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ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE

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ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE - PowerPoint PPT Presentation


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Zehbour Panossian, Neusvaldo L. de Almeida, Adriana de Araujo , Márcio B. de Almeida, Eduardo A. Faria e Alberto S. Junior. ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE.

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Zehbour Panossian, Neusvaldo L. de Almeida, Adriana de Araujo, Márcio B. de Almeida, Eduardo A. Faria e Alberto S. Junior

estudo de revestimentos org nicos na prote o do a o carbono em ambiente marinho offshore

ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE

EQUIPE TÉCNICA PETROBRAS:Gutembergde Souza Pimenta, Nara G. Berry, Joaquim P. Quintela e Gerson V. Vieira

EQUIPE TÉCNICA IPT: Zehbour Panossian, Neusvaldo L. de Almeida, Adriana Araujo, Márcio B. de Almeida, Eduardo A. Faria e Alberto S. Junior

Empresas: Jumbo, Sherwin Willians, Renner, InternationalPaint, Sigma, Advance, Weg, Calamar, Vitória Química, Chersterton, Belzona, Rust Resinar, Jotun e Euronavy.

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industria petroleira:

  • Necessidade de minimizar custos
  •  maior intervalos entre manutenções e menor período de sua realização;
  • Necessidade de equipamentos e estruturas metálicas duráveis
  •  ampla avaliação de tintas: ensaio natural, além de ensaio acelerado;
  • Necessidade de avaliação contínua de tintas
  •  recém-introduzidas no mercado (tolerante a superfície úmida e ao tratamento mecânico, elevada espessura por demão e ecologicamente corretas).
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Avaliação comparativa de desempenho de revestimentos orgânicos:

tradicionaise de nova geração e de diferentes fabricantesna proteção de equipamentos e de estruturas da industria petroleira brasileira.

  • Proposição de metodologia:
  •  ensaios em ambiente natural offshore:
  • exposição à atmosfera marinha;
  • exposição à água do mar e suas marolas e respingos;
  • exposição ao óleo cru e à água de lastro (navio tanque).

Construção de um laboratório flutuante como infraestrutura de apoio

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Estrutura de aço-carbono ABNT 1020

10 m de comprimento e 10 m de largura

2 m de boca e 0,5 m de calado

17 t de arqueadura bruta

Laboratório Flutuante

Fundeado em São Sebastião – próximo ao Píer TEBAR

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Painéis de exposição à atmosfera marinha: CP 10 x 15 x 4 cm.

Respingos

Marolas

Imersão

Painéis de exposição direta à água do mar e a suas marolas e respingos (imersão parcial): 20 x 30 cm e 100 x 20 cm

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Tanque de óleo

Tanque de lastro

Exposição ao óleo cru e à água de lastro (imersão total)

Exposição à água do mar: antiincrustantes

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Identificação de características das tintas:

VOL: teor de sólidos por volume da tinta

  •  ≥ 75 % alto teor de sólidos.
  • EPS: espessura máxima do filme seco por demão
  •  ≥ 150 µm alta espessura.
  • DT:tolerante a umidade (elevada UR e residual de hidrojateamento)
  • TS: tolerante a corrosão aderida (St3 e reoxidação).
  • LOW VOC: baixa concentração de compostos orgânicos voláteis
  •  ≤ 340 g/l (EPA: Environmental Protection Agency).
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Preparo dos corpos de prova de aço-carbono (ABNT 1020):

  • 10 x 15 cm (4 un., 2 com incisão vertical):
  • jateamento (Sa 2 ½),perfil de rugosidade de 70 m;
  • tratamento mecânico (St 3) em chapas expostas ao intemperismo;
  • zincagem por imersão a quente (70 m), lavados ou hidrojateados.
  • 30 x 20 cm (4 un., 2 com incisão vertical) e 100 x 20 cm (2 un., 1 com incisão vertical) e nos tanque e flutuadores:
  • jateamento (Sa 2 ½) perfil de rugosidade de 70 m.
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Metodologia

  • empolamento- EMPO (ISO 4628-2,blister): saliências (bolhas) na película (ABNT NBR 15156);
  • enferrujamento- ENFE(ISO 4628-3, rust): termo adotado pelo LCP para caracterizar o aparecimento de corrosão na película (rust);
  • trincamento-TRIN (ISO 4628-3, crack): descontinuidades alongadas (trincas) na película: com (fendilhamento) ou sem (craqueamento) exposição do substrato (ABNT NBR 15156);
  • desplacamento- DESPLA (ISO 4628-5,flak): termo adotado pelo LCP para caracterizar a perda de aderência da película ao substrato;
  • avanço de corrosão - INCI (DIN ISO 4628-8,scribe): avaliação sem e com remoção do revestimento.

Atribuição de uma nota (0 a 10) para cada um dos defeitos, com a soma dos valores obtidos (máximo 50 ou 40) foi feita uma classificação geral de desempenho dos esquemas de pintura.

1. antiincrustantes: verificação da facilidade de remoção das incrustações (espátula de silicone) e inspeção visual da permanência de resíduos

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Avanço de corrosão

Grau 1

muito leve

Notas atribuídas ao avanço (A):

10 – 0 mm

9 - 0 mm < A ≤ 1 mm

8 - 1 mm < A ≤ 2 mm

7 - 2 mm < A ≤ 4 mm

6 - 4 mm < A ≤ 6 mm

5 - 6 mm < A ≤ 8 mm

4 - 7 mm < A ≤ 9 mm

3 - 9 mm < A ≤ 13 mm

2 - 13 mm < A ≤ 16 mm

1 - 16 mm < A ≤ 20 mm

0 - A >20 mm

Grau 2

leve

Grau 3

moderado

Grau 4

considerável

Grau 5

severo

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Resultados Parciais – 830 dias

EPW/PUW (fabricante 2)

EP/EP/PU (fabricante 1)

EP-AL/EP/PU-AC (fabricante 4)

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Após 830 dias de exposição

EP (fabricante 11)

EP-CE (fabricante 10)

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Após 600 dias de exposição.

Após 830 dias de exposição

EP-SIL-SIL

EP-AH (fabricante 8)

EP (fabricante 9)

EP-FZN/EP-TF (fabricante 7)

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Exposição à atmosfera marinha (CP 10 cm x 15 cm):

  • EP-ZN/EP/PS-EP e EP-ZN/EP/PA (fabricante 3), EP-ZN/EP/PS-AC(fabricante 4): tinta intermediária e de acabamento LOW VOC ≤ 340 g/l, EPS ≥ 150 µm, VOL ≥ 75 %.
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Exposição à atmosfera marinha (CP 10 cm x 15 cm):

  • Não foram visualizados defeitos e nem corrosão subcutânea.
  • O diferente preparo e fabricante não influenciaram nos resultados obtidos.
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Exposição direta à água do mar e as suas marolas e respingos:

  • EP-FL (fabricante 4) e EP-ZN/EP (fabricante 9).
  • EP-FL (fabricante 4): LOW VOC ≤ 340 g/l, EPS ≥ 150 µm e VOL ≥ 75 %.
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Exposição ao óleo cru – Tanque petróleo:

Exceção: EP (fabricante 9) que apresentou trincamento e EV-ES (fabricante 12) que apresentou aspecto pastoso, sendo desclassificado*.

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Exposição à água salgada – Tanque de lastro:

Exceção: EP-AH (fabricante 8) e EP (fabricante 9) que apresentarem enferrujamento e EP-FZN/EP-TF (fabricante 7) que se desplacou do substrato.

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CONCLUSÕES

  • A concepção do laboratório possibilitou a avaliação dos revestimentos em diferentes condições de exposição. Os critérios adotados permitiram a sua classificação, sendo os resultados representativos de desempenho real.
  • Boa parte dos revestimentos de melhor desempenho apresentaram características relacionadas a revestimentos de nova geração. Isto é um indicativo da qualidade de produtos nacionais para o segmento de manutenção industrial.
  • O defeito mais usual foi a corrosão pela incisão, enquanto em nenhum revestimento foi observado empolamento.
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CONCLUSÕES

  • Como muitos dos revestimentos obtiveram a mesma classificação, um período maior dos ~ 3 anos realizados foi necessário.

Atmosfera marinha (CPs): foi a condição de exposição mais agressivas aos revestimentos (+ defeitos). O melhor desempenho foi obtido para os esquemas de pintura com fundo epóxi ou poliuretano rico em zinco e sobre aço galvanizado. Isto foi valido para as diferentes acabamentos e fabricantes.

Imersão parcial (CPs): a grande maioria dos revestimentos apresentou excelente desempenho. Os melhores esquemas foram com tinta epóxi com cerâmica, com flocos de vidro e rica em zinco.

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CONCLUSÕES

  • Imersão total (tanques): a grande maioria dos revestimentos apresentou excelente desempenho. Os piores esquemas foram epóxi fosfato de zinco + epóxi livre de alcatrão de hulha (tanque de lastro) e éster vinílica com escama de vidro (tanque de petróleo).

Antiincrustantes: houve muita fixação e dificuldade de remoção das incrustações na maioria dos revestimentos. O melhor desempenho foi obtido por um dos esquemas tradicionais (óxido cuproso) e um com tinta siliconada.