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![A engenharia da corrosão é “o uso da ciência e da técnica para
prevenir ou mitigar esses problemas de forma econômica” [Fontana].
Por meio da mesma podemos:
• 🔍 Prever se a corrosão ocorrerá
De forma severa, por corrosão ativa;
De forma lenta, devido à resistência à corrosão ou passividade;
• 📉 Prever a taxa de corrosão
• ️ Projetar sistemas com resistência suficiente à corrosão, de modo
que o custo total (capital + operação) de um processo seja
otimizado
• ️ Identificar, medir e tratar os mecanismos de corrosão
Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1
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Engenharia da Corrosão](https://image.slidesharecdn.com/corrosaoeproteccaodosmetaisaula1-250511144446-88d29d67/85/corrosao-e-proteccao-dos-metais-aula-1-pdf-13-320.jpg)
corrosao e proteccao dos metais aula 1.pdf
- 1. UNIVERSIDADE EDUARDO MODLANE FACULDADEDE ENGENHARIA DEMA Soldadura e Protecção dos Metais Introdução a Corrosão REGENTE: Msc Engº Mocomoque Júlio ASSISTENTES: Engº Tomas Salomao Engº Francisco Tembe AULA 1 1
- 2. A fase dedesign de um projeto pode envolver a otimização da escolha do material, sendo a resistência à corrosão uma restrição essencial. Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 2 Introdução a Corrosão Material Selection Custo Resistência Mecânica Corrosão vida útil Impacto ambiental etc Ambiente Micro-estrutura Eletroquímica Termodinâmica Cinética
- 3. O que écorrosão? Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 3 Introdução a Corrosão (A) Corrosão é o desgaste superficial que ocorre quando os metais são expostos a ambientes reativos. (B)Corrosão é a deterioração dos materiais como resultado da reação com seu ambiente (Fontana). (C)Corrosão é o ataque destrutivo de um metal por reação química ou eletroquímica com o ambiente (Uhlig). (C)Corrosão é a metalurgia extrativa ao contrário. Ciclo de refino-corrosão
- 4. Corrosão: Corrosão podeser definida como sendo a deterioração e a perda de material devido a ação química ou eletroquímica do meio ambiente, aliado ou não a esforços mecânicos. Disciplina de Soldadura e Protecção dos Metais Aula 1 • No caso dos metais a corrosão é um processo que corresponde ao inverso dos processos metalúrgicos. 4
- 5. O que fazos metais corroerem? Disciplina de Soldadura e Protecção dos Metais Aula 1 • A força motriz que faz os metais corroerem é uma consequência natural de sua existência temporária na forma metálica. • Para produzir metais a partir de minerais e minérios naturalmente ocorrentes, é necessário fornecer uma certa quantidade de energia. Portanto, é natural que, quando esses metais são expostos aos seus ambientes, eles voltem ao estado original em que foram encontrados. 5
- 6. • A dificuldadede extrair metais de seus minérios em termos de energia necessária, e a consequente tendência de liberar essa energia pela corrosão, é refletida pelas posições relativas dos metais puros em uma lista. Disciplina de Soldadura e Protecção dos Metais Aula 1 6
- 7. 7 "Rien ne seperd, rien ne se crée, tout se transforme" Antoine-Laurent de Lavoisier
- 8. A corrosão geracustos enormes: • 🔄 Substituição (custo de novos materiais; tempo de parada); • 🔍 Inspeção e tratamento; • 📉 Redução da eficiência dos processos (ex.: trocadores de calor); • 💧 Perda de produto por vazamentos; Exemplo: empresas de abastecimento de água frequentemente perdem até 20% de seu fornecimento devido a vazamentos. • ⚠️ Perda de serviços e necessidade de sistemas de backup; Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 8 Porquê a corrosão é importante?
- 9. A corrosão geracustos enormes: • 📊 O custo anual da corrosão nos EUA é frequentemente estimado entre 3% e 6% do PIB; (810 bilhões – 1,62 trilhões) USD Entre 10% e 40% desses custos são considerados evitáveis. (Roberge, pp. 15–20). Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 9 Porquê a corrosão é importante?
- 10. Falha de estruturasou produtos: • Vida útil limitada, causando o descarte de veículos/plataformas de perfuração/produtos • ❗ Falhas inesperadas Ex:vazamentos e perdas em pipelines • o que pode levar a outros problemas: 🔥 Incêndios ⚠️ Perda de serviços Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 10 Porquê a corrosão é importante?
- 11. ☠Contaminação (Envenenamento): • 💧Liberação de íons Ni²⁺ a partir de ligas metálicas Ni²⁺ é um alérgeno sensibilizante, e compostos de níquel podem ser tóxicos; O aço inoxidável é o material preferido no processamento de alimentos. • 💧 Dissolução de íons Cu²⁺ em soluções ácidas Cu²⁺ é tóxico Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 11 Porquê a corrosão é importante?
- 12. 💥 Desastres: Maisde 25% dos acidentes na indústria de petróleo e gás são causados por corrosão • 💣 Explosão em Skikda (trem de compressão de gás natural); Mecanismo de corrosão inesperado. • ️ Vazamento(s) de óleo em Prudhoe Bay; Monitoramento insuficiente. • 💥 Explosão na rede de esgoto de Guadalajara (1992) Métodos de proteção contra corrosão incompatíveis. • 🌉 Colapsos de pontes (ex.: ponte Silver Bridge em West Virginia, 1967). Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 12 Porquê a corrosão é importante?
- 13. A engenharia dacorrosão é “o uso da ciência e da técnica para prevenir ou mitigar esses problemas de forma econômica” [Fontana]. Por meio da mesma podemos: • 🔍 Prever se a corrosão ocorrerá De forma severa, por corrosão ativa; De forma lenta, devido à resistência à corrosão ou passividade; • 📉 Prever a taxa de corrosão • ️ Projetar sistemas com resistência suficiente à corrosão, de modo que o custo total (capital + operação) de um processo seja otimizado • ️ Identificar, medir e tratar os mecanismos de corrosão Corrosão e Protecção dos Metais Aula 1 13 Engenharia da Corrosão
- 14. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Tipos de Corrosão 14
- 15. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Tipos de Corrosão 15
- 16. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 1.3 Corrosão Química 16
- 17. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Química • Também denominada corrosão em meio não - aquoso ou corrosão seca. • A corrosão química ocorre sem a participação de um eletrólito ou de uma célula eletroquímica. Envolve, geralmente, um ataque direto ao material por gases ou líquidos — especialmente em altas temperaturas. 17
- 18. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Química • Oxidação de metais em altas temperaturas. Ex:4Al+3O2→2Al2O3 • Ataque por gás cloro seco Ex:Fe+Cl 2 →FeCl 2 • Reação de metais com vapores de enxofre Ex:Fe+S→FeS 18
- 19. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Química • Carburação do aço Reação com gases ricos em carbono (como CO ou CH₄) em altas temperaturas, promovendo a difusão de carbono para o interior do aço. • Os polímeros (plásticos e borrachas) também podem sofrer corrosão, ou melhor, uma degradação, pela ação do meio ou de solventes. 19
- 20. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Química 20
- 21. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Tipos de Corrosão Corrosão Electroquímica 21
- 22. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica Ocorre por meio de reações eletroquímicas: • Requer uma solução condutora de íons (geralmente água). • Ocorre em solução aquosa e também no ar com umidade relativa acima de aproximadamente 70%, devido à formação de umidade na superfície. • O processo de corrosão eletroquímica é devido ao fluxo de elétrons, que se desloca de uma área da superfície metálica para a outra. 22
- 23. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica • Esse movimento de elétrons é devido a diferença de potencial, de natureza eletroquímica, que se estabelece entre as regiões. 23
- 24. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica OXIDAÇÃO REDUÇÃO Ânodo (oxidação): Zn(s) → Zn2 (aq) + 2e- Cátodo (redução): Cu2+ (aq) + 2e- → Cu(s) •Equação geral: Zn(s) + Cu2+ (aq) → Cu(s) + Zn2+ (aq) 24
- 25. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 POTÊNCIAL PADRÃO DOS METAIS EM RELAÇÃO AO PADRÃO DE HIDROGÊNIO Potencial-padrão de redução (Ered): é a capacidade que o eletrodo apresenta de sofrer o fenômeno da redução. Esse potencial é medido em volts (V) e seu valor é o mesmo para o potencial-padrão de oxidação, mas com sinal oposto. Potencial-padrão de oxidação (Eoxi): é a capacidade que o eletrodo apresenta de sofrer o fenômeno da oxidação. Esse potencial é medido em volts (V) e seu valor é o mesmo para o potencial-padrão de redução, mas com sinal oposto. 25
- 26. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica 26
- 27. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica 27
- 28. Disciplina de Soldadurae Protecção dos Metais Aula 1 Corrosão Electroquímica 28
- 29. 1.3 Tipos deCorrosão Exemplos de corrosão eletroquímicas Disciplina de Soldadura e Protecção dos Metais Aula 1 29