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MEIOS CORROSIVOS
Prof. Luis Alberto Dantas
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ATMOSFERA
GUAS NATURAIS
SOLO
PRODUTOS QUMICOS
ALIMENTOS
SOLVENTES ORGNICOS
MEIOS CORROSIVOS MAIS FREQUENTES
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CLASSIFICAO DA COROSO ATMOSFRICA EM FUNO DOGRAU DE UMIDADE NA SUPERFCIE METLICA
CORROSO SECA
CORROSO MIDA
CORROSO MOLHADA
ATMOSFERA
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CORROSO SECA
OCORRE EM ATMOSFERA ISENTA DE UMIDADE, SEM
QUALQUER PRESENA DE FILME DE ELETRLITO NA
SUPERFCIE METLICA.
TEM-SE UMA LENTA OXIDAO DO METAL COMFORMAO DO PRODUTO DE CORROSO, PODENDO O
MECANISMO SER CONSIDERADO PURAMENTE
QUMICO(CASO DO TARNISHING*) .
*ESCURECIMENTO DE PRATA OU DE COBRE POR FORMAO DE Ag2S E CuS, RESPECTIVAMENTE, DEVIDO
PRESENA DE GS SULFDRICO, H2S, NA ATMOSFERA OU MEIO AMBIENTE.
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CORROSO MIDA
OCORRE EM ATMOSFERAS COM UMIDADE RELATIVA
MENOR QUE 100%. TEM-SE UM FINO FILME DE
ELETRLITO, DEPOSITADO NA SUPERFCIE METLICA, E
A VELOCIDADE DO PROCESSO CORROSIVO DEPENDE DA
UMIDADE RELATIVA, POLUENTES ATMOSFRICOS E
HIGROSCPICIDADEDOS PRODUTOS DE CORROSO.
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NA CORROSO MOLHADA, A UMIDADE RELATIVA EST
PERTO DE 100% E OCORRE CONDENSAO NA
SUPERFCIE METLICA, OBSERVANDO-SE QUE A
SUPERFCIE FICA MOLHADA COM O ELETRLITO, COMO,
POR EXEMPLO, CHUVA E NVOA SALINA DEPOSITADAS
NA SUPERFCIE METLICA.
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ESTUDOS SOBRE CORROSO ATMOSFRICA ENVOLVEM:
POLUENTES - XIDOS DE ENXOFRE, XIDOS DE NITROGNIO,
OZNIO E PARTCULADOS; MATERIAIS - ESTTUAS E ESTRUTURAS DE VALOR CULTURAL,
METAIS E LIGAS, TINTAS, PLSTICOS, CONCRETO, MRMORE E
GRANITO;
QUESTES A SEREM CONSIDERADAS: AO DA DEPOSIO CIDA E POLUENTES ASSOCIADOS NA
DETERIORAO DOS MATERIAIS;
TAXA DE DANOS NOS MATERIAIS ESPECIFICADOS;
DISTRIBUIO GEOGRFICA DOS MATERIAIS SUSCETVEIS
DETERIORAO;
VALOR ECONMICO DOS DANOS;
PROTEO APROPRIADA E ESTRATGIAS DE REDUO.
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A AO CORROSIVA DA ATMOSFERA DEPENDE DOS SEGUINTESDOS FATORES:
PRINCIPAIS FATORES
UMIDADE RELATIVA;
SUBSTNCIAS POLUENTESPARTICULADOS E GASES;
OUTROS FATORES
TEMPERATURA;
TEMPO DE PERMANNCIA DO FILME DE ELETRLITO NA SUPERFCIE
METLICA.
INTENSIDADE E DIREO DOS VENTOS;
VARIAES CCLICAS DE TEMPERATURA E UMIDADE;
CHUVAS;
INSOLAO (RADIAES ULTRAVIOLETA).
OUTROS FATORES CLIMTICOS
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UMIDADE RELATIVA (UR)
A influncia da umidade na ao corrosiva da atmosfera
acentuada, pois sabe-se que o ferro em atmosfera de baixa
umidade relativa praticamente no sofre corroso: em umidade
relativa em torno de 60% o processo corrosivo lento, mas acima
de 70% ele acelerado.
teor de vapor d'gua encontrado no ar
teor mximo
ou ento
presso parcial de vapor d'gua no ar
presso de vapor d'gua no ar saturado
UR% =
UR% =
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Corroso do ferro-carbonoem
funo da umidade relativa da
atmosfera contendo 0,01% de
SO2 durante 55 dias de
exposio.
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Ao corrosiva devido
presena conjunta de
carvo e dixido de
enxofre;
curva (1): presena de
carvo;
curva (2): presena de
dixido de enxofre; e
curva (3): ao conjunta
de carvo e dixido de
enxofre.
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Influncia da deposio
de partculas de cloreto de
sdio nas superfcies deferro em diferentes
valores de umidade
relativa (UR):
As curvas evidenciam
que a corroso, mesmo
em presena de cloreto de
sdio, s se tornaacentuada com a elevao
do valor da umidade
relativa (UR).
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SUBSTNCIAS POLUENTES
Particulados
Porque as partculas slidas tornam a atmosfera maiscorrosiva?
deposio de material no-metlico, como, SiO2, que cria
condies de aerao diferencial, ocorrendo corroso
localizada embaixo do depsito (as partes sujeitas poeira
so as mais atacadas em peas estocadas sem nenhuma
proteo);
deposio de substncias que retm umidade acelerando oprocesso corrosivo, pois aumentam o tempo de
permanncia da gua na superfcie metlica. Ex.: CaCl2,
MgCl2(deliqescentes), CaO;
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deposio de nvoa salina contendo NaCl e MgCl2
ampliando a ao corrosiva de atmosferas marinhas; deposio de material metlico diferente,
possibilitando a formao de pilhas galvnica;
deposio de partculas que podem reter gasescorrosivosexistentes na atmosfera, caso de partculas
de carvo que adsorvem gases de atmosferas
industriais e com a umidade, formam, por exemplo, oscidos sulfrico, ntrico e sulfdrico.
Continuao...
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CO2e CO
So normalmente originados da queima de combustveis, como
os hidrocarbonetos (gasolina, leo) e carvo.
Em temperaturas normalmente encontradas em atmosferas
ambientais, eles no costumam ser corrosivos para os materiais
metlicos, embora o gs carbnico forme com gua o cido
carbnico, H2CO3, que um cido fraco.
Esse cido, reagindo com alguns metais, como Zn, forma
carbonato bsico de zinco, que insolvel, protegendo o metal.
Entretanto, gs carbnico e umidade ocasionam a carbonatao
de concreto, responsvel pela deteriorao desse material.
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Reaes de carbonatao do concreto
CO2+ H2O
H2CO3
Ca(OH)2+ H2CO3 CaCO3+ 2H2O
C3Si2H2+ 3H2CO3 3CaCO3+ 2SiO2+ 6H2O
Carbonatao em concreto
um fenmeno natural, que ocorre a partir do reao entre o gs
carbnico, existente no ar, e os compostos alcalinos da rede de
poros do concreto.
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Fatores que determinam a velocidade de carbonatao
1. Concentrao de CO2: varia, em geral, entre 0,03% e 1,2% (em
centros urbanos).2. Umidade relativa do are exposio chuva a umidade dos porosinternos do concreto exerce grande influncia na velocidade decarbonatao. Poros saturados exigem que o CO2 penetre por
difuso, diminuindo a velocidade de penetrao em at 10.000vezes, enquanto que a baixa umidade impede a reao decarbonatao.3. Permeabilidade e reserva alcalina do concretoa permeabilidade
do concreto diretamente proporcional velocidade decarbonatao. Os principais fatores que determinam apermeabilidade do concreto so o tipo de cimento e adiesutilizadas, a relao gua/aglomerantes, suas condies de execuo
e cura.
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O3prejudicial paraborrachas,que sob a ao prolongada desse gs
sofrem oxidao perdendo sua elasticidade e chegando a ficarquebradias.
SO2e SO3So os mais freqentes constituintes corrosivos de atmosferas
industriais, que usam leos combustveiscontendo geralmente 3 a
4%de enxofre. Esses gases formam, com a umidade presente no ar
cido sulfuroso e cido sulfrico, tornando as atmosferas
industriais bastante corrosivas:SO2+ H2O H2SO3SO3+ H2O H2SO4SO2+ 1/2O2+ H2O H2SO4
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NO e NO2
A principal origem desses gases a exausto de veculosautomotivos, podem ainda resultar da combinao de nitrognio e
oxignio atmosfricos, por meio de descargas eltricas. Esses
xidos do lugar formao de cido ntrico:
4NO +3O2+2H2O4HNO3
4NO2+ O2+ 2H2O4HNO3
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H2S
o gs responsvel:
pelo escurecimento do cobre, ou de suas ligas, pois h formao
de sulfeto de cobre preto, CuS;
aparecimento de colorao amarela, em materiais com
revestimento de cdmio, devido formao de sulfeto de cdmio,
CdS;decomposio de revestimentos com tintas base de zarco,
Pb3O4, que ficam pretas devido formao de PbS;
escurecimento de contatos telefnicos ou de equipamentos de
telecomunicaes de prata devido formao de Ag2S,prejudicandoo funcionamento dos mesmos. Por isso, em contatos
ou equipamentos de maior importncia, so usados contatos de
ouro ou revestidos com rdio.
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NH3
Ocorre nas atmosferas vizinhas s fbricas de HNO3, e de
uria, OC(NH2)2,que usam amniacomo matria-prima,
e de fertilizantes, pois estas geralmente tm unidades de
fabricao de amnia, que usada para posteriorfabricao de fertilizantes, como o sulfato de amnio,
(NH4)2SO4. Deve-se evitar, nessas regies, a presena
de instalaes de cobre ou suas ligas, pois so bastante
atacadas pela ao conjunta de amnia, oxignio e gua.
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Componente de lato com ataque nas reas de solda formando o produto de
corroso, Cu(NH3)4(OH)2, de colorao azulada.
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Tubo de cobre com produto de corroso esverdeado de cloreto de cobre.
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Tubo de cobre com perfurao e produto de corroso com colorao azulada de sulfato de cobre.
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HCI(g)
Est presente nas proximidades de fbricas de PVC (cloreto
de polivinila), que o utilizam como matria-prima. Emcontato com a umidade atmosfrica forma cido clordrico.
HF
Est presente nas proximidades de fbricas de fertilizantes
que tem apatitaCa3(PO4)2como matria-prima que tem como
impurezas CaCl2 e CaF2. Quando a apatita tratada com
cido sulfrico, para obteno de superfosfato, ocorre o
desprendimento de HCl(g) e HF(g). Esses gases, empresena da umidade, formam os cidos clordrico e
fluordrico. O cido fluordrico ataca tambm materiais
vitrosos.
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CHAMINS EMITINDO CIDOS CLORDRICO E FLUORDRICO
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Detalhe da estrutura que aparece na foto anterior e que sofreu ao corrosiva dos cidos
clordrico e fluordrico
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fbric de fertiliz nte com poluentes atmosfricos: cido clordrico e traos de cido fluordrico.
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Cl2
Pode ser encontrado nas proximidades de fbricas de soda
custica. Nessas fbricas, ocorre a eletrlise de salmoura, soluo
concentrada de cloreto de sdio, obtendo-se soda custica,
hidrognio e cloro.
Havendo controle deficiente da emisso de gases, a atmosfera
pode ficar poluda com cloro que, reagindo com a umidade
atmosfrica, formar cido clordrico.
O cloro poder, ainda, ser originado de estaes de tratamento de
gua, que o usam para controle microbiolgico e de fbricas de
celulose, que o usam para branqueamento.
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Outros Fatores
Quanto aos outros fatores que podem influenciar a ao corrosiva
da atmosfera, preciso considerar ainda:
a temperatura se for elevada, ir diminuir apossibilidade de condensao de vapor d'gua na superfcie
metlica e a adsoro de gases, minimizando a
possibilidade de corroso:
o tempo de permanncia do filme de eletrlito na
superfcie metlica. Os fatores climticos podem ter
grande influncia nesse caso; as chuvas podem ser
benficas, mas, se houver frestas ou regies de estagnao,as solues dos sais podem ficar depositadas e aumentam a
condutividade do eletrlito, acelerando o processo
corrosivo.
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Outros fatores climticosVentos
podem arrastar, para as superfcies metlicas
agentes poluentes e nvoa salina; dependendo da
velocidade e da direo dos ventos, esses poluentes podem
atingir instalaes posicionadas at em locais bem
afastadosdas fontes emissoras;
Variaes cclicas de temperatura e umidade
em funo das estaes do ano pode-se ter uma ao mais
intensa desses fatores climticos; em certos pases, aumentamuito o teor de SO2 durante o inverno, devido maior
queima de carvo para alimentar os sistemas de aquecimento,
ocasionando maiores taxas de corroso;
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Outros fatores climticos
Insolao (raios ultravioleta)
Causa deteriorao em pelculas de tintas base de resinaepxi e em PRFV (plstico reforado com fibra de vidro) e
ocasiona ataque no material plstico.
Devido possibilidade da ao destrutiva de radiaes
ultravioleta, so usados, nas formulaes de PRFV, aditivos
resistentes a essas radiaes ou revestimentos com tintas nos
equipamentos sujeitos insolao.
No caso de revestimentos, de estruturas metlicas ouequipamentos, expostos a insolao, recomenda-se o uso de
tintas base de resina poliuretnica, que so resistentes
radiao UV.
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Tubos de PRFV aparecendo a fibra de vidro devido deteriorao por radiaes solares.
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Classificao da ao corrosiva da atmosfera segundo a
corroso relativa do ao-carbono.
Atmosfera Cor roso relativa
Rural seca 19
Marinha 38
Industrial (marinha) 50
Industrial 65
Industrial, fortemente poluda 100
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PARTICULADO VERMELHO DE XIDOS DE FERRO EM ATMOSFERA INDUSTRIAL
SIDERRGICA
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Meio ambiente com poluente atmosfrico contendo particulados, como fuligem de carbono e xidos
de enxofre, SO2e SO
3, possibilitando a formao da chamada chuva cida contendo cido
sulfrico, H2SO4.
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CorrosoAtmosfrica em
Fundao
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CorrosoAtmosfricaIndustrial
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CorrosoAtmosfrica
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CorrosoAtmosfrica
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Corroso sob
Revestimento
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Corroso emEstrutura de
Concreto
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CorrosoAtmosfrica em
Esttua
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Corroso
Atmosfrica emVlvula
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Corroso Atmosfricaem Estrutura de
Concreto
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