Sistema Duplex. Vantagens e Aplicações. Luiza Abdala (luiza.abdala@vmetais.com.br) Engenheira Química - Desenvolvimento de Mercado

Transcrição

1 Sistema Duplex Vantagens e Aplicações Luiza Abdala (luiza.abdala@vmetais.com.br) Engenheira Química - Desenvolvimento de Mercado

2 METALURGIA Corrosão Tendência que os materiais têm de retornar ao seu estado natural, ou seja, o minério, no caso do aço. METAL + ENERGIA MINÉRIO CORROSÃO - ENERGIA O custo total dos efeitos da corrosão metálica nos EUA alcança o montante de 280 bilhões de dólares anuais, correspondentes a 3,1% do seu PIB.

3 Proteção contra a corrosão Existem dois tipos de proteção do substrato de aço contra a corrosão: Proteção por barreira: Camada protetora de revestimento que isola o substrato de aço da atmosfera, impedindo a ação de agentes de corrosão. Proteção catódica: Protege-se o aço utilizando um metal que tem o potencial de oxidação maior que o dele. Neste caso, é chamado metal de sacrifício, pois sofrerá a oxidação no lugar do ferro.

4 Proteção contra a corrosão Para a escolha adequada do sistema de proteção contra corrosão todo o projeto de especificação exige um estudo elaborado de muitos fatores, sendo fundamental o estudo do: -Uso do aço; -Local em que será inserido; -Agressividade do meio; -Vida útil esperada; Hoje, ainda se tem no país altos custos e perdas de equipamentos por falta de manutenção e até mesmo pela incorreta especificação técnica ou aplicação incorreta do revestimento anticorrosivo.

5 Pintura A pintura é a principal proteção escolhida atualmente, tanto por motivos estéticos, quanto por falta de conhecimento acerca de outros métodos. Um sistema de pintura promove a proteção por barreira e pode ser uma excelente forma de proteção do aço contra a corrosão, desde que bem especificado e bem aplicado.

6 Pintura Proteção por barreira: Ponto de fissura no revestimento, aço exposto nesse ponto, iniciando a corrosão do aço formação do óxido de Ferro. Formação do óxido de ferro mais volumoso se espalha por baixo da pintura, levando ao desplacamento da tinta. CORROSÃO SILENCIOSA

7 Galvanização por imersão a quente Consiste na imersão de uma peça de aço em diversos banhos de limpeza e, posteriormente, em um banho de Zinco fundido, a 450 C. Garante ao aço a proteção contra a corrosão tanto por barreira, quanto a proteção catódica, com a difusão do Zinco na rede cristalina da peça, e consequente formação de camadas intermetálicas Ferro-Zinco. Cátodo Ânodo Formação de sais de Zn que vedam as cavidades Revestimento Anódico Processo de cicatrização Caso o revestimento seja danificado, os produtos de corrosão do zinco, por serem aderentes e insolúveis, se depositam sobre a superfície exposta do aço isolando-o novamente.

8 Galvanização por imersão a quente O processo de galvanização por imersão a quente é indicado quando as estruturas estão expostas a ambientes agressivos e quando é esperada uma grande durabilidade. Seu comportamento varia de acordo com o ph do ambiente em que está inserido. A Figura 4 mostra a perda de massa do aço galvanizado conforme o ph do ambiente. Aço galvanizado tem baixas perdas de massa em ambientes com ph entre 5 e 12. Em ambientes em que o ph é inferior à 5 ou mais alcalino que 12, recomenda-se além da galvanização, a aplicação da pintura, o chamado Sistema Duplex.

9 Sistema Duplex O sistema duplex é a pintura sobre o aço galvanizado. É especificada por duas razões principais, ou ambas: Necessidade de cores por motivos estéticos, identificação ou sinalização; Necessidade de máxima durabilidade em meio ambiente agressivo; ph > 12 ph < 5 A galvanização sofre uma perda de massa considerável ao longo do tempo nesse ph. Proteção adicional necessária.

10 Sistema Duplex O sistema duplex é um processo normatizado: ABNT NBR 9209 Preparação de superfícies para pintura Processo de fosfatização Procedimento (para aços carbono e aços galvanizados). ABNT NBR Preparo de superfície de aço carbono zincado para aplicação de sistemas de pintura Procedimento. ABNT NBR Execução de sistema de pintura para estruturas e equipamentos de aço carbono zincado Procedimento. PETROBRAS N Pintura de superfícies galvanizadas, ligas ferrosas e não ferrosas, materiais compósitos e poliméricos.

11 Sistema Duplex Efeito sinergia A durabilidade do sistema duplex não é simplesmente a soma das expectativas de vida útil dos sistemas de pintura e de galvanização separadamente, o substrato de aço dura de 1,5 a 2,5 vezes mais do que essa simples soma. A tinta age como proteção por barreira e diminui a taxa com que o zinco é consumido.

12 Sistema Duplex Efeito sinergia Os produtos de corrosão do aço são mais volumosos, possuem maior solubilidade e em 3 anos a tinta já apresentou desplacamento. Já os produtos de corrosão do zinco são menos volumosos e menos solúveis, preservando a integridade da camada de tinta por mais tempo. Tinta Aço Comum Tinta Zinco Aço Comum PRODUTOS DE CORROSÃO 1500 g/m 2 /ano PRODUTOS DE CORROSÃO 60 g/m 2 /ano

13 Sistema Duplex Efeito sinergia Os produtos de corrosão do aço são mais volumosos, possuem maior solubilidade e em 3 anos a tinta já apresentou desplacamento. Já os produtos de corrosão do zinco são menos volumosos e menos solúveis, preservando a integridade da camada de tinta por mais tempo. PINTURA SOBRE AÇO GALVANIZADO PINTURA SOBRE AÇO COMUM

14 Preparação de Superfície Tanto o aço galvanizado novo, quanto peças já galvanizadas há mais tempo podem ser pintadas, e cada um necessita de uma preparação diferente para receber a tinta na superfície. Galvanizados Novos Galvanizados Envelhecidos -Fosfatização (ABNT NBR 9209); -Jateamento abrasivo (máx. 10% da camada de Zn); -Tratamento mecânico (escovamento, lixamento); -Sem Corrosão do Aço: Remoção da corrosão branca/impurezas, por tratamento mecânico (escovamento, lixamento); -Com corrosão no substrato ferroso: reparar as áreas com corrosão através de jateamento abrasivo ao metal quase branco, grau Sa 2 ½ da norma NBR 7348.

15 Pintura Existem tipos de tintas específicos que podem ser usados para pintura sobre aço galvanizado. Tintas alquídicas não são indicadas, são saponificáveis. Ocorre a perda de flexibilidade e da aderência. Logo após a aplicação da tinta, o revestimento parece satisfatório, tempos depois começam a se destacar. Estas tintas contém óleos vegetais (ácidos graxos livres) que reagem com os produtos de corrosão e formam sabões perda da aderência. Vapor de água e Oxigênio Óxidos de Zinco Zinco Substrato de aço Umidade

16 Pintura Existem tipos de tintas específicos que podem ser usados para pintura sobre aço galvanizado. A tinta fundo de epoxi-isocianato, é hoje a mais usada na indústria por oferecer uma série de vantagens. Esta tinta é insaponificável, se liga quimicamente ao zinco e oferece uma excelente base de aderência para diversos sistemas de pintura, como, por exemplo, alquídicos, acrílicos, epoxídicos e poliuretanos. Tintas acrílicas à base de água também proporcionam uma boa aderência sobre o aço zincado. Neste caso, devem ser usadas tintas de acabamento também acrílicas.

17 Exemplos de uso do Sistema Duplex Sinalização viária

18 Exemplos de uso do Sistema Duplex Pórticos / Iluminação

19 Exemplos de uso do Sistema Duplex Automóveis / Linha Branca

20 Exemplos de uso do Sistema Duplex Torres de Transmissão / Estádios

21 Sistema Duplex Para se especificar corretamente o sistema de proteção anti corrosão de uma estrutura é necessário conhecer o ambiente em que será inserido e a expectativa de durabilidade da estrutura. A pintura é muito utilizada por falta de conhecimento acerca de outros sistemas e também porque além de proteção por barreira, ainda oferece acabamento estético. O aço galvanizado é muito interessante por sua longa durabilidade, além de barreira ainda promove a proteção catódica. A galvanização apresenta vida útil maior ainda se pintado com tintas adequadas, sobre uma superfície corretamente preparada. A tinta, neste caso, complementa o aço galvanizado, trazendo uma maior durabilidade e maior segurança às estruturas de aço, além do acabamento estético.

22 Muito obrigada! Luiza Abdala Engenheira Química - Desenvolvimento de Mercado