A proteção catódica é uma técnica de prevenção da corrosão altamente eficaz que protege as estruturas e os bens metálicos.
A proteção catódica fornece uma corrente eléctrica de proteção fiável e contínua. Prolonga a vida útil dos activos, reduz os custos de manutenção e assegura a integridade e fiabilidade a longo prazo. Ao longo dos últimos meses, discutimos algumas das causas e métodos para mitigar a corrosão das condutas e a importância de otimizar as estratégias de inspeção do equipamento sob pressão.
Hoje, queremos explorar a corrosão em maior profundidade; mais especificamente, vamos discutir a proteção catódica, uma abordagem para mitigar a corrosão.
Em primeiro lugar, uma anedota.
A Senhora Liberdade: Atrapalhada pela corrosão
A Estátua da Liberdade é uma das esculturas modernas mais conhecidas do mundo. Esculpida pelo artista francês Frédéric Auguste Bartholdi, consistia numa pele de chapa de cobre suportada por uma estrutura de ferro forjado que foi concebida e construída por Gustave Eiffel, mais conhecido por ter construído a icónica Torre Eiffel para a Exposição Mundial de 1889 em Paris.
A empresa de Eiffel não era alheia à conceção de estruturas metálicas, tendo concebido várias pontes para a rede ferroviária francesa. Eiffel estava bem ciente de que a combinação de diferentes metais poderia levar a uma corrosão significativa perto das juntas e, como resultado, todas as ligações entre a pele de cobre da Estátua da Liberdade e a estrutura de ferro forjado foram isoladas com amianto impregnado de goma-laca.
Os engenheiros examinaram a Estátua da Liberdade em preparação para o seu centenário. Descobriram que a sua integridade estrutural tinha sido comprometida devido a uma avaria no isolamento entre a pele e a estrutura, o que causou uma corrosão galvânica significativa na estrutura.
Seguiu-se um longo encerramento da atração e um projeto de restauro que custou dezenas de milhões de dólares para estabilizar a estátua.
O que é a corrosão galvânica?
Recapitulando, a corrosão é a degradação do metal em óxidos quimicamente mais estáveis através da interação com o meio envolvente. Vários processos podem causar e contribuir para a corrosão, incluindo reacções químicas, atividade microbiológica e corrosão galvânica.
A corrosão galvânica é um processo eletroquímico em que um metal se corrói mais do que outro quando está em contacto com outro metal através de um eletrólito. No caso do equipamento de processo, o eletrólito pode ser interno, sob a forma de fluidos de processo, ou externo, sob a forma de humidade ou solo.
A corrosão galvânica é um processo bem compreendido que pode ser previsto e gerido através de vários métodos, um dos quais é a proteção catódica.
O que é a proteção catódica?
A proteção catódica é uma técnica utilizada para prevenir a corrosão em estruturas e superfícies metálicas. Funciona transformando a peça de equipamento que se pretende proteger no cátodo de uma célula eletroquímica.
Isto faz com que as reacções electroquímicas passem de um modo corrosivo para um modo não corrosivo.
Existem dois métodos principais de proteção catódica:
- Proteção catódica galvânica: Neste método, um metal mais ativo eletricamente é ligado à estrutura a ser protegida. Este metal mais ativo, um ânodo de sacrifício, corrói-se em vez do metal protegido. O ânodo de sacrifício é selecionado com base na sua posição na série galvânica. Os materiais comuns do ânodo de sacrifício incluem o zinco, o alumínio e o magnésio.
- Proteção catódica por corrente impressa: Este método utiliza uma fonte de energia externa, como um retificador, para fornecer uma corrente eléctrica direta aos componentes protegidos. Esta corrente opõe-se ao processo natural de corrosão, protegendo o metal.
A decisão sobre o método de proteção catódica depende de uma série de factores, incluindo a dimensão da estrutura, o tipo de material, os revestimentos, o ambiente e o nível de proteção exigido.
A proteção catódica é um método amplamente utilizado para evitar a corrosão e prolongar a vida útil das estruturas metálicas. É particularmente crucial em indústrias como a do petróleo e do gás, onde a proteção contra a corrosão é essencial para a segurança, fiabilidade e poupança de custos.
Conceção de um sistema de proteção catódica
A conceção de um sistema de proteção catódica para uma fábrica requer uma compreensão abrangente da infraestrutura da instalação, dos materiais envolvidos, do ambiente corrosivo e do nível de proteção desejado. O processo de conceção é complexo e requer a contribuição de engenheiros de corrosão e especialistas em materiais.
Algumas das etapas incluem:
- Identificar as áreas que requerem proteção, incluindo tubagens ou condutas enterradas ou submersas, tanques de armazenamento, recipientes sob pressão e estruturas metálicas.
- Previsão das taxas de corrosão através da avaliação das condições ambientais, dos fluidos manuseados e dos dados históricos de corrosão.
- Decidir se a proteção catódica galvânica ou a proteção catódica por corrente impressa é mais adequada para a sua instalação.
- Seleção da colocação do ânodo e do tipo de material ou cálculo dos requisitos de corrente e conceção das ligações eléctricas.
Os sistemas de proteção catódica requerem monitorização e manutenção
Embora muitos sistemas de proteção catódica não sejam visíveis, isso não significa que possam ser ignorados. Uma vez concebidos e construídos, os sistemas de proteção catódica requerem uma inspeção e monitorização regulares para garantir a sua eficácia.
Um regime de inspeção típico para a proteção catódica galvânica inclui a inspeção dos ânodos quanto a consumo ou degradação, a verificação das ligações eléctricas e a medição dos potenciais eléctricos.
Para a proteção catódica por corrente impressa, os sistemas requerem monitorização e testes regulares para garantir que estão a funcionar, que as ligações eléctricas estão intactas e que a corrente impressa está dentro das especificações.
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