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

Apesar de sua inerente resistência à corrosão, os tubos de aço inoxidável instalados em ambiente marítimo sofrem 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. Mais tarde, eles devem permanecer vigilantes em suas inspeções de injeção química, hidráulica e linhas de impulso, bem como instrumentação de processo e equipamentos de detecção, para garantir que a corrosão não esteja ameaçando a integridade da tubulação instalada e afetando 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 de operação da aplicação são elevadas. O calor pode acelerar a quebra do filme de óxido passivo externo protetor da tubulação, estimulando a formação de corrosão.

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

Este artigo analisará como reconhecer a corrosão por pites e fendas, bem como como otimizar as seleções de materiais de tubulação para aplicações marítimas de óleo 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 de um metal. A corrosão por pitting e fresta começa a se formar em tubos de aço inoxidável 316 quando o filme de óxido passivo rico em cromo, exterior do metal, se decompõe 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 desse filme passivo.

Corrosão localizada. Quando o filme passivo em um pedaço de tubo é rompido, a corrosão por pite pode se instalar, formando pequenas cavidades, ou buracos, na superfície do tubo. Esses poços provavelmente crescerão à medida que as reações eletroquímicas ocorrerem, fazendo com que o ferro no metal se dissolva em uma solução no fundo do poço. O ferro dissolvido então se difundirá em direção ao topo do poço e oxidará 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 picadas quando sua superfície externa está contaminada (Fig. 1). Por exemplo, a contaminação das operações de soldagem e esmerilhamento pode interromper a camada passiva de óxido da tubulação, permitindo a formação e aceleração da corrosão por pite. O mesmo se aplica à contaminação decorrente do simples manuseio do tubo. Além disso, os cristais úmidos de sal 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 pite. Para se proteger contra esses tipos de contaminação, mantenha a tubulação limpa, enxaguando-a periodicamente com água doce.

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