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ASTM B 117 - 03 Norma Padrão para Operação de Equipamento de Pulverização (Nebulização) Salina1

Esta Norma é emitida sob a designação fixa B 117; o número imediatamente subseqüente à designação indica o ano de adoção original ou, no caso de revisão, o ano desta última. Um número entre parêntesis indica o ano da última reaprovação. O símbolo sobrescrito (є) indica uma alteração editorial desde a última revisão ou reaprovação. 1

Esta norma se encontra sob a jurisdição do Comitê ASTM G01 sobre Corrosão de Metais, e é da responsabilidade direta do Subcomitê G01.05 sobre Testes Laboratoriais de Corrosão. A edição em vigor foi aprovada em 01/10/2003. Publicada em Outubro/2003. Aprovada originalmente em 1939. Última edição anterior aprovada em 2002 como B 117 – 02.

1. Escopo 1.1 Esta norma compreende os equipamentos,

procedimento, e condições requeridas para criar e manter o ambiente de teste de pulverização (nebulização) salina. A aparelhagem adequada que pode ser usada é descrita no Apêndice XI. 1.2 Esta norma não prescreve o uso de corpos

de prova ou os tempos de exposição a serem adotados para um produto específico, nem a interpretação a ser dada para os resultados. 1.3 Os valores estabelecidos em unidades do

sistema métrico (SI) devem ser considerados como padrão. As unidades polegada-libra entre parêntesis são apresentadas para fins informativos, e podem ser aproximadas. 1.4 Esta norma não tem a pretensão de abordar

todas as preocupações com segurança, se houver, relativas à sua utilização. O usuário desta norma é responsável por estabelecer práticas de segurança e proteção à saúde, e determinar a aplicabilidade de limitações regulamentares antes da sua adoção.

2. Documentos de referência ASTM B 368: Method for Copper-Accelerated

Acetic Acid-Salt Spray (Fog) Testing (CASS Test)

ASTM D 609:Practice for Preparation of Cold-Rolled Steel Panels for Testing Paint, Varnish, Conver-sion Coatings, and Related Coating Products

ASTM D1193: Specification for Reagent Water ASTM D 1654: Test Method for Evaluation of

Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments

ASTM E 70: Test Method for pH of Aqueous Solutions with the Glass Electrode

ASTM E 691: Practice for Conducting an Inter-laboratory Study to Determine the Precision of a Test Method

ASTM G 85: Practice for Modified Salt Spray (Fog) Testing

3. Importância e aplicação 3.1 Esta norma estabelece um ambiente corro-

sivo controlado que tem sido utilizado para produ-zir informações sobre resistência relativa contra corrosão para corpos-de-prova de metais e metais revestidos expostos em uma determinada câmara de teste. 3.2 A previsão do comportamento em ambientes

naturais tem sido raramente correlacionada com resultados de nebulização salina quando usados como dados autônomos. 3.2.1 A correlação e a extrapolação do compor-

tamento da corrosão, baseadas em exposição ao ambiente de ensaio estabelecido por esta norma, nem sempre são previsíveis. 3.2.2 A correlação e extrapolação devem ser

consideradas apenas em casos onde tenham sido conduzidas adequadas exposições corroborantes de longo prazo. 3.3 A reprodutibilidade dos resultados da exposi-

ção à nebulização salina é altamente dependente do tipo de corpos-de-prova testados e do critério de avaliação selecionado, bem como do controle das variáveis operacionais. Em qualquer programa de testes, deverão ser incluídas réplicas suficientes para estabelecer a variabilidade dos resultados. A variabilidade tem sido observada quando corpos-de-prova similares são testados em diferentes câmaras de nebulização mesmo quando as condi-ções do ensaio são nominalmente similares e dentro das faixas especificadas nesta norma.

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4. Equipamento 4.1 O equipamento requerido para exposição à

nebulização salina consiste de uma câmara de névoa, um reservatório de solução salina, um suprimento de ar comprimido devidamente condi-cionado, um ou mais bicos pulverizadores, suportes para corpos-de-prova (CPs), dispositivo para aquecimento da câmara, e os meios de controle necessários. As dimensões e detalhes construtivos do equipamento são opcionais, desde que as condições obtidas atendam aos requisitos desta norma. 4.2 As gotas da solução que se acumularem no

teto ou na tampa da câmara não poderão cair sobre os CPs que estão sendo expostos nos ensaios. 4.3 As gotas da solução que caírem dos corpos-

de-prova não deverão ser devolvidas ao reserva-tório da solução para reaproveitamento. 4.4 Os materiais de construção deverão ser de

tal forma a não afetar a corrosividade da névoa. 4.5 Toda água usada para este procedimento

deverá atender ao Tipo IV da Especificação D 1193 (exceto que para este processo os limites para cloretos e sódio poderão ser ignorados). Isto não se aplica a água corrente de torneira. Todas as outras águas serão referenciadas como grau reagente. 5. Corpos-de-prova (CPs) 5.1 O tipo e número de CPs a serem usados,

bem como o critério para avaliação dos resultados do ensaio, serão definidos nas especificações relativas ao material ou produto sob exposição, ou serão objeto de mútuo acordo entre o comprador e o fornecedor. 6. Preparação dos corpos-de-prova 6.1 Os CPs deverão ser devidamente limpos. O

método de limpeza será opcional, dependendo da natureza da superfície e dos contaminantes. Precauções deverão ser adotadas para que os CPs não sejam recontaminados após limpeza por manuseio excessivo ou descuidado. 6.2 Os CPs para análise de pinturas e outros

revestimentos orgânicos serão preparados em conformidade com as especificações aplicáveis para os materiais sob exposição, ou conforme acordado entre o comprador e o fornecedor. Por outro lado, os CPs consistirão de aço que atenda aos requisitos da Norma D 609, e serão limpos e preparados para revestimento em conformidade com o procedimento aplicável da Norma D 609. 6.3 Os CPs revestidos com pinturas ou revesti-

mentos não-metálicos não deverão ser limpos ou manuseados excessivamente antes do teste.

6.4 Sempre que se desejar determinar o desen-

volvimento de corrosão em uma área esfolada da pintura ou revestimento orgânico, uma arranhadura ou linha riscada deverá ser feita através do revestimento com um instrumento pontudo, de forma a expor o metal subjacente antes do ensaio. As condições para execução da arranhadura serão conforme definido no Método de Teste D 1654, salvo se acordado de outra forma entre o comprador e o fornecedor. 6.5 Salvo especificado em contrário, as bordas

cortadas de materiais chapeados, revestidos ou duplex, e as áreas contendo marcações de identi-ficação ou em contato com os cavaletes ou supor-tes, serão protegidas com um revestimento apro-priado estável sob as condições do processo.

Nota 1: Caso se deseje recortar CPs de peças ou de chapas de aço préviamente chapeadas, pinta-das ou de outra forma revestidas, as bordas cortadas serão protegidas cobrindo-se as mesmas com tinta, cera, fita adesiva ou outros meios efica-zes, de forma a impedir o desenvolvimento de um efeito galvânico entre tais bordas e as superfícies adjacentes do metal chapeadas ou de outra forma revestidas. 7. Posição dos CPs durante a exposição 7.1 A posição dos corpos-de-prova na câmara

de aspersão salina durante o ensaio deverá ser de tal forma que as seguintes condições sejam atendidas: 7.1.1 Salvo especificado em contrário, os CPs

serão suportados ou suspensos entre 15° e 30° da vertical, e preferivelmente paralelos à direção prin-cipal do fluxo da névoa através da câmara, basea-do na superfície dominante sendo testada. 7.1.2 Os CPs não deverão estar em contato um

com o outro, ou com qualquer material metálico ou qualquer outro material capaz de atuar como mecha. 7.1.3 Cada CP será posicionado de forma a

permitir livre exposição à névoa. 7.1.4 A solução salina de um corpo-de-prova não

deverá pingar sobre nenhum outro CP. Nota 2: Os materiais adequados para construção ou revestimento de cavaletes e suportes são vidro, borracha, plástico, ou madeira devidamente revestida. Metal nu não deverá ser usado. Os CPs serão preferivelmente apoiados pela base ou pela lateral. Tiras de madeira com fendas são adequadas para o suporte de panéis planos. A sus-pensão por ganchos de vidro ou corda encerada pode ser utilizada, desde que a posição especificada para os CPs seja obtida, se necessário por meio de suporte secundário na base dos CPs.

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8. Solução salina 8.1 A solução salina será preparada dissolven-

do-se 5 ± 1 partes por massa de cloreto de sódio em 95 partes de água do Tipo IV da Especificação D 1193 (exceto que para este processo os limites para cloretos e sódio poderão ser ignorados). O teor químico do sal deve merecer cuidado espe-cial. O sal usado deverá ser cloreto de sódio com não mais de 0,3% por massa de impurezas totais. Haletos (Brometo, Fluoreto e Iodeto), excluindo Cloreto, deverão constituir menos de 0,1% por massa do teor salino. O teor de cobre deverá ser inferior a 0,3 ppm por massa. Cloreto de sódio contendo agentes anti-aglutinantes não deverão ser usados, pois tais agentes poderão atuar como inibidores de corrosão. Vide na Tabela 1 uma lista destas restrições a impurezas. Mediante acordo entre o comprador e o fornecedor, poderá ser exigida uma análise e a determinação de limites para elementos ou compostos não especificados na composição química indicada acima.

Tabela 1 – Limites Máximos Aceitáveis para Níveis de Impureza em Cloreto de Sódio

A,B

________________________________________ Descrição da impureza Teor Aceitável

Impurezas totais ≤ 0,3 % Haletos (Brometo, Fluoreto e Iodeto) excluindo Cloreto ≤ 0,1 % Cobre < 0,3 ppm Agentes anti-aglutinantes 0,0 % A

Uma fórmula comum usada para calcular o teor de sal requerido por massa para atingir uma solução salina a 5% de uma massa conhecida de água é: 0,053 x Massa de Água = Massa de NaCl requerida A massa de água é 1 g por 1 mL. Para calcular a massa de sal requerida em gramas para misturar 1 L de uma solução salina a 5%, multiplicar 0,053 por 1000 g (35,27 oz., a massa de 1 L de água). Esta fórmula produz um resultado de 53 g (1,87 oz.) de NaCl requerido para cada litro de água para atingir uma solução salina a 5% por massa. O multiplicador 0,053 para o cloreto de sódio usado acima é derivado do seguinte: 1000 g (massa de um L cheio de água) dividido por 0,95 (a água é somente 95% da mistura total por massa) produz 1053 g. Este valor de 1053 g é a massa total da mistura de um L de água com uma concentração de cloreto de sódio a 5%. 1053 g menos o peso original do 1 L de água, 1000 g, resulta em 53 g para o peso do cloreto de sódio. 53 g do cloreto de sódio total, dividido pelas 1000 g originais de água, resulta em um multiplicador 0,053 para o cloreto de sódio. Como exemplo: para misturar o equivalente de 200 L (52,83 gl.) de uma solução de cloreto de sódio a 5%, misturar 10,6 kg (23,37 lbs) de cloreto de sódio em 200 L (52,83 gl.) de água. 200 L de água pesam 200.000 g. 200.000 g de água x 0,053 (multiplicador do cloreto de sódio) = 10.600 g de cloreto de sódio, ou 10,6 kg.

B A fim de garantir que a concentração de sal adequada

foi atingida ao se misturar a solução, recomenda-se que a solução seja verificada com um hidrômetro salinômetro ou um hidrômetro de gravidade específica. Ao se usar um hidrômetro salinômetro, a medição deverá estar entre 4 e 6% a 25°C (77°F). Ao se usar um hidrômetro de gravidade específica, a medição deverá estar entre 1,0255 e 1,0400 a 25%C (77°F).

8.2 O pH da solução salina deverá ser tal que,

quando pulverizada a 35°C (95°F), a solução cole-tada estará na faixa de pH de 6,5 a 7,2 (Nota 3). Antes da solução ser pulverizada, ela deverá estar livre de sólidos em suspensão (Nota 4). A medição do pH será feita a 25°C (77°F) usando um adequado eletrodo de vidro sensor de pH, um eletrodo de referência, e um sistema de medição de pH em conformidade com o Método de Teste E 70. Nota 3: A temperatura afeta o pH de uma solução salina preparada de água saturada com dióxido de carbono à temperatura ambiente, e o ajuste do pH pode ser feito por um dos três métodos seguintes: (1) Quando o pH de uma solução salina é ajustado à temperatura ambiente, e pulverizada a 35°C (95°F), o pH da solução coletada será maior do que a solução original devido à perda de dióxido de carbono na temperatura mais alta. Quando o pH da solução salina é ajustado à temperatura ambiente, torna-se portanto necessário ajustá-lo abaixo de 6,5 de forma a que a solução coleta-da após pulverização a 35%C (95°F) atinja os limites de pH de 6,5 a 7,2. Tome uma amostra de cerca de 50 mL da solução salina preparada à temperatura ambiente, ferva-a ligeiramente por 30 s, esfrie, e determine o pH. Quando o pH da solução salina for ajustado a 6,5 a 7,2 por este procedimento, o pH da solução pulverizada e coletada a 35°C (95°F) virá dentro desta faixa. (2) O aquecimento da solução salina até o ponto de fervura e o seu resfriamento até 35°C (95°F), mantendo-a em 35°C (95°F) por aproximadamente 48 h. antes de ajustar o pH, produz uma solução cujo pH não se altera materialmente quando pulverizada a 35°C (95°F). (3) O aquecimento da água da qual a solução salina é preparada a 35°C (95°F) ou acima, para expelir o dióxido de carbono, e o ajuste do pH da solução dentro dos limites de 6,5 a 7,2, produz uma solução cujo pH não se altera materialmente quando pulverizada a 35°C (95°F). Nota 4: A solução salina recém-preparada pode ser filtrada ou decantada antes de ser colocada no reserva-tório, ou a ponta do tubo conduzindo desde a solução até o pulverizador pode ser coberta com uma camada dupla de gaze a fim de impedir a obstrução do bico. Nota 5: O pH pode ser ajustado por adições de ácido clorídrico diluído grau reagente ACS, ou soluções de hidróxido de sódio.

9. Suprimento de ar 9.1 O suprimento de ar comprimido para a Torre

Saturadora de Ar deverá estar isento de graxa, óleo e impurezas antes do uso, através da passagem por filtros mantidos em boas condições. (Nota 6) Este ar deverá ser mantido a uma pressão suficiente na base da Torre Saturadora de Ar para atingir as pressões sugeridas da Tabela 2 no topo da Torre.

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Nota 6: O suprimento de ar poderá ficar isento de óleo e impurezas passando-se o mesmo através de um extrator de óleo/água adequado (que é disponível no mercado) para impedir que o óleo atinja a Torre do Satu-rador de Ar. Muitos extratores de óleo/água possuem um indicador de validade, e isto deverá ser considerado nos intervalos recomendados para manutenção preventiva.

9.2 O suprimento de ar comprimido para o bico

ou bicos aspersores será condicionado introduzin-do-se o mesmo no fundo de uma torre cheia de água. Um método comum de introdução do ar é através de um dispositivo de dispersão de ar (vide X1.4.1). O nível da água deverá ser mantido auto-máticamente a fim de assegurar uma umidificação adequada. É prática comum manter a temperatura nesta torre entre 46 e 49°C (114 e 121°F), a fim de compensar o efeito resfriador da expansão à pressão atmosférica durante o processo de pulve-rização. A Tabela 2 em 9.3 desta norma mostra a temperatura, a diferentes pressões, que são comumente usadas para compensar o efeito resfriador da expansão à pressão atmosférica. 9.3 Atenção especial deverá ser dada à relação

entre a temperatura e a pressão da torre, pois esta relação pode ter impacto direto na manuten-ção das taxas de coleta corretas (Nota 7). É preferível saturar o ar a temperaturas bem acima da temperatura da câmara como garantia de uma névoa úmida conforme listado na Tabela 2.

Tabela 2 – Temperatura e Pressão Sugeridas para o topo da Torre Saturadora de Ar, para operação

de um teste a 35°C (95°F)

Pressão de Ar, kPa

Tempera-tura, °C

Pressão de Ar, psi

Tempera-tura, °F

83 46 12 114

96 47 14 117

110 48 16 119

124 49 18 121

Nota 7: Se a torre for operada fora destas faixas suge-ridas de temperatura e pressão para atingir as taxas de coleta corretas descritas em 10.2 desta norma, outros meios de verificação da taxa de corrosão adequada na câmara deverão ser estudados, tais como o uso de amostras de controle (painéis de conhecido desempenho no teste conduzido). É preferível que sejam fornecidos painéis de controle que agrupem o desempenho previsto da amostra. Os controles permitem a normalização das condições de teste durante a execução repetida do teste e também oferecem comparações dos resultados do ensaio a partir de diferentes repetições do mesmo teste. (Vide Apêndice X3, Análise das Condições Corrosivas, para procedimentos sobre perda de massa).

10. Condições na Câmara de Aspersão Salina 10.1 Temperatura: A zona de exposição da

câmara de aspersão será mantida a 35 + 1.1 – 1,7°C (95 + 2 – 3°F). Cada ponto de ajuste e sua

tolerância representam um ponto de controle operacional para as condições de equilíbrio em uma locação isolada no gabinete que pode não representar necessariamente uniformidade de condições em todo o gabinete. A temperatura dentro da zona de exposição do gabinete fechado será registrada (Nota 8) pelo menos duas vezes por dia e com pelo menos 7 h. de intervalo (exceto aos sábados, domingos e feriados quando o teste de aspersão salina não é interrompido para expo-sição, rearranjo ou remoção das amostras de teste, ou para verificar e reencher a solução no reservatório). Nota 8: Um método adequado de registro da tempera-tura é através de um dispositivo de registro contínuo ou de um termômetro que possa ser lido do lado de fora do gabinete fechado. A temperatura registrada deve ser obtida com a câmara de aspersão fechada, com o fim de evitar uma falsa leitura baixa devido ao efeito de bulbo úmido quando a câmara é aberta.

10.2 Pulverização e Quantidade de Névoa: Colo-

car pelo menos dois coletores de névoa limpos por torre de aspersão dentro da zona de exposição, de forma a que nenhuma gota da solução seja coleta-da pelos corpos-de-prova ou qualquer outra fonte. Posicionar os coletores na proximidade das amos-tras, um o mais próximo de qualquer bocal, e o outro o mais longe de todos os bocais. Um arranjo típico é mostrado na Fig. 1. A névoa deverá ser tal que, para cada 80 cm² (12,4 pol²) de área de coleta horizontal, serão coletados de 1,0 a 2,0 mL da solu-ção por hora baseado em um funcionamento médio de pelo menos 16 h. (Nota 8). A concentração de cloreto de sódio será de 5 ± 1 % em massa (Notas 9 a 11). O pH da solução coletada será de 6,5 a 7,2. A medição do pH será processada conforme descrito em 8.2 (Nota 3). Nota 9: Dispositivos coletores apropriados são funis de vidro ou plástico com os bicos inseridos através de tampas dentro de cilindros graduados, ou pratos de crista-lização. Funis e pratos com um diâmetro de 10 cm (3,94”) têm uma área de aproximadamente 80 cm² (12,4 pol²). Nota 10: Uma solução possuindo uma gravidade especí-fica de 1,0255 a 1,0400 a 25°C (77°F) atenderá aos requi-sitos de concentração. A concentração de cloreto de sódio pode também ser determinada utilizando-se um medidor de salinidade adequado (por exemplo, usando um eletro-do de vidro seletivo de íon de sódio), ou por colorimetria como segue. Diluir 5 mL da solução coletada a 100 mL com água destilada e agitar bem; colocar com uma pipeta uma quantidade de 10 mL dentro de um prato ou recipien-te de evaporação; adicionar 40 mL de água destilada e 1 mL de solução de cromato de potássio a 1% (isenta de cloretos) e dosar com uma solução de nitrato de prata a 0,1 N até o aparecimento de uma coloração vermelha permanente. Uma solução que requeira entre 3,4 e 5,1 mL de solução de nitrato de prata a 0,1 N atenderá às exigências de concentração. Nota 11: Soluções salinas de 2 a 6% apresentarão os mesmos resultados, embora para uniformidade os limites sejam estabelecidos em 4 a 6%.

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10.3 O bico ou bicos serão direcionados ou

defletidos de tal forma que a solução espargida não caia diretamente sobre os corpos-de-prova. 11. Continuidade da exposição 11.1 Salvo indicado em contrário nas especifi-

cações relativas ao material ou produto sendo testado, os ensaios deverão ser contínuos durante o período inteiro dos testes. A operação contínua implica em que a câmara seja fechada e a pulve-rização funcionando ininterruptamente exceto pelos curtos intervalos diários necessários para inspecio-nar, rearranjar ou remover amostras, para checar e reencher a solução no reservatório, e para fazer os registros necessários descritos na Seção 10. As operações serão programadas de forma a que estas interrupções sejam reduzidas a um mínimo. 12. Período de exposição 12.1 O período de exposição será conforme

designado pelas especificações relativas ao mate-rial sob testes, ou mediante acordo mútuo entre o comprador e o fornecedor. Nota 12: Os períodos de exposição recomendados devem ser acordados entre o comprador e o fornecedor, porém sugere-se que períodos de múltiplos de 24 horas sejam estabelecidos. 13. Limpeza dos CPs testados 13.1 Salvo especificado em contrário nas espe-cificações relativas ao material ou produto sob testes, os corpos-de-prova serão tratados como segue, ao final dos ensaios: 13.1.1 Os CPs serão removidos cuidadosamente.

13.2 Os CPs serão ligeiramente lavados ou

banhados em água corrente limpa com tempera-tura não superior a 38°C (100°F) a fim de remover depósitos salinos da superfície, e então imediata-mente secos. 14. Avaliação dos resultados 14.1 Um exame cuidadoso e imediato será reali-

zado conforme prescrito nas especificações relati-vas ao material ou produto sob testes, ou de acor-do com mútuo entendimento entre o comprador e o fornecedor. 15. Registros e relatórios 15.1 As seguintes informações deverão ser

registradas, a menos que seja prescrito de outra forma nas especificações pertinentes ao material ou produto submetido a ensaios: 15.1.1 Tipo de sal e água utilizados na prepara-

ção da solução salina. 15.1.2 Todas as leituras da temperatura dentro

da zona de exposição da câmara. 15.1.3 Registros diários dos dados obtidos de

cada dispositivo coletor de névoa, incluindo o seguinte: 15.1.3.1 Volume da solução salina coletada, em

milímetros/hora por 80 cm² (12,4 pol²). 15.1.3.2 Concentração ou gravidade específica

a 35°C (95°F) da solução coletada. 15.1.3.3 pH da solução coletada.

Coletores

Câmara de Névoa

Nota: Esta figura mostra um arranjo de coletor de névoa típico para um gabinete único de torre de pulverização. O mesmo arranjo de coletor é também aplicável a construções de gabinetes de torres múltiplas, bem como aos de torres horizontais (tipo “T”).

Fig. 1 – Arranjo de Coletores de Névoa

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15.2 Tipo do corpo-de-prova e suas dimensões,

ou número ou descrição da peça. 15.3 Método de limpeza dos CPs antes e após

os ensaios. 15.4 Método de suporte ou suspensão da amos-

tra na câmara de aspersão salina. 15.5 Descrição da proteção usada, requerida

conforme 6.5. 15.6 Tempo de exposição.

15.7 Interrupções na exposição, causa, e

duração. 15.8 Resultados de todas as inspeções. Nota 13: Se alguma solução salina pulverizada que não contatou os CPs for devolvida ao reservatório, é aconse-lhável registrar a concentração ou gravidade específica desta solução também.

16. Palavras-chave 16.1 ambiente corrosivo controlado; condições

corrosivas; perda de massa determinante; exposi-ção à pulverização (nebulização) salina.

APÊNDICES

(Informações não obrigatórias)

X1. CONSTRUÇÃO DA APARELHAGEM DE TESTES

X1.1 Gabinetes X1.1.1 Gabinetes de pulverização salina padro-

nizados são disponíveis em diversos fornecedo-res, porém determinados acessórios pertinentes são requeridos antes que eles operem conforme esta norma e produzam um controle consistente para duplicação dos resultados. X1.1.2 O gabinete consiste de câmara básica,

uma torre de saturação de ar, um reservatório de solução salina, bicos pulverizadores, suportes para amostras, dispositivos para aquecimento da câmara, e controles adequados para manutenção da temperatura desejada. X1.1.3 Acessórios tais como um defletor ajustá-

vel adequado ou torre de nebulização central, controle automático de nível do reservatório de sal, e controle automático de nível para a torre de saturação de ar, são partes pertinentes ao equipa- mento. X1.1.4 As dimensões e formato do gabinete

deverão ser tais que a nebulização e a quantidade da solução coletada estejam dentro dos limites desta norma. X1.1.5 A câmara será construída de materiais

adequadamente inertes tais como plástico, vidro ou pedra, ou fabricados em metal e revestidos com materiais impermeáveis como plásticos, borracha, ou materiais tipo epóxi ou equivalente. X1.1.6 Toda tubulação que estiver em contato

com a solução ou nebulização salina deverá ser de material inerte, como plástico. A tubulação de respiro será de tamanho suficiente para que exista um mínimo de contrapressão, e deverá ser insta-lada de forma a que nenhuma solução fique

retida. A ponta exposta do tubo de respiro deverá ser protegida contra correntes de ar extremas que possam causar flutuação da pressão ou vácuo no gabinete. X1.2 Controle de temperatura X1.2.1 A manutenção da temperatura dentro da

câmara de sal poderá ser conseguida por vários métodos. É geralmente desejável controlar a temperatura das cercanias da càmara de pulveri-zação salina e mantê-la o mais estável possível. Isto pode ser conseguido colocando-se o equipa-mento em uma sala de temperatura constante, porém pode também ser realizado cercando-se a câmara básica com uma camisa contendo água ou ar a uma temperatura controlada. X1.2.2 A utilização de aquecedores de imersão

em um reservatório interno de solução salina ou dentro da câmara é prejudicial onde perdas térmi-cas sejam apreciáveis, devido à evaporação da solução e ao calor radiante sobre as amostras. X1.3 Bicos nebulizadores X1.3.1 Bicos nebulizadores aceitáveis podem

ser feitos de borracha endurecida, plástico, ou outros materiais inertes. O tipo mais comumente usado é construído de plástico. Bicos calibrados para o consumo de ar e regulados para a solução são também disponíveis. As características opera-cionais de um bico nebulizador típico são apresen-tadas na Tabela X1.1. X1.3.2 Pode-se observar de imediato que o con-

sumo de ar é relativamente estável às pressões normalmente usadas, porém uma redução notável na solução pulverizada ocorre se o nível da solução

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sofrer uma queda considerável durante o ensaio. Assim, o nível da solução no reservatório deve ser mantido automaticamente para garantir uma emissão uniforme de névoa durante o teste.

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X1.3.3 Se o bocal selecionado não pulverizar a

solução salina em gotículas uniformes, tornar-se-á necessário direcionar o jato a um defletor ou pare-de a fim de neutralizar as gotas maiores e impedir que elas atinjam os corpos-de-prova. Dependendo de um entendimento completo dos efeitos da pressão do ar, e assim por diante, é importante que o bico selecionado produza a condição dese-jada quando operado à pressão de ar selecionada. Os bicos não são necessariamente instalados em uma extremidade, porém podem ser colocados no centro e também podem ser direcionados vertical-mente até a uma torre adequada. __________ 8 Um dispositivo adequado para manter o nível de

líquido, tanto na torre de saturação como no reservatório da solução de teste, pode ser projetado por um grupo de engenharia local, ou pode ser adquirido de fabricantes de gabinetes de testes como um acessório.

Tabela X1.1 – Características Operacionais de Bicos Nebulizadores Típicos

Altu

ra d

o

Sifão

, cm

Vazão de Ar, dm³/min Consumo de

Solução, cm³/h

Pressão de Ar, kPa Pressão de Ar, kPa

34 69 103 138 34 69 103 138

10 19 26,5 31,5 36 2100 3840 4584 5256

20 19 26,5 31,5 36 636 2760 3720 4320

30 19 26,5 31,5 36 0 1380 3000 3710

40 19 26,6 31,5 36 0 780 2124 2904

Altu

ra d

o

Sifão

, p

ol.

Vazão de Ar, L/min Consumo de

Solução, mL/h

Pressão de Ar, psi Pressão de Ar, psi

5 10 15 20 5 10 15 20

4 19 26,5 31,5 36 2100 3840 4584 5256

8 19 26,5 31,5 36 636 2760 3720 4320

12 19 26,5 31,5 36 0 1380 3000 3710

16 19 26,6 31,5 36 0 780 2124 2904

X1.4 Ar para nebulização X1.4.1 O ar usado para nebulização deve ser

isento de graxa, óleo e impurezas antes do uso, através da passagem por filtros mantidos em boas condições. O ar ambiente pode ser comprimido, aquecido, umidificado e lavado em uma bomba rotativa selada por água se a temperatura da água for devidamente controlada. Ar purificado por outros meios pode ser introduzido no fundo de

uma torre cheia de água através de uma pedra porosa ou bocais múltiplos. O nível de água deve ser mantido automaticamente a fim de garantir uma umidificação adequada. Uma câmara operada em conformidade com este método e o Apêndice X1 terá uma umidade relativa entre 95 e 98%. Como as soluções salinas de 2 a 6% produzirão os mesmos resultados (embora para uniformidade os limites sejam estabelecidos em 4 a 6%), é preferível saturar o ar a temperaturas bem acima da temperatura da câmara como garantia de uma névoa úmida. A Tabela X1.2 mostra as temperaturas, a diferentes pressões, que são requeridas para contrabalançar o efeito resfriador da expansão à pressão atmosférica.

Tabela X1.2 – Requisitos de Pressão e Temperatura

para Operação de Teste a 95°F

Pressão do Ar, kPa 83 96 110 124 Temperatura, °C 46 47 48 49

Pressão do Ar, psi 12 14 16 18 Temperatura, °F 114 117 119 121

X1.4.2 A experiência tem mostrado que as

atmosferas mais uniformes na câmara de pulveri-zação são obtidas aumentando-se a temperatura do ar de nebulização o suficiente para compensar perdas térmicas, exceto aquelas que podem ser de outra forma substituídas a gradientes de temperaturas muito baixas X1.5 Tipos Construtivos X1.5.1 Um gabinete moderno de laboratório é

mostrado na Fig. X1.1. Câmaras com acesso para inspeção são normalmente construídas com um teto inclinado. Bicos nebulizadores adequada-mente colocados e direcionados evitam acúmulo e pingamento do teto. Os bicos podem ser coloca-dos no teto, ou a 0,91 m (3 pés) do solo e dirigidos para cima a 30° ou 60° sobre um passadiço. O número de bicos depende do tipo e capacida-de, e é relacionado à área do espaço de teste. Um reservatório de 11 a 19 L (3 a 5 gl.) é necessário dentro da câmara, com o nível controlado. As características principais de um gabinete com acesso para inspeção, que diferem bastante do tipo laboratório, são ilustradas na Fig. X1.2. A construção de um bico de plástico, tal como fornecido por diversos fabricantes, é mostrada na Fig. X1.3.

ASTM B 117 - 03 _________________________________________________________________

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Nota 1: θ – Ângulo da tampa, 90° a 125° 1 - Termômetro e termostato para controle do aquecedor (item nº 8) na base 2 - Dispositivo automático de nivelamento da água 3 - Torre de umidificação 4 - Regulador automático de temperatura para controle do aquecedor (item n° 5) 5 - Aquecedor de imersão, não-corrosível 6 - Entrada de ar, aberturas múltiplas 7 - Tubo de ar para o bico pulverizador 8 – Aquecedor da base 9 - Topo articulado, hidraulicamente operado, ou com contrapeso

10 - Braços para as hastes de suporte das amostras, ou mesa de testes 11 - Reservatório interno 12 - Bico pulverizador acima do reservatório, devidamente projetado, posicionado, e defletido 12A- Bico pulverizador alojado na torre de dispersão instalada preferivelmente no centro do gabinete (exemplos típicos) 13 - Selo de água 14 - Dreno e descarga combinados. Descarga no lado do espaço de teste oposto ao bico pulverizador (item 12), mas

preferivelmente em combinação com dreno, retentor de resíduos, e tubo de resíduos de tiragem forçada (itens 16, 17 e 19) 16 - Separação completa entre o tubo de resíduos de tiragem forçada (item 17) e a combinação de dreno e descarga

(itens 14 e 19) para evitar sucção ou contrapressão indesejável. 17 - Tubo de resíduos de tiragem forçada 18 - Dispositivo de nivelamento automático para o reservatório 19 - Retentor de resíduos 20 - Espaço de ar ou camisa dágua 21 - Mesa ou bancada de teste, bem abaixo da área do teto Nota 2: Esta figura mostra os vários componentes incluindo arranjos alternativos dos bicos pulverizadores e reservatório da

solução.

Fig. X1.1 – Gabinete Típico de Pulverização Salina

ASTM B 117 - 03 _________________________________________________________________

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Nota: Os controles são geralmente os mesmos do gabinete menor tipo laboratório (fig. X1.1), porém são dimensionados para comportar o espaço cúbico maior. A câmara possui as seguintes características: θ - Ângulo do teto, 90° a 125° 1 - Painéis externos com isolamento espesso 2 - Espaço de ar 3 - Aquecedores de densidade de baixa wattagem, ou serpentinas de vapor 4 - Porta simples ou dupla, de abertura plena (tipo refrigeração), com soleira inclinada para dentro 5 - Janelas de inspeção 6 - Respiro da câmara interna 7 - Dreno da câmara interna 8 - Painéis de dutos no piso

Fig. X1.2 – Câmara com acesso para inspeção, dimensões gerais 1,5 m x 2,4 m. (5 pés x 8 pés) e acima

X2. USO DO TESTE DE PULVERIZAÇÃO (NEBULIZAÇÃO) SALINA EM PESQUISA

X2.1 Esta norma é usada primariamente para

qualificação de processo e aceitação de qualida-de. Com relação a quaisquer aplicações novas, torna-se essencial correlacionar os resultados desta norma com os resultados da exposição real no campo. (Vide Fig. X2.1). X2.2 A nebulização salina tem sido utilizada em

escala considerável para o fim de comparar dife-rentes materiais ou acabamentos. Deve-se notar que não existe normalmente uma relação direta

entre resistência à pulverização (nebulização) salina e resistência à corrosão em outros meios, pois a química das reações, incluindo a formação de películas e o seu valor de proteção, freqüente-mente varia bastante com as condições de precisão encontradas. O pessoal bem informado está ciente da composição errática das ligas básicas, da possibilidade de grandes variações na qualidade e espessura dos itens chapeados produzidos nos mesmos racks ao mesmo tempo, e da conseqüente necessidade de uma determina-

Solução

Fig. X1.3 – Bico Pulverizador Típico

Ar

ASTM B 117 - 03 _________________________________________________________________

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ção matemática do número de corpos-de-prova necessários para constituir uma amostra adequada para fins de ensaios. Neste sentido, cabe destacar que a Norma B 117 não é aplicável ao estudo ou ensaio de revestimento de cromo (níquel-cromo) decorativo no aço ou em fundidos sob pressão à base de zinco, ou de revestimento de cádmio em aço. Para esta finalidade, o Método B 368 e a Norma G 85 estão disponíveis, os quais são também considerados por alguns como supe-riores para comparação do alumínio quimicamente

tratado (cromado, fosfatizado, ou anodizado),

muito embora não se tenha chegado a conclusões

finais sobre a validade dos resultados de testes

relativos à experiência em serviço. A Norma B

117 e a Norma G 85 são consideradas como de

grande utilidade na avaliação do comportamento

relativo de materiais estreitamente relacionados

em atmosferas marinhas, pois elas simulam as

condições básicas com alguma aceleração devido

ou à umidade ou à temperatura, ou ambas.

(1) Solução salina: 5 ± 1 partes por massa de cloreto de sódio (NaCl) em 95 partes por massa de água Tipo IV da

Especificação D 1193. (2) pH de 6,5 a 7,2 da solução coletada. (3) A zona de exposição da câmara de nebulização salina deverá ser mantida em 35 + 1,1 – 1,7°C (95 + 2 – 3°F). Cada

ponto de ajuste e sua tolerância representam um ponto de controle operacional para as condições de equilíbrio em uma locação isolada do gabinete que pode não representar necessariamente a uniformidade das condições através do gabinete.

(4) Névoa a uma taxa de 1,0 a 2,0 mL/h para cada 80 cm² de área horizontal de coleta.

Nota: As linhas tracejadas no gráfico indicam limites de tolerância na temperatura.

HORAS

EXPOSIÇÃO CONTÍNUA

ASTM B 117 - 03 _________________________________________________________________

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X3. AVALIAÇÃO DAS CONDIÇÕES CORROSIVAS

X3.1 Geral: Este apêndice abrange painéis de

teste e procedimentos para avaliação das condi-ções corrosivas dentro de um gabinete de asper-são salina. O procedimento envolve a exposição de panéis de teste construídos em aço, e a deter-minação das suas perdas de massa em um perío-do de tempo especificado. Isto pode ser feito men-salmente ou com mais freqüência a fim de garan-tir uma operação consistente ao longo do tempo. Ele é útil também para correlacionar as condições corrosivas entre gabinetes diferentes. X3.2 Painéis de testes: Os painéis de testes

requeridos, 76 x 127 x 0,8 mm (3,0 x 5,0 x 0,315”) são construídos de aço carbono laminado a frio, grau comercial, conforme SAE 1008 (UNS G10080). X3.3 Preparação dos painéis antes dos testes:

Limpar os painéis antes dos testes somente por desengraxamento, de forma a que as superfícies fiquem isentas de sujeira, óleo, ou outras matérias estranhas que possam influenciar os resultados dos ensaios. Após a limpeza, pesar cada painel em uma balança analítica ao valor mais próximo de 1,0 mg, e registrar a massa. X3.4 Posicionamento dos painéis de testes:

Colocar um mínimo de dois painéis submetidos a pesagem no gabinete, com o comprimento de 127 mm (5,0”) suportado a 30° da vertical. Colocar os painéis na proximidade dos coletores de condensado. (Vide Seção 6). X3.5 Duração do ensaio: Expor os painéis à

névoa salina durante 48 a 168 horas. X3.6 Limpeza dos painéis de teste após expo-sição: Após a remoção dos painéis de dentro do

gabinete, enxaguar cada painel imediatamente com água corrente de torneira a fim de remover o sal, e enxaguar em água de grau reagente (vide Especificação D 1193, Tipo IV). Limpar química-mente cada painel por 10 minutos a uma tempe-ratura de 20 a 25°C em uma solução fresca preparada como segue: Misturar 1000 mL de ácido clorídrico (sp gr 1.19)

com 1000 mL de água de grau reagente (D 1193, Tipo IV) e adicionar 10 g de hexametilenotetramina. Após a limpeza, enxaguar cada painel com água grau reagente (Tipo IV) e secar (vide 13.2).

X3.7 Determinação da perda de massa: Imedi-

atamente após a secagem, determinar a perda de massa através de nova pesagem e subtrair a massa do painel, após exposição, de sua massa original.

Tabela X3.1 – Estatísticas de repetitividade

Nota:

Baseado em duas réplicas em cada curso de testes.

Nº = número de gabinetes de nebulização salina

diferentes no programa de testes; r = limites de

repetitividade 95%, g; Cv = Sr/avg, coeficiente de

variação, %; e Sr = desvio padrão de repetitividade, g.

Ma

teri

ais

Du

raç

ão

do

Te

ste

, h

Perd

a m

éd

ia

de m

assa, g

Sr g Cv, % r, g Nº

QP1 48 0,8170 0,0588 7,20 0,1646 12

QP1 96 1,5347 0,1048 7,28 0,2934 12

QP1 168 2,5996 0,2498 9,61 0,6994 12

AP 48 0,7787 0,0403 5,17 0,1128 10

AP 96 1,4094 0,0923 6,55 0,2584 10

AP 168 2,4309 0,1594 6,56 0,4463 10

QP2 48 0,8566 0,0686 8,01 0,1921 5

QP2 96 1,5720 0,0976 6,21 0,2733 5

QP2 168 2,7600 0,2588 9,38 0,7246 5

Tabela X3.2 – Estatísticas de Reprodutibilidade

Nota:

Nº = número de cabines de nebulização salina diferentes

no programa de testes; R = limites de reprodutibilidade

95%, g; Cv = SR/avg, coeficiente de variação, %;

e SR = desvio padrão de reprodutibilidade, g.

Ma

teri

ais

Du

raç

ão

do

Te

ste

, h

Perd

a m

éd

ia

de m

assa, g

SR, g Cv, % R, g Nº

QP1 48 0,8170 0,0947 11,58 0,2652 12

QP1 96 1,5347 0,2019 14,02 0,5653 12

QP1 168 2,5996 0,3255 12,52 0,9114 12

AP 48 0,7787 0,0805 10,33 0,2254 10

AP 96 1,4094 0,1626 11,54 0,4553 10

AP 168 2,4309 0,3402 14,00 0,9526 10

QP2 48 0,8566 0,1529 17,85 0,4281 5

QP2 96 1,5720 0,1319 8,39 0,3693 5

QP2 168 2,7600 0,3873 14,03 1,0844 5

ASTM B 117 - 03 _________________________________________________________________

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X3.7.1 Os dados gerados no estudo interlabora-

torial utilizando este método estão disponíveis na ASTM como um Relatório de Pesquisa, podendo ser obtidos no ASTM Headquarters, Request nº G1-1003. X3.8 Precisão e viés (bias) – Teste do painel

de aço X3.8.1 Um programa de teste interlaboratorial

usando três diferentes conjuntos de painéis de aço UNS G10080, 76 x 127 x 0,8 mm (3,0 x 5,0 x 0,315”) mostrou que a repetitividade da perda de massa dos painéis de aço, isto é, a consistência dos resultados da perda de massa que pode ser prevista quando painéis replicados são operados simultaneamente em um gabinete de nebulização salina, é dependente do tempo de exposição e do lote ou origem do painel. O programa interlabora-torial produziu desvios padrão de repetitividade, Sr, dos quais os limites de repetitividade de 95%, r, foram calculados como segue (vide Norma E 691): r = 2.8 Sr (X3.1) Os valores de Sr e r são indicados na Tabela

X3.1. Note-se que a taxa de corrosão do aço neste ambiente é quase constante por todo o intervalo de exposição , e que a relação do desvio padrão com a perda média de massa, o coeficien-te de variação, Cv, varia entre 5 e 10% com uma média ponderada de 7,4% e um r de ± 21% da perda média de massa.

X3.8.2 Este programa interlaboratorial também

produziu resultados na reprodutibilidade dos resultados, isto é, a consistência de resultados da perda de massa nos testes em diferentes labo-ratórios ou em diferentes gabinetes na mesma instalação. Este programa gerou desvios padrão de reprodutibilidade, SR, dos quais os limites de reprodutibilidade de 95%, R, foram calculados como segue (vide Norma E 691): r = 2.8 SR (X3.2)

Os valores de SR e R são apresentados na

Tabela X3.2. Note-se que a relação do desvio

padrão com a perda média de massa, o coeficien-

te de variação, Cv, varia entre 8 a 18% com uma

média ponderada de 12,7% e um R de ± 36% da

perda média de massa.

X3.8.3 A perda de massa do aço nesta norma

de nebulização salina depende da área do aço

exposta, temperatura, tempo de exposição,

preparação e pureza da solução salina, pH, condi-

ções de nebulização, e metalurgia do aço.

O procedimento do Apêndice X3 para medição da

corrosividade dos gabinetes de aspersão salina

neutra com painéis de aço não possui viés (bias),

devido ao valor de corrosividade da névoa salina

ser definido apenas em termos desta norma.