Análise de falha de tubo de aço inoxidável de condução de ácido sulfúrico: estudo de caso

• Autor(a) principal: Cantalupo, Gabriel Brito
• Data de Publicação: 2022
• Outros Autores: Moraes, Marcello Adriano Porto de
• 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/1/24701
• topic: Ácido sulfúrico; Aço inoxidável austenítico; Corrosão; Tubo de aço; Ácido sulfúrico; Aço inoxidável austenítico; Corrosão de aço; Sulfuric acid; Stainless steel; Corrosion

Em setembro de 2021 ocorreu um vazamento de 9 m³ de ácido sulfúrico 98% na estação de tratamento de efluentes da siderúrgica Ternium do Brasil. Visando encontrar a causa raiz da falha, a tubulação rompida no evento citado se tornou o objeto de estudo deste trabalho. Foi feita uma análise visual que indicou uma corrosão acentuada no cordão de solda e nos parafusos de uma das válvulas. O material dos parafusos confirmou-se diferente dos demais ao se perceber atração magnética nos mesmos, o que não ocorreu nas demais peças que por projeto eram de aço inoxidável 304. Em seguida, sob a hipótese de uma corrosão galvânica ter ocorrido, foi realizada uma análise química para se verificar a composição das peças utilizadas na instalação. A análise química indicou elementos de liga abaixo do especificado para este tipo de aplicação, devido de o conjunto ter ficado submerso em ácido e formado sulfato de cromo em reação ao óxido de cromo o qual decantou por várias horas. A porcentagem de molibdênio sugeriu que o conjunto era feito de aços inoxidáveis da família 316, não podendo se concluir de com precisão a liga principalmente por falta de informação no que tange à porcentagem de carbono nos materiais. Em seguida foi realizada a preparação e posterior revelação das amostras com um ataque eletrolítico de ácido oxálico para visualização da microestrutura no microscópio óptico, que indicou diferenças na estrutura entre os tubos e conexões que foram soldadas. A principal diferença se identificou em contornos de grão aparentes por conta de uma precipitação de cromo na ZTA, caracterizando uma leve sensitização em uma das peças, sendo que estas marcas eram ausentes no T soldado a ela. Por fim, a quantidade de solda nas amostras era reduzida o suficiente impedindo que fosse esclarecida a hipótese de corrosão galvânica na solda, mas foi possível concluir que o material da tubulação indicada no projeto (aço inoxidável AISI 304) não estava correta, tratando-se na verdade de uma liga de 316 ou 316L, superior ao 304, e também que ocorreu corrosão galvânica nos parafusos na válvula por conta da diferença de materiais utilizados.