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Corrosão na indústria de petróleo

Seminário de corrosão 2013-1
by

fernando tertuliano

on 16 September 2013

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Transcript of Corrosão na indústria de petróleo

Corrosão na indústria de Petróleo
Corrosão na indústria de Petróleo
Fundamentos: Uma breve abordagem
A corrosão é a deteriorização de um material metálico por ação química ou eletroquímica do meio, podendo ou não estar associada a esforços mecânicos.

As diferentes formas (ou tipos de corrosão)
A corrosão por processos eletroquímicos apresenta mecanismos idênticos sempre constituídos por regiões nas quais há a formação de ânodos e cátodos, entre as quais há a circulação de elétrons e no meio a circulação de íons.
TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DE PROCESSOS CORROSIVOS EM LABORATÓRIO
Objetivo: avaliar a ação corrosiva para prever o comportamento do material em campo. Tentam reproduzir ao máximo a realidade.

Podem ser:
Ensaio de Imersão
Ensaios acelerados
TÉCNICAS DE AVALIAÇÃO DE PROCESSOS CORROSIVOS EM CAMPO
São realizados nas condições reais de operação.
Podem ser:
Cupons de teste: corpos de prova de diversos materiais são colocados dentro do equipamento durante uma campanha e depois analisados.
Acompanhamento da perda de espessura: controle da espessura do material por medição (ultra-som). Limitação: não pode ser utilizado para corrosões localizadas

A corrosão é uma das principais causas de falhas em equipamentos e tubulações de plataformas de produção, e em equipamentos de refino de petróleo.
Essas falhas prejudicam o processo, atrasam o cronograma operacional de produção, geram altos custos de manutenção, além de gerar riscos à saúde e ao meio-ambiente
Devido ao fato de que a maioria dos equipamentos, tubulações e dutos das plataformas de produção são constituídos de aço (em geral, aço carbono), a indústria de exploração de petróleo estará sempre convivendo com os processos corrosivos
Entretanto a perda de massa do material e a maneira pela qual se dá seu ataque se processará de diferentes maneiras e evoluções
Na seqüência abordaremos alguns tipos de corrosão e seus específicos mecanismos, abordando-se as características do ataque corrosivo e as formas de desgaste.


Corrosão galvânica


O contato elétrico entre materiais diferentes resulta no processo corrosivo conhecido como corrosão galvânica. A intensidade deste tipo de corrosão será proporcional à distância entre os valores dos materiais envolvidos na tabela de potenciais eletroquímicos. Exerce influência neste tipo de corrosão a proporcionalidade entre as áreas anódica e catódica. Tal proporção deverá ser menor possível com vistas a se obter a mínima corrosão na área anódica aliada a sua uniformidade
Corrosão por pite
É uma forma de corrosão localizada que consiste na formação de pequenas cavidades de profundidade considerável e o mais importante, significativa frente a espessura do material. Sendo uma corrosão que não implica uma homogênea redução da espessura e ocorrendo no interior de equipamentos torna-se um tipo de corrosão de acompanhamento mais difícil.


Corrosão sob tensão


O desenvolvimento da corrosão sob tensão exige a presença simultânea de tensões de tração e fatores ambientais específicos. As tensões não necessitam ser muito altas em relação ao limite de escoamento do material e pode ser devidas a carga e/ ou efeitos residuais dos processos de fabricação tais como soldagem ou dobramento. Devem ser tomados cuidados quando os componentes de aço inoxidável com tensões residuais elevadas (por ex. devido ao trabalho a frio) são usados em ambientes ricos em cloretos (por ex. piscinas cobertas, marinho, plataforma marítima)


Ensaios de Imersão
Corpos de prova são imersos em fluidos corrosivos. Avaliar a taxa de corrosão.

contínua ou alternada

contínua com agitação ou fluxo constante

líquidos aquecidos

líquidos aerados ou desaerados

associados a esforços mecânicos ou pressão


Ensaios Acelerados:


Avaliar a resistência a corrosão.



câmara de névoa salina: atmosfera salina e úmida

câmara de SO2: atmosfera industrial poluída

câmara de umidade: presença de água

ensaios cíclicos: repetitivos (erosão, abrasão)


Métodos de Controle da Corrosão
a) isolar o metal do meio agressivo, através do uso de revestimentos orgânicos inertes (tintas) ou de revestimentos com metais mais nobres.



b) inibição da reação catódica ou da reação anódica através de agentes chamados inibidores, que reagem com os produtos da corrosão e formam camadas impermeáveis nas superfícies dos eletrodos;



c) métodos elétricos (proteção catódica e

proteção anódica)



Um inibidor é uma substância ou mistura
de substâncias que, aplicada em pequena concentração
a um determinado meio, reduz a taxa
de corrosão. Pode-se considerar um inibidor
como um catalisador negativo. A maioria dos
inibidores foi desenvolvido empiricamente e
muitos deles são fabricados sob patente, sem
o conhecimento de sua composição química

Inibidores
Entre os revestimentos usados, destacam-se as tintas, esmaltes vítreos, plásticos, películas protetoras e os revestimentos metálicos.

As tintas constituem o mais importante dos revestimentos. Como, em geral, são permeáveis ao ar e à umidade, as tintas são misturadas a pigmentos como zarcão, cromato de chumbo e cromato de zinco, que contribuem para uma inibição da corrosão (em alguns casos, apassivam a superfície metálica subjacente).

É também grande o uso de tintas com pós metálicos, como zinco e alumínio. No caso, há uma proteção sacrificial (quando o zinco constitui cerca de 95% do peso da tinta), ou seja, o zinco dissolve-se eletroquimicamente, quando a umidade penetra na superfície (normalmente, de ferro ou de aço), e comportando-se como ânodo em relação ao ferro ou aço.


Revestimentos
Métodos elétricos de proteção
Dois métodos elétricos de proteção contra
a corrosão podem ser utilizados: proteção
catódica e proteção anódica.
A aplicação da proteção catódica consiste
em fazer com que a peça metálica, como um
todo, comporte-se como o cátodo de uma célula
eletroquímica, protegendo-a da corrosão. A
contracorrente, criada na própria célula é
suficiente para anular o efeito de correntes de
corrosão provenientes das regiões anódicas da
peça metálica.
Proteção Catódica
Proteção Anódica
A proteção anódica é um método de aumento da resistência à corrosão que consiste na aplicação de uma corrente anódica na estrutura a proteger. A corrente anódica favorece a passivação do material dando-lhe resistência à corrosão. A proteção anódica é empregada com sucesso somente para os metais e ligas formadores de película protetoras, especialmente o titânio, o cromo, ligas de ferro-cromo, ligas de ferro-cromo-níquel.
Conclusão
A corrosão é um dos principais vilões da indústria do petróleo. Descuidar da corrosão e seus
efeitos é acender o estopim de uma bomba capaz de matar pessoas e causar danos irreversíveis ao meio
ambiente
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