Porque é que o aço inoxidável, famoso pela sua durabilidade, ainda precisa de proteção extra? Este artigo mergulha na técnica de passivação, que aumenta a resistência do aço inoxidável à corrosão. Descobrirá como a aplicação de uma fina película de óxido de crómio pode aumentar significativamente a vida útil do metal, os passos envolvidos neste processo e as precauções necessárias para garantir uma passivação eficaz. Continue a ler para saber como este método crucial protege o aço inoxidável em várias aplicações industriais.
A passivação do aço inoxidável envolve a aplicação de uma película de óxido de crómio na superfície e nas soldaduras da chapa de aço, aumentando assim a resistência à corrosão do aço inoxidável.
A passivação também serve como um método eficaz de descontaminação. Por exemplo, as partículas de ferro depositadas na superfície do metal e nas soldaduras podem ser removidas desta forma (estas partículas de ferro são frequentemente formadas devido ao corte, à moldagem, à fricção do equipamento ou à ação de escovas metálicas).
A lavagem com ácido antes da passivação pode eliminar todos os contaminantes e remover seletivamente áreas mais pequenas propensas à corrosão na superfície do metal. Para uma lavagem ácida e passivação eficazes, todos os contaminantes orgânicos e gorduras devem ser removidos previamente.
Por conseguinte, o procedimento habitualmente utilizado é o seguinte:
Em circunstâncias normais, os produtos devem ser revestidos, tanto quanto possível, através de um processo de pulverização. No caso de produtos mais pequenos ou de acessórios para tubos, deve ser considerado em primeiro lugar o tratamento por imersão num banho.
Em áreas pequenas (soldaduras, reparações), ou quando o revestimento por pulverização é prejudicial para certos produtos (como a superfície de permutadores de calor tubulares pré-instalados), é preferível utilizar uma pasta.
A oficina de produção deve elaborar um documento escrito com base neste manual e apresentá-lo ao comprador para confirmação.
Nota:
Os agentes de passivação não devem conter ácido clorídrico ou cloretos. A lavagem com ácido e a passivação podem ser ineficazes a baixas temperaturas, pelo que estes processos devem ser efectuados a temperaturas ambiente suficientemente elevadas (>10℃).
Em todas as circunstâncias, os tratamentos devem ser efectuados sob a orientação do fornecedor. A água utilizada no processo (como banho, diluente, líquido de limpeza, etc.) deve ser tratada para garantir um baixo teor de cloretos (o teor máximo teórico de cloretos é de 30 ppm).
Para garantir uma decapagem e passivação eficazes, é imperativo remover todos os contaminantes orgânicos da superfície do metal, tais como gordura e outros detritos. Os poluentes orgânicos podem dificultar o processo de decapagem e passivação e representam um risco potencial de corrosão por picadas.
Um agente de pré-limpeza é pulverizado sobre a superfície metálica para fins de limpeza e desengorduramento. Em seguida, é essencial enxaguá-lo com uma pistola de água de alta pressão para melhorar a qualidade dos tratamentos subsequentes.
A eficácia da pré-limpeza pode ser verificada através do método da película de água.
Os procedimentos seguintes são efectuados após a pré-limpeza e o desengorduramento:
3.1 Cada produto é imerso na solução seguinte:
3.2 Se a solução de tratamento estiver a 60 ℃, uma imersão de dez minutos é suficiente, enquanto que à temperatura ambiente, é necessária uma imersão de duas horas.
3.3 Após a imersão, o produto deve ser rapidamente enxaguado com água até que o pH do efluente seja igual ao pH da água de enxaguamento.
3.4 Cada produto deve ser reimerso na solução seguinte:
3.5 O tempo de imersão do produto é o seguinte:
3.6 Após a imersão, o produto deve ser rapidamente enxaguado com água até que o pH do efluente seja igual ao pH da água de enxaguamento.
Certas áreas pequenas, como cordões de soldadura e pontos sensíveis ao calor, devem ser tratadas com pasta de passivação por decapagem. Também vale a pena considerar este método quando a imersão ou o revestimento por pulverização são inconvenientes.
A pasta de passivação por decapagem é particularmente adequada para o tratamento local após a reparação ou para a manutenção de peças de equipamento.
A pasta de decapagem utilizada para o aço inoxidável é uma mistura de ácido nítrico e ácido fluorídrico com um adesivo.
Utilizar um pincel resistente a ácidos para aplicar a pasta na cordão de soldadurae alise-a com uma escova de arame de aço inoxidável. Enxaguar com uma pistola de água de alta pressão antes de a pasta secar.
A pasta de passivação utilizada para o aço inoxidável é uma mistura de ácido nítrico e ácido fluorídrico com um adesivo.
Utilizar um pincel resistente a ácidos para aplicar uniformemente a pasta de passivação nas áreas decapadas.
Esperar 3-4 horas após a aplicação desta pasta e, em seguida, escovar ligeiramente com uma escova de nylon. Enxaguar com uma pistola de água de alta pressão antes de a pasta secar e, em seguida, secar a superfície metálica.
O líquido de decapagem e o coloide utilizados para o revestimento por pulverização consistem principalmente em ácido nítrico (20-25%) e ácido fluorídrico (cerca de 5%) com um adesivo e um tensioativo, formando uma solução com concentração e propriedades reológicas adequadas.
A composição do líquido de passivação e do coloide utilizados para o revestimento por pulverização é semelhante à do líquido de revestimento por pulverização de decapagem, mas não contém ácido fluorídrico.
As etapas específicas são as seguintes:
Após uma cuidadosa pré-limpeza e desengorduramento (ver secção 2 para mais pormenores), utilizar equipamento resistente a ácidos para pulverizar uma camada uniforme de agente de decapagem na superfície metálica seca. Deixar o agente de decapagem atuar durante um período de tempo sob a orientação do fornecedor.
Se necessário, esfregue cuidadosamente os cordões de soldadura escuros e as áreas sensíveis ao calor com uma escova de aço inoxidável, removendo quaisquer manchas. Utilize uma pistola de água de alta pressão para enxaguar bem e verificar se existem resíduos na superfície metálica.
Após a oxidação e a limpeza imediata, uma camada uniforme de agente passivador deve ser pulverizada sobre a superfície metálica seca, utilizando equipamento resistente a ácidos. Sob a orientação do fornecedor, a lavagem ácida deve ser deixada a reagir durante um período de tempo.
Se necessário, em cordões de soldadura muito coloridos e áreas sensíveis ao calor, deve ser utilizada uma escova de aço inoxidável para esfregar meticulosamente e remover quaisquer descolorações.
A superfície metálica deve então ser cuidadosamente enxaguada com uma pistola de água de alta pressão, assegurando que não ficam resíduos, e completamente seca.
Este processo segue as especificações técnicas para a lavagem ácida e passivação do aço inoxidável.
(omitido)
Os seguintes equipamentos ou componentes devem ser submetidos a um tratamento de lavagem ácida e passivação:
Antes do tratamento, os tubos do permutador de calor devem ser cuidadosamente protegidos para evitar a erosão provocada pela lavagem ácida e pelo agente de passivação.
A limpeza, a lavagem com ácido e a passivação devem ser efectuadas na oficina de produção antes de o equipamento ser enviado.
Mesmo assim, durante toda a vida útil do equipamento, desde a utilização inicial até ao funcionamento pleno, será necessário inspecionar regularmente as superfícies tratadas. Se for observada uma descoloração ou o início de corrosão, é necessário efetuar um novo tratamento.
Após a conclusão do processo de passivação por decapagem na oficina ou no estaleiro de construção, o empreiteiro deve apresentar relatórios separados sobre a pré-limpeza, a decapagem, a passivação e os resultados do tratamento final.
Devem ser registadas todas as etapas da operação, tais como os agentes de tratamento utilizados, incluindo diluentes, bem como os métodos e a duração do tratamento.
É preferível efetuar a inspeção final no prazo de dois dias após a conclusão da passivação por decapagem.
Após a limpeza e o desengorduramento, a superfície metálica deve estar isenta de gorduras e matérias orgânicas.
Isto pode ser detectado pelo método da película de água: forma-se uma fina película de água na superfície do metal e, se houver contaminação, a película de água rompe-se na área contaminada.
Todas as superfícies metálicas passivadas devem ter a cor do metal puro.
Para uma inspeção mais eficaz, pode ser instalada uma iluminação de alta potência no local da inspeção.
Este método de deteção é extremamente sensível. Mesmo quantidades vestigiais de partículas de ferro numa superfície metálica cuidadosamente limpa podem ser detectadas.
Tanto as áreas coloridas como as áreas suspeitas devem ser testadas com este método.
Advertência: Este método é proibido na superfície dos produtos destilados dos evaporadores.
Método de deteção de partículas de ferro:
Este método é descrito na norma ASTM A380.
O líquido de ensaio é preparado misturando os seguintes componentes:
Limpar a superfície metálica com um pano limpo e água desionizada.
Utilizar um pulverizador de aço não inoxidável para pulverizar a solução preparada.
Alguns minutos mais tarde, se apresentar uma cor azul-esverdeada, indica contaminação, enquanto que a cor amarela indica ausência de contaminação.
Registar a situação de ensaio, lavar imediatamente com água desionizada e limpar com um pano. Todas as substâncias de teste devem ser removidas.
Todas as áreas contaminadas devem ser repassivadas.
Se a área de contaminação (azul-verde) for demasiado grande, deve ser efectuado um teste mais completo sob a orientação do comprador.
Todos os produtos são ácidos e perigosos, pelo que todos os operadores devem usar máscaras, óculos de proteção, luvas de borracha, aventais e botas.
A ventilação adequada deve ser mantida em todos os momentos. Em qualquer circunstância, devem ser seguidas as directrizes do fornecedor.
O ferrocianeto de potássio é um cianeto simples, não tóxico. No entanto, quando aquecido ou em contacto com ácido concentrado, liberta gás cianeto tóxico.
Se o ar estiver contaminado com pó, aço-carbono ou gordura e partículas orgânicas durante um período prolongado, a limpeza, a decapagem e a passivação serão ineficazes. Todo o processo deve manter um elevado nível de limpeza.
Se necessário, o equipamento pode ser tratado adequadamente com decapagem de aço e técnicas de passivação para evitar a exposição a ar contaminado.
Para evitar que as áreas recentemente passivadas voltem a ser contaminadas, todos os contentores devem ser selados imediatamente após o processamento.
Durante as operações necessárias no interior do contentor, o pessoal deve usar ténis limpos ou protecções para sapatos e vestuário de proteção.
Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.
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