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JAN 2001
NBR 14643
Corrosão atmosférica - Classificação da corrosividade de atmosferas ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 28º andar CEP 20003-900 – Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro – RJ Tel.: PABX (021) 210-3122 Fax: (021) 220-1762/220-6436 Endereço eletrônico: www.abnt.org.br
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Origem: Projeto 43:000.01-002:2000 ABNT/CB-43 - Comitê Brasileiro de Corrosão CE-43:000.04 CE-43:000.04 - Comissão C omissão de Estudo de Corrosão Atmosférica NBR 14643 - Atmospheric corrosion - Classification of corrosivity of atmospheres Descriptors: Atmospheric corrosion. Atmospheric corrosivity. Classification C lassification Esta Norma foi baseada na ISO 9223:1992 Válida a partir de 28.02.2001 Palavras-chave: Palavras-chave: Corrosão atmosférica. Corrosi C orrosividade vidade de 12 páginas atmosfera. Classificação
Sumário
Prefácio 1 Objetivo 2 Referências normativas 3 Definições 4 Símbolos 5 Requisitos 6 Classificação ANEXOS A Corrosividade da atmosfera para vários metais B Tempos de superfície úmida calculados e as características climatológicas selecionadas das zonas macroclimáticas da
terra
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados. Esta Norma contém o anexo anexo A, de caráter normativo, e o anexo anexo B, de caráter informativo. 1 Objetivo 1.1 Esta Norma classifica a agressividade atmosférica a metais e ligas metálicas em categorias de corrosividade, baseada
em dados atmosféricos (tempo de superfície úmida, teor de cloretos e taxa de sulfatação) e/ou em medidas de taxas de corrosão de metais-padrão.
1.2 Esta Norma não caracteriza a corrosividade de atmosferas específicas, por exemplo, atmosferas industriais, químicas
ou metalúrgicas.
1.3 Esta Norma não leva em consideração características de projeto e fatores operacionais que possam influenciar a resistência à corrosão. 1.4 Esta Norma apresenta no anexo A a classificação de corrosividade da atmosfera para aço-carbono, zinco, cobre e
alumínio, respectivamente nas tabelas A.1, A.2, A.3 e A.4.
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2
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NBR 14643:2001 2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda Norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento. NBR 6210:1987 - Preparo, limpeza e avaliação da taxa de corrosão de corpos-de-prova em ensaios de corrosão Método de ensaio NBR 6211:1980 - Determinação de cloretos na atmosfera pelo método da vela úmida - Método de ensaio NBR 6921:1981 - Sulfatação total na atmosfera - Determinação da taxa pelo método da vela de dióxido de chumbo Método de ensaio ASTM G 84:1993 - Pratice of measurement of time of wetness on sufaces exposed to wetting conditions as in atmospheric corrosion testing IEC 60721-2-1:1982 - Classification of environmental conditions - Part 2 - Environmental conditions appearing in nature Temperature and humidity ISO 9224:1992 - Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Guiding values for the corrosivity categories ISO 9226:1992 - Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of Atmosphere - Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity 3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definições: 3.1 corrosividade da atmosfera : Capacidade da atmosfera de causar corrosão em um determinado metal ou liga me-
tálica.
3.2 tempo de superfície úmida: Período durante o qual uma superfície metálica fica coberta por uma película de eletrólito. 3.2.1 tempo de superfície úmida calculado : Tempo de superfície úmida calculado a partir do binômio temperatura-
umidade relativa (ver 5.1.3).
3.2.2 tempo de superfície úmida experimental : Tempo de superfície úmida indicado diretamente por vários sistemas de
medição (ver 5.1.4).
3.3 categoria de contaminação : Características quantitativas ou qualitativas de substâncias convencionalmente
determinadas, diferentes dos componentes naturais do ar, que possam influenciar o processo de corrosão atmosférica, tais como gases corrosivos e partículas em suspensão no ar.
3.4 tipo de atmosfera : Caracterização da atmosfera baseada em critérios de classificação apropriados, além dos de cor-
rosividade (industrial, marinha, etc.) ou de fatores operacionais complementares (químicos, metalúrgicos, etc.).
3.5 binômio temperatura-umidade relativa : Efeito conjunto de temperatura e umidade relativa, relevante para a
corrosividade atmosférica.
3.6 categoria de local : Condições típicas de exposição de um componente ou estrutura, convencionalmente definidas, por
exemplo, a céu aberto, sob abrigo, em ambiente fechado, etc. 4 Símbolos
Os símbolos utilizados nesta Norma são os mencionados a seguir: τ
- tempo de superfície úmida
A
- contaminação por compostos de enxofre (S), representada por teores de dióxido de enxofre (SO2)
Ac
- contaminação por compostos de enxofre, referenciada à concentração de SO2 na atmosfera
Ad
- contaminação por compostos de enxofre, referenciada à taxa de deposição de SO2
B
- contaminação baseada em teores de cloretos (Cl-)
C
- categoria de corrosividade da atmosfera
T
- temperatura
UR - umidade relativa Vm - taxa de corrosão em função da perda de massa por unidade de área Ve
- taxa de corrosão em função da perda de espessura
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NBR 14643:2001 5 Requisitos 5.1 Metodologia de classificação
5.1.1 A classificação da atmosfera em categorias de corrosividade é feita através da caracterização da atmosfera em
termos de dados atmosféricos (tempo de superfície úmida e contaminação) ou de medidas de taxas de corrosão de metais-padrão, conforme a figura 1. Classificação da corrosividade de atmosferas (duas abordagens)
Taxa de corrosão sobre metais padrão
Dados atmosféricos
Classificação em categorias de corrosividade
Figura 1 - Classificação geral da corrosividade de atmosferas 5.1.2 Para o objetivo desta Norma, os fatores atmosféricos relevantes na corrosão de metais e ligas são: tempo de
superfície úmida e teores de SO 2 e Cl-.
5.1.3 O umedecimento de superfícies é causado por vários fatores, por exemplo, orvalho, chuva e alta umidade. O inter-
valo de tempo em que a umidade relativa UR > 80% e a temperatura T > 0 oC é usado para estimar o tempo de superfície úmida calculado ( τ) da superfície sofrendo ataque. O tempo de superfície úmida calculado não corresponde necessariamente ao tempo de superfície úmida real, porque a molhabilidade é influenciada pelo tipo de metal, forma, massa e orientação do objeto, quantidade de produtos de corrosão, natureza de poluentes sobre a superfície e outros fatores. Estas considerações podem aumentar ou diminuir o tempo de superfície úmida real. No entanto, este critério é satisfatório para a caracterização de atmosferas. A relevância do tempo de superfície úmida na forma prescrita diminui com o grau de abrigo. 5.1.4 O tempo de superfície úmida experimental pode ser determinado diretamente por vários sistemas de medição e,
entre eles, pode ser citado o método descrito na ASTM G 84. O tempo de superfície úmida experimental depende do tipo de instrumento e de sensor. Tempos de superfície úmida, medidos por vários sistemas, não são diretamente comparáveis e somente podem ser convertidos dentro de uma faixa limitada de características de temperatura-umidade relativa. 5.1.5 Os fatores mais importantes dentro de uma categoria particular de tempo de superfície úmida são os teores de SO 2 e
de Cl-.
5.1.6 Os teores de contaminação devem ser medidos de acordo com as NBR 6211 e NBR 6921. 5.1.7 Outros tipos de contaminação (NO x , Cl2 , H2S, poeiras, ácidos orgânicos, etc.) também podem ter um efeito sobre a
corrosividade de atmosferas específicas. Estes tipos de contaminação não foram considerados como critérios de classificação. 5.2 Categorias de corrosividade de atmosferas
A corrosividade da atmosfera é dividida em cinco categorias, conforme a tabela 1. Tabela 1 - Categoria de corrosividade da atmosfera
Categoria C1
Corrosividade Muito baixa
C2
Baixa
C3
Média
C4
Alta
C5
Muito alta
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NBR 14643:2001 6 Classificação
É necessário classificar a atmosfera em termos de superfície úmida, de contaminação e da taxa de corrosividade de metais-padrão conforme descrito em 6.1, 6.2 e 6.3. O item 6.4 descreve a classificação da corrosividade em si . 6.1 Classificação em termos de tempo de superfície úmida 6.1.1 O tempo de superfície úmida depende da zona microclimática e da categoria do local. 6.1.2 A classificação de tempo de superfície úmida é dada na tabela 2. Os valores classificados são baseados nas
características de longo prazo das zonas macroclimáticas, para condições típicas das categorias de local.
6.1.3 Os tempos de superfície úmida calculados e as características climatológicas selecionadas das zonas macroclimá-
ticas da terra são apresentados informativamente no anexo B. 6.2 Classificação em termos de contaminação
-
6.2.1 As categorias de contaminação são definidas quanto aos teores de SO 2 e Cl na atmosfera. Estes contaminantes são
representativos para a classificação de atmosferas rurais, urbanas, industriais e marinhas.
6.2.2 A classificação em termos de contaminação por SO2 para atmosferas externas é dada na tabela 3 e a classificação em
termos Cl- para atmosferas externas, que são contaminadas por salinidade em ambiente marinho, é dada na tabela 4. 6.3 Classificação em categorias da corrosividade baseada em dados atmosféricos
As categorias de tempo de superfície úmida e de contaminação (SO 2 e Cl-) são usadas para a classificação de atmosferas em categorias de corrosividade para cada tipo de metal, as quais são mostradas na tabela 5. Valores de referência de dados de corrosão e informações adicionais são dados na ISO 9224. 6.4 Classificação em categorias de corrosividade baseada em medidas de taxa de corrosão de metais-padrão
Valores numéricos da taxa de corrosão do primeiro ano para metais-padrão (aço-carbono, zinco, cobre e alumínio) são dados na tabela 6 para cada uma das categorias de corrosividade. Os valores não podem ser extrapolados para prever o comportamento da corrosão a longo prazo. Tabela 2 - Classificação em termos de tempo de superfície úmida
Categori a
Tempo de superfície úmida % horas/ano (h/a)
Exemplo de ocorrência
t1
τ
t2
10 < τ
≤
250
0,1 < τ
≤
t3
250 < τ
≤
2 500
3< τ
30
2 500 < τ
≤
5 500
≤
10
t4
t5
τ
≤
30 < τ
τ > 5 500
Microclimas internos com controle climático
0,1
≤
≤
τ > 60
3 Microclimas internos com controle climático, exceto para espaços internos sem ar-condicionado em climas úmidos Atmosferas externas em climas secos, frios e alguns temperados, galpões adequadamente ventilados em climas temperados
60 Atmosferas externas em todos os climas (exceto para os climas secos e frios), galpões ventilados em condições úmidas, galpões não ventilados em clima temperado Alguns climas úmidos, galpões não-ventilados em condições úmidas
NOTA 1 O tempo de superfície úmida de um dado l ocal depende do binômio temperatura-umidade relativa da atmosfera a céu aberto e da categoria do local, sendo expresso em horas por ano ou como parte do tempo de exposição (em porcentagem). 2 Os valores de tempo de superfície úmid a, em porcentagem, são arredondados e apenas informativos. 3 A coluna indicando exemplos de ocorrência não inclui todas as possibilidades decorrentes do grau do abrigo. 4 Para a categoria t 1, não é esperada condensação. Para t 2, a probabilidade de formação de eletrólito sobre a superfície metálica é baixa. As categorias t3 a t5 incluem períodos de condensação e precipitação. 5 Superfícies abrigadas em atmosferas marinhas onde ocorre deposiç ão de Cl - podem aumentar substancialmente o tempo de superfície úmida devido à presença de sais higroscópicos e devem ser classificadas na c ategoria t 5. 6 Em atmosferas internas sem c ontrole climático, umedecidas por fontes operacionais de vapor, podem s er atingidos tempos de superfície úmida t3 a t5. 7 Para as categorias t 1 e t2, a corrosão ocorre de acordo com leis de probabilidade (probabilidade e freqüência de valores críticos afetando fatores ambientais). A probabilidade de corrosão é mais alta para superfícies sobre as quais a poeira pode se depositar.
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NBR 14643:2001 Tabela 3 - Classificação em termos de contaminação por SO 2
Taxa de deposição de SO2 mg/(m2.d) Ad ≤ 10 10 < Ad ≤ 35 35 < Ad ≤ 80 80 < Ad ≤ 200
Concentração de SO2 3 µ g/m Ac ≤ 12 12 < Ac ≤ 40 40 < Ac ≤ 90 90 < Ac ≤ 250
Categoria A0 A1 A2 A3
NOTAS 1 Para este tipo de contaminação, são consideradas as substâncias contendo enxofre, expressas em SO 2. O método de determinação de SO2 está especificado na NBR 6921. 2 Para efeito desta Norma, os valores de taxa de sulfatação determinados pelo método de deposição (A d) podem ser convertidos para valores (Ac) de acordo com a relação A d = 0,8 A c. 3 Para os objetivos desta Norma, a taxa de deposição e a concentração de SO 2 são expressas como uma média anual. O resultado de medidas de curto prazo pode diferir consideravelmente das m édias de longo prazo. Tais resultados servem apenas para orientação. 4 Qualquer concentração de SO 2 dentro da categoria A 0 é insignificante do ponto de vista de ataque de corrosão. 5 Contaminação por SO2 acima da categoria A 3 é considerada excessiva e é típica de microclimas operacionais que estão fora do escopo desta Norma. 6 Em atmosferas tipo galpão, especialmente em atmosferas internas, a concentração dos contaminantes é reduzida dependendo do grau de abrigo.
Tabela 4 - Classificação de contaminação por Cl
Taxa de deposição de Clmg/(m2.d) B≤3 3 < B ≤ 60 60 < B ≤ 300 300 < B ≤ 1500
-
Categoria B0 B1 B2 B3
NOTAS 1 A determinação do teor de cloreto para esta Norma está baseada no método da vela úmida especificado na NBR 6211. 2 Resultados obtidos na aplicação de diferentes métodos para a determinação do teor de cloretos na atmosfera nem sempre são comparáveis e conversíveis. 3 Para os objetivos desta Norma a taxa de deposição de cloreto é expressa como média anual. Os resultados de medidas de curto prazo são muito variáveis e a dependência de efeitos cli máticos é muito forte. 4 Qualquer taxa de deposição de cloreto da categoria B 0 é insignificante do ponto de vista de ataque de corrosão. 5 Contaminação excessiva por cloreto típica de zona de arrebentação e névoa marinha está fora do escopo desta Norma.
Tabela 5 - Categorias de corrosividade estimada da atmosfera
t1 t2 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 A0 - A1 1 1 1 ou 2 1 2 A2 1 1 1 ou 2 1 ou 2 2 ou 3 A3 1 ou 2 1 ou 2 2 2 3 t1 t2 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 A0 - A1 1 1 1 1 1 ou 2 A2 1 1 1 ou 2 1 ou 2 2 A3 1 1 ou 2 2 2 3 t1 t2 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 A0 - A1 1 2 2 1 2 ou 3 A2 1 2 2 ou 3 1 ou 2 3 ou 4 A3 1 2 ou 3 3 3 ou 4 4
Aço-carbono t3 t4 B3 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 3 ou 4 2 ou 3 3 ou 4 4 3 4 3 ou 4 3 ou 4 3 ou 4 4 ou 5 4 4 4 4 4 ou 5 5 5 5 Zinco e cobre t3 t4 B3 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 3 3 3 3 ou 4 3 4 3 3 3 ou 4 4 3 ou 4 4 3 ou 4 3 3 ou 4 4 4 ou 5 5 Alumínio t3 t4 B3 B0 - B1 B2 B3 B0 - B1 B2 4 3 3 ou 4 4 3 3 ou 4 4 3 4 4 ou 5 3 ou 4 4 4 3 ou 4 4 ou 5 5 4 ou 5 5
B3 5 5 5
t5 B0 - B1 B2 3 ou 4 5 4 ou 5 5 5 5
B3 5 5 5
B3 5 5 5
t5 B0 - B1 B2 3 ou 4 5 4 ou 5 5 5 5
B3 5 5 5
B3 5 5 5
B0 - B1 4 4 ou 5 5
t5 B2 5 5 5
B3 5 5 5
NOTA - A corrosividade é expressa como a parte numérica do código de categoria de corrosividade (exemplo: 1 em vez de C 1).
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NBR 14643:2001 Tabela 6 - Taxa de corrosão para o primeiro ano de exposição para cinco categorias de corrosividade
Categoria de corrosividade
Taxas de corrosão dos metais Zinco Cobre
Unidades
C1
g/(m2.a) mg/(dm2.d)
Vm Vm
≤ ≤
10 0,27
Vm Vm
≤ ≤
0,7 0,02
Vm Vm
≤ ≤
0,9 0,02
desprezível desprezível
µm/a
Ve
≤
1,3
Ve
≤
0,1
Ve
≤
0,1
-
Aço carbono
Alumínio
C2
g/(m2.a) mg/(dm2.d) µm/a
10 < Vm 0,27 < Vm 1,3 < Ve
≤ ≤ ≤
200 5,48 25
0,7 < V m 0,02 < Vm 0,1 < Ve
≤ ≤ ≤
5 0,14 0,7
0,9 < Vm 0,02 < Vm 0,1 < Ve
≤ ≤ ≤
5 0,14 0,6
Vm Vm
C3
g/(m2.a) mg/(dm2.d) µm/a
200 < Vm 5,48 < Vm 25 < Ve
≤ ≤ ≤
400 10,96 50
5 < Vm 0,14 < Vm 0,7 < Ve
≤ ≤ ≤
15 0,41 2,1
5 < Vm 0,14 < Vm 0,6 < Ve
≤ ≤ ≤
12 0,33 1,3
0,6 < Vm 0,02 < Vm -
≤ ≤
2 0,05
C4
g/(m2.a) 400 < Vm mg/(dm2.d) 10,96 < Vm µm/a 50 < Ve
≤ ≤ ≤
650 17,80 80
15 < Vm 0,41 < Vm 2,1 < Ve
≤ ≤ ≤
30 0,82 4,2
12 < Vm 0,33 < Vm 1,3 < Ve
≤ ≤ ≤
25 0,68 2,8
2 < Vm 0,05 < Vm -
≤ ≤
5 0,14
C5
g/(m2.a) 650 < Vm mg/(dm2.d) 17,80 < Vm µm/a 80 < Ve
≤ ≤ ≤
1500 41,09 200
30 < Vm 0,82 < Vm 4,2 < Ve
≤ ≤ ≤
60 1,64 8,4
25 < Vm 0,68 < Vm 2,8 < Ve
≤ ≤ ≤
50 1,37 5,6
5 < Vm 0,14 < Vm -
≤ ≤
10 0,27
0,6 0,02
≤ ≤
-
NOTAS 1 O critério de classificação é baseado nos métodos de determinação da taxa de corrosão de corpos-de-prova padrão (chapa plana) para a avaliação da corrosividade (ver NBR 62 10). 2 As taxas de corrosão expressas em g/(m2.a) foram recalculadas e arredondadas em µm/a e em mdd. 3 Os materiais estão caracterizados na ISO 9226. 4 O alumínio sofre corrosão localizada, mas as taxas de corrosão mostradas na tabela 6 estão calculadas como corrosão uniforme. Portanto, valores de penetração por unidade de tempo não são significativos. 5 Taxas de corrosão excedendo os limites superiores na categoria C 5 representam ambientes fora do escopo desta Norma.
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/ANEXO A
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Anexo B (informativo)
Tempos de superfície úmida calculados e as características climatológicas selecionados das zonas macroclimáticas da terra
Tipo de clima ao ar livre 1)
Valor médio dos valores externos anuais 1) Temperatura Temperatura Temperatura máxima com baixa alta UR ≥ 95% o o o C C C
Tempo de superfície úmida calculado (h/a) UR > 80% e T > 0oC
Categoria de tempo de superfície úmida
Externamente frio
- 65
+ 32
+ 20
0 - 100
t1 ou t2
Frio
- 50
+ 32
+ 20
150 - 2 500
t2 ou t3
- 33
+ 34
+ 23 2500 - 4 200
t4
10 - 1 600
t2 ou t3
4 200 - 6 000
t4 ou t5
Temperado frio Temperado quente Seco quente Seco moderadamente quente Seco extremamente quente Úmido quente Úmido quente, uniforme
- 20
+ 35
+ 25
- 20
+ 40
+ 27
-5
+ 40
+ 27
+3
+ 55
+ 28
+5
+ 40
+ 31
+ 13
1) Conforme IEC 60721-2-1:1982.
+ 35
+ 33
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Cópia não autorizada
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NBR 14643:2001 Anexo B (informativo) Tempos de superfície úmida calculados e as características climatológicas selecionadas das zonas macroclimáticas da terra
Tipo de clima ao ar livre 1)
Tempo de superfície úmida calculado (h/a) UR > 80% e T > 0oC
Categoria de tempo de superfície úmida
Externamente frio
- 65
+ 32
+ 20
0 - 100
t1 ou t2
Frio
- 50
+ 32
+ 20
150 - 2 500
t2 ou t3
Temperado frio
- 33
+ 34
+ 23
Temperado quente
2 500 - 4 200
t4
- 20
+ 35
+ 25
Seco quente
- 20
+ 40
+ 27
-5
+ 40
+ 27
10 - 1 600
t2 ou t3
+3
+ 55
+ 28
+5
+ 40
+ 31 4 200 - 6 000
t4 ou t5
Seco moderadamente quente Seco extremamente quente Úmido quente Úmido quente, uniforme 1)
Valor médio dos valores externos anuais 1) Temperatura Temperatura Temperatura máxima com baixa alta UR ≥ 95% o o o C C C
+ 13
+ 35
+ 33
Conforme IEC 60721-2-1:1982.
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