Por décadas, sistemas de tubulações de metal têm sido a escolha padrão de engenheiros e arquitetos em aplicações industriais, devido à sua resistência e durabilidade em ambientes de alta temperatura e pressão. No entanto, a tubulação de metal não está isenta de inconvenientes. Especificamente, se a indústria usa aço inoxidável, aço carbono ou outra liga para transportar fluidos, a corrosão pode ser um problema real. A corrosão afeta as taxas de vazão e a eficiência, enfraquece as tubulações e pode causar paradas inesperadas e onerosas.
Por outro lado, as tubulações e conexões fabricadas, com Policloreto de Vinila Clorado (CPVC) são fortes o bastante para suportar a alta temperatura e a pressão de processos industriais, bem como inerentemente inerte para a maioria dos ácidos, bases, sais e hidrocarbonetos alifáticos. Isto significa que os íons agressivos que atacam as moléculas de metal, fluem logo após o CPVC, deixando as moléculas e tubulações intactas. Veremos como uma tubulação de metal corrói e porque o CPVC é uma solução eficaz para eliminar esta ameaça em sistemas de tubulações industriais.
Causas da Corrosão em Tubulações de Metal
A principal razão para a corrosão em tubulações de metal é o tipo de fluido que é transportado. Os sistemas de tubulações de metal, suportam aplicações de processamento de água de pH próximo a neutro (apesar de sal e água salobra). No entanto, assim que os níveis de pH de um fluido ultrapassam os níveis neutros (+/- 7) ou o sal é introduzido (por exemplo, água salobra ou salgada), os metais começam a corroer e podem degradar de maneira relativamente rápida.
A razão é que os íons que estão dentro dos fluidos ácidos (pH <7) e alcalino (pH> 7), bem como as soluções salinas, atacam elementos metálicos específicos em nível molecular, consumindo o material. Este ataque acelera quando há oxigênio dissolvido.
Tipos de Corrosão
Essa corrosão se manifesta em duas maneiras principais:
Corrosão por pites: Esse tipo de corrosão faz com que pequenos furos se formem ao longo do comprimento do tubo de metal, daí o termo corrosão por pite. Essa corrosão diminui a espessura da parede da tubulação, o que reduz sua resistência e capacidade de suportar a pressão.
Corrosão em frestas: Uma das principais causas de preocupação, no entanto, é a corrosão em fresta. É aqui onde os íons dos fluidos são concentrados em frestas ao redor de soldas, flanges e outros tipos de conexões da tubulação. A acumulação resultante de íons pode degradar o material mais rapidamente, portanto, quando ocorrem vazamentos no sistema de tubulação, eles tendem a ocorrer primeiro nas juntas.
A corrosão em frestas é a razão pela qual existem vários padrões para a soldagem de metais, como tubulações de aço inoxidável, bem como muitas técnicas e graus de acabamento de soldagem.
Consequências da Corrosão
Os efeitos e a severidade da corrosão dentro de um sistema de tubulação variam dependendo da aplicação, mas em geral a corrosão pode causar os seguintes problemas:
- A taxa de pressão diminui devido ao afinamento das paredes da tubulação.
- A velocidade do fluxo pode ser reduzida exigindo mais das bombas.
- A pureza do fluido pode ser contaminada à medida que as peças corroídas flutuam. Esse é um grande problema para aplicações com padrões de alta pureza (por exemplo, fábricas de semicondutores).
- Os custos de instalação aumentarão, já que são exigidos trabalhadores altamente qualificados para soldar o sistema. Este nível de mão-de-obra tem um custo importante, que aumenta à medida que os soldadores mais experientes se aproximam da aposentadoria.
Outras Considerações:
Corrosão Externa: um grande problema para as empresas nas regiões costeiras, é o teor de sal na atmosfera que pode corroer a parte externa de uma tubulação de metal. Em algumas áreas, as empresas recorrem à pintura de tubulações externas anualmente para proteger sua superfície.
Proteção da Camada Oxidativa: Alguns metais desenvolvem naturalmente uma camada oxidativa sobre a superfície, ou aditivos podem ser aplicados manualmente para criar essa camada. Essa oxidação ajuda a fortalecer a tubulação, criando uma armadura em torno dele que é impermeável ao ataque. Essa armadura pode ajudar a proteger uma tubulação contra níveis de pH levemente fora do ponto neutro, estendendo sua faixa de operação. No entanto, nem mesmo as camadas de oxidação podem resistir a ácidos e bases mais agressivas.
Como Eliminar a Corrosão em Tubulações de Metal?
A maneira mais fácil e eficaz para que a maioria dos sistemas de tubulação eliminem a corrosão é substituir os sistemas de metal por um material não corrosivo, especificamente tubulações, conexões e válvulas de CPVC.
Fonte: Blog Corzan Industrial Systems, Jorge Solorio, adaptado por Portal Tratamento de Água
Traduzido por Gheorge Patrick Iwaki
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