Descolamento cat\u00f3dico (CD) \u00e9 uma daquelas falhas de revestimento que parece tecnicamente complexa o suficiente para ser descartada como problema de outra pessoa \u2014 at\u00e9 voc\u00ea lidar com uma tubula\u00e7\u00e3o que est\u00e1 sofrendo corros\u00e3o mesmo estando revestida e protegida catodicamente.<\/p>\n\n\n\n
\u00c9 na verdade um mecanismo de falha bastante elegante uma vez que voc\u00ea o entenda. E entender isso explica por que \u2018bom revestimento + prote\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica\u2019 n\u00e3o significa automaticamente \u2018sem corros\u00e3o\u2019.<\/p>\n\n\n\n
A prote\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica (CP) funciona tornando a estrutura de a\u00e7o o c\u00e1todo em uma c\u00e9lula eletroqu\u00edmica \u2014 seja conectando-a a uma anodo de sacrif\u00edcio ( zinco ou alum\u00ednio) ou impondo uma corrente sobre ela. O c\u00e1todo fica protegido; o \u00e2nodo se corroi.<\/p>\n\n\n\n
Em folgas (perfis) na camada de revestimento onde o a\u00e7o exposto fica em contato com o eletr\u00f3lito do solo ou da \u00e1gua do mar, a corrente CP flui para a superf\u00edcie de a\u00e7o. Este \u00e9 o mecanismo de prote\u00e7\u00e3o funcionando corretamente.<\/p>\n\n\n\n
O problema \u00e9 a rea\u00e7\u00e3o que acontece na superf\u00edcie de a\u00e7o sob CP. A rea\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica reduz oxig\u00eanio e \u00e1gua: O\u2082 + 2H\u2082O + 4e\u207b \u2192 4OH\u207b<\/em><\/strong><\/em><\/strong>. Isso gera \u00edons hidr\u00f3xido \u2014 tornando o ambiente fortemente alcalino logo abaixo do revestimento, na interface a\u00e7o-revestimento, na proximidade da falha.<\/p>\n\n\n\n A maioria dos revestimentos org\u00e2nicos n\u00e3o \u00e9 resistente a alta alcalinidade na interface revestimento- a\u00e7o por longos per\u00edodos. Os \u00edons hidr\u00f3xido causam a hidr\u00f3lise das liga\u00e7\u00f5es adesivas entre o revestimento e o a\u00e7o. O revestimento descola \u2014 se descola da falha original \u2014 criando uma \u00e1rea maior de a\u00e7o exposto sob o filme elevado.<\/p>\n\n\n\n O a\u00e7o exposto sob o filme descolado fica protegido da corrente CP pelo revestimento elevado. Ele est\u00e1 agora desprotegido. A corros\u00e3o continua.<\/p>\n\n\n\n Isso \u00e9 descolamento cat\u00f3dico: exatamente o sistema projetado para proteger o a\u00e7o est\u00e1 impulsionando a falha do revestimento que torna o a\u00e7o vulner\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n O descolamento cat\u00f3dico \u00e9 mais significativo em aplica\u00e7\u00f5es onde tanto o revestimento quanto a CP s\u00e3o usados em conjunto \u2014 o que ocorre principalmente em oleodutos enterrados e submersos, estruturas offshore, estacas de cais e infraestrutura portu\u00e1ria.<\/p>\n\n\n\n A taxa e a extens\u00e3o do descolamento dependem de v\u00e1rios fatores: o potencial de CP aplicado (potencial mais alto = descolamento mais severo), a resist\u00eancia do revestimento \u00e0 hidr\u00f3lise alcalina, a qualidade da prepara\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie e a temperatura (o descolamento acelera significativamente em temperaturas elevadas).<\/p>\n\n\n\n Para um oleoduto de transmiss\u00e3o de g\u00e1s enterrado com expectativa de 40 anos de vida, a resist\u00eancia ao descolamento cat\u00f3dico do revestimento \u00e9 um par\u00e2metro de especifica\u00e7\u00e3o cr\u00edtico \u2014 n\u00e3o uma considera\u00e7\u00e3o secund\u00e1ria. Um revestimento que se descola extensivamente ao redor das falhas transforma um problema gerenci\u00e1vel (alguns furos discretos protegidos pela CP) em uma amea\u00e7a de corros\u00e3o em grande escala.<\/p>\n\n\n\n Os testes padr\u00e3o s\u00e3o ISO 15711 e ASTM G8 (para \u00e1gua do mar\/mergulho) e ASTM G19 (para simula\u00e7\u00e3o de enterramento em solo). O princ\u00edpio geral de todos eles:<\/p>\n\n\n\n Um pequeno raio de descolamento ap\u00f3s o per\u00edodo de teste indica boa resist\u00eancia CD. Um raio grande \u2014 \u00e0s vezes com o revestimento elevando 20\u201330 mm ou mais a partir do ferimento original \u2014 indica resist\u00eancia pobre.<\/p>\n\n\n\n Os crit\u00e9rios de pass\/fail variam conforme a especifica\u00e7\u00e3o. A NORSOK M-501 especifica um raio m\u00e1ximo de descolamento para revestimentos offshore. Padr\u00f5es de oleodutos como ISO 21809-2 (para FBE) definem valores m\u00e1ximos espec\u00edficos de descolamento. O ponto-chave \u00e9 que Os dados de teste CD devem ser solicitados aos fornecedores para qualquer revestimento que v\u00e1 para servi\u00e7o enterrado ou submerso.<\/strong> Um revestimento sem dados de teste CD n\u00e3o est\u00e1 qualificado para essas aplica\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n A epoxy fusion bonded (FBE) foi desenvolvida especificamente com compatibilidade CP em mente \u2014 ela possui excelente resist\u00eancia a CD e \u00e9 o padr\u00e3o de refer\u00eancia para revestimento de oleodutos enterrados. Sistemas de epoxy de alto rendimento sem solventes funcionam razoavelmente bem. O epoxy de alcatr\u00e3o de carv\u00e3o foi historicamente utilizado e tem resist\u00eancia moderada a CD.<\/p>\n\n\n\n Janelas externas de polietileno e polipropileno (3LPE\/3LPP) possuem excelentes propriedades de barreira, mas comportamentos de CD diferentes \u2014 a pr\u00f3pria camada de PE\/PP n\u00e3o descolhe facilmente, mas o descolamento pode ocorrer na subcamada FBE se a liga\u00e7\u00e3o adesiva falhar.<\/p>\n\n\n\n Revestimentos com boas propriedades de barreira, mas m\u00e1 ades\u00e3o ao substrato \u2014 ou revestimentos que absorvem \u00e1gua facilmente \u2014 tendem a ter desempenho insatisfat\u00f3rio em testes de CD, porque a \u00e1gua e os \u00edons t\u00eam um caminho mais f\u00e1cil at\u00e9 a interface a\u00e7o-revestimento.<\/p>\n\n\n\n Algumas cosas importam mais do que outras:<\/p>\n\n\n\n Prepara\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie.<\/strong> A resist\u00eancia a CD correlaciona fortemente com a qualidade de ades\u00e3o \u2014 e a qualidade de ades\u00e3o come\u00e7a com a limpeza pelo blast e o perfil de superf\u00edcie. Sa 2\u00bd \u00e9 o m\u00ednimo para qualquer revestimento que v\u00e1 para servi\u00e7o enterrado ou imerso com CP.<\/p>\n\n\n\n Sele\u00e7\u00e3o de revestimento.<\/strong> Especificar revestimentos com dados de teste CD documentados (ISO 15711 ou ASTM G8) nas condi\u00e7\u00f5es de teste relevantes (temperatura, potencial, dura\u00e7\u00e3o). N\u00e3o presuma que um revestimento com boa resist\u00eancia geral \u00e0 corros\u00e3o ter\u00e1 boa resist\u00eancia a CD \u2014 n\u00e3o s\u00e3o a mesma propriedade.<\/p>\n\n\n\n Projeto de CP.<\/strong> A superprote\u00e7\u00e3o \u2014 aplicar um potencial cat\u00f3dico demasiado alto \u2014 acelera o CD. O sistema CP deve ser projetado para manter o a\u00e7o em um potencial protetor, n\u00e3o no potencial mais negativo poss\u00edvel. Mais n\u00e3o \u00e9 melhor.<\/p>\n\n\n\n Minimiza\u00e7\u00e3o de feriados.<\/strong> Fewer holidays means fewer initiation sites for CD. This is why 100% holiday detection is mandatory for buried and submerged coatings. Every undetected pinhole is a potential disbondment initiation point.<\/p>\n\n\n\n Relacionado, por\u00e9m distinto. A bolha cat\u00f3dica \u00e9 a forma\u00e7\u00e3o de bolhas em um filme de revestimento devido \u00e0 absor\u00e7\u00e3o osm\u00f3tica de \u00e1gua \u2014 o revestimento incha localmente ao redor de um defeito ou em \u00e1reas de alta absor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua. A desbondagem cat\u00f3dica \u00e9 especificamente a perda de ades\u00e3o causada pelas condi\u00e7\u00f5es alcalinas geradas pela corrente CP. Ambos podem ocorrer simultaneamente em estruturas protegidas por CP, e ambos s\u00e3o impulsionados pela presen\u00e7a de eletr\u00f3lito na interface revestimento- a\u00e7o. A CD \u00e9 o modo de falha com maior significado estrutural.<\/p>\n\n\n\n N\u00e3o no sentido estrito \u2014 a desbondagem cat\u00f3dica requer uma rea\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica na superf\u00edcie de a\u00e7o, o que significa uma c\u00e9lula electroqu\u00edmica e algum tipo de alimenta\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica (corrente impressa ou \u00e2nodo de sacrif\u00edcio). No entanto, mecanismos de desbondagem semelhantes podem ocorrer sem CP aplicado em estruturas onde c\u00e9lulas galv\u00e2nicas se formam naturalmente \u2014 por exemplo, onde metais diferentes est\u00e3o em contato, ou em \u00e1reas de fluxo de corrente CP concentrada em descontinuidades geom\u00e9tricas.<\/p>\n\n\n\n M\u00e9todos de detec\u00e7\u00e3o no superficie incluem levantamento de Gradiente de Tens\u00e3o de Corrente Direta (DCVG) e levantamento Pearson \u2014 ambos detectam anomalias no campo el\u00e9trico ao redor do gasoduto que indicam \u00e1reas de desbondagem de coating ou holiday. Para confirma\u00e7\u00e3o, escava\u00e7\u00e3o direcionada e exame direto do revestimento \u00e9 o m\u00e9todo definitivo. Medidores de inspe\u00e7\u00e3o de tubula\u00e7\u00e3o (PIGs) com capacidade de medi\u00e7\u00e3o el\u00e9trica tamb\u00e9m podem detectar \u00e1reas desbondadas em gasodutos acess\u00edveis.<\/p>\n\n\n\nPor que \u00e9 um Problema Particular para Oleodutos Enterrados e Submersos<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Como \u00e9 Testada a Resist\u00eancia ao Descolamento Cat\u00f3dico<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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Quais Revestimentos T\u00eam Boa Resist\u00eancia a CD?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
O que pode ser feito a respeito?<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
Perguntas que Vale a Pena Fazer<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
A desbondagem cat\u00f3dica \u00e9 a mesma coisa que bolhas cat\u00f3dicas?<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
A desbondagem cat\u00f3dica pode ocorrer sem prote\u00e7\u00e3o cat\u00f3dica?<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Como saber se a desbondagem est\u00e1 ocorrendo em um gasoduto em servi\u00e7o?<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
Leitura relacionada<\/strong><\/strong><\/h2>\n\n\n\n
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