ANÁLISE DE CUPONS DE CORROSÃO SUBMETIDOS AO ENSAIO DE MONITORAMENTO

Resumo

Cupons de corrosão são corpos de prova metálicos utilizados em ensaios de monitoramento de
processos corrosivos, com diversos tipos e formas, entretanto, os mais empregados são de aço carbono
e possuem os formatos retangulares e em disco. Entre as diversas técnicas de monitoramento da
corrosão empregadas pela indústria de óleo e gás inclui a de cupons de corrosão. O conhecimento de
como o desempenho dos cupons varia quando submetidos a variações das condições de exposição e
das características dos próprios cupons é fundamental para que se interpretem corretamente os
resultados produzidos por eles. Dentre as formas de corrosão existentes no aço, as mais comuns são do
tipo alveolar e por pites. Esta última é uma forma muito localizada de ataque por corrosão, que
consiste na formação de cavidades onde pequenos pites se formam. Esse é um tipo extremamente
traiçoeiro, que como consequência fica sem ser detectado e que apresenta uma perda de material muito
pequena até que ocorra a falha. O atual trabalho tem como objetivo principal avaliar o comportamento
de cupons de corrosão de duas geometrias distintas, retangular e disco, bem como as formas de
corrosão produzidas pelo ensaio. Os cupons foram ensaiados em loop de corrosão, tendo como fluido
água potável aerada. As seguintes análises foram realizadas: análise química quantitativa para
caracterização da liga metálica, exame metalográfico para verificação da microestrutura dos cupons,
microscopia eletrônica de varredura com microanálise para identificação das inclusões e análise da
corrosão por pites, onde as normas NACE RP 0775, ASTM G46-94 e NBR 9771 foram adotadas. O
aço carbono embora tenha baixa resistência à corrosão na maioria dos meios de exposição, é o
material mais utilizado na maioria das aplicações, especialmente naquelas que envolvem
equipamentos e estruturas, devido à excelente resistência mecânica. Quando imerso em águas naturais,
o aço carbono pode sofrer vários tipos de corrosão, dentre eles, corrosão generalizada, corrosão em
frestas, corrosão por pite, além de corrosão associada a fatores mecânicos. O caso em estudo refere-se
à ocorrência de corrosão localizada do tipo pites em cupons de aço carbono utilizados no programa de
monitoramento da corrosão interna de dutos de transportes de petróleo e derivados. Este fato gerou
uma grande preocupação, pois a ocorrência de pites pode significar que o duto está sofrendo corrosão
localizada e, portanto, ações mitigadoras devem ser tomadas, para evitar vazamentos. Neste estudo, foi
feita uma investigação detalhada para determinar as causas do aparecimento de pites. Os resultados
mostraram que os cupons que diferem por sua geometria são processados de maneiras distintas, o que
resulta em diferentes microestruturas, mesmo em cupons de mesma procedência. Com relação à
análise química ambos se enquadram como aço carbono ABNT 1010.
Após ensaio em loop de corrosão foi observado que praticamente todos os cupons ensaiados
apresentavam pites de corrosão, entretanto não foi estabelecida uma relação direta entre o aspecto
morfológico e a ocorrência de pites. Com os resultados de microanálise foi identificado inclusões de
óxidos e sulfetos de ferro e manganês. De acordo com a literatura, as inclusões são um dos fatores
principais para propiciar o aparecimento de pites no aço. Ao redor destas inclusões, que são catódicas
em relação à matriz, formam áreas anódicas, capazes de desprender ou arrancar estas inclusões. Por
microscopia foi observado que os cupons de geometria disco apresentavam mais inclusões quando
comparados à geometria retangular, fato relacionado ao maior desenvolvimento de pites mais
profundos nestes cupons.
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Os resultados obtidos neste estudo indicaram que a ocorrência de pites nos cupons está relacionada
com a existência de inclusões de óxidos e sulfetos de Fe e Mn. Quando os cupons são instalados nos
dutos, estas inclusões ficam perpendiculares à direção do fluxo. Em contato com o líquido, o entorno
dessas inclusões sofrem dissolução eletroquímica, resultando no desprendimento destas inclusões com
consequente geração de pites ou pequenas frestas. Os ensaios de imersão e ensaios eletroquímicos
reforçaram esta hipótese.
Palavras Chave: corrosão, cupons, monitoramento.