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Presentation Transcript

  1. Processo de anticorroção Prof. Fernando

  2. Métodos de proteção anticorrosiva : •Fatores que aceleram ou retardam os processos corrosivos; •Aspectos econômicos da resistência à corrosão; •Inibidores de corrosão metálica; •Ampliação da resistência à corrosão com uso de revestimentos protetores e pré-tratamento de superfície; •Revestimentos protetores metálicos: metalização, cladização, imersão a quente, eletro deposição, cementação e deslocamento galvânico; Prof. Fernando

  3. Métodos de proteção anticorrosiva • Revestimentos protetores inorgânicos: revestimento com materiais vítreos e cerâmicos, anodização, cromatização e fosfatização; • Revestimentos protetores orgânicos: tintas, borrachas e plásticos; • Proteção catódica; • Proteção anódica; Prof. Fernando

  4. Ensaios de corrosão •Monitoramento da corrosão e diagnóstico de falha; •Ensaios de laboratório e de campo Prof. Fernando

  5. Métodos para Combate à Corrosão • Corrosão :conseqüências diretas e indiretas (ex. Econômica) • Substituição do equipamento corroído; • Paralisação do equipamento; • Emprego de manutenção preventiva (ex. Pintura, adição de inibidores de corrosão; revestimentos, etc); • Contaminação ou perda de produtos; Prof. Fernando

  6. Métodos para Combate à Corrosão • Perda de eficiência do equipamento (ex. Caldeiras, trocadores de calor, bombas, etc); • Super dimensionamento de projetos. Prof. Fernando

  7. Variáveis dependentes do material metálico • Composição química; • Processo de obtenção; • Presença de impurezas; • Tratamentos térmicos e mecânicos; • Condições da superfície; • Forma; • União de materiais: soldas, rebites, etc. Prof. Fernando

  8. Variáveis dependentes do meio corrosivo • Composição química; • Concentração; • Impurezas; • Ph; • Teor de oxigênio; • Temperatura; • Pressão; • Sólidos em suspensão. Prof. Fernando

  9. Variáveis dependentes da forma de emprego • Meios de proteção contra a corrosão; • Solicitações mecânicas; • Movimento relativo entre o material metálico e o meio; • Condições de imersão no meio: total ou parcial. Prof. Fernando

  10. Métodos baseados na modificação do meio corrosivo • De aeração da água ou solução neutra (W) • Purificação ou diminuição da umidade do ar (A) • Adição de inibidores de corrosão (W) (A e G em casos especiais) Prof. Fernando

  11. Inibidores de Corrosão • Inibidor é uma substância, ou mistura de substâncias, que quando presente, em concentrações adequadas, no meio corrosivo reduz ou elimina a corrosão. Prof. Fernando

  12. Considerações fundamentais • Causas da corrosão no sistema : identificar problemas que podem ser solucionados com o emprego de inibidores; • Custo da utilização de inibidores : verificar se excede ou não o custo das perdas originadas pelo processo corrosivo. Prof. Fernando

  13. O que deve ser considerado? • Aumento da vida útil do equipamento; • Eliminação de paradas não programadas; • Prevenção de acidentes resultantes de fraturas por corrosão; • Aspecto decorativo de superfícies metálicas; • Ausência de contaminação de produtos; Prof. Fernando

  14. Classificação dos Inibidores •Quanto a composição: -orgânicos -inorgânicos •Quanto ao comportamento -oxidantes -não-oxidantes -anódicos -catódicos -adsorção Prof. Fernando

  15. Inibidores Anódicos • Atuam reprimindo, retardando ou impedindo reações anódicas (funcionam reagindo com o produto de corrosão inicialmente formado, ocasionando um filme aderente e extremamente insolúvel, na superfície do metal, ocorrendo a polarização anódica). Ex. carbonatos, silicatos, hidróxidos, boratos e fosfatos terciários de metais alcalinos Ex. cromatos, molibdatos e nitritos. Prof. Fernando

  16. Mecanismo de ação inibidora de cromatos -oxidação de FeO para Fe2O3na superfície do metal; -formação de cromato de ferro insolúvel na superfície do metal; -filme protetor constituído de Ƴ-Fe2O3e Cr2O3; 2 Fe + 2 Na2CrO4+ 2 H2O -----Fe2O3 + Cr2O3+ 4 NaOH Inibidores Anódicos -passivadores Vantagens do cromato como inibidor ↓ custo; ↑ facilidade de aplicação; ↑ facilidade de controle; ↑ eficiente ação de proteção contra corrosão Desvantagens grande impacto ambiental por despejos industriais (caráter altamente tóxico e poluente). Prof. Fernando

  17. Inibidores Catódicos • Atuam reprimindo reações catódicas. São substâncias que fornecem íons metálicos capazes de reagir com a alcalinidade catódica, produzindo compostos insolúveis, que envolvem a área catódica, impedindo a difusão do oxigênio e a condução de elétrons. Ex. ZnSO4; MgSO4; NiSO4. Ação de Inibidores Catódicos •Os íons Zn2+, Mg2+e Ni2+formam com as hidroxilas, OH-, na área catódica, hidróxidos insolúveis, Zn(OH)2, Mg(OH)2e Ni(OH)2, cessando o processo corrosivo. Prof. Fernando

  18. Inibidores anódicos são combinados com inibidores catódicos. Ex. sais de zinco, polifosfatos e cromatos em água de sistemas de refrigeração. Inibidores de Adsorção • Funcionam como películas protetoras. Têm a capacidade de formar películas sobre as áreas anódicas e catódicas. Ex. colóides, sabões de metais pesados, aldeídos, aminas, compostos heterocíclicos nitrogenados, mercaptanas, uréia e tiouréia substituídas. Prof. Fernando

  19. Fatores que afetam a ação de inibidores de adsorção • Velocidade do fluido; • Volume e concentração do inibidor; • Temperatura do sistema; • Tipo de substrato eficaz para adsorção do inibidor; • Tempo de contato entre o inibidor e a superfície metálica; • Composição do fluido do sistema. Prof. Fernando

  20. Inibidores de Adsorção • Aminas octadecilamina, hexadecilamina e dioctadecilamina evitam a ação corrosiva de CO2. • Dietiletanolamina, ciclo-hexilamina, benzilamina e morfolina atuam neutralizando o ação ácida do ácido carbônico. Prof. Fernando

  21. Emprego dos Inibidores • tanque de decapagem ácida; • limpeza química de caldeiras; • indústria petrolífera; • solventes clorados; • sistemas de refrigeração; • tubos de condensadores; • misturas anticongelantes; • polimento de metais; • minerodutos; • proteção de cobre; • proteção de alumínio; • tubulações de água potável Prof. Fernando

  22. O método de proteção usando protetivos temporários é baseado na obtenção de uma película superficial, fácil de se aplicar e de remover, que atua como uma barreira de proteção, impedindo a penetração de umidade e de substâncias agressivas. • Devem ser aplicados em superfícies limpas e secas. Prof. Fernando

  23. Inibidores para Proteção Temporária • Controle do meio ambiente –ventilação, desumidificação, controle de impurezas do ar; • Emprego de substâncias anticorrosivas formadoras de películas de proteção –óleos protetores, graxas protetoras; • Uso de embalagem adequada, usando papéis impregnados com inibidores de corrosão, inibidores voláteis e desidratantes (ex. Sílica gel, alumina ativada, óxido de cálcio; • Uso combinado das medidas anteriores. Prof. Fernando

  24. Ex. materiais formadores de películas: óleos, graxas, ceras, resinas e vaselina; Inibidores de corrosão, geralmente compostos polares de enxofre e nitrogênio; Agentes desaguantes; Neutralizadores de ácidos; Eliminadores de impressões digitais. Prof. Fernando

  25. Inibidores para Proteção Temporária • Entre os formadores de películas e os inibidores de corrosão temporários usam-se: naftenato de zinco; sais de metais alcalinos ou alcalinos terrosos de óleos sulfonados, sais de ácidos graxos (sabões de chumbo), lanolina, aminas ou misturas de aminas e sais de ácido sarcosínico. Prof. Fernando

  26. Inibidores em fase vapor • São sólidos voláteis que, ao serem colocados em espaços fechados, saturam o ar com seus vapores, formando uma película que recobre e protege os materiais colocados nessa atmosfera. • São indicados para proteger partes críticas de máquinas, durante a estocagem e transporte, proteção de equipamentos eletrônicos e de peças de reposição, peças de museus, caldeiras paradas, etc. Prof. Fernando

  27. Inibidores em fase vapor • Revestimentos: Limpeza e Preparo de Superfícies • A causa básica da corrosão é conhecida. Os metais apresentam uma condição termodinâmica instável e tendem a mudar para uma condição estável pela formação de óxidos, hidróxidos, sais, etc. A corrosão é um processo natural e indesejável. • A boa resistência da maioria dos metais à corrosão é devida a formação de uma película, normalmente invisível, impermeável, contínua e insolúvel. • Originam-se de transformações químicas e resultam em compostos que aderem ao metal base. Ex. aço inoxidável (Cr2O3) e alumínio (Al2O3). Prof. Fernando

  28. Impurezas ou sujidades as substâncias encontradas na superfície e que podem interferir, seja no processamento, seja na qualidade da proteção visada. • Ex. oleosas: óleos minerais, óleos graxos, emulsões óleo-graxa, óleos de laminação, estampagem, trefilação, além dos protetores oleosos contra corrosão. Prof. Fernando

  29. Semi-sólidas: no desengraxamento alcalino a quente, processos de jateamento, essas sujidades (parafina, graxas, ceras, sabões e protetivos) não apresentam grande dificuldade de remoção. • Protetivos pesados à base de materiais altamente polares são de remoção muito difícil (fosfatização e eletrodeposição). • Aplicação de detergentes fortemente alcalinos com mistura adequada de solventes orgânicos. Prof. Fernando

  30. Sólidas: partículas disseminadas em massas de polimento, massas de estampagem, resíduos carbonáceos de películas parcialmente carbonizadas; • Óxidos e produtos de corrosão: são os que aparecem por ex. em um tratamento térmico, chapas laminadas a quente, etc. Prof. Fernando

  31. Meios de Remoção de Sujidades de Superfícies Metálicas • Os meios de remoção mais frequentemente utilizados são: • Detergência; • Solubilização; • Ação química; • Ação mecânica. Prof. Fernando

  32. Detergência: Desengraxamento Alcalino • Objetiva-se remover os filmes e agregados de sujidades que se encontram aderidos às superfícies metálicas, mas que não tenham, em geral, reagidos com as mesmas. Variáveis importantes • Concentração do desengraxante alcalino; • Temperatura; • Tempo; • Ação mecânica (agitação por ar comprimido, circulação por bomba ou jateamento); • Tipo de sujidade. Prof. Fernando

  33. Detergência: Desengraxamento Alcalino •Banhos alcalinos pesados: pH entre 12,4 e 13,8 (↑[soda cáustica]; ↑[orto-ou polifosfatos]; silicatos e tensoativos aniônicos combinados ou não com não iônicos). •Limpeza de aço (sujidades pequenas) ou limpeza de metais macios (Al; Zn e latão): banhos alcalinos médios: pH entre 11,2 e 12,4. •Casos especiais (metais facilmente atacáveis): banhos alcalinos leves (isentos de alcalinidade por hidróxido): pH entre 10,5 e 11,2 (boratos, carbonatos e fosfatos). Prof. Fernando

  34. Solubilização •A remoção de impurezas, por meio de solventes, é eficiente quando os óleos são de natureza simples, graxas com um grau leve de contaminação em relação às partes em tratamento •Derivados da indústria petrolífera (hidrocarbonetos alifáticos); •Derivados da indústria de carvão ( hidrocarbonetos aromáticos); •Incombustíveis (hidrocarbonetos clorados) ex. percloroetileno; tricloroetileno(cancerígeno); 1,1,1-tricloroetano(metil-clorofórmio); •Polares ( cetonas, álcooise fenóis). Prof. Fernando

  35. Solubilização –classificação dos solventes •São utilizados na pré-limpeza ou em casos especiais onde o caráter hidrofílico da superfície não é desejado ou quando se requer um tratamento rápido. Desvantagens •↑ custo; •inflamáveis •tóxicos •Imersão das peças no solvente; •Jateamento das peças com o solvente; •Desengraxamento por vapor (as peças em tratamento funcionam como condensadores numa câmara de vapor) -1,1,1-tricloroetanoé o mais usado (contendo inibidor de corrosão ou estabilizante). Prof. Fernando

  36. -É especialmente utilizado quando o material contém aparas, cavacos ou outras sujidades sólidas. •Desengraxamento associando imersão (solvente quente) e vapor: na primeira fase há afrouxamento e solubilização de impurezas compatíveis com o processo, na segunda fase (condensação de vapor) há um enxaguamento pelo solvente puro. Prof. Fernando

  37. Lubrificantes Prof. Fernando

  38. Conceito • Consiste na formação de uma película que impede o contato direto entre duas superfícies que se movam relativamente entre si, reduzindo ao mínimo, o atrito entre as partes. Prof. Fernando

  39. FALANDO SOBRE PELÍCULA LUBRIFICANTE • Pra que haja formação de película lubrificante, é necessário que o fluído apresente adesividade, para aderir às superfícies e ser arrastada por elas durante o movimento, e coesividade, para que não haja rompimento da película. A propriedade que reúne a adesividade e a coesividade de um fluído é denominada OLEOSIDADE. Prof. Fernando

  40. FUNÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO • Evita contato metal/metal entre peças em movimento. • Reduz o atrito(fricção). • Reduz a pressão da câmara de combustão, vedando as folgas dos anéis de segmento. • Auxilia o arrefecimento do motor. • Reduz o desgaste nas fases de partida, parada e em regime de alta carga de motor. • Evita a ferrugem e o desgaste corrosivo. Prof. Fernando

  41. Evita a formação de resíduos e sedimentos. • Age como receptor de contaminantes, impedindo sua ação nociva ao motor. • Remove os contaminantes(detergências/dispersância). • Amortece os choques. • Facilita a partida em baixas temperaturas. • Reduz o aquecimento(temperatura). • Durabilidade no sistema Prof. Fernando

  42. A escolha do método de aplicação do óleo lubrificante depende dos seguintes fatores: • Tipo de lubrificante a ser empregado (graxa ou óleo). • Viscosidade do lubrificante. • Quantidade do lubrificante. • Custo do dispositivo de lubrificação. Prof. Fernando

  43. AO SISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO, ESTA PODE SER: • Por gravidade • Por capilaridade • Por salpico • Por imersão • Por sistema forçado • A graxa. Prof. Fernando

  44. TIPOS DE LUBRIFICANTES • Os tipos de lubrificantes são classificados, de acordo com seu estado físico, em: • Líquidos(óleos lubrificantes). • Pastosos(graxas). • Sólidos(grafita, bissulfeto de molibdênio, talco, mica). • Gasosos(ar, nitrogênio e gases halogenados). Prof. Fernando

  45. CLASSIFICAÇÃO DA LUBRIFICAÇÃO • Lubrificação Hidrostática • Lubrificação Hidrodinâmica • Lubrificação Total • Lubrificação Limite • Lubrificação Mista Prof. Fernando

  46. FALANDO UM POUCO SOBRE: • Lubrificação Hidrostática: O fluído é introduzido sobre pressão,de modo a separar as partes, fazendo com que as saliências microscópicas em uma e em outra superfície sejam separadas. • Lubrificação Hidrodinâminca: A película ou cunha de óleo separa completamente as superfícies em movimento relativo. Dá-se após o arranque e durante a continuidade do movimento.Ela terá de garantir que não ocorra contato metal-metal. • Lubrificação Total: Aespessura da camada lubrificante é superior à soma das alturas das rugosidades. O atrito gerado é pequeno.O desgaste insignificante. Prof. Fernando

  47. Lubrificação Limite: A película, mais fina, permite o contato entre as superfícies de vez em quando, isto é, a película possui espessura igual à soma das alturas das rugosidades das superfícies. • Lubrificação Mista: Até que se inicie o movimento a camada de lubrificante não tem espessura suficiente para separar totalmente as superfícies- lubrificação limite. Quando se inicia o movimento, há formação da cunha de óleo- lubrificação total. Prof. Fernando

  48. A FALTA DE LUBRIFICAÇÃO CAUSA UMA SÉRIE DE PROBLEMAS NAS MÁQUINAS: • Aumento do atrito. • Aumento do desgaste. • Aquecimento. • Desalinhamento. • Dilatação das peças. • Ruídos. • Grimpagem. • Ruptura das peças . Prof. Fernando

  49. CONDIÇÕES GERAIS PARA UMA LUBRIFICAÇÃO CORRETA: • Uma lubrificação adequada, com lubrificantes de boa qualidade, é muito mais do que uma simples seleção dos melhores lubrificantes e sua aplicação correta. • Observamos que um fator importantíssimo é o controle da contaminação. O lubrificante novo deverá ser armazenado em locais que evitem sua contaminação. Os reservatórios das máquinas que recebem os lubrificantes deverão estar limpos para não gerarem mais partículas de contaminação. O armazenamento dos tambores e baldes de lubrificantes deverão estar, de preferência, em locais ventilados e cobertos, evitando sua proximidade com fontes de calor, água , ambientes poeirentos e ácidos. Prof. Fernando

  50. Quando da impossibilidade de se armazenar os lubrificantes em recintos fechados ou cobertos, deve-se tomar os seguintes cuidados para evitar a contaminação pela água ou outras impurezas: • Colocar os tambores deitados sobre ripas de madeira a fim de evitar o contato direto com o solo. • O ataque corrosivo às chapas de aço dos tambores traz sérios danos ao lubrificantes. Prof. Fernando