Corrosão por Pites: Você sabe como evitar?

Você conhece a corrosão por pites? Como prevenir a corrosão por pites ou também conhecida como corrosão alveolar? Esse mecanismo de desgaste é uma das formas de corrosão que encontramos, especialmente no segmento de Petróleo e Gás, (pode também ser chamada de corrosão alveolar). Ela se caracteriza pela formação de furos no metal (também conhecidos como pites), formando pequenos poros localizados. A ocorrência desse tipo de corrosão em peças pode acarretar em sérios danos para componentes de máquinas e gerar impactos importantes nos principais indicadores de manutenção. A escolha de estratégias de como prevenir a corrosão por pites é um grande desafio para os profissionais de gestão da manutenção

Essa forma de corrosão consiste na formação de pequenas cavidades (alvéolos ou pites) que começam na superfície da peça metálica que podem chegar a perfurar toda a espessura da peça, com pouca ou até mesmo nenhuma perda de espessura do material, e são extremamente difíceis de serem detectadas visualmente.

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A corrosão por pites é especialmente problemática porque, embora os pites sejam pequenos, eles podem se aprofundar rapidamente e, em algumas circunstâncias, podem levar a falhas catastróficas em componentes de equipamentos, como, por exemplo, em uma haste polida de unidade de bombeio mecânico de petróleo.

Mas, para saber como prevenir essa forma de corrosão, antes de mais nada, é importante conhecer como é a atuação desse mecanismo de desgaste.

Entendendo a corrosão por pitting

A corrosão por pites também pode ser considerada um tipo de corrosão por frestas. Ela ocorre em regiões localizadas da superfície quando uma pequena área tem uma perda de passivação se torna anódica, e uma outra área (potencialmente grande) se torna catódica, levando a ocorrência de uma corrosão galvânica localizada. Esta corrosão também pode ser iniciada por um pequeno dano na superfície do material (como um arranhão, por exemplo), por uma alteração localizada na composição química ou por um dano na superfície protetora.

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A corrosão por pites ocorre quando certos fatores estão presentes:

1. Presença de agentes corrosivos: São substâncias que reagem com o metal, como cloretos (por exemplo, sais contendo cloro, como o cloreto de sódio), brometos, iodetos, entre outros. Esses agentes aceleram a corrosão, criando condições para a formação de pites. Superfícies cromadas de componentes que trabalham em ambientes próximo do mar podem sofrer com esse tipo de corrosão.
2. Áreas com potenciais diferentes: Pequenas variações na composição ou microestrutura do metal podem criar diferenças no potencial eletroquímico localizado. Essas variações criam células eletroquímicas em que algumas regiões se tornam ânodos (locais onde a corrosão ocorre) e outras cátodos (locais onde ocorre a redução).
3. Disponibilidade de oxigênio: A presença de oxigênio é essencial para as reações eletroquímicas da corrosão. As áreas confinadas ou com pouco acesso ao oxigênio podem se tornar propensas a pites.
4. Teor de impurezas: A presença de certas impurezas ou inclusões no material pode aumentar a suscetibilidade à corrosão por pites.

O pite é formado pela presença de certos ânions no meio, e, em geral, o ion cloreto é o mais agressivo e mais abundante na natureza. Diversos metais sofrem  corrosão por pites em meios cloretos, dentre eles estão  os aços inoxidáveis, ferro, níquel, cobre, magnésio, zircônia, estanho, cádmio, alumínio e suas ligas, etc. Outros, como o  titânio, cromo e tântalo, apresentam uma maior resistência, porém não quer dizer que sejam completamente resistentes à ele.

Quais os impactos da corrosão por pites em peças industriais?

A corrosão por pites, apesar de aparentemente limitada a pequenas áreas, tem efeitos importantes em componentes de máquinas industriais, devido à sua capacidade de gerar falhas localizadas profundas e críticas.

Um dos impactos que pode-se considerar de grande relevância é a perda de resistência estrutural de um componente. A profundidade dos pites pode atingir camadas internas do metal, comprometendo a resistência mecânica da peça. Isso é particularmente perigoso em componentes que operam sob tensões cíclicas ou em ambientes de alta pressão, como vasos de pressão e hastes hidráulicas, por exemplo, onde falhas catastróficas podem ocorrer sem aviso.

Outro impacto bastante comum é ocorrência de falhas prematuras em componentes críticos. Em setores como mineração e petróleo e gás, os componentes são expostos a ambientes corrosivos severos. A corrosão por pites pode acelerar o desgaste de componentes como bombas, válvulas, trocadores de calor, eixos e rotores.

Um pite que cresce ao longo do tempo pode transformar-se em uma trinca, resultando na falha total do componente, muitas vezes sem a chance de reparo. A manutenção corretiva após falhas por corrosão é cara. As inspeções regulares e substituições de peças corroídas resultam em altos custos operacionais. Além disso, a necessidade de substituição frequente de componentes corroídos reduz a vida útil dos equipamentos, aumentando os custos de manutenção. Além disso, essas paradas não programadas causadas por pites levam impactam diretamente a produtividade. Por exemplo, a parada de uma linha de produção em uma siderúrgica ou mineradora para troca de componentes corroídos pode resultar em milhões de reais em perdas de faturamento.

Mesmo que a corrosão por pites não cause falhas imediatas, ela pode afetar o desempenho dos componentes. A presença de pites em superfícies metálicas, como rotores de bombas ou trocadores de calor, pode criar turbulência no fluxo de fluidos ou gases, resultando em perdas de eficiência e aumento do consumo de energia. Já numa haste polida de unidade de bombeio mecânico de petróleo, a corrosão alveolar por gerar danos na vedação do poço e ocasionar vazamentos de petróleo que está sendo bombeado, que além de gerar perdas de produção, ocasiona impactos ambientais.

Apesar de parecer simples, a corrosão alveolar pode gerar impactos de grande representatividade para empresas de todos os segmentos da indústria. É muito importante que os profissionais que especificam materiais tenham conhecimento do seu conceito pra poder avaliar como prevenir a corrosão por pites, que é o tema a ser visto na seção seguinte desse artigo.

Como prevenir a corrosão por pites?

A prevenção da corrosão por pites pode ser realizada através de diversas estratégias. Controlar o ambiente pode ser uma delas, mas nem sempre essa alternativa é viável. Uma outra possibilidade é fabricar a peça com materiais mais nobres no que diz respeito à resistência à corrosão, como, por exemplo, aços inoxidáveis, especialmente os aços duplex.

Aplicar revestimentos superficiais, como carboneto de cromo e carboneto de tungstênio com cromo, aplicados pelo processo de Aspersão Térmica também  podem ser alternativas muito interessantes pra proteger a superfície de peças contra a corrosão alveolar. Elas possuem excelente resistência à esse mecanismo de desgaste, além da resistência à abrasão e erosão. O Inconel 625 também é outro excelente material.

Outra estratégia importante que vem ganhando muita importância é a aplicação de revestimentos pelo processo de Laser Cladding. Esse processo permite a deposição de uma grande variedade de ligas, com pequenas espessuras (mínimo de 0.4 mm) com união metalúrgica ao substrato, o que garante propriedades bastante interessantes no que diz respeito a essa problemática.

Quer entender mais sobre desgaste por corrosão e seus métodos de prevenção? Confira o material que preparamos a seguir.