ROUGE O QUE É ROUGE? ONDE APARECE O ROUGE? CONHEÇA MELHOR ESTE PROBLEMA DE CORROSÃO EM SISTEMAS DE ÁGUA PURIFICADA

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1 ROUGE CONHEÇA MELHOR ESTE PROBLEMA DE CORROSÃO EM SISTEMAS DE ÁGUA PURIFICADA O QUE É ROUGE? O fenômeno conhecido como Rouge nos sistemas de água purificada fabricados em aço inox, são óxidos de ferro coloidais com ou sem água de hidratação junto com pequenos traços de metais pesados como níquel e cromo podendo conter outros contaminantes como alumínio, que se formam na superfície do metal. É normalmente associado com a produção de água altamente purificada e pode se originar em uma ou mais áreas dentro de um sistema de água. É migrante, tenaz e destrutivo, sendo caracterizado pela aparência inicial de uma coloração levemente vermelha ou marrom, progredindo para uma cor vermelha escura, marrom escura ou cinza pardo e em estágios extremos, uma cor cinza escura ou preta. ONDE APARECE O ROUGE? Água para Injetáveis (WFI) Em sistemas de água altamente purificada. Água Deionizada Vapor Limpo

2 Ainda em Geradores WFI e Vapor Puro Tubulação de Processo Osmose Reversa Sistemas de Transferência de Produto QUAIS OS MOTIVOS PARA ORIGINAR O ROUGE? Ligas nos Limites Inferiores da Especificação (ordem econômica mundial) Cr(16-18%), Ni(10-14%), Mo(2-3%), Fe(64-69%) Contaminantes Inatos Dentro da Liga Base (Alumínio) Alta Concentração de Ferrita Delta na Matriz Metálica (Solda, Metal Base) Componentes de Equipamentos (Ex.: Rotor de Bomba Centrífuga, Válvulas, etc.) ROTOR DE BOMBA CENTRÍFUGA Fenômeno da Cavitação (Velocidade diferente dentro da bomba leva à forças erosivas) Partículas Metálicas Liberadas para o Meio que Sofrerão Oxidação 2 Fe0 + 4 H2O 2 FeO(OH) + 3 H2 2 FeO(OH) Fe2O3 + H2O Fontes Externas ao Sistema Óxidos provenientes de parafusos, porcas, arruelas de aço carbono 2

3 Poeira Atmosférica (exposição ao ambiente de montagem principalmente aço carbono) Coloração de Aquecimento (Solda Orbital) Soldagem (tubulação, equips. e componentes) Sensitização Presença de Ferrita Delta na Matriz Metálica da Solda Formação de Material e Estrutura Fundido Ferrita Delta (± 10 a 20%) Camada de óxido prejudicial com empobrecimento de Cromo na superfície ID. Acabamentos de Superfície Inferiores Usinado Tensão / Fase Martensítica (Metais sob Tensão Superficial são levemente anódicos em relação ao metal base) OBS: Situações que favorecem a corrosão em meios agressivos Lixamento Mecânico Tensões, Rugosidade, Grande quantidade de Partículas Abrasivas e Produtos Orgânicos Impregnados ou Impurezas (Alumina) liberadas para o meio. Razão de Cr/Fe na superfície e fase metálica muito baixa (< 1). 3

4 Polimento Mecânico Microbolsas, Tombamento dos Picos. Falta de Tratamento de Limpeza Química após Montagem (Passivação). Remoção de Ferro Livre e Contaminantes. Razão de Cr/Fe na superfície e fase metálica muito baixa (<1). ANTES APÓS MECANISMOS DE FORMAÇÃO DO ROUGE Aço Inox Tipo 316L Austenítico Cr (16-18%), Ni (10-14%), Mo (2-3%), Fe (64-69%) Exposição à água purificada WFI (altamente corrosiva) Para manter a esterilidade, os sistemas operam à elevadas temperaturas (aumenta o poder de corrosão) Rouge Óxido Férrico (Fe 2 O 3 ) Estado de Oxidação (Alto) +3 Uma vez formada, a corrosão do aço inox austenítico é contínua e progressiva Em contato com outros átomos de ferro leva estes a um estado de oxidação mais alto (mecanismos de corrosão auto-catalítica) levando à corrosão e destruição de toda superfície (Fe em aço inox 2/3 da liga) Rouge emana destas superfícies deixando pequenos pits por baixo (oposto do senso comum de sanitariedade e prevenção contra contaminação bacteriológica) Rouge é migratório e tenaz no meio circulatório por isso onipresente QUAIS OS PROBLEMAS CAUSADOS PELO ROUGE? Rouge não tem caráter austenítico por isso acelera o processo de corrosão galvânica em toda a superfície especialmente soldas (região frágil do sistema). Aumento exponencial das quantidades de rouge gerado

5 Redução da eficácia dos processos de sanitização. Provável concentração de Rouge nas paredes Problemas no processo de fabricação por presença de contaminantes Detecção de uma ligeira matiz de cor (contaminação) nos produtos finais brancos Suscetibilidade do Produto Alteração da eficácia e eficiência do produto final. Não é detectado por técnicas de inspeção como condutibilidade, ph ou TOC. Rouge é insolúvel no meio circulatório. PERIGO: Já que não posso vê-lo então ele não está lá CUIDADO COMO IDENTIFICÁ-LO? Análise visual de componentes extraídos de locais estratégicos do sistema. Rouge é um mecanismo destrutivo que penetra nas superfícies de aço inox e é capaz o tempo todo de causar falhas potenciais nestes locais. É um processo auto-catalítico progressivo com emanação prolífera de produtos de corrosão Por sua natureza corrosiva, reduz consideravelmente a vida útil do sistema. Utilização de Teste de Ferroxyl ASTM A380. Ferramentas de Avaliação Metalúrgica: Avaliação por meio de filtração indicação de um sistema ativo quanto à corrosão SEM (Microscopia de Varredura Eletrônica) EDS (Espectroscopia de Energia Dispersiva) XPS ou ESCA (Espectroscopia Eletrônica para Análise Química)

6 COMO CLASSIFICAR O ROUGE? Podemos classificar o Rouge em três diferentes classes dependendo do mecanismo de formação: Classe 1: Rouge de Fontes Externas Classe 2: Rouge proveniente de oxidação in situ da superfície do aço inox onde o mesmo é localizado. Classe 3: Rouge de Óxido Preto. Classe 1 Rouge de Fontes Externas Classe 2 - Rouge proveniente de oxidação in situ da superfície do aço inox onde o mesmo é localizado. Classe 3 - Rouge de Óxido Preto. ATENÇÃO: Rouge é a evidência visual que o sistema está em processo de corrosão inercial. Por ser uma corrosão de primeira ordem é impossível de ser evitada, porém ela pode algumas vezes ser prevenida e muitas vezes monitorada e controlada. COMO COMBATÊ-LO? Prevenção - Evitando as Armadilhas Controlando a inércia do desenvolvimento do Rouge (Sistemas em uso) Programa de Manutenção Química Preventiva Procedimento corretivo (agora já aconteceu)

7 Prevenção - Evitando as Armadilhas (antes da montagem do Sistema) No Projeto Executivo do Sistema Desenho bem concebido e revisado por todas as partes envolvidas Desenho Construção Comissionamento Validação Uso Manutenção Seleção de materiais (Metalurgia e acabamento consistente) Material compatível com o Sistema Na Compra dos Materiais Fornecedores Qualificados Materiais de procedência idônea Especificação compatível com o projeto No Recebimento dos Materiais Inspeção minuciosa conforme Normas aplicáveis (materiais, acabamento, etc.) Estocagem adequada Manuseio adequado No Processo de Montagem Procedimentos e Técnicas de Soldagem Inspeção para Qualidade de Solda (exame por Endoscopia Industrial) Evitar sensitização Evitar coloração de aquecimento Evitar contaminação por poeira atmosférica Evitar contaminação cruzada aço inox aço carbono Especificação de um Acabamento de Superfície consistente Eletropolimento ANTES DO ELETROPOLIMENTO SUPERFÍCIE ELETROPOLIDA APÓS ELETROPOLIMENTO METAL REMOVIDO SELETIVAMENTE DURANTE APLICAÇÃO DO ELETROPOLIMENTO -Hiperpassivação da superfície (Razão Cr/Fe >2) -Superfícies lisas e altamente resistentes à corrosão -Prevenção à formação do Rouge ELETROPOLIMENTO INTERNO Formação de um filme protetivo (Cr 2 O 3 ) denso, espesso e homogêneo onde a razão Cr/Fe > 2

8 Limpeza e Passivação Química TUBOS ELETROPOLIDOS ANTES APÓS CONEXÕES ELETROPOLIDAS Sistemas onde a superfície de contato recebeu eletropolimento A limpeza química deve agir nas regiões de emenda de solda e regiões de superfície que sofreram algum tipo de retrabalho Nota: Superfícies eletropolidas são hiperpassivadas por isso mesmo altamente resistentes à corrosão Sistemas onde a superfície de contato NÃO recebeu eletropolimento A limpeza química deve agir em todas as superfícies de contato do sistema Nota: Superfícies que receberam somente acabamento mecânico apresentam uma baixa resistência à corrosão. Por isso mesmo, devem receber pelo menos o tratamento de limpeza química. A passivação química estabelece uma dinâmica progressiva na formação de um filme de Cr 2 O 3 protetivo e resistente à corrosão. Deve ser notado que a própria camada passiva é um estado eletroquímico/eletrodinâmico de mínima corrosão por definição. Este ainda é o estado dinâmico saudável contínuo que fornecerá um bom grau de resistência à corrosão com o uso normal na indústria Farmacêutica/Biotecnológica. Procedimentos Qualificados de trabalho e aplicação conforme Norma ASTM A380 x ASME BPE 1997 v devem ser adotados para os trabalhos de limpeza química. NOTA: Cuidado com os oportunistas e os produtos mágicos

9 Controlando a inércia de desenvolvimento do Rouge (Sistemas em uso) Não apenas a limpeza e passivação inicial devem ser realizadas, mas a manutenção periódica a longo prazo do sistema é imperativa. Muitos sistemas que contêm particularmente um meio corrosivo, por exemplo, WFI, Vapor Puro, devem ser tratados quimicamente em um esquema periódico bem planejado para prevenir problemas a longo prazo. Programa de Manutenção Química Preventiva Mapeamento correto do sistema quanto à isométricos e componentes que podem gerar inter-ferência e possibilidade de corrosão prematura. Conhecimento claro da operação e acompanhamento da mesma. Sistemática de inspeção regular para certificação dos pontos frágeis do sistema. Um procedimento viável de trabalho de derouging bem como a sua periodicidade. Um plano de inspeção sistemática para acompanhamento dos trabalhos de limpeza química. Utilização de produtos químicos consistentes que não alterem as condições de acabamento iniciais propostos. Documentação consistente dos resultados para posterior validação. CUIDADO: É seu investimento que está em jogo Procedimento Corretivo (Agora já aconteceu) 1ª Etapa: Avaliação Investigativa do Sistema 2ª Etapa: Classificação do Rouge 3ª Etapa: Ensaios preliminares de laboratório para remoção do Rouge 4ª Etapa: Determinação de um procedimento para os trabalhos de remoção do Rouge 5ª Etapa: Execução do Procedimento 6ª Etapa: Avaliação e Documentação dos Resultados CUIDADO: Procure uma empresa idônea para realizar os trabalhos. Você pode piorar ainda mais a situação LEMBRE-SE: Rouge é o resultado de um problema de corrosão que é intrínseco aos sistemas de água purificada. Ele não apenas destrói o seu investimento, mas encontra seu caminho nas águas utilizadas em vários estágios de produção de produtos farmacêuticos, afetando a formulação de um produto final e sua eficácia. Por ser impossível de evitá-lo só podemos monitorá-lo e controlá-lo.

10 GUARDE BEM ISTO: Rouge infelizmente é o MICO que vai se materializar no seu ombro. O fato dele ser manso ou não depende só de você querer ou não querer. AGORA RESPONDA! Se derem a escolha entre você tomar, ou seus entes queridos tomarem uma droga composta com água de um sistema com Rouge ou de um sistema sem Rouge, qual você escolheria?