Controle e prevenção da corrosão na indústria de processo

É quase impossível prevenir a corrosão do aço considerando que uma determinada quantidade de energia foi aplicada para transformar o minério de ferro nos vários tipos de aço e suas ligas que conhecemos hoje, contudo é possível controlar esse fenômeno natural de várias formas e o método mais eficaz para determinar o tipo de controle empregado, depende de vários fatores sendo que o primeiro deles é identificar o tipo de corrosão no qual o material estará submetido.

Basicamente existem três tipos de corrosão mais comuns:

Corrosão eletroquímica

Esse é o tipo de corrosão mais presente na indústria, pois ocorre quando o metal encontra-se diretamente em contato com o meio corrosivo provocando uma reação química. Ela pode se dar principalmente por duas formas:

• Quando o metal está em contato com um eletrólito, formando um pilha galvânica como por exemplo, quando o oxigênio e a água presentes na atmosfera reagem com o metal ausente de proteção;

• Quando dois metais são ligados por um eletrólito, como por exemplo, se colocarmos uma placa de cobre e uma de ferro, ambas mergulhadas num eletrólito neutro aerado e postas em contato, formando um circuito elétrico cada placa se tornará um eletrodo. O ferro será o ânodo, oxidando-se e perdendo elétrons que migram para o cátodo (placa de cobre), que por sua vez é reduzido. O ânodo sofrerá o desgaste, formando a ferrugem no fundo do recipiente.

Corrosão química

A corrosão química ocorre quando um agente químico atua diretamente sobre um determinado material, que pode ou não ser um metal, não ocorrendo transferência de elétrons. Solventes e agentes oxidantes podem quebrar as moléculas de polímeros, degradando-os. No caso de metais que contenham zinco como elemento de liga, o ácido sulfúrico exerce o papel de agente oxidante e no caso do concreto armado, aplicado em construções edificantes, agentes poluentes encontrados na composição da atmosfera podem reagir quimicamente com o material, resultanto na sua degradação.

Corrosão eletrolítica

Diferente dos outros tipos de corrosão, a corrosão eletrolítica não ocorre por meios naturais pois depende da aplicação de uma corrente elétrica introduzida no sistema. Este tipo de corrosão se faz presente em equipamentos onde não há um isolamento ou aterramento adequado, formando-se correntes de fuga. Essa corrente escapa para o solo formando-se pequenos furos no metal.

Classificação da corrosão

Para elaboração de um diagnóstico adequado, além do tipo de corrosão no qual o material está submetido, é importante identificar e classificar essa corrosão, que está diretamente atrelada à fatores ambientais, mecânicos e características geométricas.

Basicamente sua classificação pode se dar por três formas distintas:

• Corrosão generalizada: esse tipo de corrosão afeta de maneira heterogênea toda a superfície do material, provocando perdas na espessura de chapas;

• Corrosão localizada: diferente da corrosão generalizada, esse tipo de corrosão afeta partes isoladas do material, formando cavidades com variados diâmetros e profundidades, em muitos casos chegando à atravessar por completo o metal;

• Corrosão seletiva: por razões químicas ou metalográficas, esse tipo de corrosão afeta determinadas parte do material, sendo que as características geométricas e outros fatores como tensão residual, por exemplo, exercem grande influência na superfície atacada.

Métodos aplicados no controle e prevenção da corrosão

Atualmente pesquisas na indústria de óleo&gás têm contribuído no aprimoramento dos métodos existentes de prevenção e adotado novas técnicas que atuam em casos com um certo grau de particularidade, porém aqui vamos citar os métodos mais comuns e que atendem a grande maioria de casos:

• Anodização: comumente denominada de proteção por filme de óxido, consiste de um banho eletrolítico no qual o metal à ser protegido é ligado ao polo positivo de uma fonte de eletricidade, transformando no anodo da cuba eletrolítica e em seguida mergulhado em uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) criando-se assim uma barreira de óxido entre o metal e a atmosfera;

• Pintura: é o processo mais conhecido e que mais evolui desde sua criação pois além de oferecer um bom aspecto visual, possui características anti-corrosivas, protege a peça contra impactos leves e pode ser constítuida por várias camadas, cada qual com uma função específica. Os mecanismos básicos de proteção são: proteção por barreira: presente em todas as películas de tinta, esse mecanismo atua apenas como forma estética e possui pouca eficiência na proteção contra a corrosão. Proteção por pigmentos inibidores: encontrado nas películas utilizadas como tinta de fundo (primer), contém pigmentos inibidores, dando proteção por inibição anódica. Proteção catódica: também encontrada nas películas de tinta de fundo, contém alto teores de pigmentos metálicos anódicos que atuam como metais de "sacrifício", perdendo material para a atmosfera no lugar do metal à se proteger.

• Galvanoplastia: é um processo no qual o metal à ser protegido é conectado ao polo positivo de uma fonte de energia, funcionando como anodo, enquanto o material a revestir é ligado no polo negativo, ocorrendo assim um processo denominado eletrólise;

• Proteção catódica: muito utilizada em estruturas metálicas, tubulações industriais e inclusive no casco de embarcações, consiste em um método simples de proteção onde é conectado um "metal de sacríficio" à estrutura ou equipamentro à ser protegido. Esse metal de sacríficio atua como ânodo, sendo corroído no lugar do metal a ser protegido.

Existem, evidentemente, muitas outras formas de controle e prevenção da corrosão além dos citados no texto, porém cada caso deve ser analisado por um profissional especializado neste assunto.

Fontes:

1. Arquivo pessoal;

2. Corrosão e proteção de metais - acesso em 13 de Fevereiro de 2020 - disponível em: https://www.manualdaquimica.com/fisico-quimica/corrosao-protecao-metais.htm;

3. CARDOSO, Renata - Pintura para metais como proteção anticorrosiva Rede de Tecnologia e Inovação do Rio de Janeiro - REDETEC 11/6/2013;

4. Princípios e prevenção para corrosão em metais - acesso em 13 de Fevereiro de 2020 - disponível em: https://www.cimm.com.br/portal/noticia/exibir_noticia/7902-principios-e-prevencao-para-corrosao-em-metais;

5. Application of corrosion inhibitors for steels in acidic media for the oil and gas industry: A review - acesso em 13 de Fevereiro de 2020 - disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010938X14002157.