A corrosão em caldeiras é um problema comum de acontecer. Mesmo com pouco tempo de uso ou forma de utilização.

Por serem equipamentos importantes para as operações industriais, o problema da corrosão em caldeiras é algo que preocupa os atuantes no segmento. Principalmente no comprometimento do processo operacional caso a caldeira seja afetada severamente pela corrosão. 

Uma boa notícia é que a corrosão em caldeiras pode ser evitada com algumas medidas. Neste artigo listamos algumas práticas para evitar os problemas de corrosão e aumentar a vida útil da sua caldeira. Aproveite a leitura!

 

O que é a corrosão?

A corrosão é a degradação de metais ocasionada por reações químicas de oxirredução. Geralmente, a corrosão ocorre devido ao oxigênio, já que os metais possuem uma alta capacidade de oxidação em relação ao oxigênio. Isso resulta em perdas de elétrons para o oxigênio do ar.

Muitos elementos obtidos com a produção da caldeira podem iniciar o processo de oxidação. Um deles é a falta de tratamento da água utilizada para a geração do vapor.

A água possui elementos que podem ocasionar ferrugens e incrustações nos componentes da caldeira como condensador, tubos, turbina e até linha de vapor. 

Mesmo em caldeiras mais novas, a corrosão pode ocorrer, comprometendo a vida útil das peças e causando danos permanentes que podem ter como consequência a perda da caldeira.

Existem tipos específicos de corrosão e oxidação que ocorrem nas caldeiras. Listamos a seguir os principais.

 

Quais os tipos de corrosão que ocorrem em caldeiras?

A corrosão de caldeiras pode ocorrer por diversos fatores. Além de elementos, a emissão de gases também pode ocasionar em corrosão das caldeiras, iniciada pelo processo de oxidação. 

Entender o tipo de oxidação e corrosão mais comum é importante para facilitar as medidas de prevenção adequadas.

Oxidação por ferro

A oxidação por ferro é uma das principais causas da corrosão em caldeiras, resultando no processo de enferrujamento.

O aço carbono utilizado para a fabricação de caldeiras apresenta sensibilidade a água quando é exposto a altas temperaturas.

Para se proteger dessa ação, já que as caldeiras geralmente trabalham em altas temperaturas, o aço cria uma camada de alta resistência que passa por um ciclo de quebra e reconstrução.

Durante os processos de choques térmicos e dilatação dos tubos, essa camada é extinta, iniciando a oxidação do ferro.

Corrosão salina

Os cloretos são elementos que causam a corrosão em caldeiras. Isso ocorre porque eles se instalam em locais que não possuem magnetita. Logo, os cloretos se impregnam na superfície formando camadas nas paredes dos tubos, iniciando a corrosão.

Corrosão por gases

Gases podem gerar reações químicas que também contribuem para a corrosão das caldeiras. O gás sulfídrico associado ao sulfito de sódio, muito utilizado para o tratamento da água, é um desses gases.

A sua reação química resulta no sulfeto de ferro, que aceleram o enferrujamento de componentes. Outro elemento que pode ocasionar problemas é o dióxido de carbono. Quando a água com esse elemento entra em contato com o gás, origina um líquido ácido que causa corrosão das caldeiras.

Esse tipo de problema pode resultar em erosão, sendo altamente prejudicial aos componentes da caldeira. Além de afetar a emissão de vapores, jogados pela parte de cima dos tubos, a erosão pode comprometer a vedação das válvulas de segurança.

Quando a válvula sofre corrosão, o disco de assentamento é danificado, impedindo seu acionamento em situações de emergências.

Uma caldeira que apresenta corrosão e erosão pode ser considerada comprometida, já que seu funcionamento não terá a eficiência esperada, além de gerar riscos para a operação.

Corrosão cáustica

A corrosão cáustica é diretamente atrelada ao uso da soda cáustica. É importante ter atenção ao nível do uso da soda cáustica nas operações da caldeira. 

O ideal é não exceder o percentual de 5% da utilização da soda cáustica. Ela reage com ferro em locais onde não há magnetita, iniciando a corrosão.

Corrosão galvânica

Esse tipo de corrosão é comum quando ocorre o processo de pilha, dois metais diferentes em contato com um eletrólito.

Em caldeiras, a corrosão galvânica ocorre devida à erosão que pode ocorrer em materiais como níquel, cobre ou outro tipo de metal. As partículas desses metais que se desprendem da caldeira podem ficar alojadas em fendas, estimulando o enferrujamento.

No caso das caldeiras aquatubulares, é preciso se certificar se está ocorrendo a corrosão galvânica, principalmente no tubulão de lama, que os resíduos metálicos apresentam variações de peso.

Corrosão interna

Também pode ocorrer corrosão no interior das caldeiras pelo contato com a água. Isso pode ser causado tanto por elementos presentes na água como as variações de temperatura.

Como prevenir a corrosão em caldeiras?

A corrosão é um processo que pode ocorrer em qualquer tipo de caldeira, mesmo aquelas com menor tempo de uso. Mas existem tratamentos específicos que podem aumentar a vida útil da caldeira e seus componentes.

Tratamentos internos

O processo de tratamento interno das caldeiras é chamado desaeração. Sua principal função é a eliminação presente no interior da caldeira a partir do sulfito de sódio.

Além do oxigênio, o desaeração também remove o dióxido de oxigênio, utilizando a água de alimentação. 

Existem dois tipos básicos desse equipamento: o tipo que contém bandejas e o tipo spray, sendo que a disposição do vaso principal pode ser horizontal (mais comum) ou vertical. Alguns desaeradores, principalmente para caldeiras de alta pressão, podem trabalhar a vácuo, o que ajuda na remoção do oxigênio.

• Bandeja:

A água é inserida no interior da caldeira através de um tubo de distribuição. Esse tubo possui um formato de cascata com camadas de bandeja. Na parte de baixo, o vapor é produzido em baixa pressão, direcionado para a parte de cima pelas bandejas perfuradas.

O vapor em contato com água promove seu aquecimento até a saturação. Isso separa o oxigênio dos gases que causam a erosão, expelido por uma abertura. A água continua no tanque de armazenamento em estado líquido.

• Spray:

Neste tipo, a água não cai em cascatas como no de bandeja, mas sim é pulverizada no interior da caldeira. 

Assim como no processo de bandeja, o tipo spray elimina o oxigênio separado dos gases, mas a eliminação do mesmo é efetuada por uma abertura no topo do equipamento.

 

Tratamentos externos

O tratamento externo das caldeiras para evitar a corrosão requer que a água seja clarificada com elementos apropriados.

Geralmente esses produtos são floculantes e coagulantes. Misturados a água, reduzem sua aparência turva e a presença de elementos suspensos.

Esses elementos são dissolvidos com água, passando por um processo de sedimentação mais lenta. A coagulação remove as cargas negativas de partículas, acelerando a sedimentação.

Outro procedimento utilizado para tratar as caldeiras externamente contra corrosão é a decantação. A água é deixada em repouso para que ocorra a separação de partículas.

Também existem processos de remoção de gases, partículas de ferro e manganês, e a desmineralização da água, que evita corrosão em caldeiras que trabalham em alta pressão.

A condensação de líquidos também pode ser utilizada para a purificação da água, utilizando filtros magnéticos.

É importante que caldeiras com pouca utilização ou uso descontinuado passem pelos processos de prevenção da corrosão. É indicado utilizar água desaerada com sulfito de sódio cristalizado ou hidrazina ativada.

 

Cuidados na limpeza de caldeiras

A limpeza adequada e regular das caldeiras podem prevenir os processos de corrosão. 

Durante a limpeza, é necessário remover qualquer resíduo que esteja no equipamento. O indicado é utilizar fosfato di e tri sódico aquecidos, que removem qualquer elemento gorduroso presente na caldeira.

Em seguida é necessário drenar a enxaguar a caldeira. Após esses processos, deve-se realizar uma higienização ácida com ácido fluorídrico, sendo um material anticorrosivo.

Após a higienização ácida, é o momento da passivação. Esse processo é a aplicação da magnetita, que protege a caldeira contra corrosão.

Apesar de ser um processo demorado e considerado difícil, a limpeza adequada da caldeira garante maior vida útil ao equipamento, evitando corrosão e danos permanentes que utilizam a caldeira.

 

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