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Previous issue date: 2013-12-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study of soil as a corrosive medium is considered of great importance, due to the large number of pipes and tanks fitted inside. The deterioration of these structures over the years, can pose a real problem for the economy and for the environment. Several methods have been proposed to study and monitor corrosion processes, such as mass loss tests, solution analysis, electrochemical and microbiological analyzes. In this research we used the AISI 1020 steel due to its chemical composition is similar to that of most steel pipelines - Case Urucu- Coari - Manaus. In this context, it was determined the corrosivity of a characteristic soil in the Amazon region for analytical and biological techniques. The geotechnical characterization of Amazonian soil held by determining the density, liquidity limits and plasticity , and grain size , according to the rules of the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT). For the analysis of mass loss worked with fresh samples and autoclaving. For fresh samples were made three kinds of tests: one placed in a jar containing steel 1020 and buried in soil in nature , and the other two samples with steel buried in soil aqueous extract (with and without cleaning steel isopropanol ). Another analysis with two sterile samples. For the calculation of the rate of corrosion (NACE standards -RP -07 -75 and ASTMG1 -90) were performed daily measurements over a period of 30 days. We analyzed the presence of micro-and macronutrients by atomic absorption spectrophotometry in the soil, the concentration of the chemical elements in the soil aqueous extract fluorescence x-rays by total reflection and microbiological analysis to identify the genus and species of corrosive bacteria. The geotechnical results were : a) the density equal to 2.571 g / cm ³ b ) grading curve indicating clay matrix of the order of 76.08 % , and c ) liquid limit of 83 % and equal to 41 % LP, so an IP = 42%. This set of values framed the natural material, according to the classification of the Transportation Research Board (TRB) in group A- 7 on the clay soils. Referring to the analysis of weight loss, it is indicated that severe resolution of the samples according to comparative standard NACE -RP -07 -75, both for fresh samples and for sterilized samples , with one must underline that the samples sterilized obviously had lower rates than in nature . Analyses of soil micro and macronutrients identified elements which give average values for cation exchange capacity presenting colloidal particles that give the clay soil more aggressivel. Since the technique of fluorescence x- rays identified in this study key elements such as S and Cl, elements corrosive agents. Microbiological analysis identified the genus of bacteria Thiobacillus Thiooxidans, which oxidize S (sulfur) or S compounds to sulfate, with simultaneous production of sulfuric acid, which acts as a corrosive agent. In this perspective it appears the good performance of the study of corrosion of AISI 1020 steel in natural clayey soil in the Amazon region. / O estudo do solo como meio corrosivo é considerado de grande importância, em função do elevado número de tubulações e reservatórios instalados dentro do mesmo. A deterioração dessas estruturas, com o passar dos anos, pode representar um problema real para a economia e para o meio ambiente. Diversos métodos têm sido propostos para estudar e monitorar processos de corrosão, tais como: ensaios de perda de massa, análise de solução, análises eletroquímicas e microbiológicas. Nesta pesquisa utilizou-se o aço AISI 1020, devido a sua composição química ser similar aos aços da maioria dos oleodutos e gasodutos caso do gasoduto Urucu-Coari-Manaus. Neste contexto, determinou-se a corrosividade de um solo característico da região amazônica por técnicas analíticas e biológicas. A caracterização geotécnica do solo amazônico realizou-se por meio da determinação da massa específica, limites de liquidez e plasticidade, e granulometria, de acordo com as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Para as análises de perda de massas trabalhou-se com amostras in natura e com esterilização em autoclave. Para as amostras in natura fizeram-se três tipos de análises: uma colocada em um frasco contendo o aço 1020 e enterrada no solo in natura; e as outras duas amostras com o aço enterrado em extrato aquoso do solo (sem e com limpeza do aço com isopropanol). Outra análise com duas amostras esterilizadas. Para os cálculos da taxa de corrosão (normas NACE-RP-07-75 e ASTMG1- 90) realizaram-se medidas diárias em um período de 30 dias. Analisou-se a presença de micro e macronutrientes por espectrofotometria de absorção atômica no solo, a concentração dos elementos químicos no extrato aquoso do solo por fluorescência de raios-x por reflexão total e análise microbiológica para identificação do gênero e espécie de bactérias corrosivas. Os resultados geotécnicos foram: a) a massa específica igual a 2,571 g/cm³; b) curva granulométrica indicando matriz argilosa da ordem de 76,08%; e c) limite de liquidez de 83% e LP igual a 41%, portanto um IP = 42%. O conjunto desses valores enquadrou o material natural, conforme a classificação do Transportation Research Board (TRB), no grupo A-7, relativo aos solos argilosos. Referente à análise de perda de massa, esta indicou que se trata de amostras severas segundo a resolução da norma comparativa da NACE-RP-07-75, tanto para as amostras in natura como para as amostras esterilizadas, havendo um ressalvo de que as amostras esterilizadas apresentaram obviamente taxas mais baixa do que as in natura. As análises de micro e macronutrientes do solo identificaram elementos que conferem valores médios em capacidade de troca catiônica apresentando partículas coloidais que conferem ao solo argiloso maior agressividade. Já a técnica de fluorescência de raios-x identificaram elementos fundamentais para este estudo como S e Cl, elementos agentes de corrosividade. A análise microbiológica identificou o gênero de bactérias Thiobacillus Thiooxidans, capazes de oxidar S (enxofre) ou compostos de S a sulfato, com simultânea produção de ácido sulfúrico, que age como agente corrosivo. Nesta perspectiva verifica-se o bom desempenho do estudo da corrosão do aço AISI 1020 no solo natural argiloso da região amazônica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/2361 |
| Date | 16 December 2013 |
| Creators | Castro, Dênis de Freitas |
| Contributors | Pocrifka, Leandro Aparecido |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Recursos da Amazônia, UFAM, BR, Faculdade de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1842481183590694693, 600, 600, -5930111888266832212 |
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