O Processo da Corrosão

Corrosão é a deterioração dos materiais, especialmente metálicos, pela ação eletroquímica ou química do meio. As reações de corrosão são espontâneas.

Enquanto na metalurgia adiciona-se energia ao processo para obtenção do metal, na corrosão observa-se a volta espontânea do metal à forma combinada, com a consequente liberação de energia. Este ciclo é denominado de “ciclo dos metais”.

Na indústria cimenteira o processo de corrosão gerado pelos gases quentes provenientes da combustão do forno ou de um gerador de gases quentes e a gravidade dessa corrosão variam de acordo com a natureza do equipamento e com as condições operacionais sob as quais a corrosão ocorre. Os quatro principais fatores que afetam a gravidade da corrosão são: a presença de compostos ácidos nos gases, a condensação na superfície interna do aço, a alta temperatura e a abrasão de partículas finas. A formação de condensado ácido corrói agressivamente o aço carbono a taxas de 1 mm /ano ou superior.

O equipamento que opera na temperatura mais baixa dentro do processo de produção de cimento é onde a maior parte dos problemas de corrosão ocorre, por exemplo, o filtro de mangas da moagem de carvão/coque e as chaminés. A corrosão nessas áreas pode ser ainda pior se houver vazamentos de ar, se as temperaturas exteriores forem baixas e se houverem paradas e partidas frequentes. 

Numa fábrica de cimento, com os gases quentes da combustão, o ácido condensado é a solução eletrolítica e o pH baixo potencializa a condutividade. A elevada temperatura acelera o ataque ao metal nas regiões aniônicas e as partículas abrasivas presentes nos gases removem a ferrugem da superfície e expõem novo metal à corrosão. Este processo explica porque a taxa de perda de espessura do metal pode ser maior do que 1 mm/ano em muitos equipamentos. Isto é facilmente visualizado em chaminés, onde a chuva ácida deixa marcas claras de seu rastro quando escorre pelas paredes do equipamento.

A figura mostra um duto de entrada de gases numa chaminé drasticamente corroído.

Métodos de proteção à corrosão

• Mudar as condições operacionais, mantendo a temperatura dos gases alta, acima do ponto de orvalho para prevenir a condensação. Porém essa prática gera desperdício de energia, não evita a condensação durante partidas e paradas, além de ser proibida em muitos casos dadas as restrições ambientais

• Uso de ligas especiais na construção dos equipamentos (inox 304, 316 ou 316L, Hastelloy). As ligas especiais encarecem o projeto de 5 a 10 vezes em relação ao uso do aço carbono. E mesmo as ligas “L” com baixo de teor de carbono não resistem a grandes concentrações de ácido sulfúrico, nem a presença de cloretos ou fluoretos continuando a correr risco de corrosão.

• Uso de revestimentos convencionais à base de silicone ou epóxi. Neste caso o revestimento precisa ser aplicado em várias camadas e mesmo assim possui vida útil curta, falhando por delaminação, por formação de bolhas ou em consequência de corrosão undercut (corrosão por debaixo da camada de revestimento aplicada por falta de adesão à superfície metálica).

• Uso de revestimentos 3L&T desenvolvidos para atender a necessidade de combater eficientemente o processo de corrosão com formulação química que permite uma forte adesão à superfície metálica criando uma camada protetora resistente a altas temperaturas e ao ataque dos ácidos presentes no processo. 

Problemas distintos de corrosão em fábricas de cimento demandam soluções específicas e de longo prazo. A corrosão, se não está sob controle, aumenta o custo de manutenção e reduz a eficiência operacional de uma planta. 

A análise mais importante da engenharia no que se refere à corrosão é determinar um sistema de proteção efetivo. Para um desempenho de longo prazo o sistema de revestimento deve ser capaz de resistir à temperatura operacional – incluindo picos eventuais, deve ser capaz de sobreviver a severo ataque químico, adicionalmente deve suportar a abrasão causada por particulado fino e mais importante – tem que ser imune à corrosão "undercut", ou seja, o revestimento tem que se ligar ao substrato metálico de forma tal que o condensado ácido não seja capaz de penetrar por debaixo da película protetiva. 

Por isso a TE&M trouxe para o Brasil a linha completa de sistemas de proteção à corrosão da 3L&T com tecnologia exclusiva que atende todas as especificações citadas acima.