Manutenção Industrial

Corrosão – Melhor proteção catódica e revestimentos controlam ação corrosiva de dutos

Marcelo Furtado
14 de julho de 2011
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    Tabela: Principais acidentes em dutos de petróleo e derivados no Brasil – Clique para ampliar

    Essas trocas visam a atingir o ideal para uma boa operação dos dutos. Usar um bom revestimento em conjunto com a boa proteção catódica com certeza dificulta em muito a ocorrência de acidentes, como o que afetou a Baía de Guanabara em 1997, quando 3 mil m3 de óleo combustível vazaram em virtude de um colapso do revestimento de esmalte asfáltico do duto que ainda transportava o fluido sob alta temperatura. Esse duto foi substituído por outros de tripla camada com PP (que suporta até 150ºC).

    Evolução – As mudanças de comportamento no mercado foram gradativas e são interessantes de se observar para demonstrar que, apesar de tudo, hoje a consciência ambiental corporativa, mesmo com os deslizes habituais, é muito maior. Indo bem longe, os primeiros dutos eram enterrados sem proteção, sujeitos às várias pilhas de corrosão formadas pelo metal no solo. E isso mesmo sabendo-se que o conceito da proteção catódica galvânica, pelo qual o metal do tubo com carga positiva (anódica) pode se tornar artificialmente negativo (catódico), anulando a pilha corrosiva, já existia desde 1824. Apesar da descoberta feita pelo inglês Sir Humphrey David de associar ânodos de ferro, estanho e zinco a uma estrutura metálica, para que servissem como zona de sacrifício e assim proteger o aço, o método só foi utilizado em dutos mais de um século depois, na década de 50.

    Passada a fase inicial com dutos desprotegidos, as primeiras iniciativas para impermeabilizar os dutos enterrados foram os revestimentos com alcatrão de hulha (coal tar, resíduo de coque siderúrgico) e esmalte asfáltico, a partir da década de 30. Nos anos 40, a prática se difundiu e os tubos começaram a sair de fábrica com esse revestimento, com o uso de jateamento com granalhas de aço e feltro de asbestos e fibras de vidro como reforço mecânico. Da mesma forma, também os pontos de solda em campo passaram a ser revestidos com coal tar ou esmalte asfáltico. “Em campo ou na fábrica, era um processo extremamente insalubre e tóxico, no qual uma caldeira precisava elevar a temperatura do coal tar a 240ºC para fazer a aplicação por fusão”, explicou o consultor Portezan.

    A próxima compreensão técnica do mercado foi finalmente integrar ao controle da corrosão de dutos a proteção catódica, visto que os revestimentos passaram a não se mostrar suficientes. Apesar de bastante impermeáveis, esses revestimentos facilmente trincavam quando eram enterrados, por serem pouco flexíveis (o que continuou a ocorrer mesmo com a proteção catódica). A partir daí, na década de 50 no exterior e na seguinte no Brasil por iniciativa da Petrobras, a proteção catódica passou a ser empregada nas duas formas tecnológicas até hoje disponíveis: numa primeira fase, a tradicional proteção catódica galvânica, com uso de ânodos de sacrifício, e logo depois a por corrente impressa, na qual há o uso de retificadores para geração de corrente contínua ao longo dos dutos.

    Francisco Portezan, química e derivados, dutos do futuro, plástico

    Portezan: os dutos do futuro serão todos de plástico

    Foi nessa mesma fase que surgiram também alternativas para fazer os revestimentos dos pontos de soldas, na hora da instalação em campo. Para substituir os insalubres revestimentos betuminosos, apareceram as fitas de polietileno aplicadas a frio, que funcionam como imensas fitas isolantes sobrepostas a primers e outras condicionantes técnicas.

    Nos anos 60, apareceram os primeiros sinais do que viria a ser o estado da arte atual dos revestimentos e do controle de corrosão em geral de dutos. Os revestimentos anticorrosivos de epóxi em pó, o chamado FBE (Fusion Bonded Epoxy) e os epóxis líquidos para pinturas em campo de válvulas, curvas e reparos, foram os primeiros de uma onda que viria a marcar toda a engenharia de materiais: os polímeros.

    “Com o desenvolvimento dos polímeros, nos anos 70 começaram a surgir as alternativas aos revestimentos antigos. Em uma primeira fase, os polietilenos de baixa densidade, aplicados na forma de pó ou extrudados nos dutos nas fábricas”, disse Portezan. Depois, mantas termocontráteis de dupla camada, com a primeira camada de adesivo epóxi e a externa de PE, passaram a ser aplicadas sob calor (quando se contrai e se conforma perfeitamente, além de fazer o adesivo hot-melt preencher as irregularidades da superfície metálica) em pontos de solda nos tubos, melhorando em muito a proteção nessas áreas críticas das dutovias.

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    No gasoduto Gaspal II da Petrobras, soldas dos tubos de 22'' foram revestidas com mantas termocontráteis

    A etapa seguinte na linha evolutiva foi a que fez o tubo de aço-carbono ser considerado atualmente o padrão: o de tripla camada, no qual há um primer de FBE, no meio um adesivo hot-melt e, na parte externa, o polietileno extrudado (para transporte de fluidos com temperatura até 80ºC) ou o polipropileno extrudado (para temperaturas até 150ºC). “Essa evolução, na década de 80, foi para atender desempenhos em que as duas camadas com PE extrudado não suportavam especificações com altos valores de adesão e resistência ao descolamento catódico”, afirmou Francisco Portezan.

    A nova realidade também originou as mantas termocontráteis de tripla camada para os pontos de solda, hoje largamente utilizadas por todos os usuários no Brasil e no mundo. Elas nada mais são que a versão portátil do revestimento de tripla camada, aplicadas em campo. São sistemas desenvolvidos à base de filmes poliméricos reticulados que se contraem e com adesivos hot-melt fundidos sob a ação de maçaricos na hora da aplicação nos pontos de soldas ou ainda na isolação de cabos elétricos. A Canusa CPS é líder nesse fornecimento, mas ainda há uma outra empresa, a Raychem, com atuação tímida no Brasil e que só tem uma versão com PEAD, ao contrário da primeira, que formula a densidade do polietileno e ainda tem versão do PP.

    Na Transpetro – Para se ter uma ideia de como as tecnologias foram entrando no Brasil, e até de como algumas delas se mantiveram, nada melhor do que ver o ocorrido na Transpetro, a empresa de dutos da Petrobras. Como 98% dos seus 14 mil km de dutos são enterrados, o controle anticorrosão da estatal é para valer.

    Com dutos de três a 43 polegadas espalhados pelo país, os mais antigos, que representam 50% da malha, possuem o revestimento original de coal tar. A partir da década de 90, os revestimentos anticorrosivos externos passaram a ser de FBE e, posteriormente, o polietileno extrudado de tripla camada passou a ser utilizado para dutos onshore e para offshore em águas rasas. Para offshore em águas profundas é utilizado o PP de tripla camada como revestimento externo.


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