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Corrosão em caldeiras: quais são as mais comuns e como preveni-las?

A corrosão em caldeiras é um mal natural, independentemente do tipo e usabilidade. No entanto, é possível preveni-lo, para que não haja transtornos na atividade industrial em geral, principalmente pela importância que esses equipamentos têm no dia a dia de trabalho.

A corrosão pode atingir qualquer tipo de caldeira, mas é possível prevenir o seu aparecimento.

Alguns motivos são determinantes para que esse processo aconteça. Um deles é a falta ou ineficiência no tratamento da água que é transformada em vapor. Esse procedimento é diferenciado em relação ao realizado para torná-la potável. Alguns elementos devem ser retirados antes de a água ser inserida na caldeira, pois eles facilitam o enferrujamento e incrustações.

O problema acontece uniformemente em alguns componentes do equipamento, como tubos, condensador, linha de vapor e turbina, podendo ser de forma localizada. Este, inclusive, é o tipo mais perigoso, pois ataca até mesmo elementos com pouco tempo de uso, diminuindo a vida útil dessas peças.

Veja agora quais são os tipos de corrosão em caldeiras e como prevenir cada um deles. Dessa maneira, você evita transtornos e surpresas desagradáveis, além de perda de produtividade nas atividades da indústria.

Quais são os principais tipos de corrosão em caldeira?

A manutenção periódica da caldeira ajuda a prevenir o problema, que age de modo silencioso. Nem mesmo as válvulas de segurança e pressostatos são capazes de impedir que aconteça um acidente, como uma explosão.

Os gases também podem ser responsáveis pelo processo de corrosão em caldeiras. Para entender melhor, acompanhe a seguir os tipos de corrosão muito comuns nesses equipamentos.

Oxidação do ferro

O ferro é um material altamente corrosivo e requer cuidado e atenção especiais.

Essa é uma das causas mais frequentes do enferrujamento. Isso porque o aço carbono é o material empregado na construção das caldeiras e, sendo assim, é sensível à ação da água e se sujeito a altas temperaturas, o que pode acontecer com frequência.

Algumas vezes, o filme de magnetita impede que a corrosão ocorra na caldeira em pouco tempo, pois forma uma camada que protege o aço, sendo constantemente quebrada e reconstruída. É um mecanismo tão eficaz que é resistente até mesmo ao ácido nítrico.

No entanto, a partir do momento em que há choques térmicos e dilatações nas bordas dos tubos, a magnetita desaparece e, dessa forma, inicia-se a oxidação do ferro.

Corrosão salina

Todos os tipos de cloretos aceleram o processo de corrosão em caldeiras, pois migram para regiões onde não há magnetita. Dessa maneira, camadas das substâncias se impregnam nas paredes dos tubos, começando aí o problema.

Ainda há a hidrólise do cloreto de magnésio, que se transforma em ácido clorídrico e atinge o aço dos componentes da caldeira.

O próprio oxigênio também facilita a ação dos cloretos ao reagir com a magnetita, que perde sua capacidade de proteção.

O melhor a fazer para evitar a corrosão em caldeiras em virtude da ação de substâncias salinas é evitar uma quantidade exagerada delas, pois é justamente o excesso que pode prejudicar a atividade do equipamento.

Corrosão por gases dissolvidos

A água tem substâncias que podem acelerar o processo de corrosão. Para evitar isso, é necessário fazer um tratamento especial, diferente do realizado para torná-la potável.

As reações químicas podem originar substâncias que conseguem atingir as estruturas da caldeira e acelerar o processo de enferrujamento. Uma delas é o sulfeto de ferro, que é produto da reação do gás sulfídrico com sulfito de sódio, usado no tratamento da água.

É possível observar a sua ação apenas em uma verificação simples, pois manchas pretas sinalizam o contratempo.

O dióxido de carbono também pode trazer transtornos, pois a água, em contato com o gás, deixa o líquido acidificado e, como consequência, há a formação de pites.

A erosão também pode provocar corrosão em caldeiras, principalmente nas aquatubulares. Sopradores de fuligem desalinhados podem jogar jatos de vapor em cima dos tubos em vez de fazê-lo na parte interna, o que é o correto.

E não é só. A erosão ataca também a vedação das válvulas de segurança, embora elas sejam fabricadas para resistir a esses transtornos quando a operação é feita sem anormalidades. Porém, quando isso acontece – a válvula é exigida além das situações emergenciais -, há um maior desgaste da peça, que causa o encurtamento da vida útil do disco de assentamento.

Juntas, a erosão e a corrosão em caldeiras são mais danosas do que isoladamente.

A cavitação, por sua vez, causa a redução de espessura do componente, formando bolhas de gases ou vapores sobre a estrutura. Isso é muito observado em dobras, derivações de tubulações, impelidores, bombas centrífugas, cotovelos e válvulas, entre outros.

Corrosão por fragilidade cáustica

A concentração de soda cáustica dentro da caldeira deve ser minuciosamente controlada. É impossível mantê-la em níveis nulos, mas, ao ultrapassar os 5%, permanece em locais onde não há magnetita e inicia a reação com o ferro, sem o auxílio de qualquer outra substância.

Esse processo é denominado também de “fendimento por álcalis”.

Corrosão galvânica

Ocorre quando 2 metais distintos têm contato com um eletrólito, pois há um diferencial e um fluxo de elétron. O processo também é chamado de pilha.

No caso específico da corrosão em caldeiras, o níquel, cobre ou outro metal se desprendem da estrutura por causa da erosão ou cavitação e permanecem nas áreas de mandrilagem de tubos. Também podem ficar nas fendas, mas, de qualquer modo, o aço passa a enferrujar.

Uma atenção especial deve ser dada às caldeiras aquatubulares, principalmente ao tubulão de lama, onde há maior probabilidade de isso acontecer, pois as partículas metálicas têm um peso específico.

Corrosão interna

Independentemente do elemento da caldeira, a corrosão é consequência da ação da água. Existem diversas formas pelas quais isso ocorre. As características do líquido, bem como suas impurezas e temperaturas diferentes, podem acelerar o processo.

Como prevenir as corrosões em caldeira?

Como a corrosão em caldeiras se torna inevitável sob algumas circunstâncias, o melhor meio para reduzir os problemas é preveni-la. Vários tratamentos podem ser utilizados para combater esse processo.

Tratamentos internos

Esse procedimento visa a remoção do oxigênio através da ação do sulfito de sódio, em um processo denominado desaeração.

O processo, que também elimina dióxido de oxigênio, é realizado a partir da água de alimentação. Dois tipos de desaeradores são frequentemente usados: o bandeja e o pulverizador.

No primeiro, a água atinge a parte interna através de um tubo de distribuição, em forma de cascata em camadas de bandejas, daí o nome. Na parte inferior, há a produção do vapor de baixa pressão, que vai em direção à parte superior através das bandejas perfuradas.

Com isso, o vapor, em contato com a água, faz com que ela aqueça até chegar à temperatura de saturação. Dessa maneira, o oxigênio e outros gases que provocam a corrosão na caldeira se separam, saindo do equipamento através de uma abertura. A água em estado líquido permanece em um tanque de armazenamento.

Tratamentos externos

Nesse processo para prevenir a corrosão em caldeiras, é necessário fazer a clarificação da água com equipamentos e agentes adequados.

Isso acontece da seguinte forma: produtos químicos floculantes e coagulantes são misturados à água, reduzindo assim a sua turbidez e os sólidos em suspensão.

Os sólidos suspensos são insolúveis e têm sedimentação lenta.

Já a coagulação neutraliza as cargas negativas das partículas, provocando a sedimentação delas.

Também se pode realizar a decantação, que nada mais é do que deixar a água em repouso, para que seja possível separar as suas misturas heterogêneas, principalmente as partículas sólidas.

Através desses processos, é possível retirar gases, ferro e manganês, além de desmineralizar a água, o que é essencial principalmente para evitar a corrosão em caldeiras de alta pressão. Além disso, ainda é preciso condensar o líquido, para que no final haja a sua total pureza. Isso é realizado através de processamento em filtro magnético e passagem em coluna de resinas de leito misto.

Até mesmo as caldeiras fora de operação, nesse caso, precisam ser protegidas. Para isso, o ideal é usar água desaerada com hidrazina ativada ou sulfito de sódio catalisado. As inativas podem ter defesa úmida ou seca.

Como fazer a limpeza de caldeiras?

Esse procedimento também merece uma atenção especial, principalmente por conta dos produtos utilizados. Eles não podem conter na formulação componentes que facilitam o processo de corrosão em caldeiras.

Primeiramente, é necessário retirar todos os resíduos de óleo e graxa que podem estar no equipamento. Para isso, elementos como o fosfato di e tri sódico são essenciais, pois, ao serem aquecidos, removem todo material oleoso que estiver na caldeira.

Depois desse passo, é o momento de realizar a drenagem e enxágue, e, em seguida, a higienização ácida, considerada a parte mais difícil de todo o processo de limpeza. Para isso, é necessário usar o ácido fluorídrico, que é anticorrosivo e deve ser aquecido para que seja feita a decapagem.

A passivação deve ser feita imediatamente após a higienização ácida. Consiste na aplicação de magnetita, que, como já mencionado, oferece uma proteção eficaz contra corrosão em caldeiras.

A limpeza, para ser realizada de maneira eficiente, leva alguns dias para ser concluída.

Para ter mais detalhes de como se faz a limpeza de uma caldeira, assim como sua importância, leia este texto, aqui mesmo no blog.

O melhor método para evitar corrosão sempre é a prevenção

A corrosão em caldeiras, mesmo sendo comum e aparentemente simples de ser retirada, pode ser prevenida, como você viu ao longo deste texto. E essa certamente é a melhor maneira de combater esse mal e não deixar que ele interfira negativamente nas atividades industriais.

A prevenção é a melhor maneira de evitar que a ação corrosiva não cause problemas no dia a dia da atividade industrial.

As melhores maneiras de se fazer isso é através da limpeza, como já foi detalhado no tópico anterior e também no link que dá acesso ao texto exclusivo sobre esse processo. Também é importante fazer uma manutenção preventiva periódica, mesmo que não haja problemas aparentes no equipamento.

Dessa forma, é possível verificar componentes internos que estejam desprotegidos, principalmente por não haver magnetita sobre eles. Mesmo sem ainda haver sinais claros de corrosão, é quase certo que isso irá acontecer mais cedo ou mais tarde e, ao identificar o problema, é possível ter uma solução adequada através desse processo.

E não é só. A água que não estiver bem tratada pode ser eliminada, dando lugar a um líquido cujo tratamento seja bem feito, com a retirada de todas as substâncias que facilitam o aparecimento de corrosão em caldeiras.

Todas as peças são minuciosamente verificadas e, caso alguma já esteja comprometida pela ação corrosiva, é substituída antes que outros componentes sejam atingidos.

Para que esses procedimentos tenham uma ação efetiva no combate à corrosão de caldeiras, o importante é ter atenção aos detalhes que possam provocar o problema. Também é importante verificar se algum fator desencadeador de corrosão está presente no equipamento.

Os fatores mais comuns são: água com pH baixo (a proveniente de poços artesianos normalmente tem essa característica), oxigênio usado na queima de combustível, além de escapes de ácidos regenerados das unidades de desmineralização.

Para que esses fatores não tenham impacto negativo no estado da caldeira, é imprescindível tratar a água que será usada em seu interior. Vale lembrar que o procedimento é totalmente diferente do usado para deixar o líquido potável. O mais importante, nesse caso, é retirar quaisquer substâncias que tenham ação corrosiva.

Quanto ao oxigênio, o ideal é verificar se todo o gás esteja sendo usado e nada fique ocioso no equipamento, pois isso pode favorecer a oxidação.

Você acabou de ler um guia completo sobre corrosão em caldeiras e como fazer a prevenção. Nos outros textos do blog, você tem não só conteúdo complementar sobre esses equipamentos, como também sobre outros aspectos referentes ao dia a dia da indústria.

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