Como otimizar as seleções de materiais de tubulação usando o valor PREN

Apesar de sua resistência inerente à corrosão, a tubulação de aço inoxidável instalada em ambiente marinho sofre diferentes tipos de corrosão ao longo de sua vida útil esperada. Essa corrosão pode levar a emissões fugitivas, perda de produto e riscos potenciais. Proprietários e operadores de plataformas offshore podem reduzir os riscos de corrosão desde o início, especificando materiais de tubulação mais robustos que oferecem melhor resistência à corrosão. Posteriormente, eles devem permanecer vigilantes em suas inspeções de linhas de injeção química, hidráulica e de impulso, bem como de instrumentação de processo e equipamentos de detecção, para garantir que a corrosão não ameace a integridade da tubulação instalada e afete a segurança.

A corrosão localizada pode ser encontrada em tubulações em muitas plataformas, navios, embarcações e instalações offshore. Essa corrosão pode ocorrer na forma de corrosão por picadas ou fendas, qualquer uma das quais pode corroer a parede da tubulação e levar à liberação de fluidos.

O risco de corrosão é maior quando as temperaturas operacionais da aplicação são elevadas. O calor pode acelerar a quebra da película protetora externa de óxido passivo da tubulação, estimulando a formação de corrosão.

Infelizmente, a corrosão localizada por pites e frestas pode ser difícil de detectar, tornando esses tipos de corrosão mais difíceis de identificar, prever e projetar. À luz desses riscos, os proprietários de plataformas, operadores e especificadores devem exercer a devida diligência ao selecionar o material de tubulação ideal para sua aplicação. A seleção do material é a primeira linha de defesa contra a corrosão, por isso é importante acertar. Felizmente, eles podem usar uma medida de resistência à corrosão localizada muito simples, mas altamente eficaz, conhecida como Número Equivalente de Resistência à Corrosão (PREN) para fazer suas seleções. Quanto maior o valor PREN do metal, maior será sua resistência à corrosão localizada.

Este artigo analisará como reconhecer a corrosão por pites e frestas, bem como otimizar a seleção de materiais de tubulação para aplicações marítimas de petróleo e gás com base no valor PREN do material.

A corrosão localizada aparece em pequenas áreas em comparação com a corrosão geral, que é mais uniforme na superfície do metal. Tanto a corrosão por pites quanto por frestas começam a se formar na tubulação de aço inoxidável 316 quando o filme de óxido passivo rico em cromo exterior do metal se quebra devido à exposição a fluidos corrosivos, incluindo água salgada. Ambientes marinhos offshore e onshore ricos em cloreto, bem como temperaturas elevadas e até mesmo contaminação na superfície da tubulação, aumentam a probabilidade de deterioração desta película passiva.

Corrosão localizada. Quando a película passiva em um pedaço de tubulação é rompida, a corrosão por pites pode se instalar, formando pequenas cavidades, ou poços, na superfície da tubulação. Essas fossas provavelmente crescerão à medida que ocorrem reações eletroquímicas, fazendo com que o ferro do metal se dissolva em uma solução no fundo da fossa. O ferro dissolvido irá então se difundir em direção ao topo do poço e oxidar para criar óxido de ferro ou ferrugem. À medida que um poço se aprofunda, a reação eletroquímica acelera, aumentando a corrosão e potencialmente levando à perfuração das paredes da tubulação e causando vazamentos.

A tubulação é mais suscetível à corrosão por pites quando sua superfície externa está contaminada (Fig. 1). Por exemplo, a contaminação proveniente de operações de soldagem e retificação pode interromper a camada passiva de óxido da tubulação, permitindo a formação e aceleração da corrosão por pites. O mesmo se aplica à contaminação pelo simples manuseio da tubulação. Além disso, os cristais de sal úmidos que se formam na tubulação quando as gotículas de água salgada evaporam têm o mesmo efeito na camada protetora de óxido e podem levar à corrosão por picadas. Para se proteger contra esses tipos de contaminação, mantenha a tubulação limpa enxaguando-a periodicamente com água doce.

Fig. 1—Tubulação de aço inoxidável 316/316L contaminada por ácidos, água salgada e outros depósitos é altamente suscetível à formação de corrosão por pite.