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Corrosão em Aços Inoxidáveis

Capítulo 2 - COMO CARACTERIZAR OS SISTEMAS CORROSIVOS

Redação: Eng. José Antônio Nunes de Carvalho*

Coordenação: ABINOX

 

Toda abordagem criteriosa de um processo corrosivo já instalado ou a ser previsto deve obrigatoriamente considerar, simultaneamente, os três constituintes de um sistema corrosivo:

  • MATERIAL METÁLICO
  • MEIO CORROSIVO
  • CONDIÇÕES OPERACIONAIS

Qualquer erro de avaliação ou esquecimento de um desses três elementos do tripé de corrosão, levará a falhas que poderão ser catastróficas e de alto potencial de prejuízos. Quanto mais abrangente for a abordagem e o conhecimento técnico em detalhes, maior a chance de acerto nas especificações dos materiais.

É fundamental conhecer:

Material Metálico (ferroso ou não ferroso; por exemplo aços, aço inox, alumínio, cobre, latão, etc.)

  • Tipo de aço: austenítico, ferrítico, martensítico, duplex, etc.;
  • Estrutura: Tamanho de grão, fases presentes, precipitação, etc.;
  • Acabamento Superficial: rugosidade em cada face (externa / interna);
  • Nível de tensões a que a peça esteja submetida: tensões de tração, compressão, tensões múltiplas, tensões cíclicas, etc.

Meio Corrosivo

  • Composição química e variações permissíveis ou admissíveis no processo; contaminações presentes, etc.;
  • Teor de oxigênio dissolvido, inibidores presentes (intencionalmente adicionados ou não);
  • Presença de sólidos suspensos, alterando a abrasividade do sistema, etc.;
  • Variações de fluxo continuo ou turbulento (ou combinado), ao longo do processo produtivo.

Condições Operacionais

  • Temperatura e suas oscilações;
  • Pressão de processo e variações;
  • Regime de trabalho (intermitente ou contínuo);
  • Frequência de limpeza, periodicidade de drenagens (se existirem), “make-up” previstos nos processos, etc.

Como exemplo de um sistema corrosivo, considere as figuras abaixo:

Detalhamento:

Material metálico: Aço inox 304 laminado a frio, recozido e decapado, acabamento 2B em ambos os lados, com estampagem das duas partes.

Meio Corrosivo:

  • Interno: Agua industrial quente.
  • Externo: Revestimento isolante com poliuretano expandido, com possibilidade de molhamento em ciclos de aquecimento e condensação sucessivos. Presença de cloretos na composição química do revestimento isolante.

Condição Operacional: pressão atmosférica, temperatura cíclica entre a T ambiente e 60°C.

Falha por corrosão: Corrosão sob tensão (CST) devido a ação externa de cloretos no isolante úmido, que é o meio corrosivo externo, com fratura transgranular próxima à solda, decorrente de maior nível de tensão residual e que atua no aço conformado por estampagem. Sentido de propagação da trinca ramificada, de fora para dentro, iniciando-se do lado do isolante térmico. Veremos em mais detalhes quando abordarmos a CST.

Com esta análise compreende-se o fenômeno corrosivo e deve-se tomar ações para evitá-lo.

Como exemplo 2 de um sistema corrosivo, considere a figura abaixo:


Ensaio simples de Corrosão Generalizada

Material Metálico: Chapa plana de aço Carbono 1020, recozido, acabamento laminado a frio, suspensa por fio de nylon.

Meio Corrosivo: Ácido Sulfúrico a 10%, em água destilada, à temperatura ambiente e pressão atmosférica.

Condições operacionais: Exposição contínua, durante 120h, sem perda por evaporação. Os vapores são condensados na calota superior (porta amostra).

Após considerar toda a área exposta da amostra, a perda de peso (inicial – final), a densidade do aço e o tempo de exposição, chega-se à taxa de corrosão, expressa em “mm/ano”. Esta é a forma convencional de expressar o resultado da corrosão geral, para o comparativo de diferentes materiais.


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* Doutor em metalurgia, especialista em aços inoxidáveis. Sócio da empresa Select Consultant (selectconsultant@gmail.com). Consultor da Abinox

Capítulo 2 - COMO CARACTERIZAR OS SISTEMAS CORROSIVOS

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