REVISTA DO CEDS
Periódico do Centro de Estudos em Desenvolvimento Sustentável da UNDB
N. 1 agosto/dezembro 2014 – Semestral
Disponível em: http://www.undb.edu.br/ceds/revistadoceds
Estudo da taxa de corrosão (TC/TPC) através de ensaio de
ultrassom em um tanque de armazenamento de derivados de
petróleo: um estudo de caso
Marcelo Caethano Souza Cabeça 1
Samuel Filgueiras 2
Terezinho Cantanhede 3
Resumo: Unidades de armazenamento de combustíveis, operando a longos
anos, tornam-se potencialmente perigosas devido a corrosão. Visando manter
a disponibilidade, a segurança do trabalhador e do meio ambiente, a
manutenção utiliza-se de alguns controles, destacando-se o ultrassom. Nesta
pesquisa o aço estudado foi o ASTM A-283 Gr. C. Foram obtidas as dimensões
de espessura/perda de massa, confrontando a taxa de corrosão com a norma
NACE RP 07-75. Concluiu-se que a taxa de corrosão encontrada em algumas
seções apresenta condição severa, indicando a indisponibilidade do
equipamento.
Palavras-Chave: Corrosão. Tanques. Aço comum. Taxa de corrosão.
1 Introdução
A corrosão é um dos problemas que estão presentes na engenharia
moderna, principalmente porque o mundo é praticamente dependente do uso
dos metais e suas ligas. Os custos de manutenção dos aços em países
industrializados são considerados vultosos, principalmente pela necessidade
de manter a disponibilidade dos equipamentos para a produção com enfoque
na segurança das instalações e seus operadores.
Os gastos com proteção contra a corrosão nos equipamentos
metálicos geram custos próximos de 5% do PIB para países industrializados,
tais como Estados Unidos e Alemanha. Nas companhias de armazenamento
1
Mestre em Engenharia dos Materiais pelo IFMA. Doutorando em Engenharia Mecânica pela
UFSC. Professor e Coordenador-adjunto dos cursos de engenharia da Unidade de Ensino
Superior Dom Bosco-UNDB.
2
Mestre em Engenharia dos Materiais pelo IFMA. Doutorando em Engenharia dos Materiais
pela McGill University - Canada. Professor dos cursos de engenharia da Unidade de Ensino
Superior Dom Bosco-UNDB.
3
Engenheiro de Produção. Funcionário da Transpetro S.A.
de derivados de petróleo no Porto do Itaqui em São Luís, as medidas de
combate e controle contra a corrosão são práticas constantes nesses locais.
As unidades de armazenamento de derivados de petróleo no Itaqui
apresentam características semelhantes às condições das atmosferas
agressivas, principalmente pela ocorrência predominante de ventos fortes
vindos do mar para o litoral, com misturas fragmentadas de salinidade (névoa
salina) e outros componentes que favorecem o surgimento da corrosão nos
equipamentos.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Os tanques de armazenamentos de combustíveis são normalizados
principalmente pela API 650, que trata de unidades soldadas. Faz parte de um
acervo acumulado de conhecimentos e experiências dos profissionais que
lidam com este tipo de sistema, atendendo vários tamanhos e com diversas
capacidades de resistência quanto à pressão interna.
Por se tratar, estrategicamente, de uma norma para a indústria
petrolífera, a mesma estabelece padrões mínimos para, por exemplo:
materiais, projetos, fabricações, montagens e testes. Aplica-se, portanto,
somente a tanques que suportem no máximo a 93°C ou menos.
2.1 Tanques de armazenamento de derivados de petróleo
Os tanques de armazenamento de combustível são estruturas de
superfície metálica, com fabricação e montagem soldada, em formato
cilíndrico-vertical, construídos geralmente em aço comum, normalmente
encontrado em refinarias, terminais e unidades distribuidoras, destinados a
armazenar petróleo, álcool, biodiesel, gasolina, nafta, óleo combustível, água e
outros.
De acordo com Barros (2012), os tanques de armazenamento da
Petrobrás são construídos com dimensões que variam de 2 a 100 metros de
diâmetro, possuem capacidades de armazenamento variando entre 16 a
112.000 m3, como exemplo a figura 1.
Figura 1 – Tanque de armazenamento da Unidade de Negócio Tefran Terminal São Francisco
do Sul
Fonte: Petrobrás (2014).
2
2.2 Aços para aplicação em unidades de armazenamento de petróleo
A especificação do material metálico para a construção de tanque
deve considerar dois fatores principais: a temperatura de projeto e a espessura
nominal das chapas de aço que é definida na API 650.
2.2.1 Evolução dos aços para uso em unidades de armazenamento
(segundo a norma API, ASTM, Norma Petrobrás e NBR).
O
projeto
de
construção
e
montagem
de
tanque
para
armazenamento de derivados de petróleo segue recomendações definidas
como as mais adequadas, a serem seguidas rigorosamente em conformidade
com as normas API 650 e 620, NBR 7821, N- 270 e 271, ASTM A-36 e A-283
Gr. C.
Segundo a norma API 650, as chapas de aço comum são
classificadas em dois tipos: chapas finas com espessura até 4,75 mm e chapas
grossas com espessura a partir de 6,30 mm. Os projetos de construção de
tanque com chapas grossas de aço comum devem atender as especificações
contidas na referida norma, e em conformidade com a ASTM A-36 para chapas
2
http://www.gruporustresinar.com.br/produtos/normas-Petrobras. Acesso em 10/03/2014
com espessura máxima de 40 mm (1,5 pol.) e ASTM A-283 Gr. C com placas
de espessura máxima de 25 mm (1pol.).
A chapa de aço comum pode ser fabricada de acordo com a NBR
11889), obedecendo às limitações mecânicas e químicas, contidas no quadro
1.
Quadro 1 – Graus aceitáveis de placas produzidas com norma nacional
Propriedades Mecânicas
Tração
Mínima
Máxima
Grau MPa psi MPa
235 360 52 510
Espessura
Máxima
psi
74
mm
20
pol
0,75
Composições Químicas
Máximo de
Máximo de
fósforo e
carbono
enxofre
%
%
0,24
0,05
250
400
58
530
77
40
1,5
0,27
0,05
275
430
62
560
81
40
1,5
0,29
0,05
Fonte: API 650 (2013).
A NBR 11889 é uma norma que confere especificações dos aços
utilizados na construção de tanques nas unidades de armazenamento de
petróleo contendo definição das espessuras de chapas grossas produzidas
pelas usinas brasileira demonstrada através do quadro 2.
Quadro 2 – Padronização de chapas de aço comum
6,30
41,61
5,60
Massa
por m2
(kg)
43,96
9,00
70,65
----------
-----------
Espessura Massa por Espessura
(mm)
m2 (kg)
(mm)
Espessura
(mm)
Massa por
m2 (kg)
7,10
55,74
60,00
471,00
Fonte: NBR 11889 (2013).
A norma N-270 atua em conformidade com a API 650, entretanto,
condições não citadas na mesma devem ser de acordo com a API. As
especificações de espessuras mínimas das chapas de aço comum para
construção de tanques são conforme o quadro 3.
Quadro 3 - Espessura mínima estrutural de montagem das chapas do costado em função do
diâmetro do tanque
Diâmetro do tanque
(m)
D < 15
Espessura mínima estrutural de montagem
(mm)
4,75
15 ≤ D <36
6,30
36 ≤ D <60
8,00
D > 60
9,50
* A espessura 4,75 mm é aceitável dentro da mínima de 3/16” ou 5 mm (SI) do API 650.
* A espessura 9,50 mm é aceitável dentro da mínima de 3/8” ou 10 mm (SI) do API 650.
Fonte: N-270 (2013).
2.3 Corrosão
Ramonathan (2004) ressalta que a corrosão pode ser definida como
desgaste, ataque, degeneração de peças ou equipamentos tais como: tanques,
tubulações, estruturas metálicas entre outros, que podem ocorrer pelos
seguintes meios: naturais (meio ambiente rural) ou agressivos (área marinha,
centros urbanos e indústrias).
A corrosão é um fenômeno espontâneo, geralmente metálica, de
destruição gradativa (figura 2) com perda de material base devido às
modificações químicas e eletroquímicas do meio ambiente, podendo está
associado ou não a esforços mecânicos. Sendo ela um processo destrutivo
contínuo diretamente no metal, pode provocar a indisponibilidade do
equipamento por perfuração, trincas e solicitações mecânicas (CHIAVERINI,
1986).
Figura 2 – Corrosão gradativa
Fonte: Gentil (2007).
Um dos tipos de corrosão mais comum é a corrosão eletroquímica,
principalmente por que seu processo está diretamente associado ao meio
úmido, com presença de água ou umidade, onde se encontra várias condições
favoráveis para a formação de pilhas ou células de corrosão. Sua formação
geralmente ocorre em temperatura abaixo do ponto de orvalho (TELLES,
2007).
Os metais, geralmente quando submetidos a uma solução aquosa,
reagem entre os meios ocorrendo o desprendimento de íons para a solução,
gerando uma concentração elétrica de cargas em sua superfície, que segundo
Nunes (2007) ocasiona uma diferença de potencial elétrico entre a solução e o
metal.
2.3.1 Contaminantes ambientais na atmosfera
Boa parte das estruturas metálicas e equipamentos estão expostos
às condições físico-químicas e termodinâmicas da atmosfera, e que conforme
Tomashov (1966), mais de 50% das perdas globais por corrosão são
ocasionadas pela corrosão atmosférica (SICA, 2006).
Características do clima – condições meteorológicas e presença de
poluentes
naturais
ou
provenientes
de
atividades
antropogênicas
–
desenvolvimento industrial e urbano, juntamente com a composição química,
influenciam na corrosividade atmosférica (ARAÚJO e FRAGATA, 1993;
ROSALES, 1993).
A cinética da corrosão atmosférica é governada por diversos fatores
climáticos e ambientais influenciando diretamente e indiretamente o processo
corrosivo, entre eles: umidade relativa, temperatura, precipitação, radiação
solar acumulada, direção e velocidade dos ventos, partículas sedimentáveis na
atmosfera, teor de cloretos e teor de sulfatos – dióxido de enxofre (SO2).
A maioria das montagens mecânicas de grande porte se dá em
ambientes atmosféricos, uns mais agressivos que outros. Gentil (2007)
classifica a atmosfera em quatro tipos principais: marinho, urbano, rural,
industrial e marinho-industrial (SICA et al., 2005; DAVIS, 1990).
A atmosfera marinho-industrial caracteriza-se por regiões próximas
ao mar, industrializadas, normalmente próximas de portos. Percebe-se a
presença de íons cloretos, compostos de enxofre (SO2, SO3, H2S, entre
outros), produzidos pela queima de combustíveis fósseis.
2.4 Resistência à corrosão
Os materiais em geral possuem resistência própria à corrosão,
alguns com níveis maiores. A resistência pode estar associada à composição
das ligas metálicas ou às condições dos meios corrosivos de exposição. O aço
comum é um belo exemplo de material de baixa resistência, mas pode ser
ampliada por métodos ou técnicas de proteção.
Nunes (2007) descreve uma relação dos principais materiais
metálicos e suas resistências à corrosão para fabricação de equipamentos de
processos conforme quadro 4.
Quadro 4 – Alguns materiais metálicos, suas resistências e aplicações
Materiais
Metálicos
Resistência à corrosão
Em meios básicos,
Em meios neutros,
Aço comum AEm meios secos (baixa
36 e A-283 Gr. C
umidade ou ausência de
água).
Aço liga
Aços patináveis,
Aço cromo.
Principais
aplicações
Limitações
Projetos
industriais em
geral.
Necessita de
meios adicionais
de proteção.
Estrutura metálica
em geral.
Características
mecânicas e
soldabilidade.
Fonte: Nunes (2007).
2.5 Ensaios dos Materiais
A tarefa de especificar os materiais para projetos de engenharia
pode parecer preocupante, não pode ser aleatória, a opção do engenheiro de
projetos para classificar um material exige conhecimento de engenharia e
ciências dos materiais (SHACKELFORD, 2008). Souza (1982) relata que os
ensaios dos materiais são divididos em dois grupos: os ensaios destrutivos
(EDs) e ensaios não destrutivos (ENDs). Os ensaios destrutivos buscam
determinar especialmente as propriedades mecânicas do material, com a
ruptura ou inutilização da peça ensaiada, enquanto que os ensaios não
destrutivos possuem o objetivo de detectar propriedades físicas no material
sem causar danos.
2.5.1 Ultrassom
Consiste na aplicação de um feixe sônico de alta frenquência no
material examinado, seu objetivo é detectar descontinuidade (bolha de gás,
trincas, rechupes, poros, falta de fusão, espessuras e outros) sejam elas
internas ou superficiais. É um dos ensaios não destrutivos mais importantes,
utilizado para medição de espessura, conferir propriedades físicas, tamanho de
grão e avaliação de corrosão (SANTIN, 2003).
2.5.1.1 Taxas de Corrosão
A taxa de corrosão, ou a taxa de remoção de material – como
consequência de ação química -, é um destacado parâmetro de corrosão. Esta
pode ser expressa como taxa de penetração de corrosão (TPC), ou perda de
espessura do material por unidade de tempo (CALLISTER, 2012)
O CPR (Corrosion Penetration Rate), outro termo como pode ser
chamado o TPC, é convenientemente expresso tanto em milésimo da polegada
por ano (mpy) como milímetros por ano (mm/yr). No primeiro caso, K = 534
para dar um CPR em mpy e W, ρ, A e t especificados em unidades de
miligramas, gramas por centímetro cúbico (cm3), polegadas quadradas e horas.
No segundo caso, K = 87,6 para mm/yr, e as mesmas unidades dos outros
parâmetros, exceto A que é dada em centímetro quadrado (cm2). Para a
maioria das aplicações uma taxa de penetração de corrosão menor que 20 mpy
(0,50 mm/yr) é aceitável. A NACE Standard TM-01-69 recomenda expressar a
taxa de corrosão em mpy ou mm/yr. As equações 1 a 3 demonstram como se
calcula a taxa de corrosão.
𝑇𝑃𝐶 =
𝐾. 𝑊
𝜌. 𝐴. 𝑡
13,56. 𝑊
𝜌. 𝑆. 𝑡
𝑒𝑜 − 𝑒
𝑇𝐶 =
𝑑 − 𝑑𝑜
𝑚𝑚𝑝𝑦 =
Onde:
eo = espessura anterior (mm);
e = espessura final (mm);
d = data da medição da medição da espessura atual;
do = data da medição da espessura anterior;
(1)
(2)
(3)
W = perda de peso após um tempo de exposição t (mg);
t = tempo de exposição (horas);
ρ = massa específica (g/cm3);
A = área exposta da amostra (cm2);
S = área exposta da amostra (pol2)
K = constante cuja magnitude depende do sistema de unidades utilizado (87,6).
A determinação da taxa de corrosão e sua aplicação obedecerá a
classificação da norma NACE RP-07-75 (2013), mostrada no quadro abaixo.
Quadro 5 – Classificação da taxa de corrosão
Taxa de corrosão uniforme
(mm/ano)
< 0,025
0,025 a 0,120
0,130 a 0,250
> 0,250
Taxa de pite
(mm/ano)
< 0,13
0,130 a 0,200
0,210 a 0,380
> 0,380
Corrosividade
Baixa
Moderada
Alta
Severa
Fonte: NACE RP-07-75 (2013)
3 MATERIAIS E MÉTODOS
Para este estudo foi selecionado um tanque de armazenamento de
derivado de petróleo (óleo diesel) da Unidade Petrobrás/Transpetro no Porto do
Itaqui/São Luís Maranhão, conforme figura 3, do ano de 1976, construído em
chapas de aço comum ASTM A-283 Gr. C, conforme a API 650 e a N-270 com
a seguinte descrição de escopo:
• Tanque
cônico
atmosférico
de
teto
• Diâmetro nominal de 13,51 m
• Produto armazenado: óleo diesel
• Declividade do teto 1:16 m
• Capacidade nominal de 8.252 m3
• Altura nominal de 14,40 m
• Declividade do fundo 1:120 m
• Chapa do fundo ASTM A-283 Gr. C
de 6,306 x 1800 x 6000 mm
• Chapa do primeiro anel ASTM A283 Gr. C de 9,53 x 1440 x 6000
mm
• Chapa do segundo e terceiro anel
ASTM A-283 Gr. C de 7,9 x 1440 x
6000 mm
• Chapa do quarto e quinto anel
ASTM A-283 Gr. C de 6,35 x 1440
x 6000 mm
• Chapa do sexto ao décimo anel
ASTM A-283 Gr. C de 4,76 x 1440
x 6000 mm
• Chapa do teto ASTM A-283 Gr. C
de 4,76 x 1800 x 6000 mm
Figura 3 –Vista aérea da instalação de estudo, próxima ao porto do Itaqui
Fonte: Google Earth
No quadro abaixo é descrita a composição química da chapa –
ASTM A-283 Gr.C, de acordo com o certificado de qualidade.
Quadro 6 – Composição química do aço ASTM A-283 Gr.C
Espessura (mm)
4,75
6,3
9,5
C (%)
0,15
0,15
0,14
Si (%)
0,15
0,24
0,22
Mn (%)
0,65
0,69
0,67
P (%)
0,014
0,018
0,022
S (%)
0,008
0,003
0,003
Al (%)
0,039
0,039
0,042
Fonte: Usiminas
O tanque é dividido em três partes/seções principais: fundo, costado
e teto (figura 4). Para esta pesquisa serão estudados os comportamentos da
taxa de corrosão das chapas de fundo, teto, 1º. anel, 5º. anel e 10º. anel.
Figura 4 – Tanque de armazenamento de combustível
Costado – formado por anéis
Teto
Fonte: NBR 7821 (1983).
Fundo
3.1 Ultrassom
Os ensaios ultrassônicos foram realizados no departamento de
Inspeção da Petrobrás/Transpetro, com aparelho de ultrassom da marca
OLYMPUS Panametrocs – NDT, modelo MG2-DLS (figura 5). O equipamento é
acoplado a um cabeçote do mesmo fabricante modelo D799 com frequência de
5 MHz e diâmetro de 8 mm.
Figura 5 – Aparelho de ultrassom
Fonte: Petrobrás/Transpetro
Neste ensaio foram preparados cinco corpos de prova com
dimensões de 50 x 50 mm cada, totalizando 2500 mm2 de varredura, conforme
figura 6. O objetivo do ensaio de ultrassom é registrar as medidas de
espessuras das chapas do fundo, teto, primeiro, quinto e décimo anel.
Figura 6 – Corpo de prova para ensaio de perda de massa e espessura
A metodologia de inspeção utilizada foi iniciada através da varredura
de área utilizando a técnica de fluxo magnético, fornecendo como resultado
áreas com indicações percentuais de perda de massa. Em seguida foi aplicado
o ensaio ultrassônico (figura 7) para detalhar a morfologia e suas dimensões
obtidas inicialmente por fluxo magnético, pela leitura das espessuras residuais.
Figura 7 – Representação esquemática de varredura
(a)
(b)
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Serão apresentados os resultados dos ensaios realizados nas amostras
de aço ASTM A-283 Gr. C, visando determinar a taxa de corrosão, por perda
de massa e variação da espessura, das chapas do tanque de armazenamento
de combustível. A técnica utilizada foi o ultrassom.
4.1 Ultrassom
Foram realizadas inspeções pelo ensaio visual em todas as regiões
das amostras (fundo, teto e anéis), sendo observadas regiões com indicação
de corrosão, posteriormente as áreas foram inspecionadas pelo ensaio de
ultrassom automatizado confirmou a presença de descontinuidades com
característica de redução de espessura.
Os ensaios ultrassônicos permitiram determinar as variações da
perda de espessura e profundidade dos alvéolos diferentes para cada amostra
das chapas do tanque (figura 6) estudadas, demonstradas pelas figuras 8 a 12.
Figura 8 – Gráfico de varredura da amostra do fundo do tanque.
Figura 9 – Gráfico de varredura da amostra do primeiro anel do tanque.
Figura 10 – Gráfico de varredura da amostra do quinto anel do tanque.
Figura 11 – Gráfico de varredura da amostra do décimo anel do tanque.
Figura 12 – Gráfico de varredura da amostra do teto do tanque
As indicações mapeadas foram analisadas por duas técnicas de
localização, uma interna e outra externa, ou seja, a chapa do fundo, o processo
corrosivo com perda de espessura alveolar generalizada deu-se pelo lado de
fora, a parte de contato com o produto foi evidenciado uma variação de pontos
de pite, enquanto que as demais regiões do equipamento a perda de
espessura pela mesma morfologia foram lodo interno (tabela 1), havendo ou
não contato diretamente com produto. No lado externo poucos pontos com
alvéolo e pite foram encontrados.
Tabela 1 – Medições pelo ensaio ultrassônico
Espessur
Espessur
Espessur
Varredur
a mínima
a anterior
a atual
a
admissíve
(mm)
(mm)
l (mm)
Chapa do
6,30
2,50
3,80
Fundo
Chapa do
9,53
6,78
9,50
1º Anel
Chapa do
6,35
3,63
5,70
5º Anel
Chapa do
4,75
2,50
4,30
10º Anel
Chapa do
4,76
2,50
4,00
Teto
Redução
Tipo de
Vida
de
reduçã residua
espessur
o
l (ano)
a (%)
39,68
Externa
2,2
0,31
Interno
385,8
10,23
Interno
13,5
9,47
Interno
16,6
15,97
Interno
8,4
Na sequência foi aplicada a medição de profundidade em alguns
alvéolos como um micrometro de ponta (figura 13).
Figura 13 – Micrômetro digital de profundidade
As medições apontaram os seguintes resultados: chapas do fundo
do equipamento variado de 1 a 1,80 mm de profundidade, o primeiro anel
aparentemente não apresentou alvéolos, o quinto anel teve variação entre 0,28
a 0,33 mm, o decimo anel entre 0,46 a 0,77 mm e por último o teto que teve
variação de profundidade de alvéolo de 0,62 a 0,99 mm.
As medições de reduções de espessura e profundidade de alvéolos
são consideradas aceitáveis por encontrarem-se acima dos valores mínimos,
com necessidade de corretivas. Entretanto levando-se como recomendação a
norma NACE-RP-07-75, que se refere a vida residual, o equipamento não
poderá mais ser disponibilizado para trabalho. Vale ressaltar que dentro deste
critério de apreciação somente o primeiro anel atenderia as recomendações da
norma.
4.2 Taxas de Corrosão
Para a análise da taxa de corrosão nas chapas de aço do tanque de
armazenamento foram consideradas as equações 1 e 2, que tratam da taxa de
penetração da corrosão (TPC) e mmpy - também conhecidas como taxas de
perda de massa - respectivamente, adotando as seguintes variáveis: tempo em
horas de operação/exposição ao fluido = 37.931 h (4,33 anos); peso específico
= 7,8 g/cm3; área = 25 cm2 (3,87 pol2); constante K = 87,6.
Tabela 2 – Cálculo da taxa de penetração por corrosão (TPC)
Posição
Fundo
Costado 1º.
Anel
Costado 5º.
Anel
Costado 10º.
Anel
Teto
Peso
original da
amostra (g)
123,795
187,2645
Peso atual
da amostra
(g)
89,70
187,00
Perda de
peso (W mg)
34095
264,5
124,7775
115,6
9177,5
0,013
93,3375
89,4
3937,5
0,005
93,534
79,3
14234
0,020
TPC
(mm/ano)
0,401
0,003
Os resultados apresentados na planilha acima estão representados no
gráfico 1.
Taxa de penetração da corrosão
(mm/ano)
Gráfico 1 - Taxa de penetração por corrosão (TPC)
0,450
0,400
0,350
0,300
0,250
0,200
0,150
0,100
0,050
0,000
Fundo
1o. Anel 5o. Anel 10o. Anel
Teto
Uma outra forma de se determinar a taxa de corrosão (TC) é
utilizando a equação 3, que adota variáveis dimensionais, tais como as
espessuras anterior e atual além das datas das medições das espessuras – e
desta relação obtendo a informação em anos -, deste modo foi adotado para
esta variável o valor de 4,33 anos ou 37.931 h.
Abaixo são demonstrados os resultados – tabela 3, após as coletas
das medições.
Tabela 3 – Cálculo da taxa de penetração por corrosão (TC)
Posição
Fundo
Costado 1º.
Anel
Costado 5º.
Anel
Costado 10º.
Anel
Teto
Espessura atual
(mm)
3,80
9,50
Espessura
anterior (mm)
6,30
9,53
TC
(mm/ano)
0,5876
0,0071
5,70
6,35
0,1528
4,30
4,76
0,1081
4,00
4,76
0,1786
Os resultados apresentados na tabela 3 estão representados no gráfico
2.
Gráfico 2 - Taxa de corrosão (TC)
Taxa de corrosão (mm/ano)
0,700
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
Fundo
1o. Anel
5o. Anel
10o. Anel
Teto
Avaliando os dois cenários (taxa de corrosão por perda de massa e
por variação da espessura) e comparando com a norma NACE RP-07-75 os
resultados obtidos permitem indicar o seguinte: chapa de fundo (taxa de
corrosão severa); 1º. anel (taxa de corrosão baixa); 5º. anel (taxa de corrosão
alta); 10º. anel (taxa de corrosão moderada) e teto (taxa de corrosão alta).
A amostra de fundo apresenta um resultado, em ambos os gráficos 1
e 2, condições severas de taxas, sendo este valor superior em 20x o resultado
calculado para a segunda chapa mais comprometida (chapa de teto). Percebese que o contato com o meio solo, agiu de forma intensificada. Visando garantir
uma maior sobrevida da mesma deve-se agir de forma preventiva, ou seja,
atuando em novos materiais de chapas ou recobrimento, meios passivadores
ou um melhor estudo do solo.
Outra avaliação que merece uma melhor apreciação é o resultado
demonstrado para a chapa de teto. Percebe-se, nesta posição, que alguns
fatores interferiram nesta taxa, podendo-se destacar a justaposição e/ou
acúmulo de duas fases em estado gasoso presentes neste “espaço em vazio”:
produto combustível e umidade (presume-se que a aproximação com o mar –
ambiente marinho-industrial - possa provocar uma intensificação da taxa de
corrosão) agindo como catalisadores do processo corrosivo.
5 CONCLUSÃO
Os objetivos propostos e as metas correspondentes neste trabalho
permitiram extrair as seguintes conclusões:
As análises realizadas neste trabalho permitiram concluir que o aço
utilizado ASTM A-283 Gr. C agiu como material adequado a ser usado no
contato com o combustível diesel. Entretanto cabe reforçar os resultados
obtidos para a taxa de corrosão (perda de massa ou variação da espessura)
em algumas seções do tanque.
Pelo ensaio de ultrassom todas as amostras apresentaram
espessuras atuais aceitáveis, por estarem acima dos valores mínimos.
Entretanto, baseando-se na norma NACE-RP-07-75 que trata da taxa de
redução de espessura e sua vida residual, o equipamento não poderá ser
disponibilizado, principalmente pelo resultado obtido na amostra de fundo do
aço - valor de 3,80 mm -. Predominantemente a redução de espessura ocorreu
pelo meio externo, ou seja, a face que está em contato com o meio solo,
portanto reforça-se a acelerada taxa de corrosão (pelos 2 métodos calculados)
para esta amostra, possivelmente provocado pelo contato do metal com o
ambiente (solo) ou pela corrosão do tipo fresta – isto é, quando há o
esgotamento do O2 interno, sendo polarizado pela outra região oposta -. Sua
taxa de redução foi superior às demais em pelo menos 24%.
Os resultados obtidos nesse trabalho permitem sugerir a sua
continuação nas linhas de pesquisa, sugerindo o estudo micrográfico,
metalográfico, ensaios destrutivos e composição química (pós-operação) para
se avaliar o comprometimento do material devido a exposição quanto ao meio.
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