Estudo da corrosão nos tubos sem costura ASTM INOX 304 e aço-carbono A-106 GR-B

Abstract

O objetivo deste trabalho é conhecer o desempenho de dois diferentes materiais, quando submetidos a diferentes meios corrosivos e temperaturas. Foi utilizado um tubo ASTM A312 TP 304 (inox) de diâmetro de 2" (60.3 mm), 3,9mm de espessura, sem costura, material que é utilizado nas mais diversas atividades, devido a sua resistência à corrosão e foi comparado com um tubo de mesmo diâmetro e espessura no material ASTM A-106 GR-B (aço carbono), o qual é um aço de baixo carbono, muito utilizado, devido a sua boa resistência mecânica à alta temperatura. Os tubos foram submetidos por imersão, em quatro meios corrosivos, Água Destilada, Água Destilada + 5% NaCl (cloreto de sódio), Água Destilada + 5% H2SO4 (ácido sulfúrico), Água Destilada + 5% NaOH (soda cáustica), sendo realizados em duas temperaturas diferentes, em temperatura ambiente no período de 30 dias e na temperatura de ebulição das soluções, utilizando-se oito amostras de cada material, sendo quatro amostras à temperatura ambiente e as outras quatro nos ensaios à ebulição. Observou-se que as amostras do tubo sem costura ASTM A312 TP 304 (inox), resistiram bem aos quatro ensaios à temperatura ambiente, com pequenas ou nenhuma variação das massas, nos meios analisados, sendo mais significativas, somente nos ensaios à ebulição da solução Água Destilada + 5% H2SO4, com uma taxa de corrosão média de aproximadamente 41,25 (g/m2), já o tubo ASTM A-106 GR-B (aço carbono), à temperatura ambiente resistiu somente ao ensaio com a solução Água Destilada + 5% NaOH (soda cáustica), em que não apresentou variação em sua massa, nas outras soluções, nesta temperatura, o tubo em aço-carbono apresentou variações consideráveis, sendo a solução 5% H2SO4 a que provocou maior taxa de corrosão, em torno de 2168 (g/m2); à temperatura de ebulição, quando submetido à solução de 5% NaOH não apresentou variação de sua massa, enquanto que nas demais soluções como de 5% NaCl, apresentou 27,86 g/m2 e em 5% H2SO4 apresentou variações consideráveis, sendo de 1224 (g/m2) neste meio. Pode-se concluir que o aço ASTM A312 TP 304 (inox) apresenta uma resistência maior para sofrer corrosão nos quatro meios ensaiados, tanto na temperatura de ebulição, quanto na temperatura ambiente, sendo à solução 5% H2SO4, mais agressiva para os materiais em estudo, uma vez que provocou perdas de massa consideráveis para o aço carbono, como também para o tubo de inox 304, ocasionando alterações estruturais nos tubos, podendo comprometer à resistência dos mesmos, especialmente o tubo em aço-carbono.

The aim of this work was to study the performance of two different materials when subjected to different temperatures and corrosive environments. A tube ASTM A312 TP 304 (stainless) diameter of 2" (60.3 mm), 3.9 mm thick, seamless material that is used in many different activities, due to its corrosion resistance was used and compared with a tube same diameter and thickness of the material ASTM A-106 GR- B (carbon steel), which is a low carbon steel, widely used due to its good mechanical strength at high temperature. The tubes were subjected to immersion in four corrosive media, Distilled Water, Distilled Water + 5% NaCl (sodium chloride), Distilled Water + 5% H2SO4 (sulfuric acid), Distilled Water + 5% NaOH (caustic soda), and performed at two different temperatures, room temperature within 30 days, and the boiling point of the solutions, using eight samples of each material, with 4 samples at room temperature and in the other four trials to boiling. It was observed that the samples of the seamless pipe ASTM A312 TP 304 (stainless steel) resisted well to four tests at ambient temperature with little or no change in mass, media analysis, being more significant only in the boiling test solution Distilled water + 5% H2SO4 with an average corrosion rate of approximately 41,25 (g/m2), since the pipe ASTM A-106 GR-B (carbon steel) at room temperature only withstood the test with the solution Distilled water + 5% NaOH (caustic soda), which showed no change in their mass, in other solutions, at this temperature, the carbon steel pipe showed considerable variation, being the 5 % H2SO4 solution which caused a higher rate of corrosion, around 2168 (g/m2), the boiling point, when subjected to the solution of 5% NaOH did not change its mass, while for other solutions such as 5% NaCl, showed 27,86 (g/m2) and 5% H2SO4 showed considerable variation, with 1224 (g/m2) in this medium. It can be concluded that the steel ASTM A312 TP 304 (stainless steel) has a greater resistance to corrode the four media tested, both at boiling temperature, as the ambient temperature, the solution is 5% H2SO4 more aggressive towards the materials studied, since losses caused considerable mass for the carbon steel and on the 304 stainless steel tube, causing structural changes in the tubes, can affect the strength thereof, especially carbon steel tube.