Em 2012 foram gastos em torno de 80 bilhões de dólares com problemas relacionados à corrosão de materiais metálicos, entre eles custos diretos e indiretos em manutenções corretivas e preventivas. Esse elevado valor evidencia a importância de se trabalhar na proteção contra a corrosão. Há diversas maneiras de se mitigar os danos causados pelo fenômeno da corrosão em materiais metálicos, sendo uma delas o pré-tratamento dessas superfícies com camadas de conversão. O objetivo do presente trabalho é estudar o comportamento de um dos materiais mais utilizados na indústria automobilística, o aço galvannealed, depois de submetido a um pré-tratamento de superfície baseado na aplicação de um filme fino de sulfossilano seguido de pintura com tintas industriais. O desempenho do filme de silano foi comparado a um dos processos de pré-tratamento mais usuais do mercado brasileiro, que é a fosfatização. Após o desengraxe e limpeza do substrato com solução alcalina, o mesmo foi imerso por 15 minutos em uma solução de água e álcool (50/50 m/m) contendo 3% do silano bis-1,2-[trietoxisililpropil] tetrasulfeto (BTESPT), aditivada com 50 ppm de íons de Ce (IV). Depois de curar por 40 minutos a 150°C, obteve-se o filme de sulfossilano. Após o preparo dos corpos de prova com a aplicação do pré-tratamento, foi aplicada uma camada de revestimento orgânico tinta de fundo alquídica e tinta epóxi base água e o sistema secou ao ar por 15 dias. A avaliação desses sistemas teve como base testes eletroquímicos para avaliação de desempenho do filme e do revestimento orgânico, como as medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica. Também foram feitos ensaios acelerados de corrosão com exposição dos corpos de prova recobertos em câmara de névoa salina (salt spray test) e imersão em água deionizada, além de medidas de aderência e flexibilidade dos revestimentos aplicados. Os resultados obtidos permitem afirmar que o filme de silano produzido a partir de BTESPT aditivado com íons de Ce (IV), aplicado sobre aço galvannealed, confere excelente proteção contra corrosão, mesmo quando comparado ao pré-tratamento mais comum de mercado a fosfatização tendo apresentado bom desempenho em todos os testes realizados, com destaque para os ensaios de impedância eletroquímica, exposição à névoa salina e imersão em água deionizada. / In 2012 around 80 billion dollars were spent with matters related to corrosion, including direct and indirect costs regarding corrective and preventive maintenance. The amount spent highlights the importance of working on the protection against corrosion. There are several ways to mitigate the damage caused by corrosion phenomenum in metals; one of them is the surface pretreatment with conversion layers. The objective of the present work is to study the behavior of galvannealed steel, one of the most used materials in automotive industry, after being pretreated with a thin layer of sulfursilane and coated with industrial paints. The performance of the silane film was compared to one of the most usual pretreatments in place, which is phosphatizing. After degreasing and cleaning the substrate with alkaline solution, the specimen was immersed for 15 minutes in a water/alcohol solution (50/50 w/w) containing 3% of bis-1,2-[triethoxysilylpropyl]tetrasulfide (BTESPT), dopped with 50 ppm of Ce (IV) ions. After curing for 40 minutes at 150ºC, the sulforsilane film was obtained. The organic coatings alkyd primer and waterborne epoxy coatings were applied over the silane and phosphate pretreatments and the systems dried for 15 days. Electrochemical impedance spectroscopy was used to evaluate the performance of the pretreatment layers combined with organic coatings. Accelerated corrosion tests, such as salt spray test and immersion in deionized water, were also performed, along with physical tests like adhesion and flexibility. Based on the results, it is possible to affirm that the silane thin film obtained from BTESPT dopped with Ce (IV) ions and applied over galvannealed steel offers excellent protection against corrosion, even if compared to the most common pretreatment currently in place phosphate conversion layer. It performed well in all tests carried out, especially the electrochemical impedance spectroscopy, salt spray test and immersion in deionized water.

En el presente estudio se diseñará un equipo portátil, basado en un potenciostato estándar, conectado a una celda electroquímica de tres electrodos. Las tarea principales serán, minimizar el ruido, tanto interno (generado en la celda y por los componentes a usar) como externo (inducido por campos electromagnéticos externos al equipo) y lograr que el sistema sea autónomo en su funcionamiento. Se debe tomar muchas precauciones con respecto al ruido externo pues, a diferencia de un equipo de laboratorio, un dispositivo de esta naturaleza estará expuesto a campos electromagnéticos indeseados así como a vibraciones y movimientos bruscos (como producto del traslado y la manipulación) los cuales se debe ponderar al momento del diseño. Otro punto importante es el hecho de que ya no se debe depender de la asistencia de una computadora personal para la realización del ensayo, por lo tanto se hará necesario trabajar con un microcontrolador local que permitirá llevar a cabo los procesos de configuración, adquisición y tratamiento de señales, y también el procesamiento, almacenamiento y transmisión de los datos para su posterior análisis. Para permitir una operación simple y adecuada se contará con una interfaz equipo – usuario basada en un teclado, para introducir las instrucciones básicas para la realización del ensayo, y una pantalla de cristal líquido. Además se implementará un módulo de comunicaciones para el envío, vía puerto serial (utilizando la interfaz RS-232), de los datos obtenidos por el equipo portátil a una aplicación que se ejecutará en una computadora personal, que a su vez permitirá realizar análisis a posteriori más profundos y detallados de los datos obtenidos en los ensayos. / Tesis

En los últimos años, las aleaciones de magnesio se han convertido en una alternativa atractiva en diversos sectores industriales (automotriz, aeroespacial, telefonía móvil, computadoras personales, la industria de la recreación, etc), por poseer las propiedades de ser ligeros y de exhibir una buena resistencia mecánica. Sin embargo, no poseen una buena resistencia a la corrosión. Por consiguiente, actualmente el estudio del comportamiento de las aleaciones, así como de sus recubrimientos ha cobrado suma importancia para mejorar la resistencia a la corrosión. El objetivo de este trabajo es el estudio del comportamiento de la resistencia a la corrosión en una solución conteniendo cloruros, de las aleaciones de magnesio mas usados en la industria: AZ91 HP, AZ31 y AM20, los cuales han sido recubiertos con diversos tratamientos y materiales: SiC (Carburo de Silicio) por dispersión con láser y Zinc mediante rociado térmico por arco eléctrico “arc spray” y mediante el proceso “cold spray” sometiéndolos a diversos métodos de corrosión en iguales condiciones, analizando los costos dependiendo del recubrimiento, para con esto comparar y seleccionar el material más resistente. La resistencia a la corrosión se estudió a través de pruebas de inmersión (parcial y total), pruebas electroquímicas (curvas de circuito abierto, curvas de polarización e impedancia electroquímica) y simulación en cámara de niebla salina. Se complementaron los estudios a través de análisis metalográfico empleando microscopia óptica, digital, estereoscópica, profilometría 3D y microscopía electrónica de barrido. Como resultado de los ensayos de corrosión, se observaron dos diferentes formas de ataque de éste: por picadura (pitting corrosion) y corrosión filiforme (filiform corrosion); sin embargo, dependiendo de la composición química y del comportamiento durante los ensayos de cada aleación, arroja como resultado de una mejor reacción, la aleación de magnesio AZ91. / Tesis

La pérdida de material en tanques de almacenamiento ocasiona grandes pérdidas económicas debido al gran costo que conlleva reparar estos componentes; sin embargo, muchas veces estas reparaciones se dan de manera anticipada debido a cálculos que determinan crítico un componente que aún podría seguir operando o de manera contraria desestimar un daño pequeño en una zona critica volviéndolo vulnerable y altamente peligroso. El objetivo de este trabajo es poder poner a disposición la metodología propuesta por la Norma API 579 ASME con el fin de facilitar el análisis de aptitud en el servicio cuando un tanque a presión presenta pérdida generalizada de espesor. En la industria cuando un componente presenta éste tipo de daño se evalúa recalculando su capacidad tomando como limitante el espesor crítico (menor espesor). Con esta metodología los valores de espesores críticos no solo dependen del espesor sino de varios factores como la ubicación del daño, la dispersión de las zonas dañadas; así como de la geometría del componente. Para poder demostrar que el uso de esta metodología es práctica se ha evaluado un componente que reúna los daños más representativos; así también se ha comparado los resultados obtenidos con un estudio al tanque mediante el uso de los elementos finitos (ANSYS) obteniendo resultados muy cercanos. Como resultado se concluye que el uso de esta metodología es muy práctica y confiable en el cálculo de componentes a presión que presenten pérdida de espesor generalizado. / Tesis

Debido al efecto tremendamente importante de la microestructura en el desempeño de las herramientas, trabajos de investigación y desarrollo han mostrado que los tratamientos térmicos criogénicos son un camino para conseguir la estructura que ofrezca las mejores características frente a solicitaciones de desgaste y dureza. Gran importancia recae tanto en la presencia como en el porcentaje relativo de la austenita retenida frente a los otros constituyentes del acero. El presente trabajo de tesis busca estudiar los efectos de los tratamientos criogénicos comparados con los tratamientos térmicos convencionales en la obtención de una estructura con menor austenita retenida, realizados en el acero de herramienta para trabajo en frío AISISAE D3 (DIN X 210 Cr 12). / Tesis

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Esse trabalho à o inÃcio de uma nova linha de pesquisa do laboratÃrio de eletroquÃmica da UFC que busca desenvolver tintas com alternativas de utilizaÃÃo de pigmentos tÃxicos e matÃrias-primas ditas ecologicamente corretas. Neste sentido este trabalho descreve o desenvolvimento e estudo de tintas ecologicamente corretas formuladas usando fosfato de zinco (ZP), molibdato de zinco (ZM), molibdato de zinco e cÃlcio (ZCM), fosfomolibdato de zinco (ZMP) e fosfomolibdato de zinco e cÃlcio (ZCMP), como alternativas seguras aos pigmentos anticorrosivos tradicionais (chumbo, cromo e outros metais pesados). Adicionalmente, consideraÃÃes ambientais tÃm limitado o uso de tintas organossolÃveis devido estas contribuÃrem para a poluiÃÃo atmosfÃrica e problemas de saÃde. Assim, resinas epÃxis hidrossolÃveis foram usadas na formulaÃÃo das tintas epÃxis anticorrosivas. O principal objetivo deste trabalho à empregar pigmentos de molibdatos para avaliar sua eficiÃncia contra corrosÃo em tintas hidrossolÃveis. As propriedades inibidoras dos pigmentos foram avaliadas por curvas de polarizaÃÃo potenciodinÃmica, monitoramento do potencial de circuito aberto e perda de massa por imersÃo de substratos ferrosos (SAE 1010) em soluÃÃo saturada dos pigmentos em 10-2 mol dm-3 NaCl. A caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica dos produtos de corrosÃo foi avaliada por microscopia eletrÃnica de varredura, energia dispersiva de raios-X e difraÃÃo de raios-X. Todos os testes mostraram que os pigmentos fosfomolibdatos apresentaram as melhores propriedades inibidoras de corrosÃo. Todas as tintas foram formuladas com 16% (v/v) de resina epÃxi, 7,5% (v/v) de pigmentos anticorrosivos, e demais componentes e aditivos para manter a relaÃÃo de PVC/CPVC em 0,8. A espessura da pelÃcula seca de tinta nos painÃis ficou em aproximadamente 120 μm. O desempenho das tintas foi monitorado por impedÃncia eletroquÃmica durante os testes de imersÃo, de exposiÃÃo atmosfÃrica e de cÃmara acelerado de nÃvoa salina. A estabilidade tÃrmica foi estudada por anÃlise tÃrmica e calorimetria exploratÃria diferencial. Os diagramas de impedÃncia de todas as tintas mostraram somente um arco capacitivo, com os valores de impedÃncia maiores que 109 Ωcm2. os valores de capacitÃncia variaram entre 10-6 e 10-10 Fcm-2. Os resultados sugerem que a combinaÃÃo do molibdato e fosfato fornecem as melhores propriedades inibidoras Ãs tintas. Em relaÃÃo Ãs anÃlises tÃrmicas foi possÃvel concluir que os pigmentos de molibdatos e fosfomolibdatos apresentaram o melhor desempenho tanto em relaÃÃo à estabilidade tÃrmica da resina epÃxi, uma vez que estes pigmentos mostraram maior interaÃÃo entre pigmento-resina, assim como em relaÃÃo à energia envolvida no processo de cura do filme polimÃrico, pois estes pigmentos demonstraram que contribuem para a diminuiÃÃo do calor envolvido no processo de cura. / This work describes the development and study of environmental friendly epoxies anticorrosives paints, which were formulated using zinc phosphate (ZP), zinc molybdate (ZM), zinc and calcium molybdate (ZCM), zinc phosphomolybdate (ZMP) and zinc and calcium phosphomolybdate (MZAP), as safe alternative to more traditional anticorrosive pigments (lead, chromium and other heavy metals). Additionally, environmental considerations are limiting the use of solvent-borne paints because it contibutes to atmospheric pollution and empairs health problems. Thus, hydrosoluble epoxy resin was used in the formulation of the water-borne paints. The aim od this research is to employ molybdate-based pigments in order to check their efficiency in water borne paints. Inhibitive properties of the pigments were evaluated by potentiodynamic polarization curves, open ciricuit potential (Eoc) and mass loss monitoring during 30 days in immersion test of SAE 1010 steel in aqueous saturated pigment solutions with 10-2 mol dm-3 NaCl. The physical chemical characterization of the corrosion products was carried out by scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray and X-ray diffraction techniques. All the tests showed that the phosphomolybdate pigments presented the better corrosion inhibiting properties. All the paints were formulated with 16% (v/v) epoxy resin, 7.5 % (v/v) anticorrosive pigment, and additives and fillers in order to maintain the PVC/CPVC ration equal to 0.8. the dry thickness of the painted samples was approximately 120 μm. The paint performance was monitored by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) during immersion tests, of the atmospheric exposition and accelerated ensay of salt spray. The thermal stability of the paintings was also studied by thermal gravimetry and differential scanning calorimetry. The impedance diagrams of all painted samples showed only one capacitive loop, with impedance values higher than 109 Ωcm2. Capacitance values varied between 10-6 and 10-10 Fcm-2. The results suggest that the combination of the molybdate and phosphate gives the best inhibitive properties. About the thermal analyses were observed that the molybdates and phosphomolybdates pigments showed the better performances thus in the thermal stability of epoxy resin, because theses pigments showed higher interaction between pigment-resin; just as in the relation the energy involved in the cure process of polymeric film, because these pigments contribued to reduce the heat involved in the cure process.

nÃo hà / Foi verificado o desempenho anticorrosivo de tintas epÃxis à base dâÃgua, especialmente formuladas para este trabalho, pigmentadas com cromato de zinco (CZ), fosfato de zinco (FZ), fÃsforo molibdato de zinco e cÃlcio (M) e sÃlica trocadora de cÃlcio (CS). O processo foi conduzido pela exposiÃÃo das amostras à atmosfera natural marinha, em cabine de nÃvoa salina e em imersÃo total em soluÃÃo 10-2 mol.dm-3 de NaCl. Todos os ensaios, quanto à corrosÃo, foram monitorados por espectroscopia de impedÃncia eletroquÃmica e potencial de circuito aberto. Teste de aderÃncia, verificaÃÃo de empolamento e inspeÃÃo visual das superfÃcies serviram como exames complementares. Os resultados sugerem que as tintas apresentaram um bom desempenho em atmosfera marinha e teste de nÃvoa salina. Contudo, sua performance nÃo foi boa em ensaios de imersÃo total.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2006. / Made available in DSpace on 2012-10-22T22:27:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Uma das etapas de produção de soda cáustica a 50% em solução aquosa é a evaporação do licor de células (solução de soda cáustica a 12,9%) produzido nas células eletrolíticas. Um dos equipamentos principais das duas plantas de evaporação da unidade Cloro-Soda da BRASKEM em Alagoas é conhecido como trocador de calor do 1º efeito, que promove o aquecimento (com vapor) do licor cáustico no evaporador do 1º efeito de uma planta de evaporação de soda cáustica de triplo efeito. Ao longo do tempo de operação das plantas, o trocador de calor do 1º efeito apresentou falhas nos seus tubos, ocasionando vazamentos de vapor para o licor cáustico, desconcentrando a solução e inviabilizando a produção. Os tempos de vida dos tubos foram reduzindo a cada campanha, aumentando bastante os custos de manutenção em função da substituição regular do feixe tubular de níquel (Ni200). Os objetivos deste trabalho são: analisar as razões pelas quais a falha acontece, quais motivos a tornaram mais severa com o passar do tempo, caracterizar o modo de falha presente e seus fatores de influência e discutir possíveis soluções para minimização do problema e também de melhor convivência com as políticas de manutenção adequadas à confiabilidade dos equipamentos. Todos os fatos avaliados permitiram concluir que trata-se de um problema relacionado à corrosão e que a influência do projeto mecânico do trocador de calor possui pouca ou nenhuma influência na ocorrência das falhas. / A major step in 50% caustic soda solution production is the concentration of the liquor cell (weak caustic solution 12,9%) produced in electrolitic cells. One of the main equipment in BRASKEM Chlor-Alkali plant is the first effect heat exchanger, what is the equipment which heats (with steam) the caustic liquor in the first effect evaporator in triple effect concentration plant. During the unit operational life, the first effect heat exchanger tubes have failed, causing steam leaking to the caustic liquor, diluting the solution, and reducing production efficiency. The tubs lifetime were becoming lower in each campaing, increasing the maintenance costs, mainly to substitute the nickel (Ni200) tubesheet regularly. The objectives of this research are: analyze the reasons by which the failure happens, what are the motives that increased the severity of the failure, define the failure modes and its influence factors and discuss some possible solutions, and improve the way we manage this problem by adopting optimized maintenance policies based on reliability issues. All the evidences alowed the conclusion that this problem is related to corrosion, and the mechanical design of the heat exchanger has no influence on the failure.

Dissertação (mestrado)- Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-07-16T03:08:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os refinadores de petróleo têm problemas de confiabilidade em equipamentos de sistema de topo de unidade de destilação atmosférica e a vácuo (UDAV), devido à corrosão e que com a crescente produção de petróleos mais pesados, o problema tende a se agravar pelo alto nível de contaminantes corrosivos e a dificuldade de dessalgação. Os objetivos desse trabalho são aumentar a confiabilidade em UDAV e reduzir as perdas de catalisador em unidade de craqueamento, insumo de maior custo na refinaria. A partir da revisão bibliográfica e de levantamentos de dados em 11 UDAV`s no Brasil foi elaborado um fluxograma de falhas" possíveis de ocorrer em qualquer refinaria, e o "método de análise do modo de falhas e efeitos" e testes foram utilizados para identificar as causas e ações de correção especificamente em uma refinaria da PETROBRAS. Para monitorar o controle das variáveis de processo durante os testes foram utilizados análises químicas e sondas corrosimétricas para medirem as tendências de corrosão. Aliadas a esse controle foram implantadas ações corretivas e introduzidas melhorias nos equipamentos e nos produtos químicos que controlam a corrosão Os mecanismos de danos encontrados foram corrosão por ácido clorídrico e corrosão sob depósitos de sais de amônio, e as principais causas diagnosticadas foram qualidade ruim dos petróleos, preparação incorreta dos tanques de carga, eficiências baixas das dessalgadoras, e controle do pH não adequado..O resultado visível foi à redução da corrosão, aumentando a confiabilidade nos equipamentos, de 1 falha a cada 2 anos passará a ter 1 falha a cada 6 anos, a rentabilidade aumentou e decresceram os riscos de segurança e danos ao meio ambiente.A projeção de ganhos por menores custos de manutenção, por aumento no processamento de carga e por menor consumo de catalisador é de U$ 1.470.000,00/ano, além de não ocorrer perdas de lucros cessantes de U$ 800.000,00/dia.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:34:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325423.pdf: 6306442 bytes, checksum: 8ff4f18c24690383cc0b824b3c31493e (MD5) Previous issue date: 2013 / Com objetivo constante de aumentar a produtividade e confiabilidade de suas instalações, juntamente com redução de custos, a indústria de óleo e gás tem utilizado cada vez mais os revestimentos de materiais compósitos como reforços estruturais e inibidores de corrosão. A aplicação de tais revestimentos em campo, muitas vezes, se dá em condições não ideais, acarretando defeitos de adesão e delaminações. Este trabalho explora a utilização da shearografia, uma técnica óptica interferométrica, para inspeção de defeitos e falhas de adesão de revestimentos de materiais compósitos. Para se obter imagens de shearografia com boa definição, o carregamento pela variação da pressão interna da tubulação foi utilizado. Uma metodologia de quantificação do tamanho do defeito a partir de imagens da shearografia foi desenvolvida e os procedimentos de inspeção, bem como parâmetros e condições apropriadas para inspeção em laboratório, foram determinados. A função que melhor correlaciona os parâmetros extraídos da imagem com as dimensões dos defeitos é um polinômio de grau 2, sendo que os seus coeficientes caracterizam a resposta do tipo de revestimento avaliado no escopo deste trabalho. Com isso, é possível se fazer uma estimativa do tamanho do defeito, o que viabiliza acompanhar a evolução da corrosão e/ou descolamento do revestimento em um tubo de aço em região localizada sob a superfície do revestimento compósito. Esses resultados atenderam uma demanda direta da indústria de óleo e gás e do mercado nacional brasileiro.<br> / Abstract : Based on the constant objective of increasing productivity and reliability of its facilities, allied with decreasing costs, the oil and gas industry has used more and more composites materials as structural reinforcements and corrosion inhibitors. The application of such reinforcements on field is usually under non-ideal conditions, leading to adhesion and delamination defects. The presented work exploits the usage of shearography, an optical interferometric technique, for flaws and defect inspection of composite materials coatings. In order to obtain shearography images with good quality and definition images, the loading for internal pressure variation was performed. A methodology to quantify the defect size from shearography images was developed and the inspection proceedings, as well as its parameters and appropriated conditions for laboratory inspection, were determined. The function that better correlates the extracted parameters of the image with its defects dimensions is a second degree polynomial function and its coefficients characterize the answer from the type of reinforcement analyzed in this paper. Therefore, it is possible to estimate the defect size, which enables to follow the evolution of the corrosion and/or disbounding between the pipe and composite material in a region located under the surface of the composite. These results attended a direct request from the oil and gas industry and the Brazilian national market.