2 edio

2 edioCorroso

CORROSO

2008 Petrobras Petrleo Brasileiro S.A.Todos os direitos reservados

Petrleo Brasileiro S.A. - PETROBRASAvenida Chile, 65 20 andar Ala Norte SALA 2001CEP: 20031-912 Rio de Janeiro RJRevisado e Atualizado por:CLEBER CRISTIAN DA SILVA

UN REDUC

REDUC/OTndiceINTRODUO 05

TIPOS DE CORROSO 06

(a) Corroso atmosfrica 06

(b) Corroso galvnica 07

(c) Corroso em frestas 07

(d) Corroso pelo solo 07

(e) Corroso pela gua 08

(f) Outros tipos de corroso 09

(g) Formas e taxas de corroso 12

CORROSO INTERNA EM UNIDADES DE DESTILAO 15

(a) Corroso pela hidrlise de cloretos 15

(b) Corroso sob tenso no inox (srie 300) por cloretos do leo15

(c) Corroso por compostos de enxofre na bateria 16

(d) Corroso por hidrlise de cloretos no topo das torres 16

(e) Corroso pela soda 17

(f) Corroso por cristalizao de cloretos de amnio17

(g) Corroso pelo inibidor de corroso 17

(h) Corroso por compostos de enxofre 17

(i) Corroso sob tenso pelo H2S no ao-carbono18

(j) Empolamento por hidrognio18

(l) Corroso em fornos19

(m) Corroso por cidos naftnicos 20

CORROSO INTERNA NA REA FRIA DA UNIDADE DE CRAQUEAMENTO CATALTICO22

(a) Processo de gerao de hidrognio 22

(b) Empolamento pelo hidrognio 22

(c) Corroso sob tenso 23

CORROSO INTERNA EM UNIDADE DE TRATAMENTO DEA 24

(a) Corroso pela deteriorao da DEA 24

(b) Corroso sob tenso 24

CORROSO INTERNA EM UNIDADE DE UTILIDADES 25

(a) Corroso sob isolamento 25

(b) Corroso sob tenso por cloretos em ao inoxaustentico pelo isolamento trmico25

(c) Caldeira 26

.

CORROSO INTERNA EM UNIDADE DE HIDROTRATAMENTO 27

MONITORAO DA CORROSO 28

(a) Monitorao da corroso em unidades de destilao28

(b) Monitorao da corroso em unidade de craqueamento cataltico Fluido30

(c) Monitorao da corroso em unidades de utilidades 32

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 33

MONITORAO DA CORROSOFigura 1Sistema de topo da unidade de destilao ............................... 29Figura 2Sistema de fundo da unidade de destilao .............................. 30Figura 3Sistemas de controle de corroso ........................................... 31Figura 4Sensor de hidrognio de resposta lenta ................................... 31Figura 5Sensor de hidrognio de resposta lenta MULTITEST ............... 32Figura 6Sistema de gua de resfriamento e de mquinas ..................... 32[IntroduoTodos os metais e ligas esto sujeitos corroso. No h nenhum material que possa ser empregado em todas as aplicaes. At mesmo o ouro, conhecido por sua excelente resistncia ao da atmosfera, corrodo se exposto ao mercrio em temperatura ambiente. O ferro no corrodo por mercrio, mas enferruja rapidamente em presena do ar atmosfrico.Definiremos corroso como a deteriorao que ocorre quando um metal interage com o meio ambiente. A maioria dos componentes metlicos deteriora-se com o uso quando expostos a ambientes oxidantes ou corrosivos. Como impraticvel eliminar a corroso, o segredo de um bom projeto de engenharia est nos processos de controle da corroso.Esta apostila apresenta os processos de corroso mais comuns em uma refinaria, bem como as formas de controle e preveno desses processos.[Tipos de corroso(a) Corroso atmosfricaDesignamos genericamente de corroso atmosfrica os processos corrosivos em estruturas areas (ou estruturas no enterradas). O processo corrosivo pode ser representado pelas equaes a seguir:

A intensidade da corroso atmosfrica depende primariamente: (1) da umidade do ar; (2) do teor dos sais em suspenso e; (3) do teor de gases poluentes, especialmente o enxofre.Outros fatores podem influenciar tambm na corroso atmosfrica. So eles: Partculas slidas em suspenso: as partculas de poeira podem depositar-se nas superfcies metlicas, proporcionando o aparecimento de pilhas de aerao diferencial, alm de contribuir na reteno de umidade na superfcie metlica. Regime dos ventos: contribuem para dispersar poluentes ou para lan-los sobre estruturas metlicas. A ao dos ventos pode tambm provocar eroso (ventos com partculas abrasivas em suspenso) sobre os revestimentos protetores e at mesmo sobre as estruturas metlicas. Regime das chuvas: a chuva lava a atmosfera dos compostos poluentes que ela contm trazendo-os para a terra. Quando estes compostos so potencialmente corrosivos, eles atacam as estruturas num fenmeno chamado de chuva cida. TemperaturaProteo contra corroso atmosfrica Aplicar revestimentos orgnicos (pintura, por exemplo), metlicos ou inorgnicos; Selecionar metais resistentes corroso, como aos inoxidveis ou aos patinveis; Proteo catdica(b) Corroso galvnica

Denominamos de corroso galvnica o processo corrosivo resultante do contato eltrico de materiais dissimilares, em presena de um eletrlito. Este tipo de corroso ser to mais intenso quanto mais distantes forem os potenciais eletroqumicos dos materiais envolvidos. Tambm ter grande influncia a relao entre as reas andicas e catdicas. Esta relao dever ser a maior possvel, a fim de que o desgaste seja menor e mais uniformena rea andica.Proteo contra corroso galvnica Usar a proteo catdica; Interpor um isolante eltrico entre o material andico e catdico; Selecionar materiais relativamente prximos na srie galvnica; Aplicar revestimentos nas reas catdicas e quando possvel na rea catdica e andica. Deve-se evitar apenas o revestimento de reas andicas, pois, em caso de falha, pode haver a corroso localizada e muito intensa.(c) Corroso em frestasNas frestas, os metais esto sujeitos corroso por aerao diferencial e por concentrao diferencial. As frestas ocorrem normalmente em juntas soldadas com chapas sobrepostas, em juntas rebitadas de ligaes flangeadas, em ligaes roscadas, em chapas aparafusadas, entre outras possibilidades.Proteo de corroso em frestas Dar passe de vedao em juntas soldadas com chapas sobrepostas, eliminando assim as frestas; Vedar com massa as frestas em equipamentos e instalaes, antes da pintura, A aplicao da pintura, de modo geral, no veda frestas; Aplicar proteo catdica(d) Corroso pelo solo

Designamos de corroso pelo solo os processos corrosivos observados em estruturas metlicas enterradas. Estas estruturas so normalmente tubulaes, estacas, cabos de transmisso e tanques enterrados, entre outros.A intensidade da corroso pelo solo depende basicamente: (1) do teor de umidade; (2) da composio qumica e; (3) do pH do solo. Na prtica, utilizamos com freqncia o valor da resistividade eltrica do solo como ndice de sua agressividade. Um solo de baixa resistividade bem mais agressivo que um de alta resistividade, e possui mais sais minerais e umidade dissolvidos permanentemente.Os outros fatores que podem influenciar a corrosividade do solo so: Permeabilidade do solo: solos mais permeveis permitem maior aerao da estrutura, e conseqentemente maiores taxas de corroso; Presena de bactrias: certos tipos de bactrias aceleram processos corrosivos quando submetidas a condies especficas; Presena de poluentes.Proteo contra corroso do solo Aplicar revestimentos (principalmente orgnicos); Aplicar proteo catdica.(e) Corroso pela gua

So processos corrosivos observados em estruturas que esto em contato com meios aquosos, tais como estacas em piers, tubulaes submersas, embarcaes, instalaes de gua de refrigerao, instalaes de gerao de vapor e instalaes de tratamento e distribuio de gua. Nas estruturas em contato com gua doce, as taxas de corroso dependem das quantidades de sais, cidos e bases dissolvidos. As estruturas em contato com gua salgada esto sempre sujeitas a grandes taxas de corroso, que podem ser aumentadas na presena de poluentes.Outros fatores influentes na corrosividade de guas so: Velocidade de escoamento e temperaturas: as taxas de corroso aumentam com a velocidade do escoamento da gua em torno da estrutura metlica e tambm so diretamente proporcionais variao da temperatura; Presena de bactrias; Grau de aerao: quanto maior a quantidade de oxignio dissolvido na gua, mais corrosiva ela se torna.Proteo contra corroso pela guaNo caso de gua doce: Aplicar proteo catdica; Fazer desaerao do meio; Aplicar inibidores de corroso; Aplicar revestimentos; Selecionar materiais resistentes corroso.No caso de gua salgada: Aplicar proteo catdica; Aplicar revestimentos; Aplicar materiais resistentes corroso.(f) Outros tipos de corroso

Corroso por bactrias ou corroso microbiolgicaOs processos de corroso eletroqumica podem ser desencadeados ou acelerados por certos tipos de bactrias, em determinadas condies, provocando o que se denomina de corroso por bactrias, corroso microbiolgica ou ainda corroso bacteriana. A ocorrncia deste tipo de corroso no rara em tubulaes enterradas, principalmente em terrenos de alta umidade ou pantanosos. Pode incidir tambm em feixes de permutadores de calor (resfriadores e condensadores que operam com gua) e tubulaes de esgoto. J foram registrados casos de corroso microbiolgica em tanques de combustvel de avies a jato.A atuao das bactrias se d atravs da modificao do meio, tornando-o agressivo ou intensificando sua agressividade.Corroso intergranular

Tambm chamada de corroso intercristalina, a corroso intergranular ocorre com maior freqncia nos aos inoxidveis, porm incide tambm no alumnio, duralumnio, cobre e suas ligas, alm de outros materiais. Particularmente os aos inoxidveis austenticos (304, 309, 310, 316, 317), quando aquecidos prolongadamente na faixa de 400 a 950C, devido a tratamentos trmicos, processos de soldagem ou mesmo em trabalho nesta faixa de temperatura. Os aos ferrticos podem estar sensveis em torno de 925C. Um dos mecanismos mais aceitos para explicar a sensitizao o da precipitao de carbonetos de cromo no contorno dos gros, criando uma rea muito empobrecida em cromo na vizinhana daquele contorno.Como a passivao* dos aos inoxidveis s ocorre acima de um determinado teor de cromo na liga, os aos sensitizados, quando expostos a um eletrlito, mesmo pouco agressivo, apresentam uma rea ativa junto ao contorno dos gros (rea andica), formando uma pilha com o restante da rea passiva (rea catdica). Da resulta a corroso intergranular. Quando a sensitizao provocada por processos de sondagem, a corroso incide na zona afetada pelo calor, vizinha ao cordo da solda.(*) Passivao a modificao do potencial de um eletrodo no sentido de menor atividade mais catdico ou mais nobre devido formao de uma pelcula de produto de corroso. Esta pelcula chamada de pelcula passivante. Isto , o cromo presente na liga oxida-se em contacto com o oxignio do ar, formando uma pelcula, muito fina e estvel, de xido de crmio - Cr2O3 - que se forma na superfcie exposta ao meio. Ela chamada de camada passiva e tem a funo de proteger a superfcie do ao contra processos corrosivos.

Corroso por compostos de enxofre

Denominamos processos por corroso de enxofre os processos corrosivos observados em unidades de processo qumico, petroqumico ou na indstria do petrleo, onde o enxofre aparece como impureza ou como matria necessria. Ela incide tambm nas partes frias de equipamentos onde ocorre condensao dos gases de combusto de combustveis com alto teor de enxofre. Ocorre tambm devido chuva cida (Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 )

Corroso graftica

Chamamos de corroso graftica o processo corrosivo que ocorre nos ferros fundidos cinzentos, em presena de um eletrlito.Uma vez que a grafite um material muito mais nobre que o ferro, os veios e ndulos de grafite contidos nestes ferros fundidos agem como catodo em relao ao ferro, que ento corrodo. Desse modo, obser va-se que, em tubulaes velhas deste material, se encontra sobre ele uma camada porosa, de baixa resistncia, facilmente riscada com um estilete qualquer, constituda de grafite.Desincificao

Desincificao o processo corrosivo que se observa nas ligas de zinco principalmente lates utilizadas largamente em permutadores de calor e outros equipamentos. um processo seletivo semelhante ao encontrado na corroso graftica, pelo qual o zinco corrodo, deixando sobre a superfcie do material uma camada porosa de cobre, sem qualquer resistncia mecnica. Observa-se maior tendncia desincificao nos lates de alto teor de zinco, como, por exemplo, o metal muntz, o lato de alumnio no inibido (76% Cu, 22% Zn, 2% Al), alm de outros materiais da mesma famlia de ligas.Corroso em concreto

A corroso em concreto abrange, principalmente, os processos corrosivos que incidem na ferragem de reforo do concreto armado e alguns casos de deteriorao da prpria argamassa de cimento. Esta ferragem est sujeita corroso, tanto em estruturas areas como nas submersas e enterradas. O ataque devido infiltrao de umidade que alcana o metal. Isso muito facilitado no caso de pequenas espessuras no recobrimento da armadura do concreto.No caso de concreto com baixa porosidade e alta espessura de recobrimento da armadura, havendo pequena umidade, esta no chegar a constituir problema, pois a basicidade do concreto pode neutralizar sua ao agressiva.As atmosferas sulfurosas podem atacar cimentos ricos em aluminato triclcico (3CaO.Al2O3) e, alm de deteriorar o concreto, deixam a estrutura metlica exposta ao meio, intensificando o processo de degradao da estrutura.Corroso sob fadiga

A fadiga um processo de deteriorao mecnica dos materiais sujeitos a esforos cclicos. Quando o fenmeno se processa na presena de um eletrlito ou outro meio corrosivo a sua ao intensificada. A experincia mostra que um certo material exposto a ensaio de fadiga no vcuo exibe um determinado limite de fadiga maior do que quando o mesmo material ensaiado na presena de ar. Se a atmosfera circundante for agressiva, os limites de fadiga so menores ainda, e h meios em que o material no apresenta limite de fadiga, como o ao-carbono em gua salgada.O fenmeno se manifesta em trincas que se propagam na direo perpendicular aos esforos e, geralmente, inicia-se na superfcie onde h falhas capazes de concentrar tenses.Corroso sob tenso

A corroso sob tenso um processo de deteriorao de materiais metlicos submetidos a tenses estticas de trao. O processo corrosivo progride da superfcie para o interior do material, perpendicularmente direo das tenses, podendo provocar a fratura da pea. A falha do material se manifesta por meio de trincas, geralmente sem qualquer evidncia de corroso superficial. Esta trinca pode ser intragranular ou transgranular, dependendo principalmente do material.Os principais fatores que influenciam na corroso sob tenso so: Nvel das tenses aplicadas ou internas do material; Suscetibilidade do material ao fenmeno; Meio corrosivo; Tempo.Corroso sob tenso no ao inox (srie 300) por cloretos do isolamento

Fatores que influenciam: Isolamento com alto teor de cloretos (Cl-) e/ou baixo teor de silicatos (SiO 2-); Temperatura maior que 80C; Oxignio e gua; Ao inox com tenses residuais. Formas de controle: Controle por anlise qumica do isolamentocurva do ASTM C795

l de rocha

pssimosilicato

bom desempenho fibra cermica mais ou menosl de vidro

ruim(g) Formas e taxas de corroso

As taxas de corroso expressam a velocidade do desgaste verificado na superfcie metlica. A avaliao correta da taxas de corroso de grande importncia para a determinao da vida til provvel de equipamentos e instalaes industriais. Os valores das taxas de corroso podem ser expressos por meio da reduo de espessura do material por unidade de tempo, em mm/ano, ou em perda de massa por unidade de rea, por unidade de tempo, por exemplo, mg/(dm2.dia).As formas segundo as quais a corroso pode manifestar-se so definidas principalmente pela aparncia da superfcie corroda, sendo as principais listadas a seguir.Corroso uniformeQuando a corroso se processa de modo aproximadamente uniforme em toda a superfcie atacada. Esta forma comum em metais que no pelculas protetoras como resultado do ataque.Corroso por placas

Quando os produtos de corroso formam-se em placas que se desprendem progressivamente. comum em metais que formam pelculas inicialmente protetoras, mas que em seguida, ao se tornarem espessas, fraturam e perdem aderncia, expondo o material a novo ataque.Corroso alveolar

Quando o desgaste provocado pela corroso se d sob forma localizada, com o aspecto de cratera. freqente em metais formadores de pelculas semiprotetoras, ou quando se tem corroso sob depsito, como no caso da corroso por aerao diferencial.Corroso por pite

Quando o desgaste se d de forma muito localizada e de alta intensidade, geralmente com profundidade maior que o dimetro e bordos angulosos. A corroso por pite freqente em metais formadores de pelculas protetoras, em geral passivas, que, sob a ao de certos agentes agressivos, so destrudas em pontos localizados. Da tornam-se ativos, possibilitando uma corroso muito intensa. Um exemplo comum representado pelos aos inoxidveis austenticos em meios que contenham cloretos.Corroso intergranular ou intercristalina

Quando o ataque se manifesta no contorno dos gros, como no caso dos aos inoxidveis austenticos sintetizados, expostos a meios corrosivos.Corroso transgranular ou transcristalina

Quando o fenmeno se manifesta sob a forma de trincas, que se propagam pelo interior dos gros do material, como no caso da corroso sob tenso dos aos inoxidveis austenticos.Empolamento por hidrognio

O hidrognio na forma nascente se difunde no interior do metal formando H2 que ir romper o material.[Corroso interna em unidades de destilaoA anlise apresentada neste captulo est baseada nos esquemas das Figuras 1 e 2 das pginas 29 e 30.(a) Corroso pela hidrlise de cloretos o processo de corroso que ocorre na bateria de pr-aquecimento (destilao). O processo corrosivo pode ser representado pela equao:

(Mg/Ca)Cl2 + H2O HCl + (Mg/Ca)(OH)2(120C)PETRLEONaCl = 75% (no hidrolisa) CaCl2 = 15 a 20%MgCl2= 5 a 10%

60 a 600 ppmQuanto menor for o teor de sal contido no petrleo, mais completa ser sua hidrlise.(P-2103 A/C, P-2104 A/C, P-2106 A/B/C/D)(b) Corroso sob tenso no inox (srie 300) por cloretos do leo

o processo de corroso que ocorre em toda a bateria (destilao) at os P-2106. Os fatores que influenciam neste processo so: Temperatura; Cloretos; Oxignio e gua;. Ao inox.(c) Corroso por compostos de enxofre na bateria

o processo de corroso que ocorre nas correntes de resduo de vcuo (destilao). O processo corrosivo pode ser representado pela equao:

(d) Corroso por hidrlise de cloretos no topo das torres

O processo corrosivo pode ser representado pela equao:

(Mg/Ca)Cl2 + 2H2O 2HCl + (Mg/Ca)(OH)2Formas de controle:. Injeo de custicos. com soda fresca:

2NaOH + (Mg/Ca)Cl2

2NaCl + (Mg/Ca)(OH)2. com soda gasta:

Na2S + HCl

2NaCl + H2S ou2NaSH + 2HCl2NaCl + 2H S;. com amnia ou soluo amoniacal: HCl + NH3NH4Cl + H2;. com injeo de amina neutralizante.O controle feito atravs do pH, que deve ficar entre 5,7 e 6,2. Com soluo, o controle mais fcil e o pH mais estvel. Com injeo de inibidor de corroso amnico adsorvido na parede dos equipamentos.(e) Corroso pela sodaPode ocorrer corroso sob tenso no ao-carbono provocada pelo excesso de soda injetada. A quantidade de soda a ser injetada deve ser duas a quatro vezes maior do que a quantidade necessria para converter todos os cloretos de Ca e Mg, porm no deve ultrapassar 5lb/1000bbl (base seca).(f) Corroso por cristalizao de cloretos de amnio

Esta corroso ocorre sob o depsito de cloreto de amnio conforme as reaes a seguir:

Formas de controle: Controle de pH (entre 6,5 e 7,5); Injeo de amina neutralizante no lugar da amnia.(g) Corroso pelo inibidor de corroso

Fatores que influenciam: Concentrao alta; Temperatura da ordem de 100C.Forma de controle: Bico de asperso.(h) Corroso por compostos de enxofre

O processo corrosivo pode ser representado pela equao:Fatores que influenciam: Quando ocorre craqueamento trmico.Forma de controle: Substituir o material dos equipamentos e linhas de ao-carbono (por exemplo para ao 5%Cr). Quando o H2S j est dissolvido a reao a mesma.Forma de controle: Substituir o material dos equipamentos e linhas de ao-carbono para aos com mais de 12% de Cr ou alonizados.Caractersticas da corroso: Tubulaes com fluxo: tendem a corroer uniformemente; Tubulaes sem fluxo: tendem a corroer na geratriz superior. Locais susceptveis: Fornos; sada dos fornos; linhas de transferncias; diesel pesado; fundo de torres; i) Corroso sob tenso pelo H2S no ao-carbono

Processo corrosivo (teoria mais aceita): Corroso : H+ migra ponta da trinca ou pite; trinca ou pite : + tenso, maior trinca; contaminantes como CN- facilitam(j) Empolamento por hidrognio

Processo corrosivo: Corroso : H+ migra para vazios no interior do metal e tende a se alojar na ponta das trincas; Contaminantes como CN- facilitam a ocorrncia de corroso sob tenso e empolamento.(l) Corroso em fornos

Por cinzas fundidasFatores que influenciam: Compostos de vandio (V2O5 + O2);

Temperaturas acima de 550C.Formas de controle: leo combustvel com baixo teor de V; Operao com baixo excesso de O2 .Oxidao intensaAo-carbono: T > 550C Ao-liga 5% Cr: T > 750CFadiga trmica e mecnica:Trmicatemperatura alta + materiais diferentesMecnicaesforos cclicos e concentrao de tensesCorroso por condensao de cidos

Forma de controle: Lavagem com gua e neutralizao

Reduo do excesso de O2 na combusto

Reduo da quantidade de vandio no leo combustvel j que o vandio catalisa a reao de converso do SO2 em SO3FlunciaProcesso corrosivo:Em temperaturas muito elevadas a deformao plstica, devido a solicitaes mecnicas, cresce continuamente com o tempo at a fratura do material. A temperatura de fluncia depende da composio qumica do material.Forma de controle:Controle por diminuio das tenses.(m) Corroso por cidos naftnicosCIDOS NAFTNICOSR(CH2)nCOOHonde R = ciclopentanoNmero de neutralizao (N): mg/KOH por grama de leo cruN > 0,3 ShellN > 0,5 outros e PetrobrasTemperatura > 230C at 400C Mximo: 280CLocais susceptveis: Tubulaes com alta velocidade; Torres em regies de condensao entre 230C e 400C. Mximo:280C.

Formas de controle: Mistura petrleos de acidez mais baixa; Velocidade; Ao inox com teor de Mo > 2%; Materiais com + 7% Si (testes em laboratrio); Injeo de soda; Retirada dos cidos indstria de tintas.PESQUISA

NACI (Naftenic Acid Corrosion Index) CORROSO (mpy) = NACIPESO DO FILME DE CORROSO (mm/cm2)NACI < 10Corroso pelo enxofre ou oxidao10 < NACI < 100Corroso por naftnicos inibida por compostos de enxofreNACI > 100Corroso por cidos naftnicos severa[Corroso interna na rea fria da unidade de craqueamento cataltico(a) Processo de gerao de hidrognio

O ataque dos aos em solues aquosas de H2S e/ou cianetos provoca a gerao de hidrognio atmico na superfcie do metal, conforme reaes abaixo:

H2S + Fe ( FeS + 2HFe + 2H+ + 6CN- ( Fe(CN)-4 + 2HA presena de cianetos tambm provoca a remoo da camada de sulfeto de ferro que se forma na superfcie do metal, expondo novamente o metal ao ataque corrosivo.

FeS + 6CN- ( Fe(CN)-4 + S -2A presena de certos compostos, tais como polissulfeto e perxido de hidrognio transforma o cianeto livre em tiocianato, que no possui a mesma capacidade de destruio da camada de sulfeto de ferro, formada na superfcie do metal, interrompendo, assim, o processo corrosivo.Formas de controle: Injeo de perxido de hidrognio; Monitorao atravs de sensores de hidrognio; Acompanhamento da anlise qumica de cianeto livre.(b) Empolamento pelo hidrognio

O hidrognio migra pela rede cristalina do ao para regies de mais baixa concentrao. Quando encontra descontinuidades internas ou espaos vazios confinados, passa para a forma molecular. Quando esses tomos juntam-se formando uma molcula de H , esta no tem mais a capacidade de migrar pela rede cristalina do ao, pois existe um grande aumento do volume.Este acmulo de hidrognio nos espaos vazios no interior do ao faz com que haja um grande aumento da presso, provocando abaulamentos e rupturas.(c) Corroso sob tenso

O hidrognio interfere com os mecanismos de deformao dos aos reduzindo sua ductilidade e tenacidade. Peas com altos teores de hidrognio dissolvido e submetidas a tenses de trao podem desenvolver trincas.[Corroso interna em unidade de tratamento DEA(a) Corroso pela deteriorao da DEA

A decomposio da DEA (dietanolamina) provoca a formao de compostos quelantes que so extremamente corrosivos.Os fatores que provocam a degradao da DEA so os seguintes: Degradao trmica: devido alta temperatura do vapor do refervedor de fundo da torre de recuperao de DEA. Degradao por contaminao: pode ocorrer devido ao arraste de gua cida.Formas de controle: Controle da DEA fixa em no mximo 5% p/p; Controle do teor de slidos em DEA (mximo 30 ppm); Controle do teor de sais na carga (mximo 1 ppm em NaCl); Concentrao de DEA (mximo 20% p/p); Concentrao de cianeto livre em gua cida (mximo 20 ppm); Temperatura no fundo da regeneradora da DEA (limite superior 120C); Temperatura de vapor para reboiler (limite superior 125C); Acompanhamento da taxa de corroso atravs dos sensores.(b) Corroso sob tenso

A corroso sob tenso pode ocorrer devido ao alto teor de H2S que pode existir na DEA pobre.Forma de controle: Acompanhamento do teor de H2S em DEA pobre (manter entre 0,06 a 0,1%).[Corroso interna em unidade de utilidades(a) Corroso sob isolamento

Esta corroso ocorre em linhas isoladas que operam normalmente abaixo de 100oC, pelo acmulo de gua presa no isolamento. Em tubulao que aparece limo, samambaia ou outra vegetao qualquer sinal que a corroso est avanada.Piores isolamentos (ordem decrescente): fibra de vidro; l de rocha; fibrocermica; silicato de clcio. Locais possveis: Linhas de gs combustvel isoladas, porm com steam tracing fora de operao; Sob concreto fire proof; Linhas isoladas sem aquecimento e com trechos mortos; Drenos e vents destas tubulaes.(b) Corroso sob tenso por cloretos em ao inoxaustentico pelo isolamento trmico

Os maiores problemas podem ocorrer com isolamentos de l de rocha, onde o teor de cloretos elevado; na seqncia vem o silicato de clcio e por ltimo a fibra de vidro e a fibrocermica.(c) Caldeira

Presso de leo e gs nos queimadores:Quanto maior a presso, maior a velocidade de sada do combustvel e mais alta a chama, podendo gerar problemas nos tubos dos superaquecedores primrio e secundrio.Incidncia de chama nos tubos pode provocar cinzas e as seguintes consequncias: carbonetao; fluncia; fadiga trmica/mecnica. Corroso por cinzas fundidas:So provocadas devido ao excesso de oxignio nos gases e queima de combustveis com alto teor de vandio. A temperatura dos gases na sada do PAR abaixo de 150C provoca a condensao de cido sulfrico.[Corroso interna em unidade de hidrotratamentoTipicamente a corroso causada pelo H2S presente e/ou por outras impurezas como nitrognio, oxignio, aromticos e metais. O enfoque ser dado para o H2S.Na torre de condensao do GH (unidade de gerao de hidrognio), o processo corrosivo deve-se ao ataque por cido carbnico e tambm por eroso. Estes processos foram encontrados no topo da torre. Para solucionar o problema, o material do topo da torre foi substitudo por ao inox, o mesmo acontecendo com as tubulaes mais prximas.Para evitar o processo corrosivo nos permutadores resfriados com gua, a opo usar gua de caldeira quando o material dos permutadores for ao inox; no caso de se optar pelo uso de gua retificada, o material substitudo por ao-carbono, pois esta gua pode conter muitos cloretos, o que atacaria o inox. Na RPBC ocorreu contaminao da gua de refrigerao por gua cida, que furou uma linha e com isso a gua de refrigerao est atacando todo o sistema da refinaria. Na REPAR a prpria carga resfria o produto de sada e os permutadores que tm gua cida circulam dentro da prpria gua cida, ficando restritos na unidade e evitando a contaminao dosistema.Para evitar o ataque do oxignio ainda existente no sistema compreendido desde o topo da torre desoxigenadora at o permutador de topo (resfriador) situado entre a torre e o vaso de topo, a opo foi substituir o material ao-carbono por ao inox. A tubulao um trecho depois do permutador foi revestida com teflon e o restante continuou em ao-carbono. Em algumas refinarias este permutador de topo resfriado com gua, porm na REPAR resfriado com ar.No forno de reforma da REPLAN ocorreu corroso generalizada por condensao cida no PAF devido excessiva eficincia do equipamento. Como o ar frio estava roubando muito valor, desviaram parte do ar para evitar que o gs de combusto ficasse muito frio e corroesse o sistema.[Monitorao da corrosoAs tcnicas de monitorao da corroso so muito diversificadas. Nesta seo sero abordadas as mais usuais.No mtodo da massa de referncia verifica-se quanto o corpo de prova (cupom de corroso) perdeu de massa em um determinado perodo de tempo.No mtodo por resistncia eltrica utiliza-se o princpio da variao de resistncia de um elemento resistivo (fio, tubo, tira) em funo do decrscimo de espessura, ao longo do tempo, devido corroso (sonda ou sensor de corroso).No mtodo da resistncia da polarizao linear (LPR) se acompanham as reaes de eletrodo durante pequenos intervalos de polarizao e so usadas para medio de taxas de corroso em tempo real. A densidade de corrente associada a uma pequena polarizao do eletrodo diretamente proporcional taxa de corroso deste eletrodo.Na tcnica de permeao de hidrognio monitora-se a integridade dos equipamentos baseando-se no princpio da clula desenvolvida por Devanathan. Utiliza-se sensor de permeao de hidrognio acoplado externamente ao equipamento ou sensor de resposta rpida onde o fluido de processo passa internamente no sensor.(a) Monitorao da corroso em unidades de destilao

Os sistemas monitorados na unidade de destilao so: o sistema de topo e o sistema de fundo.Na monitorao do sistema de topo utilizam-se cupons de corroso, sondas de corroso, controle de pH dos vasos acumuladores de topo e injeo de produtos qumicos. Na Figura 1 apresentado um esquema simplificado do topo da unidade de destilao, em que esto representados os locais onde esto instalados cupons/sondas e os pontos de injeo de produtos qumicos.O acompanhamento feito utilizando-se o programa Monitor de corroso, que um programa de computao desenvolvido para controlar a corroso.

Figura 1 Sistema de topo da unidade de destilaoPara o sistema de fundo, sistema de monitorao da corroso por naftnicos, a Figura 2 mostra os locais onde esto instalados os cupons de corroso.

Figura 2 Sistema de fundo da unidade de destilao(b) Monitorao da corroso em unidade de craqueamento cataltico fluido

O controle efetuado atravs da injeo de perxido de hidrognio e circulao de gua de lavagem, conforme pode ser visto na Figura 3.Nesta unidade a monitorao da corroso est sendo feita atravs do acompanhamento on-line das clulas de hidrognio, para verificao do hidrognio que permeia as paredes de tubulaes e vasos, bem como atravs do acompanhamento das anlises de cianeto e tiocianato das amostras de gua retiradas do vaso V-2208. Na REPAR so usados trs sensores de hidrognio. Ver Figuras 4 e 5.

Figura 3 Sistemas de controle de corroso

Figura 4 Sensor de hidrognio de resposta lenta

Figura 5 Sensor de hidrognio de resposta lenta MULTITEST(c) Monitorao da corroso em unidades de utilidades

A monitorao da corroso feita atravs dos sistemas de gua de mquinas e de gua de resfriamento com uso de cupons de corroso instalados nos locais mostrados na Figura 6.

Figura 6 Sistema de gua de resfriamento e de mquinas[Referncias bibliogrficasDUTRA, Aldo Cordeiro. proteo catdica - Tcnicas de combate corroso. 3.ed. Rio de Janeiro: Intercincia. 1999.RUSSEL, John B. Qumica geral. 2.ed. So Paulo: Makron Books do Brasil. 1994. v 2.Foram utilizados como apoio os materiais desenvolvidos pela COPPE/UFRJ e os das refinarias da PETROBRAS.Curso de Formao

de Tcnicos de Operao Jr

do Abastecimento

Fe + H2SFeS + H2

(P-2111 A/B/C/D e P-2149)

2

2Fe + 2HCl2FeCl2 + 2H2

FeCl2 + H2SFeS + 2HCl

H2S + FeFeS + H2

Obs. : O local depende do Petrleo.

6

6

2

SO2/SO3 + H2OH2SO4/H2SO3

H2SO4/H2SO3 + Fe + O2FeSO4 + 4H2O

Fe + 2H2OFe(OH) (verde) + H2

2Fe(OH) + O2Fe2O3 (vermelha) + H2

Fe3O4 (preta) + O2Fe2O3

PAGE 3PETROBRAS ABASTECIMENTO 2008QualificAbast