UNIVERSIDADE POTIGUAR UnP

CST EM PETRLEO E GS 5MA

KAYO FELIPE NUNES MAIA DE QUEIROGAPROTEO CATDICA E PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSAMOSSOR / RN

JUNHO / 2010KAYO FELIPE NUNES MAIA DE QUEIROGAPROTEO CATDICA E PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSATrabalho apresentado como exigncia da disciplina pintura industrial e proteo anticorrosiva, ministrada pelo professor Marcilio Araujo no perodo letivo de 2010.1

MOSSOR / RN

JUNHO / 2010SUMRIOINTRODUO..............................................................................................................4

OBJETIVO.....................................................................................................................5

PROTEO CATDICA.............................................................................................6

PROTEO CATDICA INTERNA.............................................................................6PROTEO CATDICA EXTERNA............................................................................7

CRITRIOS DE PROTEO..........................................................................................7

PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSA......................................8PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSA NA REA NAVAL......9PROTEO DE UMA TUBULAO ENTERRADA..............................................10CONCLUSO................................................................................................................12REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS........................................................................13

INTRODUO

Sabe-se que a proteo catdica consiste na transformao da estrutura para proteger o catodo de uma clula eletroqumica ou eletroltica, assim combatendo a corroso. Enquanto a proteo catdica por corrente impressa utiliza uma fora eletromotriz, proveniente de uma fonte de corrente contnua, para imprimir a corrente necessria proteo da estrutura considerada, alem de ser bastante utilizada para a proteo externa dos cascos das embarcaes ou plataformas Offshore, principalmente as de mdio e grande porte.OBJETIVOS

Tanto a proteo catdica quanto a proteo catdica por corrente impressa so destinadas para combater e evitar a corroso. Sendo que a proteo catdica empregada para estruturas enterradas ou submersas e no pode ser usadas em estruturas areas em face da necessidade de um eletrlito contnuo, o que no se consegue na atmosfera. Enquanto a proteo catdica por corrente impressa aplica-se a estruturas situadas em eletrlitos de baixa, mdia e alta resistividade e ela aplicada onde se exige maiores correntes, portanto, em estruturas de mdia para grande porte o que no impede o seu uso em estruturas pequenas, quando houver convenincia.

PROTEO CATDICAA proteo catdica, segundo Dutra & Nunes, a tcnica que, baseada nos princpios da eletroqumica, transforma a estrutura metlica que se deseja proteger em uma pilha artificial, evitando, assim, que a estrutura se deteriore. graas proteo catdica que milhares de quilmetros de tubulaes enterradas para o transporte de gua, petrleo, gs e produtos qumicos, assim como, grandes estruturas porturias e plataformas martimas de produo de petrleo, tanques enterrados operam com segurana, protegidos da corroso.

Em tanques de armazenamento, a proteo catdica normalmente aplicada interna e/ou externamente ao fundo do equipamento.

PROTEO CATDICA INTERNA

Os tanques de armazenamento de petrleo normalmente apresentam certa quantidade de gua salgada no fundo e, portanto, podem receber proteo catdica nessa regio. Para outros produtos, a necessidade de proteo catdica definida em funo da existncia de gua, dos valores de resistividade, das condies de aerao etc.

O tipo de proteo normalmente adotado a proteo catdica galvnica com anodos de zinco ou alumnio (Figuras 20.11 e 20.12). Anodos de magnsio so utilizados apenas quando o produto armazenado for gua doce.

Proteo catdica galvnica no interior de tanques. Distribuio tpica de anodos no fundo do equipamento.

Proteo catdica galvnica. Anodos.

Desta forma, a proteo interna anticorrosiva do fundo de tanques de armazenamento de petrleo e seus derivados normalmente realizada, de maneira econmica, com uma pintura de excelente qualidade (prolongando-se ao costado at uma altura de 1m) e, complementada, caso necessrio, por uma proteo catdica galvnica.PROTEO CATDICA EXTERNA

Apenas os tanques montados sobre bases de concreto elevadas e com excelente impermeabilizao, entre a base e a chaparia do fundo, podem ser considerados isentos de corroso externamente ao fundo. Desta forma, do ponto de vista econmico, normalmente interessante o emprego de proteo catdica externamente ao fundo do equipamento. O tipo de proteo mais utilizado por corrente impressa.

CRITRIOS DE PROTEOOs potenciais de proteo tradicionalmente considerados, em proteo catdica, so os seguintes: 0,85 V em relao semiclula Cu/CuS04 (Figura 20.15) ;

0,80 V em relao semiclula Ag/Ag Cl (Figura 20.16).

Para tanques de grande dimetro, a maior dificuldade consiste em garantir a proteo externa na parte central do fundo do equipamento. Um critrio normalmente adotado procurar atingir, na borda do equipamento, um potencial da ordem de 1,0 V em relao semiclula Cu/CuS04. Desta forma, tenta-se obter o potencial de proteo de 0,85 V na parte central do equipamento. O ideal, na realidade, colocar permanentemente um eletrodo de referncia na parte central do fundo do equipamento para garantir a obteno do potencial de proteo nessa regio.

Semiclula Cu/CuS04Para o caso de embarcaes, os eletrodos de referncia mais utilizados so os de Prata/Cloreto de Prata (Ag/AgCl) e os de Zinco Eletroltico.

Na tabela a seguir encontram-se os potenciais mnimos de proteo de trs diferentes tipos de eletrodos.Potenciais de proteo para casco de ao medidos em relao diferentes tipos de eletrodos de referncia.Eletrodo de Referncia EletrlitoPotencial de Proteo na gua do Mar com Resistividade Eltrica de 20 ohm.cm 20.C

Ag/AgCl

gua do Mar- 0,80 V

Cu/CuS04 (Soluo)

gua do Mar- 0,85 V

Zinco

gua do Mar+ 0,25 V

O projeto de um sistema de proteo catdica de um tanque de armazenamento dever atender os requisitos constantes da Norma N-1983.

PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSA

Na proteo catdica por corrente impressa, as estruturas metlicas enterradas recebem a corrente de proteo de uma fonte externa de corrente ou retificador, instalado na superfcie e utilizando um conjunto dispersor de corrente no eletrlito, constitudo por um leito de anodos inertes.

Esquema de proteo catdica por corrente impressa de tanques enterradosAps a instalao do sistema de proteo catdica por corrente impressa, necessrio verificar se os tanques ficaram protegidos contra a corroso. Esta verificao deve ser feita mediante medies dos potenciais dos tanques em relao ao solo. Uma vez que os tanques sejam mantidos dentro dos nveis mnimos de potencial, a corroso externa ficar eliminada, qualquer que seja o estado do revestimento utilizado.Desta forma, esta tcnica minimiza a possibilidade de vazamentos e de contaminaes ambientais.PROTEO CATDICA POR CORRENTE IMPRESSA NA REA NAVALEm muitas ocasies, a proteo catdica por corrente impressa na rea naval dispensa levantamentos de campo. Na maioria dos casos, basta que o cliente informe os seguintes dados: A rea do ao carbono submerso que se deseja proteger contra a corroso (em m); O fator de velocidade do eletrlito (por exemplo a velocidade mxima da gua do mar na estrutura protegida); O tipo de pintura utilizada (eficincia do revestimento).

A vida til desejada para os anodos ( em anos); O espao disponvel para instalao dos retificadores; Nas embarcaes, indicar nmero de hlices e madres de leme; As tenses disponveis para alimentao dos retificadores (220V, 380V, 440V, etc.); E alguns detalhes construtivos e de instalao para os anodos, eletrodos e dos retificadores.PROTEO DE UMA TUBULAO ENTERRADA

Para a utilizao do sistema necessria a medio da resistividade do meio (solo), o clculo da rea da tubulao, a densidade de corrente e a corrente eltrica que devem ser aplicadas estrutura de ao. Para isso, os clculos so apresentados a seguir.

Resistividade do Solo (pelo mtodo dos quatro pinos):

r = 2p. a . V / I , onde:

I = corrente injetada pelos pinos externos, em A;

V = queda de voltagem nos pinos externos, em V;

a = espaamento entre os pinos, em cm;

r = resistividade eltrica, em ohm.cm. Densidade de Corrente

d = 73,73 13,35 . log r, d = densidade de corrente, em mA/m2 Corrente Eltrica Requerida

I = S . d. f (1 E)

I = Intensidade de corrente, em A;

S = rea total da superfcie a proteger, em m2;

d = densidade de corrente, em A/m2;

f = Fator de velocidade do meio, adimensional;

E = Eficincia do revestimento, quando houver, expresso sob a forma de frao decimal.

O conjunto conectado ao sistema de proteo catdica tem o plo negativo do retificador de corrente contnua, ligado tubulao, enquanto o plo positivo est conectado a um leito de cinco nodos inertes de grafite (Ver imagem 1). As tubulaes usadas no apresentavam nenhum revestimento protetor.

(imagem 1) Conjuntos com a tubulao enterrada com o sistema de proteo catdica por corrente impressa.

Ao aplicada uma corrente de 180 mA, aproximadamente, na tubulao enterrada e os conjuntos foram monitorados semanalmente. A cada ms foi registrado o acompanhamento do processo corrosivo. As imagens 2, 3 e 4, mostram que, aps um ms, a estrutura sem proteo estava num processo corrosivo acentuado, enquanto que o conjunto com a proteo catdica encontrava-se livre de oxidao. Entretanto, para um resultado mais rpido, ao solo utilizado foram misturados cerca de 10g de cloreto de amnio de forma a acelerar o processo de oxidao.

(imagem 2) Detalhe da corroso na tubulao enterrada.

(imagem 3) Estrutura sem proteo, mostrando o processo corrosivo.

(imagem 4) Estrutura com a proteo catdica livre da oxidao.CONCLUSO

Com isso pode-se saber que a corroso das tubulaes e tanques enterrados em postos de servio pode ser eliminada pela aplicao adequada da proteo catdica. Portanto a proteo catdica atua como complemento das falhas e dos poros de revestimento externo dos tanques e protege com eficincia, tambm, as tubulaes galvanizadas. E que a proteo catdica por corrente impressa atua externamente nas tubulaes o tipo de proteo mais comum utilizado pra proteo anticorrosiva.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS PINTURA ANTICORROSIVA - Ferreira, Luis Andrade.

PINTURA E PROTEO CATDICA - Silva, Pinna da. CORRENTE IMPRESSA. Por: Viegas, Jos Carlos. Colhido em: . Em 07/06/2010.

O ENSINO DE CORROSO E DE TCNICAS ANTICORROSIVAS COMPATVEIS COM O MEIO AMBIENTE. Por: Augusto, Guilherme. Colhido em: < http://www.ebah.com.br/tribologia-atrito-desgaste-lubrificacao-ppt-a46054.html>. Em 07/06/2010.2