pintura de aço galvanizado (sistema duplexseminariodecorrosao.com.br › src › uploads › 2018...
TRANSCRIPT
Organização :
Pintura de Aço Galvanizado (Sistema Duplex)- Principais Causas de Falhas Prematuras -
Fernando Fragata Heron Mendes Celso Gnecco
Fábio Krankel Felipe Naciuk
Sinergismo do SISTEMA DUPLEX
Dduplex = 1,5 a 2,3 (Dzinco + Dpintura )
Dependendo da agressividade do meio:
Fonte : J.F.H. Van EIJNSBERGEN, Duplex Systems, Else vier, p7, London (1994).
16 ?
Pintura de Aço Galvanizado (Sistema Duplex)- Principais Causas de Falhas Prematuras -
3
“Para pintar mal o AGN, é preferível não pintar, sob o ponto de vista deproteção”. Há que se ter em mente que o substrato agora é o AZIQe isso faz muita diferença na preparação da superfície e naespecificação dos esquemas de pintura.
“ Sempre que Possível, em Estruturas de Grande ComplexidadeGeométrica, Aplicar o Esquema de Pintura, Antes da Montagem ”.
Obviamente que esta decisão envolve uma análise da relaçãocusto/benefício, a qual vai depender, em muito, da necessidade daaplicação de esquema de pintura.
Pintura do Aço Galvanizado (AZIQ) Detalhes Prévios Importantes
aplicação de esquema de pintura.
Benefícios
Benefícios deste Processo
� Evita-se a contaminação da superfície
� Melhores condições operacionais para execução da preparação de superfície e redução de riscos quanto à eficiência na remoção de contaminantes.
� Maior facilidade para aplicação das tintas e, como conseqüência, menor possibilidade de ocorrências de falhas no revestimento.
� Facilidade para a realização dos serviços de inspeção e fiscalização e menor
Benefícios deste Processo
� Evita-se a contaminação da superfície
� Melhores condições operacionais para execução da preparação de superfície e redução de riscos quanto à eficiência na remoção de contaminantes.
� Maior facilidade para aplicação das tintas e, como conseqüência, menor possibilidade de ocorrências de falhas no revestimento.
� Facilidade para a realização dos serviços de inspeção e fiscalização e menor
Pintura do Aço Galvanizado (AZIQ) Detalhes Prévios Importantes
� Facilidade para a realização dos serviços de inspeção e fiscalização e menor risco de falhas nos serviços de manutenção futuros.
�Custo inicial mais elevado, porém pode-se tornar atrativo para condições de elevada agressividade.
� Facilidade para a realização dos serviços de inspeção e fiscalização e menor risco de falhas nos serviços de manutenção futuros.
�Custo inicial mais elevado, porém pode-se tornar atrativo para condições de elevada agressividade.
Cuidados na Montagem das Estruturas
As peças têm que ser transportadas, manuseadas e instaladas com cuidadopara evitar danos no revestimento. Pense no seu carro quando vai estacionar efaça o mesmo.
Após instalação, executar serviços de retoque (de acordo com a especificação)nas regiões eventualmente danificadas.
PROCESSO DE GALVANIZAÇÃO DESCONTÍNUO POR IMERSÃO
A QUENTE
Pintura de Aço Galvanizado (Sistema Duplex)- Principais Causas de Falhas Prematuras -
6
É importante ter-se um conhecimento básico do processo de galvanização, para entendimento de um número substancial de
falhas prematuras dos esquemas de pintura aplicados sobre aço galvanizado.
Desengraxe alcalino a
quente
Lavagem com água
Decapagem ácida HCl ou
H2SO4 (Q)
Lavagem com água
Etapas Básicas da Galvanização, Descontínua
Secagem por meio de calorSecagem por meio de calor
Fluxagem com ZnCl 2 / NH4Cl
Fluxagem com ZnCl 2 / NH4Cl
Imersão no Zinco fundido
Imersão no Zinco fundido
Resfriamento com água
Resfriamento com água
“Aço galvanizado bicromatizado”
“Aço galvanizado bicromatizado”
“Aço galvanizado”
“Aço galvanizado”
BicromatizaçãoBicromatização
Características dos Produtos de Corrosão do Zinco (pH)
Aplicação de Esmalte Sintético Diretamente na Superfície de Aço Galvanizado
Pênalti
Muitas vezes, por desconhecimento, comete-se este erro. Alé m disso, afacilidade de aplicação dos esmaltes sintéticos é também um fator motivadornas empresas que não possuem técnicos com conhecimento nest a área.
Condições e Características Superficiais do Aço Galvanizado
Novo Envelhecido
Condições Superficiais do Revestimento de Zinco
O Conhecimento das condições superficiais do revestimento de
zinco é fundamental para especificação correta do esquema de
pintura, especialmente no que diz respeito à preparação de
superfície e aos tipos de tinta a serem utilizados.
Diferentes Estágios de Oxidação
Aço Galvanizado Novo (AGN)
Aço Galvanizado “Envelhecido” (AGE)
Aço Galvanizado Novo (AGN): Fator Rugosidade
A ausência de rugosidade ou uma rugosidade muito baixa é um fatordesfavorável, no que diz respeito à aderência, principalme nte para filmesmuito duros, de alta coesão e baixa concentração volumétrica depigmento (tintas brilhantes).
Tinta de acabamento de proteção por barreira com alta coesão
aplicada diretamente sobre AZIQ novo (sem rugosidade)
Aço Galvanizado Novo (AGN) : Fator Rugosidade
Aço Galvanizado Novo (AGN) : Fator Rugosidade
Em face ao exposto, especialmente no caso do aço galvanizadonovo (AGN), a superfície tem que ser preparada de modo que possaproporcionar e manter boa aderência dos revestimentos por p intura.
� O jateamento abrasivo ligeiro;
� O lixamento e/ou escovamento;
15
�A aplicação de tintas de fundo reativas com o reves timento de zinco
� A fosfatização;
� A cromatização e,
NOTA: Tratamentos com silanos e revestimentos nanocerâmic os não serãoaqui abordados profundamente, embora sejam tecnologias de grande futuroem nível mundial, especialmente em termos ambientais .
Observação Importante : Tratamentos Químicos mal Executados
Exemplo: Fosfatização
Tratamento bastante eficaz no condicionamento das su perfícies galvanizadas novas para pintura, desde que corretamente executad o. Caso contrário......
É um tratamento que deve ser executado por empresas e profiss ionais quetenham conhecimento técnico profundo no tema em questão. Po r exemplo, aetapa final de lavagem com água DI é fundamental no caso de tra tamentosquímicos, para a remoção de todos os resíduos do processo, pr incipalmentede substâncias solúveis em água.
Aço Galvanizado Envelhecido (AGE)
AGE-A AGE-A
Sistema Duplex – AGE + Pintura em Atmosfera Industrial
Pintura de AGE : > 10 anos
Preparação de SuperfícieSSPC SP 16 e ASTM D 6386
Óleos, Graxas e Camada de “Passivação”
� Óleos e graxas : afetam a aderência do esquema de pintura epodem ocasionar o aparecimento de falhas no revestimento.Remoção pode ser feita de acordo com as normas SSPC SP 1 ouABNT NBR 15158. Cuidado no uso de detergentes. Se foremutilizados, lavar bem a superfície para remoção dos resíduos .utilizados, lavar bem a superfície para remoção dos resíduos .
� Camada de “passivação”: em função dos fatos jámencionados, pode ocasionar falhas prematuras graves nosrevestimentos. Se prevista a pintura do AZIQ, o galvanizado rdeve ser informado para não executar a passivação.
Verificação da Presença de Protetivos Temporários
Sem tratamento
Limpar com
SSPC SP 16Solução de Sulfato de Cobre, 2 %
Sem tratamento
Limpar com
Se até 10 segundos
Sem tratamento
Limpar com
Cor preta imediatamente
Sem tratamento
Limpar com
Se até 10 segundos
Limpar com solvente
Lixar a superfície
Limpar com solvente
Lixar a superfície
Com passivação
Limpar com solvente
Lixar a superfície
Sem passivação
Limpar com solvente
Lixar a superfície
Sem passivação,
mas com possibilidade
de presença de óleos/graxas
Teste com Acetato de Chumbo em AZIQ
5segundos
Preparação de Superfície
Contaminantes Provenientes do Processo de Galvaniza ção
Grumos (areião): a formação ocorre quando impurezas do banhode zinco (borra, óxidos, etc.) se fixam na superfície da peçazincada no momento de sua retirada da cuba de galvanização.Estes materiais podem ser removidos por meio de ferramentas deraspagem .raspagem .
Cinza ou escória : composta basicamente por óxido de zinco que se formana superfície do banho e pode ficar aderida à superfície da pe ça zincada. Aremoção pode ser feita com uma solução de amônia (1 a 2) %, com a uxíliode escovas de naylon. Contudo, este procedimento tem que sercomplementado com uma lavagem eficiente com água doce e limp a. Nãose recomenda a utilização de soluções ácidas para esta finali dade .
Muito Cuidado como Próximo Contaminante
Resíduos de fluxo (ZnCl 2.NH4Cl): estes contaminantes salinos,normalmente invisíveis a olho nu, são extremamente nocivos aodesempenho dos revestimentos por pintura, como será amplam entediscutido em itens seguintes. Por serem deliqüescentes, taiscontaminantes aumentam a taxa de transmissão ao vapor d'água,podendo desta forma dar origem à formação de um meio ácido nainterface zinco/revestimento por pintura . Esta condição contribui
Preparação de Superfície
interface zinco/revestimento por pintura . Esta condição contribuipara a corrosão acelerada do zinco da camada de galvanização e,como consequência, para o empolamento e descascamento dapintura. A remoção destes contaminantes deve ser feita,preferencialmente, por meio de água pressurizada com auxílio demanta abrasiva sintética ou escova de naylon (não se deve usarescovas de aço ou de ligas de cobre).
Histórico e Exemplos de Falhas Prematuras Severas
Preparação de Superfície
Manuel MorcilloCENIM - Espanha
Elisabete Almeida INETI - PortugalCENIM - Espanha
Fernando Fragata CEPEL - Brasil
Zebhour PanossianIPT - Brasil
INETI - Portugal
Problema Ocorrido
�� FalhaFalha prematuraprematura nosnos esquemasesquemas dede pinturapintura aplicadosaplicados sobresobre asas
superfíciessuperfícies comcom oo condicionamentocondicionamento 11 ((desengorduramentodesengorduramento ++
““washwash primerprimer”),”), principalmenteprincipalmente nasnas atmosferasatmosferas marinhamarinha ee
industrialindustrial ee nosnos ensaiosensaios dede laboratóriolaboratório.. NasNas demaisdemais atmosferas,atmosferas,
houvehouve perdaperda dede aderênciaaderência
Inspeção das Chapas de Aço Galvanizado sem Pintura (Sobras Guardadas em Laboratório)
� Após a etapa de limpeza com solventes
orgânicos, o revestimento de zinco
apresentava-se com o brilho metálico
característico e, aparentemente, em
condições normais.condições normais.
� Análise das chapas por meio de microscópio ótico:
� Manchas na superfície. Com aumento de 10x observou-se
a presença de depósitos esbranquiçados.
Autor: F.FRAGATAProblema Ocorrido
2000
3000
4000
5000
Counts
Cl
Zn
ZnZn
ClCl
ZnZn
Análise da Superfície por Dispersão de Energia (EDS)
0 5 10 15 20Energy (keV)
0
1000Zn Ca
FeZn
ZnZn
• Teor de cloreto (Cl-) : (3 a 7) µg . cm-2 .
O ensaio foi realizado pela imersão das placas de aço galvanizado em
água em ebulição por 30 minutos. A determinação foi feita por meio de
eletrodo seletivo.
Origem do Cloreto
� Em laboratório, as chapas galvanizadas forammanipuladas com cuidado para evitar,exatamente, a contaminação das mesmas.
� Fonte provável de cloreto: processo de� Fonte provável de cloreto: processo degalvanização. Posteriormente comprovadaatravés de teses de mestrado com aparticipação do Cepel e do IPT.
Trabalhos e Teses
�Pintura de aço zincado por imersão a quente (aço galvanizado ) – Falha devido à presençade contaminantes salinos provenientes do processo de zinca gem(Evento : EBRATS 2003)
�Avaliação do desempenho de pré-tratamentos do aço-carbono zincado por imersão aquente para a aderência de tintas (Evento : LATINCORR 2006)
�Superficial chemical characterization and verification o f perfomance of painted hot-dipgalvanized steel submitted to different surface preparati ons for painting(Evento : EUROCORR 2006)
�Desempenho de tintas aplicadas sobre aço zincado por imersã o a quente com diferentesníveis de contaminação (Evento : INTERCORR 2008)
�Contaminação superficial do aço-carbono zincado por imers ão a quente cromatizado enão-cromatizado (Evento : INTERCORR 2008)
�Contaminação da superfície do aço-carbono zincado por imer são a quente com saissolúveis provenientes do processo de zincagem (Evento : 8ª COTEQ)
�Influência da cromatização do aço-carbono zincado por imer são a quente na aderência detintas (Evento : 8ª COTEQ)
�The influence of chromate quenching and chloride contamina tion level on the perfomanceof the painted hot-dipped galvanized steel (duplex system) : J. Coat. Technology. Res., 8(5),629-631, 2011
Resíduos de Fluxo nos Cordões de Solda e Frestas
Resíduos de Fluxo nas Frestas
“Benefícios da Experiência Negativa”
“Benefícios da Experiência Negativa”
Cortesia : Heron Mendes
Sais Solúveis Provenientes da Exposição às Atmosferas Marinha e/ou Industrial
No caso da pintura de aço galvanizado de aço galvanizado
envelhecido, nas atmosferas citadas, caso não se remova
os sais da superfície, as falhas
prematuras também ocorrerão.
Especificação dos Esquemas de Pintura –Fatores importantes
� Características das Tintas:
� (Fundo) : Devem ser insaponificáveis;
� É recomendável que as películas das tintas a serem aplicadasdiretamente às superfícies de aço galvanizado, principalmente novo,não possuam uma coesão demasiadamente elevada a fim de se red uziro risco de descascamento do revestimento ;o risco de descascamento do revestimento ;
� Cabe aos fabricantes estudar e formular seus produtos com um aconcentração volumétrica de pigmento (CVP) adequada para s e obteras propriedades desejadas de desempenho. Além disso, é impo rtanteque tais tintas possuam na composição aditivos promotores d eaderência para melhorar suas propriedades de aderência ao a çogalvanizado;
� É importante que as tintas a serem utilizadas no sistema duple xtenham sido submetidas a ensaios de desempenho e/ou que poss uamhistórico confiável de desempenho em condições reais de exp osição.
“Dimensionamento” dos Esquemas de Pintura
Espessura Total do Revestimento
� Especificadores com pouca experiência na área de pinturaanticorrosiva, especialmente com relação ao sistema duplex,costumam especificar esquemas de pintura com espessuras muitobaixas como, por exemplo, 50 µm a 90 µm, mesmo paraatmosferas agressivas. partem do princípio que o substrato deaço-carbono já está protegido contra à corrosão pela camada deaço-carbono já está protegido contra à corrosão pela camada degalvanização e com isso não precisam usar espessuras maioresque as que foram mencionadas.
� Esta forma de pensar não está correta pois quando se desejaque o revestimento apresente bom desempenho há que se ter emmente que o substrato a ser protegido é o aço galvanizado, ouseja, o esquema de pintura vai ser aplicado sobre zinco e nãosobre aço-carbono. Logo, o revestimento tem que protegeradequadamente o zinco para que ele não ocorram falhasprematuras como, por exemplo, descascamento e corrosão.
