Faculdade de Tecnologia SENAI “Nadir Dias de Figueiredo” Curso superior em Processos Metalúrgicos
Corrosão Associada a Mecânica dos Fluidos Bruno Henrique e Natália Caires
Professora: Leila Garcia Processos Metalúrgicos 4 – Tratamento de Superfície
Introdução A corrosão metálica é a transformação transformação de um material metálico ou liga metálica pela sua interação química ou eletroquímica num determinado meio de exposição, processo que resulta na formação de produtos de corrosão c orrosão e na liberação de energia.
Introdução
A corrosão causa a deterioração progressiva dos materiais, em especial, dos materiais metálicos em consequência de reações químicas e eletroquímicas entre o material e o meio ambiente.
Introdução Quando no escoamento de líquidos os processos corrosivos podem sofrer aceleração pela associação da ação mecânica e seus efeitos com a formação de pilhas, a ruptura de passivações e proteções aplicadas e as consequentes formações de pilhas, oportunidades da ação química e sua consequente ação corrosiva.
Introdução Existem vários fatores que influenciam o fenômeno da corrosão e na maior parte das vezes, o meio corrosivo é o próprio fluido de trabalho. As características do fluido que influenciam no processo de corrosão são entre outras, sua natureza, temperatura, concentração, impurezas, umidade, velocidade.
Introdução As corrosões ocasionadas por tais ações de fluidos sobre os materiais são classificadas principalmente em corrosão-erosão, a corrosão com cavitação e a corrosão por turbulência.
Corrosão - Erosão Corrosão – erosão
A erosão é considerada um fenômeno puramente mecânico, em que o metal é removido ou destruído mecanicamente, sofrendo somente alterações físicas. Na erosão-corrosão ocorrem fenômenos físicoquímicos, sendo caracterizada por sua aparência sob a forma de sulcos, crateras, ondulações, furos arredondados e um sentido direcional de ataque.
Corrosão - Erosão Exemplo:
Erosão em tubo de aço-carbono causada por ação de ácido sulfúrico concentrado
Corrosão - Erosão Proteção contra a corrosão-erosão:
- Emprego de materiais mais resistentes - Alteração de projeto - Acréscimo de diâmetro da tubulação - Uso de revestimentos, como borracha, elastômeros artificiais (neoprene), basalto (silicato de alumínio fundido) ou aço inoxidável com alto teor de crômio e níquel somente nas partes sujeitas a ação erosiva. - Proteção catódica.
Corrosão - Cavitação Cavitação
Processo de desgaste provocado em uma superfície, especialmente metálica, devido a ondas de choque no líquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas nele temporariamente formadas por ebulição, normalmente a baixa pressão.
Corrosão - Cavitação Quando cavidades ou bolhas sofrem colapsos ou implosão na superfície metálica há uma ação mecânica conjugada a uma ação química, provocando ondas de choque e causando o impacto do fluido com as paredes, num efeito de "martelamento”.
Corrosão - Cavitação
É comum em hélices de navios, turbinas hidráulicas e a vapor, bombas hidráulicas e em camisas de cilindros de motores Diesel na face refrigerada com água.
Corrosão - Cavitação Exemplo:
Cavitação em camisa de cilindro de motor Diesel
Corrosão - Cavitação
Ampliação da região de cavitação
Corrosão - Cavitação
Hélice com corrosão por cavitação
Corrosão - Cavitação Proteção contra a corrosão-cavitação:
No projeto do equipamento, eliminar: - Possibilidades de áreas de quedas de pressão - Abruptas modificações de seções para evitar turbulência - Vibrações de partes críticas - Introdução de ar no fluido em escoamento para aliviar as áreas de baixa pressão
Corrosão - Cavitação - Emprego de materiais com alta ductibilidade, alta resistência à fadiga ou superfícies endurecidas - Revestimento com materiais resistentes - Emprego de inibidores - Proteção catódica- Preenchimento das áreas danificadas por cavitação com solda e em seguida retificá-las .
Corrosão por turbulência ou Impingimento Corrosão por turbulência ou impingimento
Processo corrosivo associado aos fluxos turbulentos de um líquido, ocorrendo especialmente quando há a redução da área do fluxo, ou em outras palavras, quando seu caminho torna-se mais estreito ou apresentar mudança de direção, como em curvas ou como se usa dizer em tubulações, "cotovelos".
Corrosão por turbulência ou Impingimento - Emprego de materiais com alta ductibilidade, alta resistência à fadiga ou superfícies endurecidas - Revestimento com materiais resistentes - Emprego de inibidores - Proteção catódica- Preenchimento das áreas danificadas por cavitação com solda e em seguida retificá-las .
Corrosão por turbulência ou Impingimento O fluido em movimento turbulento pode conter gases, formando bolhas que se deslocam com ele. A ação da turbulência aliada aos choques que resultam do rompimento das bolhas provoca um tipo de corrosãoerosão denominada impingimento ou turbulência
Corrosão por turbulência ou Impingimento Ocorre em entradas dos tubos de condensadores, saídas de registros, válvulas, bombas centrífugas, hélices e outros dispositivos que provoquem variações acentuadas da seção transversal do fluido ou modifiquem o seu deslocamento lamelar .
Corrosão por turbulência ou Impingimento Exemplo:
Aspecto característico de erosão por impingimento e, curva de tubulação de linha de condensado, causada por vapor dágua
Corrosão por turbulência ou Impingimento Proteção contra corrosão por impingimento:
- Usar ligas de cobre com cerca de 5% de estanho, ou latões de alumínio, ou ainda ligas de cobre/níquel/ferro. - Reduzir a velocidade do fluido - Diminuir a quantidade de ar ou partículas sólidas - Modificar a geometria dos equipamentos, evitando curvas acentuadas - Usar placas defletoras
Conclusão A corrosão é um processo de deterioração do material que produz alterações prejudiciais e indesejáveis nos elementos estruturais. Em certos casos quando a corrosão está em níveis elevados, torna-se impraticável sua remoção, sendo portanto a prevenção e controle as melhores formas de evitar problemas. A corrosão associada a mecânica dos fluidos acontece quando um determinado fluído é escoado sobre uma superfície. Esses fluídos escoando frequentemente sobre a superfície acabam sendo o meio corrosivo do material.
Bibliografia www.xa.yimg.com/kq/groups/.../name/UNKNOWN_PARAMETER_VALUE www.pessoal.utfpr.edu.br/israel/arquivos/Teoria_ Corrosao _Abraco.pdf http://www.qgsquimica.com.br/qgs/det_comunicacao.php?id=56&det_comu nic=3
