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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.85.2007.tde-17052012-153928
Documento
Autor
Nome completo
Sergio Luis de Jesus
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Rossi, Jesualdo Luiz (Presidente)
Azevedo, Antonio Carlos de
Kiyohara, Pedro Kunihiko
Nascimento Filho, Virgilio Franco do
Ramanathan, Lalgudi Venkataraman
Título em português
Estudo dos processos de corrosão de aços API 5L X70 em contato com alguns dos solos do Brasil
Palavras-chave em português
aço API 5L X 70
corrosão
mineralogia dos solos
polidutos
solução do solo
Resumo em português
Polidutos, tanques de armazenamento de combustíveis e outras estruturas metálicas estão em constante contato com diferentes tipos de solos, diversos horizontes ou camadas, expostos à ação corrosiva nessa interação. Isso possibilita a ocorrência de danos de conseqüências expressivas ao ambiente e à expectativa de trabalho, podendo implicar em contaminações derivadas por vazamento dos produtos de estocagem, derramamento durante transporte, acidentes causados por tubulações sem adequada manutenção além das perdas financeiras associadas. Conhecer a dinâmica de interações entre as superfícies metálicas e o entorno é fundamental a fim de prever comportamentos e desenvolver materiais melhor aplicados. Os aços classe API são utilizados em tubulações de alta e baixa pressão mantendo características de elevada resistência mecânica e à corrosão e, ainda assim, são suscetíveis de ocorrências do processo corrosivo, dado que, estão em contanto com diferentes ambientes desde regiões de mangue até atmosferas industriais. No presente caso, avaliou-se como se comportam aços API 5L X70 em contato com diferentes horizontes de alguns solos no Brasil. O estudo correlacionou a presença de espécies químicas como íons formados em solução, minerais primários e secundários. Além disso, foram avaliadas as características físicas e químicas como pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, entre outras, com as respostas quanto à resistência e formas de corrosão. Para tanto, foram utilizadas técnicas como difratometria de raios X, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência por raios X por reflexão total, análise de injeção de fluxo além de análises de granulometria e gravimetria, dentre outras. Isto foi feito com a finalidade de obter a caracterização dos solos, a identificação dos produtos de corrosão, a análise da solução dos solos, a avaliação dos metais ensaiados e a classificação das formas e tipos de corrosão. Os resultados demonstraram que diferentes horizontes dos solos, assim como os diversos tipos de solos analisados, produzem um ataque diferenciado na estrutura metálica evidenciando essa seletividade. Também, o estudo demonstrou que tais respostas podem ser rapidamente obtidas com o emprego da solução do solo como meio analítico em comparação às avaliações usuais.
Título em inglês
Study of API 5L X70 steel corrosion processes when in contact with some brazilian soils
Palavras-chave em inglês
contamination
corrosion products
fuel elements
mineralogy
pipelines
soils
steel
storage
tanks
Resumo em inglês
Pipelines, fuel storage tanks and other metallic structures are in permanent contact and exposed to different types of soils, of horizons or layers, or of soil aggressiveness. This interaction may cause expressive damages to the environment and to the planned work. Contamination may occur due to leakage of stored products, splitting during transportation, accidents caused by pipelines without extensive maintenance. The result of these accidents could be, among others, some financial losses. In order to recognize the dynamic interactions between metallic surfaces and the environment it is crucial to have preventive actions and to develop better-applied materials. API steel 5L X70 has been used in structures of low and high pressure with high mechanical strength and corrosion and, even so, it is susceptible to etching corrosion since it is in contact with different environments from mangrove regions to industrial environments. The present case evaluated the role of 5L X70 API steel in contact with different soil horizons representative of the Brazilian soil. This investigation correlated chemical species with solute ions in soil solution, secondary and primary phase minerals besides physical and chemical characteristics as pH, electric conductivity, total dissolved solids, among others, to the results of corrosion resistance and ways of corrosion. The evaluation was carried out using x-ray diffractometry, scanning electron microscopy, total reflection x-ray fluorescence, fuel injection flow besides texture and gravimetric analyses to soil characterization and mineralogy, identification of corrosion products, soil solution analyses, evaluation of tested materials and classification of ways and types of corrosion. This was an attempt to integrate the data to a better understanding of the process involving reagents and products. The results showed that different soil horizons such as different types of analyzed soils produce specific etching in metallic structures showing this selectivity. The study also shows that these results can be readily obtained with soil solution as an analytical means in comparison with nowadays evaluations.
 
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2007JesusEstudo.pdf (3.34 Mbytes)
Data de Publicação
2012-05-30
 
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