Corrosão interna em tanques de aço inox do processo de fermentação cervejeira

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Vitor Bastos
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/26036
Resumo: Os processos da indústria cervejeira, como o de fermentação da cerveja, devem garantir a qualidade do produto final, a segurança alimentar do consumidor e ocorrer de maneira otimizada e econômica, devendo ser realizados por equipamentos que preservem as características físico-químicas da cerveja processada, evitem contaminações de qualquer natureza e suportem o processo de maneira eficiente, com elevada vida útil e resistência a danificações em sua estrutura. Os aços inoxidáveis são os materiais mais adequados para essas aplicações, porém sua elevada inércia química não garante sua imunidade à corrosão, fenômeno que provoca o desgaste material que dá origem aos problemas de contaminação e aos danos estruturais que precisam ser evitados. Este trabalho apresenta uma análise dos possíveis fenômenos corrosivos que podem ocorrer em um tanque de fermentação de cerveja, frutos das interações entre o tipo de aço inoxidável usual desses equipamentos e os fluidos de processo que entram em contato com ele, tanto no regime produtivo quanto no regime de assepsia entre as produções. Aspectos eletroquímicos e físico-químicos foram considerados para avaliar o problema, os agentes envolvidos, as formas de corrosão e os possíveis produtos de corrosão formados. Em uma operação sem falhas de execução ou de projeto agregadas, pôde-se verificar que o tanque é suscetível à corrosão por pites, que é um desgaste material localizado, provocado pela presença de cloretos na cerveja ou pelo ataque ácido às inclusões de sulfeto de manganês que podem ocorrer na superfície do aço inoxidável. Os pites formados podem causar perfurações que inutilizam o equipamento ou servir de abrigo para microrganismos contaminantes. Se a operação possuir falhas, elas podem gerar outras formas de corrosão, como a corrosão intergranular ou a corrosão induzida por microrganismos, as quais também podem acarretar os problemas citados
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Os aços inoxidáveis são os materiais mais adequados para essas aplicações, porém sua elevada inércia química não garante sua imunidade à corrosão, fenômeno que provoca o desgaste material que dá origem aos problemas de contaminação e aos danos estruturais que precisam ser evitados. Este trabalho apresenta uma análise dos possíveis fenômenos corrosivos que podem ocorrer em um tanque de fermentação de cerveja, frutos das interações entre o tipo de aço inoxidável usual desses equipamentos e os fluidos de processo que entram em contato com ele, tanto no regime produtivo quanto no regime de assepsia entre as produções. Aspectos eletroquímicos e físico-químicos foram considerados para avaliar o problema, os agentes envolvidos, as formas de corrosão e os possíveis produtos de corrosão formados. Em uma operação sem falhas de execução ou de projeto agregadas, pôde-se verificar que o tanque é suscetível à corrosão por pites, que é um desgaste material localizado, provocado pela presença de cloretos na cerveja ou pelo ataque ácido às inclusões de sulfeto de manganês que podem ocorrer na superfície do aço inoxidável. Os pites formados podem causar perfurações que inutilizam o equipamento ou servir de abrigo para microrganismos contaminantes. Se a operação possuir falhas, elas podem gerar outras formas de corrosão, como a corrosão intergranular ou a corrosão induzida por microrganismos, as quais também podem acarretar os problemas citadosThe brewing industry processes, such as beer fermentation, must guarantee the quality of the final product, the food safety of the consumer and occur in an optimized and economical way, and must be carried out by equipment that preserves the physicochemical characteristics of the processed beer, avoid contamination of any kind and support the process efficiently, with a long service life and resistance to damage to its structure. Stainless steels are the most suitable materials for these applications, but their high chemical inertia does not guarantee their immunity to corrosion, a phenomenon that causes material wear that gives rise to contamination problems and structural damage that need to be avoided. This work presents an analysis of the possible corrosive phenomena that can occur in a beer fermentation tank, as a result of the interactions between the usual type of stainless steel used in these equipments and the process fluids that come into contact with it, both in the production system and in the asepsis regime between productions. Electrochemical and physicochemical aspects were considered to evaluate the problem, the agents involved, the forms of corrosion and the possible corrosion products formed. In an operation without aggregated execution or design failures, it was possible to verify that the tank is susceptible to pitting corrosion, which is a localized material wear, caused by the presence of chlorides in the beer or by the acid attack to the manganese sulfide inclusions, that can occur on the surface of stainless steel. The pits formed can cause perforations that render the equipment unusable or serve as a shelter for contaminating microorganisms. If the operation has flaws, they can generate other forms of corrosion, such as intergranular corrosion or corrosion induced by microorganisms, which can also cause the aforementioned problems143 p.Monteiro, Alessandra da Rocha DuailibeAraujo, João Felipe Mitre deMoreira, Roger MatsumotoSilva, Vitor Bastos2022-08-05T13:49:55Z2022-08-05T13:49:55Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfSILVA, Vitor Bastos. Corrosão interna em tanques de aço inox do processo de fermentação cervejeira. 2022. 143 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química)-Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2022http://app.uff.br/riuff/handle/1/26036CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2022-08-05T13:49:59Zoai:app.uff.br:1/26036Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202022-08-05T13:49:59Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
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