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Sistema Duplex Vantagens e Aplicações
Luiza Abdala ([email protected])
Engenheira Química - Desenvolvimento de Mercado
Corrosão Tendência que os materiais têm de retornar ao seu estado natural, ou seja, o minério, no caso do aço.
METAL
MINÉRIO
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ME
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IA
- ENERGIA + ENERGIA
O custo total dos efeitos da corrosão metálica nos EUA alcança o montante de 280 bilhões de dólares anuais, correspondentes a 3,1% do seu PIB.
Proteção contra a corrosão Existem dois tipos de proteção do substrato de aço contra a corrosão:
Proteção por barreira: Camada protetora de revestimento que isola o substrato de aço da atmosfera, impedindo a ação de agentes de corrosão.
Proteção catódica: Protege-se o aço utilizando um metal que tem o potencial de oxidação maior que o dele. Neste caso, é chamado metal de sacrifício, pois sofrerá a oxidação no lugar do ferro.
Proteção contra a corrosão Para a escolha adequada do sistema de proteção contra corrosão todo o projeto de especificação exige um estudo elaborado de muitos fatores, sendo fundamental o estudo do:
-Uso do aço;
-Local em que será inserido;
-Agressividade do meio;
-Vida útil esperada;
Hoje, ainda se tem no país altos custos e perdas de equipamentos por falta de manutenção e até mesmo pela incorreta especificação técnica ou aplicação incorreta do revestimento anticorrosivo.
Pintura A pintura é a principal proteção escolhida atualmente, tanto por motivos estéticos, quanto por falta de conhecimento acerca de outros métodos.
Um sistema de pintura promove a proteção por barreira e pode ser uma excelente forma de proteção do aço contra a corrosão, desde que bem especificado e bem aplicado.
Pintura Proteção por barreira:
Ponto de fissura no revestimento, aço exposto nesse ponto, iniciando a corrosão do aço – formação do óxido de Ferro.
Formação do óxido de ferro mais volumoso se espalha por baixo da pintura, levando ao desplacamento da tinta.
CORROSÃO SILENCIOSA
Galvanização por imersão a quente Consiste na imersão de uma peça de aço em diversos banhos de limpeza e, posteriormente, em um banho de Zinco fundido, a 450°C.
Garante ao aço a proteção contra a corrosão tanto por barreira, quanto a proteção catódica, com a difusão do Zinco na rede cristalina da peça, e consequente formação de camadas intermetálicas Ferro-Zinco.
Formação de sais
de Zn que vedam
as cavidades
Ânodo
Cátodo
Revestimento Anódico
Processo de cicatrização Caso o revestimento seja danificado, os produtos de corrosão do zinco, por serem aderentes e insolúveis, se depositam sobre a superfície exposta do aço isolando-o novamente.
Galvanização por imersão a quente O processo de galvanização por imersão a quente é indicado quando as estruturas estão expostas a ambientes agressivos e quando é esperada uma grande durabilidade.
Seu comportamento varia de acordo com o pH do ambiente em que está inserido. A Figura 4 mostra a perda de massa do aço galvanizado conforme o pH do ambiente.
Aço galvanizado tem baixas perdas de massa em ambientes com pH entre 5 e 12. Em ambientes em que o pH é inferior à 5 ou mais alcalino que 12, recomenda-se além da galvanização, a aplicação da pintura, o chamado Sistema Duplex.
Sistema Duplex O sistema duplex é a pintura sobre o aço galvanizado. É especificada por duas razões principais, ou ambas:
Necessidade de cores por motivos estéticos, identificação ou sinalização;
Necessidade de máxima durabilidade em meio ambiente agressivo;
pH > 12
pH < 5
A galvanização sofre uma perda de massa considerável ao longo do tempo nesse pH. Proteção adicional necessária.
Sistema Duplex O sistema duplex é um processo normatizado:
ABNT NBR 9209 – Preparação de superfícies para pintura – Processo de fosfatização – Procedimento (para aços carbono e aços galvanizados).
ABNT NBR 10253 – Preparo de superfície de aço carbono zincado para aplicação de sistemas de pintura – Procedimento.
ABNT NBR 11297 – Execução de sistema de pintura para estruturas e equipamentos de aço carbono zincado – Procedimento.
PETROBRAS N – 1021 - Pintura de superfícies galvanizadas, ligas ferrosas e não ferrosas, materiais compósitos e poliméricos.
Sistema Duplex – Efeito sinergia A durabilidade do sistema duplex não é simplesmente a soma das expectativas de vida útil dos sistemas de pintura e de galvanização separadamente, o substrato de aço dura de 1,5 a 2,5 vezes mais do que essa simples soma.
A tinta age como proteção por barreira e diminui a taxa com que o zinco é consumido.
Sistema Duplex – Efeito sinergia Os produtos de corrosão do aço são mais volumosos, possuem maior solubilidade e em 3 anos a tinta já apresentou desplacamento. Já os produtos de corrosão do zinco são menos volumosos e menos solúveis, preservando a integridade da camada de tinta por mais tempo.
Aço Comum
Tinta
Aço Comum
Tinta Zinco
PRODUTOS DE CORROSÃO
1500 g/m2/ano
PRODUTOS DE CORROSÃO
60 g/m2/ano
Sistema Duplex – Efeito sinergia Os produtos de corrosão do aço são mais volumosos, possuem maior solubilidade e em 3 anos a tinta já apresentou desplacamento. Já os produtos de corrosão do zinco são menos volumosos e menos solúveis, preservando a integridade da camada de tinta por mais tempo.
PINTURA SOBRE AÇO GALVANIZADO PINTURA SOBRE AÇO COMUM
Preparação de Superfície Tanto o aço galvanizado novo, quanto peças já galvanizadas há mais tempo podem ser pintadas, e cada um necessita de uma preparação diferente para receber a tinta na superfície.
Galvanizados Novos
-Fosfatização (ABNT NBR 9209); -Jateamento abrasivo (máx. 10% da camada de Zn); -Tratamento mecânico (escovamento, lixamento);
Galvanizados Envelhecidos
-Sem Corrosão do Aço: Remoção da corrosão branca/impurezas, por tratamento mecânico (escovamento, lixamento); -Com corrosão no substrato ferroso: reparar as áreas com corrosão através de jateamento abrasivo ao metal quase branco, grau Sa 2 ½ da norma NBR 7348.
Pintura Existem tipos de tintas específicos que podem ser usados para pintura sobre aço galvanizado.
Tintas alquídicas não são indicadas, são saponificáveis. Ocorre a perda de flexibilidade e da aderência. Logo após a aplicação da tinta, o revestimento parece satisfatório, tempos depois começam a se destacar.
Estas tintas contém óleos vegetais (ácidos graxos livres) que reagem com os produtos de corrosão e formam sabões perda da aderência.
Substrato de aço
Zinco Óxidos de Zinco
Vapor de água e Oxigênio
Umidade
Pintura Existem tipos de tintas específicos que podem ser usados para pintura sobre aço galvanizado.
A tinta fundo de epoxi-isocianato, é hoje a mais usada na indústria por oferecer uma série de vantagens. Esta tinta é insaponificável, se liga quimicamente ao zinco e oferece uma excelente base de aderência para diversos sistemas de pintura, como, por exemplo, alquídicos, acrílicos, epoxídicos e poliuretanos.
Tintas acrílicas à base de água também proporcionam uma boa aderência sobre o aço zincado. Neste caso, devem ser usadas tintas de acabamento também acrílicas.
Exemplos de uso do Sistema Duplex Sinalização viária
Exemplos de uso do Sistema Duplex Pórticos / Iluminação
Exemplos de uso do Sistema Duplex Automóveis / Linha Branca
Exemplos de uso do Sistema Duplex Torres de Transmissão / Estádios
Sistema Duplex
O aço galvanizado é muito interessante por sua longa durabilidade, além de barreira ainda promove a proteção catódica.
A tinta, neste caso, complementa o aço galvanizado, trazendo uma maior durabilidade e maior segurança às estruturas de aço, além do acabamento estético.
Para se especificar corretamente o sistema de proteção anti corrosão de uma estrutura é necessário conhecer o ambiente em que será inserido e a expectativa de durabilidade da estrutura.
A pintura é muito utilizada por falta de conhecimento acerca de outros sistemas e também porque além de proteção por barreira, ainda oferece acabamento estético.
A galvanização apresenta vida útil maior ainda se pintado com tintas adequadas, sobre uma superfície corretamente preparada.
