Em praticamente todas as situações, corrosão de metal pode ser gerenciado, retardado ou mesmo interrompido usando as técnicas adequadas. A prevenção da corrosão pode assumir várias formas, dependendo das circunstâncias do metal sendo corroído. As técnicas de prevenção de corrosão podem ser geralmente classificadas em 6 grupos:
Modificação Ambiental
A corrosão é causada por interações químicas entre metal e gases no ambiente circundante. Ao remover o metal ou alterar o tipo de ambiente, a deterioração do metal pode ser reduzida imediatamente.
Isso pode ser tão simples quanto limitar o contato com a chuva ou água do mar, armazenando materiais de metal em ambientes fechados, ou pode ser na forma de manipulação direta do ambiente que afeta o metal.
Métodos para reduzir o teor de enxofre, cloreto ou oxigênio no ambiente circundante podem limitar a velocidade da corrosão do metal. Por exemplo, a água de alimentação para caldeiras de água pode ser tratada com amaciantes ou outros meios químicos para ajustar a dureza, alcalinidade ou teor de oxigênio, a fim de reduzir a corrosão no interior do unidade.
Seleção de metal e condições de superfície
Nenhum metal é imune à corrosão em todos os ambientes, mas por meio do monitoramento e compreensão das condições ambientais que são a causa da corrosão, as mudanças no tipo de metal usado também podem levar a reduções significativas na corrosão.
Os dados de resistência à corrosão do metal podem ser usados em combinação com informações sobre as condições ambientais para tomar decisões sobre a adequação de cada metal.
O desenvolvimento de novas ligas, projetadas para proteger contra a corrosão em ambientes específicos, está em constante produção. Ligas de níquel Hastelloy, aços Nirosta e ligas de titânio Timetal são exemplos de ligas projetadas para prevenção de corrosão.
O monitoramento das condições da superfície também é crítico na proteção contra a deterioração do metal por corrosão. Rachaduras, fissuras ou superfícies ásperas, sejam resultado de requisitos operacionais, desgaste ou falhas de fabricação, podem resultar em maiores taxas de corrosão.
O monitoramento adequado e a eliminação de condições de superfície desnecessariamente vulneráveis, junto com a tomada de medidas para garantir que os sistemas sejam projetados para evitar combinações de metais reativos e que os agentes corrosivos não são usados na limpeza ou manutenção de peças de metal também fazem parte da redução eficaz da corrosão programa.
Proteção catódica
A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes estão situados juntos em um eletrólito corrosivo.
Este é um problema comum para metais submersos juntos na água do mar, mas também pode ocorrer quando dois metais diferentes estão imersos nas proximidades em solos úmidos. Por essas razões, a corrosão galvânica freqüentemente ataca cascos de navios, plataformas offshore e oleodutos e gasodutos.
A proteção catódica funciona convertendo anódico locais (ativos) na superfície de um metal para locais catódicos (passivos) por meio da aplicação de uma corrente oposta. Esta corrente oposta fornece elétrons livres e força os ânodos locais a serem polarizados para o potencial dos cátodos locais.
A proteção catódica pode assumir duas formas. O primeiro é a introdução de ânodos galvânicos. Este método, conhecido como sistema sacrificial, utiliza ânodos metálicos, introduzidos no ambiente eletrolítico, para se sacrificar (corroer) a fim de proteger o cátodo.
Embora o metal que precisa de proteção possa variar, os ânodos de sacrifício geralmente são feitos de zinco, alumínio ou magnésio, metais que possuem o potencial eletro-negativo mais negativo. A série galvânica fornece uma comparação dos diferentes eletro-potencial - ou nobreza - de metais e ligas.
Em um sistema sacrificial, os íons metálicos se movem do ânodo para o cátodo, o que leva o ânodo a corroer mais rapidamente do que de outra forma. Como resultado, o ânodo deve ser substituído regularmente.
O segundo método de proteção catódica é conhecido como proteção de corrente impressa. Este método, que é freqüentemente usado para proteger oleodutos enterrados e cascos de navios, requer uma fonte alternativa de corrente elétrica direta para ser fornecida ao eletrólito.
O terminal negativo da fonte de corrente é conectado ao metal, enquanto o terminal positivo é conectado a um ânodo auxiliar, que é adicionado para completar o circuito elétrico. Ao contrário de um sistema de ânodo galvânico (sacrificial), em um sistema de proteção de corrente impressa, o ânodo auxiliar não é sacrificado.
Inibidores
Os inibidores de corrosão são produtos químicos que reagem com a superfície do metal ou com os gases ambientais causando corrosão, interrompendo a reação química que causa a corrosão.
Os inibidores podem agir adsorvendo-se na superfície do metal e formando uma película protetora. Esses produtos químicos podem ser aplicados como uma solução ou como um revestimento protetor por meio de técnicas de dispersão.
O processo do inibidor de desacelerar a corrosão depende de:
- Alterar o comportamento de polarização anódica ou catódica
- Diminuindo a difusão de íons para a superfície do metal
- Aumentando a resistência elétrica da superfície do metal
As principais indústrias de uso final para inibidores de corrosão são refino de petróleo, exploração de petróleo e gás, produção de produtos químicos e instalações de tratamento de água. O benefício dos inibidores de corrosão é que eles podem ser aplicados in-situ aos metais como uma ação corretiva para conter a corrosão inesperada.
Revestimentos
Tintas e outros revestimentos orgânicos são usados para proteger os metais do efeito degradante dos gases ambientais. Os revestimentos são agrupados pelo tipo de polímero empregado. Os revestimentos orgânicos comuns incluem:
- Revestimentos alquídicos e de epóxi éster que, quando secos ao ar, promovem a oxidação de reticulação
- Revestimentos de uretano de duas partes
- Revestimentos curáveis por radiação de polímero acrílico e epóxi
- Revestimentos de látex de combinação de vinil, acrílico ou polímero de estireno
- Revestimentos solúveis em água
- Revestimentos altamente sólidos
- Revestimentos em pó
Chapeamento
Os revestimentos metálicos, ou chapeamento, podem ser aplicados para inibir a corrosão, bem como fornecer acabamentos decorativos e estéticos. Existem quatro tipos comuns de revestimentos metálicos:
- Galvanoplastia: Uma fina camada de metal - muitas vezes níquel, lata, ou cromo - é depositado sobre o metal do substrato (geralmente aço) em um banho eletrolítico. O eletrólito geralmente consiste em uma solução aquosa contendo sais do metal a ser depositado.
- Chapeamento Mecânico: O pó de metal pode ser soldado a frio a um metal de substrato revolvendo a peça, junto com o pó e as contas de vidro, em uma solução aquosa tratada. O revestimento mecânico é frequentemente usado para aplicar zinco ou cádmio em pequenas peças de metal
- Electroless: Um metal de revestimento, como cobalto ou níquel, é depositado no metal do substrato usando uma reação química neste método de galvanização não elétrico.
- Imersão a Quente: Quando imerso em um banho fundido do metal protetor, uma camada fina adere ao metal do substrato.