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Teresa Cunha Diamantino
CORROSIVIDADE ATMOSFÉRICA
WORKSHOP_QUALISTEELCOATAveiro, 22/04/2016
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E REVESTIMENTOS (LMR)
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Corrosão: Problema global
Tipos de corrosão
Custos da corrosão
Classificação da corrosividade atmosférica
Proteção Anticorrosiva da estruturas de aço e a ISO 12944
Corrosão Atmosférica do Aço
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O que é a Corrosão?
EFC – European Federation of Corrosion / ISO 8044:1999
Interação físico-química entre o metal e o meio envolvente, da qual resultam mudanças nas propriedades do metal, levando frequentemente à sua inutilização ou do sistema técnico do qual faz parte, ou ainda à alteração do meio.
NACE
Deterioração de um material ou das suas propriedades devida a reação com o meio envolvente.
IUPAC
Corrosão é a reacção interfacial irreversível de um material (metálico, cerâmico, polimérico) com o meio envolvente, que resulta no consumo do material ou na dissolução para o interior do material de um componente do meio.
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Ciclo de Vida dos Materiais
Em
etal
urg
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CO
RR
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O
E1
E2
ENERGIA ENERGIA
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Corrosão: Um Problema GlobalINFRAESTRUTURAS
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Colapso da ponte sobre o Rio Mississipi, Minneapolis 2007
Explosão em Gasoduto na China, Qingdao2013
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Corrosão: Um Problema GlobalMEIOS DE TRANSPORTE
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Corrosão: Um Problema Global
PRODUÇÃO E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA
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Corrosão: Um Problema GlobalSAÚDE, ALIMENTAÇÃO, PATRIMÓNIO
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Tipos de Corrosão
UNIFORMELOCALIZADA
MACROSCÓPICA
MICROSCÓPICA
GALVÂNICA
INSTERSTICIAL
PICADAS
SELECTIVA
EROSÃO
EXFOLIAÇÃO
MICROBIOLÓGICA
INTERGRANULAR
SOB TENSÃO9
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3 - 4% PIB
EconómicosAmbientais
Sociais
Elevados impactos
20%
1000-1400 milhões €
Custos da Corrosão
50% CORROSÃO ATMOSFÉRICA
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AMBIENTESExteriores
“Outdoor”
Interiores
“Indoor”AMBIENTES EXTERIORES
Imersão
SoloÁguadoce
Água do mar
Zona de salpicosLinha água
atmosférica
Marinha Industrial Rural
Ambientes
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Corrosividade Ambiental
K.Slamova et al.. Photon. Energy. 2(1), 2012
(http://dx.doi.org/10.1117/1.JPE.2.022003)
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PROJETO SOB CONTRATO EMPRESARIAL (1989-1995)Constitui uma ferramenta atual e fundamental que permite a elaboração de
especificações de protecção contra a corrosão de diferentes metais expostos à atmosfera.
http://geoportal.lneg.pt/
Mapas Nacionais de Corrosão Atmosférica
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Projeto “Mapa Nacional de Corrosão Atmosférica” 1990-1993
COBREZINCOALUMÍNIO
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M. E. Almeida e M. Ferreira. Corrosão Atmosférica, INETI, 1997
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AÇO
- Cloretos
- Tempo de humedecimento
- Dióxido de enxofre
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Rede de Estações de corrosão dos Projetos MICAT_PATINA
PROTECÇÃO ANTICORROSIVA DE METAIS NA ATMOSFERA
Acrónimo: REDE PATINA
Duração: 1995-1999
Entidade financiadora: CYTED/JNICT
Entidades participantes: 15 Países (Argentina, Bolívia, Brasil,Chile, Colômbia, Costa Rica, Cuba, Equador, Espanha, México,Panamá, Perú, Portugal, Uruguai, Venezuela)
MAPA IBEROAMERICANO DE CORROSÃO ATMOSFÉRICA
Acrónimo: MICAT
Duração: 1987-1994
Entidade financiadora: CYTED/JNICT
Entidades participantes: 14 Países (Argentina, Brasil, Chile,
Colômbia, Costa Rica, Cuba, Equador, Espanha, México,
Panamá, Perú, Portugal, Uruguai, Venezuela)
75 estações atmosféricas
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Classificação de Atmosferas Corrosivas
REFERENCIAIS NORMATIVOSAtmosferasexteriores
EN ISO 9223:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Classification, determination and estimation
(ISO 9223:2012).
EN ISO 9224:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Guiding values for the corrosivity categories
(ISO 9224:2012).
EN ISO 9225:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Measurement of environmental parameters
affecting corrosivity of atmospheres (ISO 9225:2012).
EN ISO 9226:2012 Corrosion of metals and alloys. Corrosivityof atmospheres. Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity (ISO 9226:2012).
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Classificar, determinar e estimar
Valores de referência
Mediçãoparâmetrosambientais
Determinação das velocidades de corrosão
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Classificação da Corrosividade Atmosférica
Determinação da corrosividade
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Estimativa da corrosividade
Aço carbono
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Determinação das velocidades de corrosão
de materiais de referência (ISO 9226)
Determinação das velocidades de corrosão
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Aço Cobre Zinco Alumínio
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Cat
ego
ria
corr
osi
vid
ad
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Velocidades de corrosão (rcorr) dos metais
Unidades Aço carbono Zinco Cobre Alumínio
C1 g(m2.a)m/a
rcorr≤10rcorr≤1,3
rcorr≤0,7rcorr≤0,1
rcorr≤0,9rcorr≤0,1
Desprezável-
C2 g(m2.a)m/a
10rcorr≤2001,3rcorr≤25
0,7rcorr≤50,1rcorr≤0,7
0,9rcorr≤50,1rcorr≤0,6
rcorr≤0,6-
C3 g(m2.a)m/a
200rcorr≤40025rcorr≤50
5rcorr≤150,7rcorr≤2,1
5rcorr≤120,6rcorr≤1,3
0,6rcorr≤2-
C4 g(m2.a)m/a
400rcorr≤65050rcorr≤80
15rcorr≤302,1rcorr≤4,2
12rcorr≤251,3rcorr≤2,8
2rcorr≤5-
C5 g(m2.a)m/a
650rcorr≤150080rcorr≤200
30rcorr≤604,2rcorr≤8,4
25rcorr≤502,8rcorr≤5,6
5rcorr≤10-
CX g(m2.a)m/a
1500rcorr≤5500200rcorr≤700
60rcorr≤1808,4rcorr≤25
50rcorr≤905,6rcorr≤10
rcorr10-
Classificação da Corrosividade Atmosférica Exterior
1º ano de exposição
1919
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D = rcorr tb
Cinética do Processo de Corrosão Atmosférica
Função exponencial t é tempo de exposição, expressoem anos
rcorr é a velocidade corrosão (1ºano) (g/(m2.a) ou (μm/a) (ISO 9223)
b – expoente específico para o tipode atmosfera e a composição do metal (<1)
Adaptado, Morcillo et al., Atmospheric corrosion, ASTM STP 1239, 1995
Tempo (anos)
Tempo (anos)
Tempo (anos) Tempo (anos)
A – Marinha; B – Industrial; M – Urbana; E - Rural
Velocidades de Corrosão Atmosférica
ISO 9224:2012
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Estimativa da Corrosividade Atmosférica
Parâmetros e Contaminantes Atmosféricos
• Tempo de Humedecimento (1-5)
• Dióxido de enxofre (P0-P3)
• Cloretos (S0-S3)
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CATEGORIA CORROSIVIDADE AMBIENTES CARACTERÍSTICOS (“OUTDOOR”)
C1 muito baixaZonas secas e frias, ambientes com poluição baixa e baixos tempos de
humedecimento ex. certos desertos, Antártida central
C2 baixaZonas temperadas, ambientes com baixa poluição (SO25g/m3)
ex. áreas rurais e pequenas cidades
C3 média
Zonas temperadas, ambientes com poluição média (SO2:5g/m3 a 30g/m3) ou com algum efeito através dos cloretos.
ex. Áreas urbanas, áreas costeiras com baixa deposição dos cloretos taiscomo zonas tropicais e subtropicais, atmosferas com baixa poluição
C4 elevada
Zonas temperadas, ambientes com poluição elevada (SO2:30g/m3 a 90g/m3) ou com influência intensa de cloretos.
ex. Áreas urbanas poluídas, áreas industriais, áreas costeiras, sem nevoeirosalino, exposição ao efeito severo dos sais de degelo.
Zonas tropicais e sub-tropicais, atmosfera com poluição média
C5 muito elevadaZona temperada e sub-tropical, ambientes com elevados níveis de poluição
(SO2:90g/m3 a 250g/m3) e/ou grande influência de cloretos. ex. Áreasindustriais, áreas costeiras, locais de abrigo na costa
CX extrema
Zona sub-tropical e tropical (tempos de humedecimento muito elevados), ambientes com elevados níveis de poluição SO2 (250g/m3 ) e/ou grande
influência de cloretos.ex. Áreas industriais extremas, áreas costeiras e áreas
Offshore com contacto ocasional com o nevoeiro salino
Classificação da Corrosividade Atmosférica Exterior
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C2 - Baixa
Categoria de Corrosividade
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• Zonas temperadas, ambientes com poluição média ou com alguma influência de cloretos.
C3 - Média
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• Zonas temperadas, ambientes com poluição elevada ou com influência intensa de cloretos.
C4 - Elevada
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Categoria de Corrosividade
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• Zona temperada e sub-tropical, ambientes com elevados níveis de poluição e/ou grande influência de cloretos
C5 – Muito Elevada
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Categoria de Corrosividade
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• Zona sub-tropical e tropical (tempos de humedecimento muito elevados), ambientes com elevados níveis de poluição SO2 e/ou grande influência de cloretos (CX-M e/ou CX-I).
Categoria de Corrosividade
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Corrosão atmosférica – Mapas de Portugal
C2
C3
C4
C5
CX
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MONITORIZAÇÃO PERMANENTE
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Corrosão Atmosférica do Aço - DURABILIDADE
A partir de 1/07/2014 é obrigatória a marcação CE das estruturas metálicas.
EN 1090 define os requisitos técnicos e de desempenho a que devem obedecer as estruturas
metálicas, bem como o nível de exigência necessário ao controlo de fabrico interno.
EN 1090-1
EN 1090-2 Estruturas
de aço
EN 1090-3 Estruturas
de alumínio
A marcação CE é uma declaração do fabricante de que o produto vai
ao encontro de determinados requisitos.
TRATAMENTO DE SUPERFÍCIES- Preparação de superfície antes da aplicação da proteção anticorrosiva- Aços resistentes à intempérie- Ligações galvânicas- Galvanização- Espaços selados- Superfícies em contacto com betão- Superfícies inacessíveis- Reparações após corte ou soldadura- Limpeza após montagem
ISO 12944
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Proteção anticorrosiva da estruturas de aço
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Proteção anticorrosiva da estruturas de aço
Corrosão
Materiais
Impacto económico
Corrosão Atmosférica
Mapas de Corrosividade Atmosférica
Técnicas de Proteção contra a Corrosão
ProjetoRevestimentos
Especificação
Desempenho/ Certificação
Obras Novas
Inspeção
Manutenção
ISO 12944_1Introdução geral
ISO 12944_2Classificação de Ambientes
ISO 12944_3Conceção e disposições construtivas
ISO 12944_4Tipos de superfície e de preparação de superfície
ISO 12944_5Esquemas de pintura
ISO 12944_6Ensaios de desempenho em laboratório
ISO 12944_7Execução e supervisão dos trabalhos de pintura
ISO 12944_8Desenvolvimento de especificações para obras novas
e manutenção
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PROTEÇÃO ANTICORROSIVA DE ESTRUTURAS DE AÇO POR ESQUEMAS DE PINTURA
NP EN ISO 12944-1
DURABILIDADE
Baixa 2-5 anos
Média 5 a 15 anos
Elevada 15 anos
DURABILIDADE VS TEMPO DE GARANTIA
A gama de durabilidade não um “tempo de garantia”.
A durabilidade é uma consideração técnica que permite ao proprietário estabelecer um programa de manutenção.
O tempo de garantia é uma consideração que é alvo de cláusulas numa parte administrativa de um contrato. O tempo de garantia é usualmente inferior à gama de durabilidade. Não há regras que correlacionem os dois períodos de tempo.
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PROTEÇÃO ANTICORROSIVA DE ESTRUTURAS DE AÇO POR ESQUEMAS DE PINTURA
NP EN ISO 12944-2
CORROSÃO DEVIDA À
ATMOSFERA, ÁGUA E SOLO
CORROSÃO ATMOSFÉRICA
C1 Muito baixaC2 BaixaC3 MédiaC4 AltaC5 Muito Alta (C5-I; C5-M)CX Extrema
CORROSÃO NA ÁGUA E NOS SOLO
Imersas em água (fresca, salobra ou salgada)Zona imersaZona Intermédia (faixa de linha de água)Zona salpico
Enterradas em SolosIm1 – água doceIm2 – água do mar ou salobra (sem proteção catódica)Im3 - soloIm4 - água do mar ou salobra (com proteção catódica)
Categoria AmbienteExemplos de ambientes e estruturas
Im1 Água doceInstalações de rio, centrais Hidro-eléctricas
Im2Água do mar ou salobra
Áreas portuárias com estruturas tais como portas de comportas, diques, quebra-mares, estruturas de plataforma
Im3 SoloTanques enterrados, condutas de aço e vigas de aço
CLASSIFICAÇÃO DE AMBIENTES
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www.lneg.pt
Muito obrigada pela vossa atenção
Questões?teresa.diamantino@lneg.pt
21 092 4651
Lisboa, 17 de novembro 2016
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