Manutenção Preventiva e Preditiva da Corrosão

Transcrição

1 Manutenção Preventiva e Preditiva da Corrosão Parte I O Princípio da Menor Ação Aplicado à Corrosão Cap. 2 Corrosão sob Tensão à luz do PMA

2 1. Introdução As trajetórias regidas pelo PMA nos fenômenos de corrosão sob tensão (CST) tomam formas distintas daquelas encontradas nas pinturas - vide Capítulo 1. Com efeito, as trajetórias que o engenheiro de manutenção pode traçar no acompanhamento dos sistemas de pintura são facilmente obtidas através das medidas evolutivas dos potenciais eletroquímicos, desde os valores iniciais, logo após a pintura, até aos valores do ferro enferrujado. Mas no caso das corrosões que ocorrem em peças sujeitas a esforços mecânicos e sob ação de um eletrólito, raramente se observa "ferrugem". Observa-se, ao contrário, uma brusca ruptura ou fissuramento da superfície, a principio lentamente, mas que termina numa morfologia característica de fratura frágil. A fenomenologia aqui é diferente. Em vez de uma única trajetória, o sistema reage através de multitrajetórias, muitas delas não evidentes e, em consequência, o engenheiro de manutenção tem de lançar mão de inúmeros artifícios para identificálas. Neste Cap. 2, apresentaremos alguns procedimentos práticos que permitem, pelo menos em uma primeira aproximação, vislumbrar estas trajetórias, aferir suas importâncias relativas e estabelecer um programa de manutenção que minimize tão pernicioso e irritante fenômeno. 21 Por causa de alguns poucos gramas que passam em solução, pode-se perder equipamentos que pesam toneladas, ou então quilômetros de tubos cujas superfícies apresentam pites, ou ainda deparar-se com acidentes de grande monta, como por exemplo, o desabamento de um viaduto. Não há sistema de pintura que elimine a CST, nem tampouco um inibidor definitivo. Não existem receitas mágicas! Para se controlar as CST, não há outro caminho senão desvendar suas trajetórias e traçar procedimentos específicos paras se conviver com ela. Esta tem sido a postura de indústrias que convivem diretamente com fatores que potencialmente são causas de falhas, como por exemplo, a indústria aeronáutica, a indústria aeroespacial, a indústria nucelar e a de construção civil.

3 Nosso propósito, contudo, visa às indústrias e parques industriais que convivem diariamente com meios agressivos multivariados, sem históricos de manutenções, manutenções estas em geral terceirizadas e com pessoal técnico móvel, sujeitas às regras contratuais que focalizam prioritariamente a operação (entenda-se: mínimo de paradas) e baixo custo operacional. Nestas condições, é propósito da ecoprotec apresentar algumas técnicas que permitem aos engenheiros de manutenção que operam em plantas industriais semelhantes à acima descrita, identificar as trajetórias possíveis que levam a falhas por CST à luz do Princípio da Menor Ação. 2. Trajetórias mais comuns que levam às CST U.R. Evans, com quem a corrosão tem uma dívida como a de uma ciência com seu fundador, resumiu as principais características da corrosão sob efeitos mecânicos. Em sua obra monumental, The Corrosion and Oxidation of Metals (1976, Arnold- London, em especial no 2º volume suplementar - cap. XVI, pp. 317 e s.s.) assinala que: A CST é um fenômeno eletroquímico. A CST é um exemplo de Ação Conjunta, isto é, as combinações de ações mecânicas e presença de eletrólitos formam pilhas; se 2 eletrodos são imersos no mesmo líquido, um sob tensão e outro não, fluirá uma corrente, sendo o eletrodo tensionado o anodo. 22 Neste contexto, as possíveis trajetórias que devem ser consideradas no dia-a-dia do engenheiro de manutenção, são: a. Corrosões intergranulares; b. Corrosões transgranulares; c. Corrosões por pites; d. Acidificações localizadas; e. Fragilização por hidrogênio f. Corrosão sob depósitos.

4 Nota: Antes de propormos os procedimentos de monitoração que a ecoprotec lança mão na prática industrial, algumas observações são necessárias: a. Assumiremos que o fenômeno da CST ocorre principalmente em metais ou ligas passivas, isto é, materiais que apresentam um filme, de características protetoras ou não, que recobre a superfície metálica. Tal premissa é perfeitamente justificável no mundo industrial, pois que raramente metais puros são empregados como materiais de construção. Mesmo quando se utiliza alumínio, titânio, zinco (aço galvanizado), cobre, etc. Na maioria dos casos, tais metais são recobertos, de uma maneira ou outra, por um óxido mais ou menos protetor. b. Além disso, dificilmente poderia ser de outra forma. Um metal em presença de um eletrólito pode ocupar, no seu respectivo diagrama de Pourbaix, 3 posições possíveis: ou se localiza no domínio de corrosão, ou no de imunidade, ou ainda no de passivação. 23 Ora, se o metal estiver situado no domínio de corrosão, sua superfície seria corroída de forma generalizada e não de forma localizada, como é o caso da CST. Na outra situação, isto é, se o metal estiver na região de imunidade, a corrosão é impossível. Para que uma corrosão fissurante sob tensão se manifeste é, portanto, mais provável que sua trajetória se localize no domínio de passivação. c. Não apresentaremos aqui as diversas teorias e modelos que explicam a CST, pois consideramos que seria longo, tedioso e sobretudo inútil. Além disso não há, a nosso conhecimento, nenhuma teorização geral que explique o fenômeno a contento. Um resumo em língua portuguesa pode ser encontrado na 6ª edição do livro Corrosão (V. Gentil - LTC, 2011). O capítulo 15 da referida obra é uma atualização do assunto.

5 d. Assumiremos que o Engenheiro de Manutenção esteja familiarizado com termos técnicos da vivência metalúrgica, assim como os jargões empregados na tecnologia de soldagem, nas técnicas mais usuais de ensaios não-destrutivos (END), normas associadas a testes mecânicos etc. Contamos com a sua contribuição! Se você identificar algum erro ou incongruência no texto, agradeceríamos se nos indicasse. Também lhe convidamos a participar da redação do livro através do envio de exemplos da sua vivência industrial. E finalmente, se for de seu interesse, entre em contato diretamente com o autor, Prof. Miranda. Meios de contato: Através da seção "contato" do site ou enviando um a livro@ecoprotec.com.br. 24