22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental X TRATAMENTO ANTICORROSIVO: ESSENCIAL PARA A DURABILIDADE DE REATORES DE AÇO

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1 22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro Joinville - Santa Catarina X TRATAMENTO ANTICORROSIVO: ESSENCIAL PARA A DURABILIDADE DE REATORES DE AÇO Adriana Soraya Alexandria Trajano(1) Graduada em Engenheira Civil pela UFPB. Mestre em Engenharia Civil área de concentração em Saneamento Ambiental pela UFPB. Engenheira da SANEATINS, no setor, Coordenadoria de Projetos Edivaldo de Freitas Camargo Graduado em Engenharia Sanitária pela Universidade Federal de Mato Grosso. Engenheiro da Companhia de Saneamento do Tocantins SANEATINS. Tatiana Ferreira Wanderley Graduada em Engenheira Ambiental pela Universidade do Tocantins. Engenheira da SANEATINS, no setor, Coordenadoria de Projetos. Giulliano Guimarães Silva Graduando em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal do Tocantins Sérgio Carlos Bernardo Queiroz Graduando em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal do Tocantins Endereço(1): 1006 Sul Arse 102 QI 18 Lt. 07 Al. 09, Palmas TO. CEP: Brasil - Tel: (63) ou

2 RESUMO Em termos construtivos as peças metálicas apresentam mais competitividade em um mercado que busca racionalização crescente, pois possibilitam a rapidez na montagem, estruturas mais esbeltas e possibilidades de composição com outros elementos préfabricados. Entretanto, as estruturas de aço também necessitam de cuidados especiais na fabricação e montagem, além de recursos que assegurem proteção contra corrosão, objeto desse trabalho, e ação do fogo. Assim, esse trabalho relata procedimentos essenciais para durabilidade de chapas metálicas usadas na confecção de reatores que tratam efluentes. PALAVRAS-CHAVE: reator em aço, corrosão, tratamento de esgoto. INTRODUÇÃO As principais experiências no Brasil na construção de reatores anaeróbios para tratamento de efluentes estão na Companhia de Saneamento do Paraná e na Companhia de Saneamento de Minas Gerais, onde um grande número de instalações foram construídas. Em São Paulo foi construído um reator protótipo em aço carbono revestido com proteção epóxi, com volume útil de 120 m3 e capacidade de tratamento de 33 m3/h, CETESB (1991), o qual permitiu levantamento de grande número de informações e, entre os matérias utilizados para a construção foram encontrados: ferrocimento, concreto armado e chapas metálicas. Atualmente às peças metálicas apresentam mais competitividade em um mercado que busca racionalização crescente, pois possibilitam a rapidez na montagem, estruturas mais esbeltas e possibilidades de composição com outros elementos pré-fabricados. Contudo, da mesma maneira que o concreto exige um criterioso controle tecnológico, as estruturas de aço necessitam de cuidados especiais na fabricação e montagem, além de recursos que assegurem proteção contra corrosão e ação do fogo. De acordo com GNECCO (2001), o tratamento térmico da laminação, à presença de impurezas, às concentrações diferenciadas de elementos de liga (silício, cromo, magnésio e cobre) e às diferenças pontuais na relação carbono/ferro, podem surgir microáreas com diferenças de potencias nas superfícies metálicas. Quando essas superfícies são expostas a atmosferas úmidas, a diferença de potencial e a presença do eletrólito, líquido condutor de elétrons, propiciam a migração de íons, criando condições para o surgimento da corrosão. A condição essencial para que ocorra a corrosão é a superfície metálica estar exposta à água e oxigênio. Ao contrário do que se pensa, em estacas metálicas cravadas na água a corrosão é quase insignificante, devido ao baixo teor de oxigênio. Outros elementos, por sua vez, podem aumentar o potencial de corrosão. A presença de poluentes, anidrido sulfuroso (SO2) ou névoa salina (NaCI) aceleram o processo.

3 GNECCO (2001) que atuou muito tempo no Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT, para cada tipo de corrosão existe uma solução indicada. "O tipo de tratamento vai depender do tipo de peça, da agressividade do meio, da disponibilidade de recursos e da exigência da durabilidade da proteção". A construção de Estações de Tratamento de Esgotos ETE s em chapas metálicas é uma realidade já difundida em vários sistemas implantados no Brasil, inclusive no estado do Tocantins. Em novembro de 1999, entrou em operação a ETE da Vila União em Palmas- TO, composta por gradeamento manual, desarenador, flotador, estação elevatória de esgoto bruto sendo estes executados em chapas metálicas. Em meados do ano 2002 a referida estação de tratamento apresentou problemas de corrosão, associados à falta de procedimentos normativos na sua execução. Com isso, este trabalho teve como objetivo propor um processo para tratamento anticorrosivo em chapas metálicas deste reator, e a elaboração de um procedimento padrão, para a execução de tratamento anticorrosivo em chapas metálicas. MATERIAIS E MÉTODOS Na elaboração do presente trabalho, foram realizadas consultas junto a Companhia de Saneamento do Estado do Tocantins (SANEATINS); ABRACO (Associação Brasileira de Corrosão); BBL (Bureau Brasileiro s/c ltda); Advance Tintas e Vernizes. Foi verificado as condições de operação do UASB no Sistema de Tratamento de Esgoto da Vila União em Palmas, que se encontra em avaliação técnica de estrutura física atual, com a finalidade de elaborar procedimentos padrões para a execução de tratamento anticorrosivo. Também na ETE da cidade de Porto Nacional TO, foram realizados ensaios de inspeção visual, ensaios não destrutivos, como: líquido penetrante e ensaio com aparelho de ultrasom modelo US N52L Krautkramer, gabarito de solda, dois jogos de líquido penetrante metal Check, todos visando avaliar a qualidade das soldas realizadas a para em seguida ser iniciado a pintura da unidade. Procedimentos Ensaio Visual Ensaio no qual se faz uma varredura visual em todas as chapas, bem como em todos os cordões da solda interna e externa do costado piso e teto, para possíveis identificações de falhas como: falha no cordão da solda;

4 sobreposição de chapas; empenos e ondulações; perda de espessura da chapa; barrigas; verticalidade da chapa; circunferência. Ensaio não destrutivo LP (líquido penetrante) Para detecção de possíveis defeitos superficiais nos cordões da solda da chapa como: porosidade; mordeduras; poros. Seqüência da execução do ensaio: limpeza manual com lixadeira; aplicação do solvente aplicação do líquido penetrante tipo tinner limpeza manual da superfície com pano aplicação do revelador úmido aquoso em suspensão verificação do resultado após aplicação do revelador Ensaio com equipamento de medição ultra-som US N52L Krautkramer Ensaio não destrutivo para detecção de defeitos internos, neste caso o ensaio/inspeção foi realizado nas soldas do tanque/reator para verificar se há problema como: falta de fusão; inclusão de escórias e tungstênio; trincas. Seqüência da execução do ensaio:

5 calibração do ultra-som; determinação do ponto de ensaio; aplicação do gel (acoplante metil celular); varredura com o cabeçote krautkramer; equipamento de medição e ensaio. RESULTADOS E DISCUSSÕES Após todas as análises realizadas no UASB foram constatados diversos pontos de fragilidade, conforme foi apresentado no arquivo de fotos usados como anexos da metodologia. Dessa maneira, após a inspeção visual foram constatados alguns pontos de deformação no costado que podem vir a promover o aumento do esforço interno em alguns pontos localizados da chapa, Foto 1 em anexo Algumas chapas do teto apresentaram ondulações (Foto 2, em anexo), que podem promover o acúmulo de água durante o período chuvoso e nesse ponto, a chapa ter o processo de corrosão acelerado. Soldas apresentando excesso de porosidade externa, presença de bolha de gás que ficam dentro da solda, Foto 3 em anexo. Nesses pontos pode haver dificuldade de penetração da tinta impermeabilidade o que gera outros pontos de fragilidade para corrosão, pois a tinta por ter uma película espessa não penetra no vazio do poro. Esse sulco da porosidade dificulta a aderência da tinta sobre a base metálica. O excesso de solda em alguns pontos pode gerar o aumento do esforço interno nesse ponto, bem como a falta de solda também gera descontinuidade na solda. O desalinhamento das chapas ou sobreposição (Foto 4, em anexo), também concentra esforços além de diminuir a espessura da chapa no local de contato entre as duas diminuindo a sua capacidade estrutural. As marcas nas chapas no fundo da unidade, provocadas por queda de ferramentas, andaimes e outros, contribuem também para diminuição da espessura da chapa naquele ponto. CONCLUSÃO Após todos os ensaios realizados em campo, pode-se concluir que para obtenção de melhores resultados em unidades constituídas em chapa de aço, devem ser observadas todas

6 as rotinas de procedimentos e normas padrões, desde a aquisição das chapas, solicitação e contratação de pessoal com qualificação comprovada, projeto de montagem e soldas. Recomenda-se para esta unidade após as avaliações anteriores as correções adequadas dos pontos vulneráveis. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS GNECCO, C. Revista de Tecnologia e Negócios da Construção Téchne Pini. Vida Longa aos Metais CETESB. Manual de Operação do Digestor Anaeróbio de Fluxo Ascendente e Manto de Lodo de 120m3 / Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Säo Paulo, ANEXOS. FOTO 01 Deformações apresentadas no costado do reator, (Fonte: SANEATINS, 2002)

7 FOTO 02 Chapas do teto apresentaram ondulações, acumulando água durante o período chuvoso, podendo apresentar de corrosão acelerada nesses pontos, (Fonte: SANEATINS, 2002). FOTO 03 Soldas apresentando excesso de porosidade externa e a tinta por ter uma película espessa não penetra no vazio do poro, dificultando a aderência da mesma sobre a base metálica, (Fonte: SANEATINS, 2002).

8 FOTO 04 O desalinhamento das chapas ou sobreposição, também concentra esforços além de diminuir a espessura da chapa no local de contato entre as duas diminuindo a sua capacidade estrutural, (Fonte: SANEATINS, 2002).

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