Avaliação da qualidade do revestimento em tubos de aço galvanizado

Abstract

Tendo em vista que todos os materiais interagem com o meio em que estão expostos, nos metais, o processo de corrosão é considerado um processo natural, porém, indesejado. Nos aços carbono esse processo pode ser bem acelerado, o que suscita o desenvolvimento de revestimentos protetores a fim de controlar e minimizar os efeitos da corrosão. Dentre os processos de aplicação de revestimentos metálicos para proteção do aço, o processo comumente utilizado é a galvanização por imersão a quente, que consiste na aplicação de zinco metálico na superfície do aço carbono. Neste trabalho o objetivo foi avaliar a qualidade do revestimento de zinco em tubos galvanizados por imersão a quente produzidos por uma empresa metal-mecânica, comparando o processo antigo de produção, com baixo grau de controle e automação com o processo automatizado e com melhores controle operacionais. A investigação ocorreu através de testes realizados em amostras retiradas do processo antes e após a modificação com intuito de comparar os resultados e evidenciar as melhorias obtidas. Foram utilizados corpos de prova de tubos de ambos processos nos diâmetros: 21,30mm, 60,30mm e 76,10mm. Os ensaios utilizados foram: medição da espessura do revestimento, verificação da massa do revestimento protetor de zinco, uniformidade do revestimento, achatamento, análise metalográfica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) acoplado a Espectroscopia por energia dispersiva de Raio X (EDS) e ensaio de corrosão acelerada em câmara de névoa salina. Os resultados dos ensaios de espessura do revestimento demonstraram que, nos corpos de prova de tubos 21,30mm houve uma redução de até 15% na espessura de revestimento e 21% de massa de revestimento. Com a observação das fases intermetálicas foi possível observar a morfologia das camadas de fase. Os ensaios de névoa salina demonstraram que ambos os processos tiveram uma duração de 1392 horas em câmara de névoa salina até atingir o grau máximo de corrosão vermelha, resultado que pode ser considerado positivo, evidenciando que, mesmo com a redução da espessura do revestimento para mais próximo do mínimo estabelecido pela ABNT NBR 5580:2015 a qualidade do revestimento e a proteção foram mantidas.

All material have some kind of interaction with the environment in which they are exposed. In metals, the corrosion process is considered a natural process, however, an undesired one. In carbon steels, this process can be very fast, encouraging the development of protective coatings. The most commonly used process is hot dip galvanizing (consisting on the application of metallic zinc on the surface of carbon steel). In this dissertation, the objective was to evaluate the quality of zinc coating in hot dip galvanized conduction pipes, produced by a metal-mechanic company, comparing the old production process, with low degree of control and automation, with the automated process and with better operational controls. The investigation was performed through tests on samples taken from the process before and after the improvement in order to compare the results and evidence the improvements obtained. Test specimens from pipes of both processes were used in the diameters: 21.30mm, 60.30mm and 76.10mm. The tests used were: measurement of the coating thickness through a non-destructive test, verification of the zinc protective coating mass, uniformity of the coating, flattening, metallographic analysis and Scanning Electron Microscopy (SEM) coupled with Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) and accelerated corrosion test in a mist chamber saline. The results of the coating thickness tests showed that, in the 21,30mm pipe specimens, there was a reduction of up to 15% in the coating thickness in µm and 21% in g/m² of coating mass. Through the observation of the intermetallic phases it was possible to observe the morphology of the phase phases. With the salt spray tests it was demonstrated that both processes had a duration of 1392 hours in salt spray chamber until reaching the maximum degree of red corrosion, a result that can be considered positive, showing that, even with the reduction of the coating thickness to closer to the minimum established by NBR 5580, the quality of the coating and the protection were maintained.