Corrosão por pites x corrosão por fenda

Corrosão por pites versus corrosão por fenda:identificando as diferenças

A corrosão – a deterioração de materiais de engenharia pela interação química com seu ambiente – é um problema extraordinariamente caro. Danos causados ​​por corrosão não controlada em sistemas de tubulação são uma das principais causas de perda de lucro para aplicações offshore e nearshore, custando bilhões a cada ano. A corrosão pode ser evitada, desde que as empresas saibam o que procurar e tomem medidas preventivas para reduzir os riscos de corrosão antes que seja tarde demais.

Quase todos os metais usados ​​em nosso mundo corroem sob certas circunstâncias. Existem medidas que podem ser tomadas para evitar a corrosão em aplicações de petróleo e gás, principalmente offshore. Essas etapas requerem uma compreensão fundamental dos diferentes tipos de corrosão e suas causas. Saber onde procurar corrosão pode minimizar os riscos em plataformas de petróleo e refinarias, economizando tempo e dinheiro significativos.

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Como ocorre a corrosão

A corrosão ocorre quando um átomo de metal é oxidado por um fluido, levando a uma perda de material na superfície do metal. A perda de material resultante reduz a espessura da parede de componentes feitos de aço carbono e aços de baixa liga que são afetados pela corrosão geral, tornando-os propensos a falhas mecânicas.

Os sistemas de tubos metálicos são usados ​​com mais frequência para instrumentação analítica e de processo, linhas hidráulicas e aplicações de controle e serviços públicos. Muitos metais de engenharia usados ​​em aplicações de petróleo e gás são feitos de aço inoxidável que contém mais de 10% de cromo. Este último ajuda a formar uma camada de óxido que protege os metais da corrosão. A corrosão do aço inoxidável ocorre, no entanto, quando as condições ambientais causam a quebra dessa camada.

Praticamente todos os metais corroem sob certas circunstâncias. Por exemplo, a ferrugem é um subproduto comum da corrosão do aço carbono, resultante da corrosão do ferro e da formação de óxido de ferro. No entanto, existem muitos outros tipos de corrosão. Cada tipo representa uma ameaça única que deve ser avaliada ao selecionar o material ideal para sua aplicação.

Identificando tipos comuns de corrosão

Existem vários tipos de corrosão que podem causar estragos nas instalações de petróleo e gás. Muitos tipos de corrosão são específicos da composição química do metal e do ambiente operacional. À medida que você lê, vamos nos concentrar em duas formas de corrosão localizada em aço inoxidável:corrosão por pite e corrosão em fresta.

Corrosão por pites

A corrosão por pites ocorre quando a camada protetora de óxido na superfície do aço inoxidável se rompe, permitindo que o metal nu embaixo tornam-se suscetíveis a uma perda de elétrons por oxidação na presença de uma solução aquosa corrosiva. Essa reação eletroquímica inicia a formação de pequenas cavidades, ou “poços”.

Embora geralmente detectáveis ​​por meio de inspeção visual completa, esses poços podem crescer profundamente o suficiente para perfurar completamente a parede do tubo. A corrosão por pite também pode facilitar o início de trincas em componentes sob tensão de tração. Ambientes com concentrações mais altas de cloreto, incluindo aqueles criados pela evaporação de gotículas de água salgada depositadas, são propensos à corrosão por pites, especialmente em altas temperaturas.

Ao examinar tubos de metal para corrosão por pites, procure depósitos de óxido de ferro marrom-avermelhado, bem como pites potenciais que podem ter se formado na superfície do metal.

Corrosão de fenda

Semelhante à corrosão por pite, a corrosão em fresta é iniciada com a quebra do filme de óxido protetor do aço inoxidável e continua com a formação de covas rasas. No entanto, em vez de ocorrer à vista de todos, a corrosão em frestas – como o próprio nome indica – ocorre em frestas.

Em um sistema de fluido típico, existem fendas entre a tubulação e os suportes ou braçadeiras do tubo, entre os trechos de tubulação adjacentes e embaixo da sujeira e dos depósitos que podem ter se acumulado nas superfícies. As fendas são praticamente impossíveis de evitar em instalações de tubos, e fendas apertadas representam um dos maiores perigos para a integridade do aço inoxidável. A corrosão em fenda ocorre quando a água do mar se difunde em uma fenda, levando a um ambiente quimicamente agressivo, onde os íons causadores de corrosão não podem se difundir prontamente para fora da fenda. Em tal cenário, toda a superfície dentro da fenda pode corroer rapidamente.

A corrosão em fresta só pode ser observada visualmente quando uma braçadeira de tubulação é removida da tubulação instalada. É importante lembrar que a corrosão em fresta pode ocorrer em temperaturas mais baixas do que a corrosão por pites porque é necessário menos esforço para criar um “pit” sob a fresta geométrica (por exemplo, a braçadeira do tubo).

Como evitar a corrosão

A corrosão pode, em muitas circunstâncias, ser minimizada educando a força de trabalho com conhecimentos básicos de materiais:

Seleção de material:Primeiro, considere a escolha de materiais para aplicações de tubulação, desde a própria tubulação até suportes de tubos e braçadeiras. A tubulação de aço inoxidável tipo 316 funciona bem em muitas instalações, desde que seja mantida limpa e as temperaturas não sejam excessivamente altas. Em climas mais quentes, especialmente em locais onde depósitos de sal se formam prontamente e em instalações onde a ferrugem de vigas estruturais de aço carbono e pisos se acumulam em superfícies de aço inoxidável, a corrosão do tubo inoxidável Tipo 316 é mais facilmente observada.

Para essas situações, tubos de aço inoxidável superaustenítico (por exemplo, 6Mo ou 6HN) ou superduplex (por exemplo, 2507) oferecem uma resistência à corrosão muito melhor. O maior rendimento e a resistência à tração do aço inoxidável superduplex também facilitam a construção de sistemas que devem ser classificados para uma pressão de trabalho máxima permitida (MAWP) mais alta. Centro de vendas e serviços Swagelok para orientação na seleção dos produtos e materiais corretos.

Colocação e Projeto:Práticas cuidadosas do sistema são necessárias para prevenção de corrosão para minimizar o número de locais onde a corrosão em frestas pode ocorrer. Uma maneira de diminuir as fendas em um sistema de tubos é evitar colocar os tubos diretamente contra as paredes ou uns contra os outros. Quando a corrosão em fresta da tubulação de aço inoxidável Tipo 316 é observada, pode-se substituir a tubulação Tipo 316 por uma tubulação mais resistente à corrosão, que pode ser instalada com conexões de tubo Tipo 316 econômicas. A Swagelok oferece várias combinações projetadas de conexões para tubos de aço inoxidável Tipo 316 com tubos de diferentes ligas resistentes à corrosão.

Treinamento em Ciência de Materiais e Corrosão

Além dessas medidas simples, a melhor abordagem para prevenir a corrosão envolve treinamento aprofundado e a implementação de um programa regular e robusto de monitoramento de corrosão. A Swagelok oferece treinamento em ciência de materiais para ensinar engenheiros, associados técnicos e qualquer outra pessoa envolvida no processo de seleção de materiais como selecionar as ligas resistentes à corrosão corretas para seus sistemas de fluidos. Construir uma compreensão básica da corrosão - como ela se parece, onde ocorre e por quais razões - entre aqueles que trabalham com sistemas de tubulação todos os dias pode evitar falhas de materiais e reparos dispendiosos. Entre em contato com o centro local de vendas e serviços da Swagelok para saber como um programa de treinamento em ciência de materiais pode ajudar sua organização a combater a corrosão.