Resumo Corrosão associada a solicitações mecânicas

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Universidade Federal Rural do Semi-Árido

Centro Multidisciplinar de Pau dos Ferros

Disciplina: Química Aplicada a Engenharia

Docente: Dra Sanderlir Silva Dias

Discente: Francisca Jacilene da Silva

Resumo: Corrosão associada a solicitações mecânicas

Pau dos Ferros/RN

2017

Corrosão associada a solicitações mecânicas (pp. 134 – 154). Capítulo 15.

Gentil, V. Corrosão. 3 ed. Rio de Janeiro: LTC. 1996. 346p.

        Neste capítulo será feito o estudo de uma série de fenômenos que resultam de uma interação entre o meio no qual está imerso um sólido e sua resposta à solicitações mecânica. Deve-se distinguir os casos onde a ação mecânica é de natureza dinâmica, ou seja, de corrosão-fadiga, daqueles onde as solicitações mecânicas são estáticas.

Corrosão por Fadiga

Quando um metal é submetido a solicitações mecânicas alternadas ou cíclicas pode, em muitos casos, ocorrer um tipo de fratura denominada fratura por fadiga.

 O reconhecimento de fraturas por fadiga é geralmente fácil. A região de início da trinca tem aspecto liso, devido ao atrito entre as faces sucessivas da trinca em cada ciclo. A segunda região é a área, de aspecto rugoso, fibroso ou cristalino, onde se verifica a fratura repentina.

Caso um componente esteja sujeito a esforços cíclicos em um meio capaz de atacar quimicamente ou eletroquimicamente o material exposto, verificam-se condições para a implantação da corrosão sob fadiga.

A corrosão sob fadiga ocorre mais frequentemente em:

Tubulações de equipamentos de perfuração de poços; tubulações transportando vapores ou líquidos, de temperaturas variáveis, podem fraturar devido ao ciclo térmico; trocadores ou permutadores e diversos tipos de vasos de pressão.

        O mecanismo da corrosão sob fadiga é de uma fadiga acentuada pela corrosão que depende do valor da frequência, das condições corrosivas e do tempo que o material sofre. Não apresenta nenhum limite definido, como na resistência somente à fadiga.

        Há diversos métodos que podem ser empregados para reduzir a corrosão sob fadiga, tais como: a proteção catódica, o uso de inibidores, revestimentos metálicos anódicos ou de sacrifício, películas não-metálicas pigmentadas com pó de zinco e jateamento na superfície do metal (shot peening).

        

• Corrosão com erosão, cavitação e impingimento

A corrosão de um metal em contato com um fluído em movimento pode muitas vezes ser aumentada por efeitos dinâmicos. Esse tipo de corrosão implica ações erosiva e corrosiva do meio, devidas ao movimento relativo existente entre esse e o material metálico. Pode-se incluir neste caso a corrosão associada à erosão, à cavitação e ao impingimento.

Erosão é a deterioração de materiais metálicos ou não-metálicos pela ação abrasiva de fluidos em movimento, usualmente acelerada pela presença de partículas sólidas em suspensão.

A cavitação é a ação dinâmica, no interior de um fluido, associada à formação e ao colapso de cavidades nas regiões que ficam abaixo da pressão absoluta de um vapor do líquido.

Quando um fluido impinge ou tem impacto direto ou uma superfície metálica, pode-se notar severa ação mecânica com desgaste do material. Bolhas de gás, presentes no líquido, aumentam o efeito do impigimento, observando-se que a presença de bolhas de ar agrava o ataque por impingimento.

Os métodos mais usuais para combater a erosão-corrosão são: emprego de materiais mais resistentes; alterações de projeto; acréscimo de diâmetro de uma tubulação de modo a diminuir a velocidade do fluido; dirigir as tubulações de entrada para o centro de tanques; inserir virolas nas extremidades das entradas de tubos e especificar sua composição igual à dos tubos ou de plástico; usar bombas com partes vulneráveis facilmente substituíveis; inserir placas defletorasbou substituíveis nas áreas de impigimento; montar tubos; modificações no meio corrosivo, por meio de deaeração e emprego de de inibidores; uso de revestimento e proteção catódica.

• Corrosão sob atrito

Se duas superfícies, em contato e sob carga, das quais pelo menos uma é metálica, forem submetidas a pequenos deslizamentos relativos, originados comumente por vibrações, observa-se frequentemente um tipo especial de corrosão na interface, denominado corrosão sob atrito, corrosão sob fricção (fretting corrosion) ou ainda oxidação por fricção ou corrosão por atrito oscilante.

Como processos de proteção contra a corrosão sob atrito podem ser citados: combinação de metal mole com metal duro; construção de superfícies de contato de maneira a evitar quase por completo o deslizamento; uso de lubrificantes e uso de juntas de elastômeros ou materiais de baixo coeficiente de atrito.

• Fragilização por metal líquido

Metais no estado sólido submetidos a tensões residuais ou externas, concomitantemente em contato com metais fundidos, sofrem um tipo de ruptura denominada fragilização por metal líquido. A falha provocada por fragilização por metal líquido ocorre pela nucleação e subsequente propagação para o interior de uma trinca na superfície molhada do sólido.

• Fragilização pelo Hidrogênio

O hidrogênio interage com a maioria dos metais por uma série de mecanismos, resultando em modificações das propriedades mecânicas que levam a fraturas frágeis e altamente danosas. Alguns dos mais importantes processos durante os quais o hidrogênio é absorvido são: alta solubilidade no metal em estado líquido e decapagem.