Quanto os canos enferrujam em um ano?
17/05/2021
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Por que a corrosão é importante?
De acordo com a Associação de Proteção e Desempenho de Materiais (AMPP), o custo anual total estimado da corrosão é tão alto quanto 3,5% do PIB de um país [1]. Um estudo internacional AMPP [2] descobriram que só nos Estados Unidos o custo relacionado à corrosão pode ser tão alto quanto US$ 1,4 bilhão anualmente no setor de exploração e produção de petróleo e gás. Este número sobe ainda mais, até US$ 40 bilhões para distribuição de gás e água potável, além de sistemas de esgoto. Este é um problema inevitável com um alto custo a suportar.
Embora a corrosão em si não seja inevitável, ela pode ser controlada utilizando o material certo no lugar certo. Usar um método de teste confiável que avalie a resistência do material contra a corrosão e preveja sua falha potencial é de extrema importância. Este método de teste também deve ser econômico e praticável.
O que é corrosão?
A corrosão refere-se a um processo natural que envolve a deterioração ou degradação de metais e ligas através de uma reação química. A taxa de corrosão é altamente dependente do tipo de material, temperatura ambiente, contaminantes/impurezas, e outro Fatores Ambientais. A maioria dos fenômenos de corrosão são de natureza eletroquímica e consistem em pelo menos duas reações na superfície dos metais ou ligas.
Esses processos eletroquímicos requerem três elementos principais:
- Ânodo: onde ocorre a corrosão do metal.
- Cátodo: o condutor elétrico, que não é consumido durante o processo de corrosão na configuração da célula eletroquímica da vida real.
- Eletrólito: o meio corrosivo que permite a transferência de elétrons entre o ânodo e o cátodo.
Dependendo dos materiais e do ambiente, a corrosão pode ocorrer de diferentes maneiras, como uniforme corrosão, corrosão corrosão, fenda corrosão, galvânico corrosão, ou induzido microbiologicamente corrosão, para citar apenas alguns. Saiba mais sobre os diferentes tipos de corrosão em nosso Livro Branco gratuito.
Papel branco: Fundamentos da Pesquisa sobre Corrosão Eletroquímica
Este White Paper também inclui detalhes sobre técnicas eletroquímicas relevantes, incluindo Voltametria de Varredura Linear (LSV), Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS)e Ruído Eletroquímico (ECN ou ZRA). Estas técnicas permitem a exploração de mecanismos de corrosão, a comportamento de diferentes materiais, o taxa na qual a corrosão ocorre, e também para determinar a adequação das soluções de proteção contra corrosão, como Revestimentos protectores e inibidores, entre outros.
Saiba mais sobre esses assuntos individualmente com nossa seleção de Notas de aplicação gratuitas aqui.
EIS Parte 1 – Princípios Básicos
EIS de três amostras de alumínio revestido
Corrosão Parte 2 – Cálculo de Parâmetros de Corrosão com NOVA
Corrosão parte 3 – medição da resistência de polarização
Corrosão parte 4 – modelos de circuito equivalente
Corrosão parte 5 – Inibidores de corrosão
Conformidade com normas e padrões
As técnicas a seguir são compatíveis com ASTM quando as diretrizes fornecidas são seguidas (clique em um link para baixar a Nota de Aplicação Metrohm gratuita correspondente):
- Temperatura Crítica de Pitting (CPT)
- Polarização Cíclica Galvanoescada
- ASTM G5: Medições de polarização anódica potenciodinâmica
- Medições de polarização potenciodinâmica cíclica conforme ASTM G61
- Redução Coulométrica conforme ASTM B825
- Medição da eficiência do inibidor de corrosão em fluxo turbulento conforme ASTM G185
Criando condições de fluxo de tubulação em seu laboratório de corrosão
A corrosão interna é a causa mais problemática de falha na tubulação. Para compreender os fundamentos sobre falhas por corrosão e suas causas básicas em tubulações, um ambiente semelhante deve ser criado no laboratório.
O Eletrodo de cilindro giratório (RCE) é parte integrante da criação de experimentos eletroquímicos hidrodinâmicos em laboratório que criam condições de fluxo turbulento que simulam realisticamente a situação de líquidos fluindo através de tubos. O RCE pode ser usado com a maioria das técnicas eletroquímicas, como cronoamperometria, cronopotenciometria e varredura de potencial.
O estudo da taxa de corrosão em função da velocidade de rotação (fluxo convectivo) é uma das aplicações mais comuns do RCE. Os estudos de corrosão podem ser realizados utilizando medições de polarização linear ou cíclica (LP, DPD, CP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e ruído eletroquímico (ECN) em relação à velocidade de rotação.
Os resultados obtidos por métodos eletroquímicos são mais preciso e são obtidos muito mais rapido do que os métodos convencionais de investigação de corrosão (por exemplo, névoa salina), fornecendo mais eficiência e produtividade para qualquer laboratório de medição de corrosão. Aprenda sobre o RCE e como simular condições realistas de fluxo de tubulação no laboratório combinadas com técnicas de corrosão eletroquímica em nosso Livro Branco gratuito.
Um método típico em estudos de corrosão eletroquímica é a polarização linear (LP). Com este método, é possível avaliar o comportamento de corrosão de uma amostra sob condições de fluxo em tubo (ou seja, fluxo turbulento) e aprender sobre a taxa de corrosão da amostra a uma taxa de fluxo específica.
Metrohm oferece duas notas de aplicação que usam esta técnica especificamente:
O gráfico Tafel obtido da medição LP dá uma indicação do potencial de corrosão. Usando ferramentas de análise dedicadas no software NOVA da Metrohm Autolab, a análise da taxa de corrosão pode ser realizada e a taxa de corrosão pode ser calculada, dando uma indicação de quanto o tubo enferrujará em um ano (em mm/ano) sob determinadas condições. Uma vez que esta informação esteja disponível para um determinado material, um ambiente mais resistente à corrosão pode ser desenvolvido através da aplicação de um determinado revestimento ou inibidor de corrosão.
Uma segunda avaliação pode ser realizada para saber o quanto o tubo irá enferrujar em um ano, sob estas condições resistivas. No exemplo abaixo, sob condições padrão, a taxa de corrosão do aço carbono é medida em 0,25 mm/ano. No entanto, quando um inibidor de corrosão específico é usado (neste caso triptamina), o desempenho é significativamente melhorado e a taxa de corrosão cai para 0,065 mm/ano. Esses resultados podem ser alcançados em questão de minutos usando métodos eletroquímicos, enquanto que por métodos convencionais (por exemplo, câmara de névoa salina combinada com análise de perda de peso), leva até alguns meses para concluir os resultados. Essa é uma enorme diferença em eficiência!
| Parâmetro de corrosão | Sem inibidor | Com Inibidor |
| Ecorreto (V) da regressão linear | -0,479 | -0,392 |
| Ecorreto (V) da análise de Tafel | -0,482 | -0,396 |
| Rp (Ah) da regressão linear | 42,62 | 135,96 |
| Rp (Ah) da análise de Tafel | 43,32 | 136,39 |
| Taxa de corrosão (mm/ano) da análise de Tafel | 0,25 | 0,065 |
Resumo
Compreender o comportamento de corrosão de um material em condições reais ajuda os fabricantes a otimizar mais rapidamente o projeto do material em termos de resistência à corrosão, seja usando um material mais adequado para os tubos ou usando métodos adequados de proteção contra corrosão (ou seja, revestimentos ou corrosão). inibidores), o que resulta em economias de custos significativas e operação mais segura.
Suas conclusões de conhecimento
White Paper: Fundamentos da Pesquisa sobre Corrosão Eletroquímica
