NOVAS TECNOLOGIAS PARA
ISOLAMENTO TÉRMICO DE DUTOS
2002
• Joaquim Pereira Quintela – PETROBRAS/CENPES
• Victor Solymossy – PETROBRAS/CENPES
O problema …
Corrosão externa severa em dutos com isolamento térmico de
espuma de poliuretano sem revestimento anticorrosivo intermediário.
Causas possíveis …
• O gás expansor e o anti-chama, à
base de derivados halogenados,
podem gerar haletos e/ou meio ácido
na presença de umidade.
• Resistência térmica limitada a 80oC
quando a temperatura de processo
chega a atingir picos de 120oC.
Seção de duto revestida por espuma de
poliuretano expandida com CFC e
camada externa impermeabilizante de
polietileno.
• Ausência de proteção anticorrosiva
específica para a superfície do duto.
NOVAS TECNOLOGIAS PARA ISOLAMENTO
TÉRMICO DE DUTOS
Objetivo Geral…
Desenvolver metodologia para testar e caracterizar tecnologias
disponíveis no mercado para revestimentos e isolamento térmico de dutos
visando evitar a ocorrência de vazamentos que podem dar lugar a danos
ambientais e risco de explosão.
Objetivos Específicos…
•Avaliar a influência do gás expansor sobre o pH e concentração de haletos no meio
gerado pela permeação de espuma de poliuretano.
•Avaliar a influência do anti-chama sobre o pH e concentração de haletos no meio
gerado pela permeação de espuma de poliuretano.
•Avaliar a influência da temperatura sobre o pH e concentração de haletos sobre o
meio gerado pela permeação de espuma de poliuretano.
•Caracterizar a corrosividade dos meios gerados sobre aço API.
•Avaliar a compatibilidade de espuma de poliuretano com revestimentos anticorrosivos
especificados para dutos novos e para manutenção.
•Avaliar a importância de tratamento de cromatização antecedendo a aplicação dos
revestimentos anticorrosivos.
Abordagem Experimental …
Influência do gás, temperatura e anti-chama
Caracterização de extratos aquosos obtidos de:
•Espuma de poliuretano expandida com HCFC e CFC, com e sem antichama.
•Espuma “verde” com e sem anti-chama.
Corrosividade sobre aço API
Ensaios de perda de massa e medidas eletroquímicas em
autoclave.
Importância da cromatização
Ensaios de delaminação catódica segundo Norma ASTM G8 em:
•Segmentos de tubos revestidos com polietileno com e sem prétratamento de cromatização.
•Segmentos de tubos revestidos com FBE com e sem pré-tratamento de
cromatização.
Abordagem Experimental …
Compatibilidade da espuma com revestimento anticorrosivo
Ensaios de imersão com segmentos de tubos revestidos com:
•Tinta epoxi líquida + espuma poliuretano expandida com HCFC.
•Tinta epoxi líquida + espuma poliuretano expandida com CFC.
•FBE + cromatização + espuma poliuretano expandida com HCFC.
•FBE + cromatização + espuma poliuretano expandida com CFC.
•Aço API + espuma poliuretano expandida com HCFC.
•Aço API + espuma poliuretano expandida com CFC.
Relatório Parcial de Atividades…
Influência do gás, temperatura e anti-chama:
A Dow Química forneceu as espumas expandidas com HCFC e a Byme forneceu as
espumas verdes. Ainda falta conseguir espumas expandidas com CFC.
Resultados preliminares mostrados na tabela abaixo indicam influência significativa dos
três parâmetros sobre o meio gerado com a permeação das espumas.
Medidas de pH em extratos aquosos das espumas*.
Ensaio a 120ºC/1hora em autoclave
Ensaio a 80ºC/1hora em banho termostático
Espuma de PU
pH
Espuma de PU
pH
HCFC sem RC
HCFC com RC
Verde com RC
Verde sem RC
Branco
4,18
3,90
8,85
9,32
6,74
HCFC sem RC
HCFC com RC
Verde com RC
Verde sem RC
Branco
5,87
5.93
7.54
7.92
6.40
RC = Retardante de chama
*10g de espuma/300
ml água destilada
O aumento da temperatura promove maior degradação da espuma.
Com HCFC o meio gerado é ácido, enquanto na espuma verde o meio é alcalino.
O retardante de chama contribui para a acidificação do meio.
Relatório Parcial de Atividades…
Corrosividade sobre aço API
As amostras de aço API foram fornecidas pela Soco-Ril.
Os ensaios de caracterização da corrosividade dos extratos aquosos
serão realizados na autoclave da figura abaixo. Esse equipamento foi
importado, se encontra em fase de instalação no Lab. de Corrosão
do PEMM/COPPE.
Esta autoclave admite trabalhos com
pequenos volumes de solução. Está
equipada com agitador mecânico, sondas
de pH e eletroquímicas. O recipiente
principal é encamisado com material
transparente, o que possibilita controle da
temperatura e acompanhamento visual dos
processos durante os ensaios.
Relatório Parcial de
Atividades…
Importância da cromatização
Segmentos de duto revestidos com polietileno tripla camada foram fornecidos pela
EUPEC. Trata-se de amostras com e sem pré-tratamento superficial com cromato.
Polietileno
Estamos aguardando nova partida de tubos de
pequeno diâmetro para retirar amostras revestidas
com FBE.
Com
cromatização
Sem
cromatização
1 mês
0,5
Tempo de ensaio
2 meses
0,7
3 meses
0,7
0,6
1,3
2,3
Os primeiros resultados mostram que o pré-tratamento
contribui para a manutenção da aderência sob alta
polarização catódica.
Sem
Com
cromato
cromato
As medidas sob polarização de –1,43 Vecs estão em
Delaminação catódica após andamento.
3 meses de ensaio sob
–2,93Vecs.
Relatório Parcial de
Atividades…
Compatibilidade da espuma com revestimento anticorrosivo
A Soco-Ril está preparando as amostras
Despesas no primeiro ano…
Equipamentos importados:
Máquina de tração para medidas de aderência Taylor – R$13.000,00
Sistema para medidas eletroquímicas Gamry – R$46.000,00 (em andamento)
Equipamentos nacionais:
Câmara de umidade – R$7.000,00 (em andamento)
Participação em congressos internacionais:
Duas participações no 15th Int. Corrosion Cong. – R$7.000,00
Serviços:
Manutenção e oficina mecânica. – R$9.600,00