REVESTIMENTOS PROTETORES POR BARREIRA CONTRA CORROSÃO NO REFINO DO PETRÓLEO
A. R. Capra
Departamento de Engenharia Mecânica, DEMEC, Universidade Federal do Paraná, Centro Politécnico, Bloco IV, Jardim das Américas, Curitiba, Pr, Cep 81.531-990
Palavras-chave: Alonização, Aspersão Térmica, Intermetálicos, Difusão alumínio.
Resumo
As superfícies em contato com o petróleo durante sua produção estão sujeitas a deterioração por ação mecânica, química e eletroquímica ou ação conjunta. O controle destes fenômenos pode ser feito através da alteração destas superfícies, providenciando uma barreira protetora.
No que se refere aos processos utilizados na proteção por barreira dos materiais, contra corrosão ácida sem exigir a fusão do metal de base, podemos citar a metalização por difusão e a aspersão térmica.
O processo de difusão conhecido como alonização produz a difusão do alumínio para a peça de aço a temperaturas superiores a 1000 ºC, com o objetivo de formar os intermetálicos Fe/Al, melhorando significativamente a resistência à corrosão do aço.
O processo de aspersão térmica é uma técnica que se baseia no elevado aquecimento ou fusão do metal de aporte, mas sem aquecer significativamente o substrato. É uma alternativa econômica e eficaz para proteger materiais metálicos, através da deposição de revestimentos resistentes às diversas formas de corrosão química e eletroquímica. Para a formação dos intermetálicos Fe/Al é necessário um tratamento térmico posterior.
Este trabalho mostra a identificação dos intermetálicos formados no aço alonizado , além dos produzidos através da deposição de alumínio pelos processos de aspersão térmica a chama (FS) e arco elétrico (ASP).
Foram realizados corpos de prova dos aços alonizados e dos preparados por aspersão térmica com e sem tratamento térmico, para metalografia ótica, eletrônica de varredura, difração de raios-X e medição de microdureza Vickers (500 g).
A estrutura dos aços alonizados pode ser vista na figura 1.
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Na figura 1 pode-se verificar a existência de 3 regiões diferentes: O metal de base (A), uma região intermediária clara (B), não atacada pelo reagente Nital 2%, onde ocorreu somente a difusão e uma região mais escura (C), também não atacada, onde houve a formação de intermetálicos. Observa-se ainda a formação de grãos poligonais e colunares com clara direção de crescimento |
De acordo com os resultados de difração de raios-x destas regiões pode-se comentar o seguinte:
Nesta amostra foi realizada análise de dureza Vickers com 500 g de carga. Verificou-se que a região que sofreu a alonização e formação intensa de intermetálicos obteve uma dureza maior, enquanto que na região clara, onde o alumínio só difundiu a dureza foi menor, e no substrato foi menor ainda.
Na aspersão pelos processos FS e ASP ouve a difusão do alumínio no aço, sendo que no processo ASP foi maior, mas não suficiente para formar intermetálico Fe/Al.
Após tratamento térmico a 400º C por uma hora verificou-se a presença, em pequena quantidade, do intermetálico Fe4Al13 .Um aumento na temperatura para 650ºC por uma hora resulta num aumento nos intermetálicos presentes:
processo FS: Fe4Al13, Fe24Al76.8, FeAl2, FeAl, Fe2Al5.
processo ASP: Fe4Al13, Fe24Al76.8, FeAl2, FeAl, FeAl5, Fe3Al
De acordo com a análise dos resultados, pode-se concluir o seguinte:
Agradecimentos: O autor agradece a ANP, Agência Nacional do Petróleo, pelo suporte financeiro e pela bolsa de iniciação científica, ao laboratório de Materiais da UFPR e aos seus orientadores Ramón Cortes Paredes e Ana Sofia C. M. D' Oliveira.
Referências Bibliográficas:
Odden, L.L. et al,. 1989 "Anslysis of Vapor - Aluminum - Diffused Sless Steels". Report of Investigations 8629
Cortés, P.R., Buschinelli, A., Piza,M., "Propriedades dos Revestimentos de Alumínio depositados por Aspersão Térmica". IV Congresso Iberoamericano de Ingenieria Mecânica - CIDIM, Santiago, Chile
