O AÇO INOXIDÁVEL COMO GARANTIA DA SEGURANÇA ALIMENTAR DOS

PRODUTOS MINIMAMENTE PROCESSADOS

.

Congregar pessoas físicas e jurídicas que, no Brasil, se dediquem à pesquisa, fabricação, comercialização ou transformação do aço

inoxidável e seus insumos, para promover e divulgar a correta utilização do aço inoxidável

bem como novas aplicações, visando incrementar o seu consumo.

MERCADO BRASILEIRO DE INOXMERCADO BRASILEIRO DE INOX

AlimentosArquitetura Saúde

TransporteLinha Branca

Petroquímica

Açúcar e Álcool

Bens de Capital Cutelaria

EducaçãoTreinamento

SegmentaçãoAnálise

DiagnósticoPublicaçõesPromoção

NormalizaçãoLegislaçãoTributação

AssessoriaConsultoria

Programas

O Aço Inoxidável

COMBATE À CORROSÃO:

- Revestimento de superfícies (pintura / metalização)

- Desenvolvimento de ligas Aços Inoxidáveis

Oxidação das ligas Fe-Cr em atmosferas rurais em 52 meses.

Referência: José Antonio Nunes de Carvalho. Aços Inox - Características e propriedades de uso. Seminário Inox 2000. ACESITA

52 meses

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cromo, % (nas ligas Fe-Cr)

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

Aum

ento

de

peso

(g/p

oleg

ada2 )

O que é o Aço Inoxidável?Aço Inoxidável é uma liga ferro-carbono (aço) com pelo menos 10,5% de cromo. Este teor de cromo propicia a formação de um filme passivo

de proteção na superfície do aço inoxidável.

Aço-carbono Aço inoxidável

ProteProteçção contra a corrosãoão contra a corrosãoPinturaPinturaFilme passivoFilme passivo

CAMADA PASSIVA

-Formação rápida

-Estável – não se desprende

-Está em toda a superfície

-Não é porosa

-É invisível

Cuidar bem do aço inoxidável significa cuidar bem da sua Camada Passiva

CROMO (do INOX) + OXIGÊNIO (do ar) = CAMADA PASSIVA

Aço Inoxidável

Fe CrFe Cr

Fe Cr Fe Cr

O2

O2

O2O2

A base da qualidade higiênica do aço inoxidável

O2

Auto-regeneração do aço inoxidável

OUTROS ELEMENTOS DE LIGA

Além do cromo, os elementos de liga níquel, molibdênio, titânio, nióbio e outros, podem ser adicionados ao aço inoxidável a fim de produzir propriedades diferentes. Os aços inoxidáveis podem ser divididos em cinco categorias principais, a saber:

Efeito dos principais elementos de liga

• CromoMelhora a resistência à corrosão

• MolibdênioMelhora a resistência à corrosão causada

por cloretos e pela poluição

• NíquelMelhora a ductilidade, a dureza e a

soldabilidade

TIPOS

• Martensíticos• Ferríticos• Austeníticos• Duplex’s• Endurecíveis por precipitação

Aços Inoxidáveis Martensíticos

• Os aços inoxidáveis martensíticos foram os primeiros a serem desenvolvidos comercialmente (cutelaria) e possuem teores de carbono entre 0,1% e 1,2% e de cromo entre 12% e 18%.

AÇOS INOXIDÁVEIS MARTENSÍTICOS

AAÇÇOS INOXIDOS INOXIDÁÁVEIS VEIS MARTENSMARTENSÍÍTICOSTICOS

Tipo padrão:

420C ≥ 0,15Cr 12 /14

Tipo padrão:

420C ≥ 0,15Cr 12 /14

Outros tipos:

410440 A, B e CDIN 1.4110

Outros tipos:

410440 A, B e CDIN 1.4110

Aços Inoxidáveis Ferríticos

• Esta família de aços inoxidáveis contêm basicamente cromo como elemento de liga com teores variando entre 12% e 18%. Menos dúcteis que os austeníticos, não são endurecíveis por tratamento térmico.

AÇOS INOXIDÁVEIS FERRÍTICOSAAÇÇOS INOXIDOS INOXIDÁÁVEIS FERRVEIS FERRÍÍTICOSTICOS

Tipo padrão:

430C ≤ 0,12%Cr 16 /18%

Tipo padrão:

430C ≤ 0,12%Cr 16 /18%

Outros tipos:

409 439434 436444DIN 1.4509

Outros tipos:

409 439434 436444DIN 1.4509

Aços Inoxidáveis Austeníticos

• Adição de níquel em quantidade suficiente para mudar a estrutura cristalina (“ferrita” para “austenita”). Composição básica: 18% Cr e 8% Ni(tipo 304).

AÇOS INOXIDÁVEIS AUSTENÍTICOSAAÇÇOS INOXIDOS INOXIDÁÁVEIS AUSTENVEIS AUSTENÍÍTICOSTICOS

Tipo padrão:304

C ≤ 0,08%Cr 18 /20%Ni 8/10,5%

Tipo padrão:304

C ≤ 0,08%Cr 18 /20%Ni 8/10,5%

Outros tipos:

301 316304-L 316-L317 317-L321 347

Outros tipos:

301 316304-L 316-L317 317-L321 347

Aços Inoxidáveis Duplex’s

• Estes aços têm elevados teores de cromo (entre 18 e 28%) e teores limitados de níquel (entre 4,5 e 8%). Os teores de níquel são insuficientes para gerar uma estrutura totalmente austeníticae a combinação resultante de estrutura ferríticae austenítica é chamada “duplex”. A maioria dos duplex’s contém molibdênio na faixa de 2,5 a 4%.

• Principais tipos – “2205” e “2304”

Aços Inoxidáveis Endurecíveis por Precipitação

• Estes aços foram formulados para serem fornecidos na condição de solubilizados (na qual são usináveis), podendo ser endurecidos, após a fabricação, por um processo simples de envelhecimento em baixa temperatura.

• Principal tipo – “630”

O AÇO INOXIDÁVEL NA INDÚSTRIA DE ALIMENTOS

Material higiênico

Resistência à corrosão

Ausência de qualquer revestimento protetor

Superfície compacta que nãoapresenta porosidade

Baixa retenção bacteriológica

Facilidade de remoção bacteriológica emprocedimentos de limpeza e sanitização

Aço InoxidávelResistência à corrosão

Ausência de qualquer revestimento protetor

Superfície compacta que nãoapresenta porosidade

Facilidade de remoção bacteriológica emprocedimentos de limpeza e sanitização

Baixa retenção bacteriológica

Principais Atributos do Aço InoxidávelAlta durabilidadeAlta resistência à corrosãoResistência a temperaturas extremadas

Não contamina os alimentos via bactérias ou “pick-up”

Visual marcante e moderno

Facilidade de conformação e união

Acabamentos superficiais variados – lixados, polidos, decorados

Porque aço inoxidável?

MATERIAIS APLICAÇÕES RAZÃO

Aços inoxidáveis austeníticos

(ABNT 304 e 316)

Tanques de armazenamento, tubulações, válvulas, bombas, trocadores de calor, filtros e uso geral

Resistência à corrosão

Aços inoxidáveis ferríticos

(ABNT 430)

Guarnições, painéis exteriores não em contato com alimentos, componentes estruturais, tanques (por exemplo: tanques para azeite de oliva)

Resistência à corrosão e custos inferiores

Aços inoxidáveis martensíticos

(ABNT 410 e 420)

Componentes de corte (por exemplo: facas, lâminas de tesouras), componentes resistentes ao desgaste

Alto limite de resistência àtração e elevada dureza

superficial

Aços inoxidáveis endurecíveis por

preciptação(tipo 630)

Pistões, guias deslizantes, etc., componentes de corte, componentes resistentes ao desgaste

Elevada dureza superficial, alta resistência mecânica e

também muito boa resistência à corrosão

Aços inoxidáveis duplex’s

(tipos 2205 e 2304)

Trocadores de calor (por exemplo evaporadores para usinas de açúcar), vasos de pressão, reatores ou componentes de elevada resistência mecânica

Elevada resistência àcorrosão (particularmente resistência à corrosão sob tensão) e alta resistência

mecânica

PRINCIPAIS SETORES• Indústria da carne• Indústria do vinho• Indústria de laticínios• Indústria de bebidas• Águas Minerais• Indústria de massas alimentícias• Vegetais em conservas• Cozinhas industriais• Aplicações domésticas• Água potável

INDÚSTRIA DA CARNE

INDÚSTRIA DO VINHO

INDÚSTRIA DE LATICÍNIOS

INDÚSTRIA DE BEBIDAS

ÁGUAMINERAL

Tanques de armazenamen-to, tubulações

e conexões

Materiais: AISI 304 e AISI 316

INDÚSTRIA DE MASSAS ALIMENTÍCIAS

VEGETAIS EM CONSERVA

COZINHAS PROFISSIONAIS

APLICAÇÕES DOMÉSTICAS

PROBLEMAS QUE PODEM OCASIONAR A FORMAÇÃO DE BIOFILMES NOS

AÇOS INOXIDÁVEIS

1. Corrosão por pites causada pelo uso de produtos sanitizantes e/ou pela especificação errônea do tipo de INOX

2. Corrosão por frestas causada por falhas de projeto3. Arranhões e outros danos à superfície do aço inoxidável4. Procedimento de soldagem incorreto5. Tratamento inadequado das juntas soldadas6. Acabamento superficial rugoso

AS FORMAS DE CORROSÃO NOS AÇOS INOXIDÁVEIS

GALVÂNICA

EM FRESTAS

POR PITES

INTERGRANULAR

SOB TENSÃO

INOX 304 com acabamento jateadobruto exposto em ambiente salino.

Substâncias corrosivas na superfícieatravessam o filme passivo e causam

pites.

Corrosão por pites

Corrosão por pites em INOX 304(numa solução ácida com presença de cloretos).

Referência: Fontana & Greene. Corrosion Engineering. McGraw-Hill Book Company.

Relação entre temperatura e concentração de cloretos na corrosão por pites na água.

Referência: Sandvik Steel Corrosion Handbook. Stainless Steels.

0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1,0 2,0

100(210)

80(175)

60(140)

40(105)

20(68)

0(32)

T(oC/F)

Cl-(%)

Sem corrosãopor pites

Corrosãopor pites

AISI 304

AISI 316

1. Corrosão por pites causada pelo uso de produtos sanitizantes e/ou pela especificação errônea do tipo de INOX

- Os sanitizantes normalmente são produtos corrosivos ao INOX

- É importante que a escolha do sanitizante, bem como suas condições de aplicação (temperatura, tempo de ação, etc.) sejam determinadas em função do tipo de INOX e do seu acabamento superficial

- É essencial a realização da neutralização posteriormente àsanitização, observando-se o tempo de ação desta última

- INOX 304 não é resistente ao ataque do cloro ou de cloretos. Nestas circunstâncias o material sofre corrosão por pites

Corrosão em Frestas

Corrosão emfrestas quenão foramseladas paraprevenirinfiltração de água e sal

INOX 316 com polimentoespelhado

Locais propensos à Corrosão em Frestas

Se o projeto estiver exposto à umidade, evite oufeche as frestas para evitar a corrosão

Evite Use

Evite Use

Soldagem de tubos

Bom

Risco de corrosão(frestas)

2. Corrosão por frestas causada por falhas de projeto

- Não devem existir frestas nas partes do equipamento que entram em contato com o alimento

- São consideradas frestas qualquer encontro de duas superfícies

- Quando estas frestas existirem, estas devem ser “seladas” com um cordão de solda

3. Arranhões e outros danos à superfície do aço inoxidável

- Riscos são locais propícios à “ancoragem” de sujidades e micro-organismos

- Estes micro-organismos evoluem para a formação de colônias e, posteriormente, biofilmes

- Dentro desta ótica, qualquer dano superficial deve ser reparado

- Existem empresas especializadas em manutenção preventiva / corretiva do INOX

Remoção de manchas• Ferrugem

– Ácido nítrico, enxagüe com água

– Ácido fosfórico, enxagüe com água

– Ácido cítrico, enxagüe com água

– Abrasivo áspero e polimento• Manchas de óxido

– Ácido fosfórico e enxagüecom água

– Ácido oxálico e enxagüe com água

– Abrasivo suave

Métodos de limpeza a se evitar

• Produtos contendo cloretos• Produtos contendo ácidos• Escovas ou tecidos de aço-

carbono• Escovas ou tecidos

contaminados• Pós ou escovas abrasivas• Limpadores domésticos ou

limpadores de INOX semteste prévio

• Movimentos de limpezacontra o sentido do acabamento

4. Procedimento de soldagem incorreto

- Efeito da diluição

- Processos de soldagem

- Cuidados com a limpeza antes e após a soldagem

5. Tratamento inadequado das juntas soldadas

- A operação de soldagem ocasiona o desenvolvimento do “queimado de solda” (heat tint)

- Este queimado de solda prejudica o desempenho do INOX no tocante à resistência à corrosão

- Toda junta soldada deve passar por uma decapagem de modo a remover o queimado de solda

- Posteriormente à decapagem, a junta soldada deve ser submetida à operação de passivação, que regenera a camada passiva

“Queimado de solda” (Heat Tint)

10 ppm Oxigênio → 25000 ppm

AWS D18.2

Heat tint até número 3 é provavelmente aceitana maioria das aplicações para água

“Queimado de solda” (Heat Tint)

Decapagem

• Tratamentoquímico para

remover contaminação

metálica e “queimado de

solda” (heat tint)

• Norma ASTM A 380

Decapagemem Spray

Decapagem

Decapagem

Antes Depois

6. Acabamento superficial rugoso

- Quanto menos rugosa for a superfície do INOX, melhor serão suas características de resistência à corrosão (rugosidades inferiores a 0,8 μm para INOX e 1,6 μm para cordões de solda)

- O acabamento ideal é o eletropolido (operação de eletropolimento)

- Com o uso e a ação de agentes químicos (por exemplo, sanitizantes) a superfície do INOX pode vir a ter a sua rugosidade superficial aumentada

- Sempre que for o caso, empresas especializadas devem ser contratadas para a execução de serviços de recuperação do acabamento superficial do INOX

Alguns aspectos básicos

• Boas práticas de fabricação• Seleção do tipo correto• Acabamento superficial• Limpeza adequada

Por ex.:

Laminado Eletropolido

Outros aspectos importantes

• Cuidados na estocagem, manuseio e processamento do INOX

• Incrustação

• Boas práticas de fabricação

• Corrosão Microbiologicamente Influenciada(CMI)

Como evitar a Contaminação

Depósitos de poeira na superfície das chapas podem causar manchas de ferrugem

Partículas de poeira em suspensão resultantes do esmerilhamento de aços-carbono

A camada de poeira também pode absorver sais agressivos, especialmente em atmosferas marinhas ou industriais

A contaminação por óleo ou graxa também deve ser evitada

Recomenda-se cobrir o INOX estocado

CORTE DO AÇO INOX

Substituir o disco da máquina de corte por um disco próprio e exclusivo para o corte de aço inoxidável.

Corte de Perfis de INOX

ACABAMENTO DO AÇO INOXIDÁVEL

Nivelando a solda

838

Desempenho:Hotel, Japão• Água de abastecimentopúblico• 5 anos em serviço• Conexão do tipo“Pressfit” (304)

Antes da limpeza

Após a limpeza

Não ocorreunenhuma corrosão

INCRUSTAÇÃO

Limpeza do Socony Mobil Building após 30 anos, Nova York

Boas práticas de fabricação sãoessenciais

Porcasde aço-carbono

Heat tint(“queimado de solda”)

Estação de tratamento da águausada na parte sul da Inglaterra –localizada numa caverna sob o mar

Água de poço deixada no tanque após 3 meses

Detalhes sobre como evitar a CorrosãoMicrobiologicamente Influenciada (CMI)

• Alguns exemplos de CMI ocorreram quando testes de pressão hidrostáticaestavam sendo realizadoscom água não-tratada quetinha sido deixada no equipamento

• Remova sempre as marcasde “queimado de solda”

• Use água potável pararealizar testes hidrostáticos

• Drene e seque o equipamento ou ponha-oem uso imediatamente

EHEDG:European Hygienic Engineering & Design Group

O EHEDG oferece diretrizes nos aspectos de “engenharia higiênica” da fabricação segura e salutar dos alimentos. Estes aspectos são alcançados através da/o :

•Produção, publicação e atualização de diretrizes, disponíveis em vários idiomas. De modo a eliminar o distanciamento entre a teria e a prática, módulos de treinamento serão criados baseados nestas diretrizes. •Aprovação de equipamentos através de certificação para atender a fornecedores e fabricantes destes equipamentos. •Organização de conferências, encontros regionais e workshops•Atividades regionais •Aconselhamento para legisladores e grupos responsáveis por elaboração de normas técnicas (CEN, ISO, etc) EHEDG tem o apoio da Comunidade Européia por intermédio da rede temática HYFOMA, a qual é a rede européia para Manufatura Higiênica de Alimentos. Seu objetivo é direcionar o desenvolvimento e a disseminação de informação.

• Soldagem do aço inoxidável para alcançarrequisitos higiênicos, 1993;

• Passivação do aço inoxidável, 1998;• Materiais de construção de equipamentos em

contato com alimentos (em desenvolvimento)

EHEDG:Diretrizes

Outras diretrizes: www.ehedg.org

O EXEMPLO DA ITO EXEMPLO DA ITÁÁLIALIA

CONSUMO APARENTE (C.A.) DE AÇO INOXIDÁVEL NA ITÁLIA

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 01 03YEAR

TON

NES

0,02,04,06,08,010,012,014,016,018,020,022,024,0

kg /

pers

on

Apparent consumption Pro-capite apparent consumption

Ano de 2003C.A. = 1.313.730 t

C.A. per-capita = 22,8 kg/habitante

CONSUMO APARENTE DE AÇO INOXIDÁVELComparação entre os cinco maiores consumidores

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

APP

AR

ENT

CO

NSU

MPT

ION

(t /

'000

)

Germany

Italy

Japan

U.S.A.

China

CONSUMO APARENTE PER-CAPITA31,5

2,54,6

6,97,6

8,111,7

13,5

16,720,9

22,6

0 5 10 15 20 25 30 35

China

U.K.

USA

Canada

France

Spain

Japan

Germany

South Korea

Italy

Taiwan

kg / persona

Brasil = 1,4 kg /habitante (2005)

Ano de 2002 – Fonte: INCO

PARTICIPAÇÃO PROPORCIONAL DOS SEGMENTOS NO CONSUMO DE AÇO INOXIDÁVEL NA ITÁLIA

Foodstuffs20%

Catering12%

Energy5%

Pharmaceutical4%Chemical and

Petrochemical20%

Household appliances

18%

Other3%

Transport8%

Building and Infrastructure

10%

Porcentagem total do consumo do aPorcentagem total do consumo do açço inoxido inoxidáável na Itvel na Itáália lia devido aos segmentos relacionados a alimentos = 50%devido aos segmentos relacionados a alimentos = 50%

AÇO INOXIDÁVEL

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Marcelo de Castro-Rebello

marc@usp.br