Tipos de corrosão em sistemas de resfriamento (parte 1/3)

A corrosão pode ser conceituada como um processo de retorno de um composto a sua forma mais estável. Este processo pode ou não estar associado à ação química ou eletroquímica, aliada ou não a esforços físicos.

               

Existem diversas formas de corrosão e a identificação destas ajuda a isolar suas causas e a determinar ações de correção eficazes.

O mecanismo básico dos processos corrosivos, já comentado no post anterior, parte da formação de uma pilha eletroquímica, conforme a ilustração abaixo.

       

Cada parte cumpre uma função. O anodo é o metal a ser corroído, ele doa elétrons ao cátodo que, por sua vez, é o metal que recebe os elétrons e apresenta deposições em sua superfície. O eletrólito é o líquido que possibilita a transferência dos elétrons, sem ele não há corrosão. A ligação metálica entre o anodo e o cátodo perfaz o caminho a ser percorrido pelos elétrons.

Todo este processo pode ser expresso em uma equação denominada Equação Global de Oxi-Redução;

2 Fe + 3/2 O2 + H2O  ==>;  Fe2O3.H2O

Quanto à classificação, o processo corrosivo pode ser dintinguido pelo aspecto, mecanismo e meio corrosivo.

Quanto ao aspecto há a corrosão uniforme, por placas, alveolar, puntiforme, intergranular, trnasgranular, filiforme, por esfoliação, grafítica, dezincificação, ou em torno de solda. A seguir estão as descrições e ilustrações de alguns destes aspectos

A corrosão uniforme antinge todo o corpo metálico provocando perda equivalente de espessura e formação de crostas compostas por ferrugem.

                                                      

A corrosão por placas é caracterizada por escavações formadas na superfície do metal.

                                                       

O aspecto alveolar consiste na formação de sulcos arredondados de profundidade menor que o seu diâmetro.

                                                     

A corrosão puntiforme apresenta sulcos de profundidade maior que o seu diâmetro. Este aspecto está relacionado a casos de perfurações em tubos trocadores de calor e pode ser denominada de corrosão por pite ou pitting.

                                                      

Os tipos de corrosão intergranular e transgranular ocorrem a partir da composição química heterogênea do corpo metálico, constituído de grãos cristalinos, e resultam na perda de resistência mecânica por parte do metal.

A corrosão filiforme é identificada em corpos metálicos revestidos por pinturas, ligas metálicas ou outros revestimentos de proteção. Em locais em que se indentifica fissuras ou falhas nestes revestimentos, há a permeabilidade à água e ao oxigênio, o que resulta em uma oxidação de aspecto filamentoso que se propaga por toda a extensão da falha do revestimento.

                                                       

A corrosão por esfoliação ocorre em diferentes camadas do metal e os produtos deste processo ocasionam o inchamento do metal.

Próximo post: Parte 2 - Tipos de corrosão quanto ao mecanismo.

Sistemas de refrigeração, processos corrosivos e métodos de controle.

Sistemas de refrigeração central que utilizam a água como fluido de troca térmica são suscetíveis a processos corrosivos, definidos como a deterioração espontânea de componentes (metálicos ou não).

Na presença de um eletrólito e de um circuito elétrico, duas ou mais ligas metálicas podem se comportar como catodo ou anodo de uma reação, o que cria uma pilha eletrolítica e gera a corrosão propriamente dita.

Os resultados deste processo são traduzidos em perdas econômicas elevadas de ordem direta ou indireta, ocasionadas por queda na eficiência dos equipamentos, paradas inesperadas do maquinário, aumento no consumo energético, perda de fluidos e deterioração permanente do sistema.

A oxidação pode ser desencadeada ou acelerada por inúmeros fatores, dentre eles destacamos a composição da atmosfera local, que pode conter gases formadores de ácidos em solução aquosa, as características físico-químicas da água utilizada nos processos de troca térmica e a composição química do solo, nos casos em que se verifica a presença de estruturas enterradas.

Tendo em vista os danos causados pelos processos de oxidação, algumas estratégias de controle e prevenção devem ser consideradas para a conservação dos sistemas de refrigeração central.

Em sistemas de ar condicionado ou refrigeração central, por exemplo, estas estratégias incluem cuidados a serem tomados desde a fase de projeto destes sistemas, incluindo a adoção de um programa de tratamento químico para monitoramento e controle da água em circulação e o emprego de sistemas de proteção catódica, tais como anodos de sacrifício e sistemas de corrente impressa.

No caso de sistemas evaporativos que utilizem torres de resfriamento para redução da temperatura do fluido de troca, cuidados especiais devem ser adotados para controle adicional de depósitos e incrustações que, além de prejudiciais à eficiência do sistema, participam como agentes facilitadores dos processos de oxidação.

A presença de microorganismos tais como algas, bactérias e, em alguns casos, fungos podem resultar na formação de lodo nas superfícies de troca térmica (condensadores e enchimento de torres de resfriamento) que, ao se alojar em tubos e filtros, reduzem a passagem de água e prejudicam o funcionamento das maquinas, além de atuar indiretamente nos processos corrosivos.

Métodos de controle como a utilização de água previamente tratada, adoção de aditivos químicos biocida e inibidores de corrosão e incrustação, além da realização de limpeza e manutenção preventiva periódica no sistema, podem controlar e até mesmo eliminar estes agentes que deterioram a estrutura e o maquinário dos sistemas de refrigeração central.

Apresentaremos nos próximos textos descrições detalhadas dos problemas e soluções relacionados aos agentes brevemente citados acima.

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