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Estudo da corrosão no solo de aços para dutos protegidos catodicamente

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Estudo da corrosão no solo de aços para dutos protegidos catodicamente

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Título Estudo da corrosão no solo de aços para dutos protegidos catodicamente
Autor Silva, Sabrina Neves da
Orientador Dick, Luis Frederico Pinheiro
Data 2007
Nível Mestrado
Instituição Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Escola de Engenharia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Minas, Metalúrgica e de Materiais.
Assunto Corrosao
Estruturas metálicas
Solo
Resumo Neste trabalho foram estudadas as modificações de composição e pH do solo devido à aplicação de correntes de proteção catódica. Determinaram-se perfis de concentração e pH para diferentes densidades de corrente aplicadas e tempo para condições laboratoriais e de campo. A aplicação de corrente catódica eleva o pH no cátodo levando a formação de hidróxidos de Na, K, Fe, Mg e Ca e depósitos de calcáreo na superfície do duto. Por outro lado, íons agressivos, tais como Cl- e SO4 2-, migram para longe da superfície do cátodo. A Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) foi utilizada para avaliar durante 30 dias, o comportamento do aço API 5L X56 com e sem revestimento orgânico (coal tar) em meio alcalino (pH=14), simulando-se a alcalinização localizada da superfície do duto decorrente da proteção catódica. As medidas realizadas sobre o aço sem revestimento indicaram um comportamento controlado inicialmente por difusão passando para transferência de carga e migração em pico ativo. Nas medidas realizadas no aço com revestimento, observou-se um comportamento inicial predominantemente capacitivo, R(RC), o qual evolui para controle por difusão após 24 h de imersão na solução alcalina.Além disso, por meio de EIS, estudou-se o efeito do tamanho das partículas e da distribuição granulométrica dos solos na corrosividade de dutos enterrados. Duas constantes de tempo foram encontradas no espectro de impedância. Uma é atribuída a interface eletrodo / solo (baixa freqüência) e a outra a efeitos de bulk. Foi proposto um circuito equivalente para os dados experimentais que consiste de dois RC’s em série, (RC)(RC). Os resultados mostraram que o solo argiloso é menos resistivo e tem maior facilidade de armazenar carga, provavelmente na superfície hidratada das partículas de solo.
Abstract In this work was studied the modifications of composition and pH of the soil due to applied cathodic currents. The pH and concentration profiles for different densities of currents applied and time were investigated for laboratory and field conditions. The cathodic current application raises pH in the cathode leading the formation of hydroxides (Na, K, Fe, Mg and Ca) and deposits of calcareous on the pipeline surface. On the other hand, aggressive ions, such as Cland SO4 2 -, migrate for far of the surface of the cathode. The Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was used to evaluate during 30 days, the behavior of steel API 5L X56 with and without organic coating (coal tar) in alkaline environment (pH=14), simulating the alkaline environment due to cathodic protection. The measures carried in the steel without coating had indicated a behavior initially controlled by diffusion after that controlled by charge transference and migration in active peak. In the measures carried through the coated steel, a capacitive behavior was observed, R(RC), which evaluate for diffusion control after 24 h of immersion in the alkaline solution. Moreover, by means of EIS, the effects of the particle size and granulometry of the soils on the corrosion of buried pipelines. Two times constants are found in the impedance spectra. One time constant has been attributed to the electrode-soil interface (low frequency) and the other one to the bulk effects. An equivalent electrical circuit is then proposed to fit experimental data (RC)(RC). The results had shown that clay soil is less resistive and that soil has the ability of storage charge probably hydrates surface of the soil particles.
Tipo Dissertação
URI http://hdl.handle.net/10183/12150
Arquivos Descrição Formato
000622745.pdf (2.005Mb) Texto completo Adobe PDF Visualizar/abrir

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