Química Aplicada - Corrosão - Petrobrás

Química Aplicada - Corrosão - Petrobrás

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f1.Corrosão intergranular(Micrografia) f2.Corrosão intragranular (Micrografia)

Figura 1 – Representação esquemática das diferentes formas de corrosão.

Figura 2 – Corrosão em placas em chapa de aço cabono de costado de tanque.

Corrosão Alveolar

A corrosão ocorre na superfície metálica, produzindo sulcos ou escavações – semelhantes a alvéolos – (figuras 1.d, 3 e 4) que apresentam fundo arredondado e profundidade , em geral, menor que o seu diâmetro.

Figura 4 – Corrosão alveolar generalizada em tubo de aço carbono.

Corrosão Uniforme

A corrosão uniforme processa-se em toda a extensão da superfície (Figura 1b), de modo a ocorrer perda uniforme de espessura. É chamada, por alguns, de corrosão generalizada, mas esta terminologia não deve ser usada só para corrosão uniforme, pois é possível ter, também, corrosão por pite ou alveolar generalizadas, isto é, em toda a extensão da superfície corroída. É a forma de corrosão mais simples de medir, além de ser possível evitar falhas repentinas através de uma inspeção regular.

Corrosão em Placas

A corrosão localiza-se em regiões da superfície metálica e não em toda sua extensão, então se formam placas com escavações (figura 1c e 2).

Corrosão Puntiforme ou por Pite

A corrosão processa-se em pontos ou em pequenas áreas localizadas na superfície metálica produzindo pites (Figuras 1e e 5), que são cavidades que apresentam o fundo em forma angulosa e profundidade, geralmente, maior do que o seu diâmetro.

A forma da cavidade é, com freqüência, responsável por seu crescimento contínuo.

O pitting é uma das formas mais destrutivas e insidiosas de corrosão. Causa a perfuração de equipamentos, com apenas uma pequena perda percentual de peso de toda a estrutura. É, geralmente, difícil de detectar pelas suas pequenas dimensões e porque os pites são, freqüentemente, escondidos pelos produtos de corrosão.

Os aços, quando em ambientes agressivos contendo cloretos, sofrem corrosão por pitting.

As três últimas formas de corrosão podem não ser consideradas da maneira como foram apresentadas, preferindo alguns não usar os termos placas e alveolar.

Química Aplicada

Corrosão intergranular

Quando um metal policristalino é corroído, normalmente, a corrosão é uniforme, pois, geralmente, os contornos de grão são apenas ligeiramente mais reativos que o interior dos grãos. Contudo, sob certas condições, os contornos de grão tornam-se muito reativos e ocorre uma corrosão entre os grãos da rede cristalina do material metálico (Figuras f1 e 6). Este perde suas propriedades mecânicas, em funão da corrosão sob tensão fraturante (CTF) (Stress Corrosion Cracking – SCC) (Figuras 5, 8).

A corrosão intergranular pode ser provocada por impurezas nos contornos de grão, aumento da concentração de um dos elementos de liga ou redução da concentração de um destes elementos na região dos contornos de grão. Exemplo clássico é a redução substancial do teor de cromo na região dos contornos de grão dos aços inoxidáveis austeníticos pela precipitação de carboneto de cromo. Este problema será abordado com mais detalhe no tópico sobre aços inoxidáveis.

Figura 6 – Corrosão intergranular ou intercristalina.

Corrosão Intragranular

A corrosão evidencia-se nos grãos da rede cristalina do material metálico (figuras 1f2 e 7), que ao perder suas propriedades mecânicas, poderá fraturar à menor solicitação mecânica, tendo-se também corrosão sob tensão fraturante (figura 8).

Figura 7 – Corrosão intragranular ou transcristalina, em aço inoxidável submetido à ação de cloreto e temperatura.

Corrosão Filiforme

A corrosão processa-se sob a forma de finos filamentos, mas não profundos, que se propagam em diferentes direções e que não se ultrapassam (figura 1g), pois se admite que o produto de corrosão, em estado coloidal, apresenta carga positiva, daí a repulsão. Ocorre, geralmente, em superfícies metálicas revestidas com tintas ou com metais e ocasiona o deslocamento do revestimento. Tem sido observada, mais freqüentemente, quando a umidade relativa do ar é maior que 85% e em revestimentos mais permeáveis à penetração de oxigênio e água ou que apresentem falhas, como riscos, ou, ainda, em regiões de arestas.

Esfoliação

Esfoliação é um tipo de corrosão subsuperficial, que se inicia em uma superfície limpa, mas se espalha abaixo dela (Figura 1h).

A corrosão é detectada de forma paralela à superfície metálica. Ocorre em chapas ou componentes extrudados, que tiveram seus grãos alongados e achatados, de forma a criar condições para que inclusões ou segregações, presentes no material, sejam transformadas, devido ao trabalho mecânico, em plaquetas alongadas. Quando se inicia um processo corrosivo na superfície de ligas de alumínio, com essas características, o ataque pode atingir as inclusões ou segregações alongadas e a corrosão ocorrerá através de planos paralelos à superfície metálica e, mais freqüentemente, em frestas. O produto de corrosão, volumoso, ocasiona a separação das camadas contidas entre as regiões que sofrem a ação corrosiva e, como conseqüência, ocorre a desintegração do material em forma de placas paralelas à superfície. Essa forma de corrosão tem sido detectada, mais comumente, em ligas de alumínio das séries 2.0 (Al, Cu, Mg), 5.0 (Al, Mg) e 7.0 (Al, Zn, Cu, Mg) (Figura 9).

Figura 9. Liga de alumínio com esfoliação em área de fretas sujeita a estagnação de solução aquosa de cloreto de sódio.

Figura 8 – Corrosão sob tensão fraturante em palheta de agitador de aço inoxidável.

Química Aplicada Pode ser combatido por tratamento térmi- co e adição de elementos de liga adequados.

Corrosão grafítica

A corrosão evidencia-se no ferro fundido cinzento em temperatura ambiente. O ferro metálico é convertido em produtos de corrosão, enquanto a grafite permanece intacta. Observa-se que a área corroída fica com aspecto escuro, característico da grafite, e esta pode ser facilmente retirada com espátula. Quando a grafite é colocada sobre papel branco e atritando-a, observa-se a formação de risco preto característico. (figura 10)

Figura 10 – Corrosão grafítica do ferro fundido, notando-se o aspecto escuro da área corroída.

Dezineificação

É a corrosão que ocorre em ligas de cobrezinco (latões), em que se observa o aparecimento de regiões com coloração avermelhada em contraste com a característica coloração amarela dos latões. Admite-se que ocorre uma corrosão preferencial do zinco, e o cobre restante destaca-se com sua característica cor avermelhada. A figura 1 mostra o trecho de uma tubulação de latão Cu-Zn (70/30), com desincificação em regiões com depósito de gordura e absorção de sal, NaCl; as regiões desincificadas são as mais escuras na fotografia.

A desincificação e a corrosão grafítica são exemplos de corrosão seletiva, pois há a corrosão preferencial de zinco e ferro, respectivamente.

Figura 1 – Trecho de tubo de latão (70/30) com dezineificação: as áreas mais escuras são as dezineificadas.

Empolamento pelo hidrogênio

O hidrogênio atômico penetra no material metálico e, como tem pequeno volume atômico, difunde-se rapidamente e em regiões com

Figura 12 – Tubo de aço carbono com empolamento pelo hidrogênio, ocasionado por HS e água.

Corrosão em torno do cordão de solda

Forma de corrosão que se observa em torno de cordão de solda (figuras 13 e 1f). Ocorre em aços inoxidáveis não-estabilizados ou com teores de carbono maiores que 0,03%. A a corrosão é evidenciada intergranularmente.

Texto extraído do livro: Gentil, Vicente. Corrosão LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, RJ – 3ª ed. 1996.

Figura 13

CorrosãoCordão de solda Corrosão

Figura 14 – Galvânica.

Apesar de não ter sido classificada anterior, existe um outro tipo de corrosão que deve ser citada.

A corrosão galvânica pode ocorrer quando dois metais diferentes em contato são expostos a uma solução condutora (figura 14). Como existe uma diferença de potencial entre metais diferentes, esta servirá como força impulsora para a passagem de uma corrente elétrica através da solução. Daí resultará a corrosão do metal menos resistente, isto é, o metal menos resistente torna-se anódico e o mais resistente torna-se catódico.

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