TIPOS DE PROTEÇÃO CONTRA A CORROSÃO

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É um dos métodos mais empregados para a proteção de grandes estruturas, quer seja enterradas ou submersas (parcial ou totalmente). Assim, tubulações e tanques de estocagem de gás e combustíveis diversos, plataformas de petróleo, navios, píeres e mesmo edifícios de concreto armado, mais e mais são protegidos por este método.

Pode-se optar por um desses métodos para atingir este objetivo, por proteção por ânodos de sacrifício ou proteção por corrente impressa.

- Proteção por ânodo de sacrifício

Na proteção por ânodos de sacrifício, o potencial adequado é alcançada devido ao contato elétrico entre o metal a proteger e um outro metal de potencial de corrosão inferior no meio onde estarão colocados. Assim, a perda de elétrons da estrutura para o meio (o que causa a corrosão) é compensada pela ligação da estrutura metálica ao ânodo de sacrifício. O direcionamento da corrente elétrica preserva a tubulação metálica, e a corrosão ocorre no ânodo. Os metais mais comuns para constituírem os chamados ânodos de sacrifício são: zinco, ligas de magnésio e ligas de alumínio. É usual o emprego deste sistema em instalações marítimas, já que a baixa resistividade da água do mar possibilita uma baixa resistência no circuito de proteção catódica, permitindo a injeção, no sistema, de uma corrente de maior intensidade.

Figura 1- Sistema de anodo de sacrifício em água do mar [pic 2]

Fonte: http://www.cathodicprotection101.com/protecao-catodica.htm

- Proteção por corrente impressa

O sistema de proteção catódica por corrente impressa é aquele que utiliza uma força eletromotriz, proveniente de uma fonte de corrente contínua, para imprimir a corrente necessária à proteção da estrutura considerada. Esta força eletromotriz pode provir de baterias convencionais, baterias solares, termo geradores, conjuntos motor-gerador ou retificadores de corrente. Os retificadores constituem a fonte mais freqüentemente utilizada, e através deles retifica-se uma corrente alternada, obtendo-se uma corrente contínua que é injetada no circuito de proteção.

Como a diferença de potência de saída da fonte pode ser estipulada em valores baixos ou elevados, a proteção catódica por corrente impressa aplica-se a estruturas situadas em eletrólitos de baixa, média e alta resistividade. Também ela é aplicada onde se exige maiores correntes, portanto, em estruturas de média para grande porte o que não impede o seu uso em estruturas pequenas, quando houver conveniência.

Devido às altas correntes envolvidas em muitos sistemas em água do mar, não é incomum usar sistemas de corrente impressa. Os sistemas de corrente impressa usam ânodos de um tipo que não se dissolve facilmente em íons metálicos, mas sustentam uma reação alternativa, a oxidação dos íons de cloreto dissolvidos.

Figura 2: Sistema de proteção de corrente impressa[pic 3]

Fonte: http://www.cathodicprotection101.com/protecao-catodica.htm

Sabemos se temos ou não corrente suficiente medindo o potencial do aço contra um eletrodo de referência padrão, geralmente prata/cloreto de prata (Ag/AgCl sw.), mas algumas vezes, zinco (Zn sw.). O fluxo de corrente em qualquer metal muda seu potencial normal na direção negativa. A história mostra que se o aço receber corrente suficiente para mudar o potencial para (-) 0,800 V x prata/cloreto de prata, a corrosão é essencialmente interrompida.Devido à natureza dos filmes formados, o potencial mínimo (-0,800 V) raramente é o potencial ideal e os projetistas tentam alcançar um potencial entre (-) 0,950 V e (-) 1.000 V x Prata/Cloreto de prata sw.

Figura 3: Medição do potencial de proteção catódica (Esquerdo desprotegido – Direito protegido).

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Fonte: http://www.cathodicprotection101.com/protecao-catodica.htm

Aplicações práticas de proteção catódica

Os permutadores de calor usados em navios – condensadores e resfriadores – geralmente são construídos em aço carbono, tendo tubos de cobre ou de suas ligas. É comum ver-se carretéis, tampos e espelhos em aço carbono e tubos em latão de alumínio. Estes materiais, juntos, e contato com a água do mar, formam um par galvânico e dão origem a um processo de corrosão galvânica em que o aço é atacado. Assim é indispensável o emprego de proteção catódica para eliminar esta ação corrosiva. Para isto, tanto se pode usar ânodos de liga de zinco como ânodos de liga de alumínio.

Os cabos de transmissão de energia e cabos de telecomunicações enterrados estão sujeitos a problemas de corrosão no revestimento metálico de chumbo, embora muitas vezes esta chapa de chumbo seja protegida por um revestimento adicional de PVC ou de polietileno.

2.2. Proteção anódica

A proteção anódica é um método de aumento da resistência à corrosão que consiste na aplicação de uma corrente anódica na estrutura a proteger. A corrente anódica favorece a passivação do material dando-lhe resistência à corrosão. A proteção anódica é empregada com sucesso somente para os metais e ligas formadores de película protetoras, especialmente o titânio, o cromo, ligas de ferro-cromo, ligas de ferro-cromo-níquel.

Costuma ser usada com auxílio de uma fonte de corrente contínua. Para entender o seu funcionamento, é preciso lembrar que ela só convém ser aplicada a metais que podem ser passivados no meio em que se encontram. Logo, o metal é levado a um potencial acima do potencial de Flade, tornando-se passivo, pela formação de alguma película protetora sobre sua superfície.

Um dos problemas associados à essa proteção é que, se o metal antes da aplicação da proteção estiver totalmente no estado ativo, a corrente a aplicar inicialmente deverá ser superior a corrente crítica, o que pode significar valores muito elevados, não compatíveis com fontes de corrente relativamente baratas. Para evitar este problema pode-se tomar certas medidas, como por exemplo: iniciar o processo em um meio menos corrosivo (menor corrente crítica) e só depois de passivado o metal, trocar o meio. Ou ainda pré-passivar quimicamente o material em alguma solução adequada. Há também uma série de