Entendendo as Diferenças: Corrosão por Pites versus Corrosão por Fendas

Corrosão por Pites vs. Corrosão por Fendas: Identificando as Diferenças

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

Quase todo metal usado em todo o mundo corrói sob certas circunstâncias. Existem medidas que podem ser tomadas para prevenir corrosão em aplicações de óleo e gás, particularmente offshore. Estas medidas requerem um entendimento fundamental dos diferentes tipos de corrosão e suas causas. Saber onde procurar corrosão pode minimizar riscos em plataformas de óleo e refinarias — economizando tempo e dinheiro significativos.

Interessado em encontrar os materiais certos para ambientes offshore e nearshore? Tome medidas para controlar a corrosão com o Guia de Seleção de Materiais da Swagelok.

Como a Corrosão Ocorre

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

Sistemas de tubulação de metal são mais frequentemente usados para instrumentação analítica e de processo, linhas hidráulicas e aplicações de controle e utilidade. Muitos metais projetados usados em aplicações de óleo 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 condições ambientais fazem essa camada se degradar.

Praticamente todo metal corrói sob certas circunstâncias. Por exemplo, ferrugem é um subproduto comumente ocorrente de corrosão de aço carbono, resultando do ferro corroendo e formando óxido de ferro. No entanto, muitos outros tipos de corrosão existem. Cada tipo representa uma ameaça única que deve ser avaliada ao selecionar o material ideal para sua aplicação.

Identificando Tipos Comuns de Corrosão

Existem numerosos tipos de corrosão que podem causar estragos em instalações de óleo e gás. Muitos tipos de corrosão são específicos à composição química do metal e ao ambiente operacional. Conforme você lê, focaremos em duas formas de corrosão localizada em aço inoxidável: pites e fendas.

Corrosão por Pites

A corrosão por pites ocorre quando a camada protetora de óxido na superfície do aço inoxidável se degrada, permitindo que o metal nu por baixo se torne suscetível a uma perda de elétrons através de oxidação na presença de uma solução aquosa corrosiva. Esta reação eletroquímica inicia a formação de pequenas cavidades, ou "pites".

Embora geralmente detectáveis através de inspeção visual completa, esses pites podem crescer o suficiente para perfurar uma parede de tubo inteiramente. A corrosão por pites também pode facilitar a iniciação de trincas em componentes sob tensão de tração. Ambientes com concentrações mais altas de cloretos, incluindo aqueles criados por evaporação de gotas de água salgada depositadas, são propensos a corrosão por pites — especialmente em altas temperaturas.

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

Corrosão por Fendas

Similar à corrosão por pites, a corrosão por fendas é iniciada com a degradação do filme protetor de óxido do aço inoxidável e continua com a formação de pites rasos. No entanto, em vez de ocorrer à vista, a corrosão por fendas — como seu nome implica — ocorre em fendas.

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

A corrosão por fendas só pode ser observada visualmente quando uma braçadeira de tubulação é removida da tubulação instalada. É importante lembrar que a corrosão por fendas pode ocorrer em temperaturas mais baixas que a corrosão por pites porque menos esforço é necessário para criar um "pite" sob a fenda geométrica (ex: a braçadeira de tubo).

Como Prevenir a Corrosão

A corrosão pode, em muitas circunstâncias, ser minimizada educando forças de trabalho com conhecimento básico de materiais:

Seleção de Materiais: Primeiro, considere a escolha de materiais para aplicações de tubulação, da própria tubulação a suportes e braçadeiras de tubo. 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 ferrugem de vigas estruturais e pisos de aço carbono se acumulam em superfícies de aço inoxidável, a corrosão de tubulação de aço inoxidável Tipo 316 é mais prontamente observada.

Para estas situações, tubulação de aço inoxidável superaustenítico (ex: 6Mo ou 6HN) ou superduplex (ex: 2507) oferece resistência à corrosão muito melhor. A maior resistência ao escoamento e à tração do aço inoxidável superduplex também torna mais fácil construir sistemas que devem ser classificados para uma pressão máxima de trabalho permitida (MAWP) mais alta. Para evitar erros custosos e determinar qual material é certo para sua aplicação, entre em contato com seu centro autorizado local de vendas e serviços Swagelok para orientação na seleção dos produtos e materiais certos.

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

Treinamento em Corrosão e Ciência dos Materiais

Além destas medidas simples, a melhor abordagem para prevenir corrosão envolve treinamento aprofundado e a implementação de um programa regular e robusto de monitoramento de corrosão. A Swagelok oferece treinamento em ciência dos materiais para ensinar engenheiros, associados técnicos e qualquer outra pessoa envolvida no processo de seleção de materiais como selecionar as ligas certas resistentes à corrosão para seus sistemas de fluidos. Construir um entendimento básico de corrosão — como se parece, onde ocorre e por quais razões — entre aqueles que trabalham com sistemas de tubulação todos os dias pode prevenir falha de material e reparos custosos. Entre em contato com seu centro local de vendas e serviços Swagelok para saber como um programa de treinamento em ciência dos materiais pode ajudar sua organização a combater a corrosão.