Estudo do revestimento de óxido de nióbio via aspersão térmica como alternativa de proteção à corrosão e biocorrosão em substrato de aço carbono exposto a um sistema bifásico com óleo diesel / água do mar
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Data de Publicação: | 2022 |
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Resumo: | Nas indústrias petrolífera e naval há uma grande preocupação com os processos de corrosão e biocorrosão, por se tratar de um ambiente rico em cloretos, com ação de compostos sulfurosos na composição do petróleo e seus derivados. A utilização de revestimentos à base de nióbio por aspersão térmica, para aplicação em presença de fluidos corrosivos vem surgindo como alternativa de proteção. O pentóxido de nióbio possui características que proporcionam aplicações em revestimentos para proteção contra a corrosão. Poucos são os estudos sobre as características de revestimentos de pentóxido de nióbio aplicados por aspersão térmica para proteção de substratos metálicos. No entanto, o Brasil é o detentor das duas maiores reservas mundiais do minério de nióbio com interesse no desenvolvimento de novas aplicações. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo realizar o estudo do revestimento de óxido de nióbio via aspersão térmica como alternativa de proteção à corrosão e biocorrosão em substrato de aço carbono ASTM A36 exposto a um sistema bifásico com óleo diesel S10/água do mar, durante 120 dias. Inicialmente, foi avaliado o comportamento de resistência à corrosão do aço carbono e a corrosividade do sistema bifásico associado ao processo de biodegradação da fase oleosa através de testes eletroquímicos de potencial de circuito aberto (OCP), espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e polarização linear (LP). Posteriormente, foi avaliado o processo de biodegradação e a agressividade do meio através das análises físico -químicas no óleo diesel e na água do mar. Também foi realizada a quantificação dos micro-organismos planctônicos em água do mar. A eficiência antiaderente dos micro-organismos e anticorrosiva do revestimento foi avaliada através da quantificação dos micro-organismos sésseis nos biofilmes e foram realizados ensaios de perda de massa, MEV, topografia e rugosidade através do microscópio confocal laser. Os resultados indicaram que a presença de água no sistema contendo óleo diesel é um agravante que promove a biodegradação do combustível e, consequentemente, agrava o processo de corrosão na superfície do aço. As análises morfológicas mostraram a presença de microcavidades e deposição de uma camada não homogênea de produtos de corrosão e biofilme na superfície do revestimento, que apresentou corrosividade baixa comparado ao aço sem revestimento. Este resultado mostrou que o óxido de nióbio minimizou os processos corrosivos no substrato, mas não impediu a adesão dos micro-organismos. |
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A utilização de revestimentos à base de nióbio por aspersão térmica, para aplicação em presença de fluidos corrosivos vem surgindo como alternativa de proteção. O pentóxido de nióbio possui características que proporcionam aplicações em revestimentos para proteção contra a corrosão. Poucos são os estudos sobre as características de revestimentos de pentóxido de nióbio aplicados por aspersão térmica para proteção de substratos metálicos. No entanto, o Brasil é o detentor das duas maiores reservas mundiais do minério de nióbio com interesse no desenvolvimento de novas aplicações. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo realizar o estudo do revestimento de óxido de nióbio via aspersão térmica como alternativa de proteção à corrosão e biocorrosão em substrato de aço carbono ASTM A36 exposto a um sistema bifásico com óleo diesel S10/água do mar, durante 120 dias. 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The use of niobium-based coatings by thermal spray for application in the presence of corrosive fluids has emerged as an alternative for protection. Niobium pentoxide has characteristics that provide applications in coatings for corrosion protection. There are few studies on the characteristics of niobium pentoxide coatings applied by thermal spray to protect metallic substrates. However, Brazil is the holder of the two largest world reserves of niobium ore with interest in the development of new applications. Thus, the present work aims to study the niobium oxide coating via thermal spray as an alternative to corrosion and biocorrosion protection on ASTM A36 carbon steel substrate exposed to a biphasic system with diesel oil S10/seawater, for 120 days. Initially, the corrosion resistance behavior of carbon steel and the corrosivity of the two-phase system associated with the process of biodegradation of the oil phase were evaluated through electrochemical tests of open circuit potential (OCP), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear polarization (LP). Subsequently, the biodegradation process and the aggressiveness of the medium were evaluated through physicochemical analyzes in diesel oil and sea water. The quantification of planktonic microorganisms in seawater was also performed. The anti-adherent and anti-corrosion efficiency of the microorganisms of the coating was evaluated through the quantification of the sessile microorganisms in the biofilms and tests of mass loss, SEM, topography and roughness were carried out through the laser confocal microscope. The results indicated that the presence of water in the system containing diesel oil is an aggravating factor that promotes the biodegradation of the fuel and, consequently, worsens the corrosion process on the steel surface. The morphological analyzes showed the presence of micro cavities and deposition of an inhomogeneous layer of corrosion products and biofilm on the surface of the coating, which showed low corrosivity compared to uncoated steel. This result showed that niobium oxide minimized the corrosive processes on the substrate but did not prevent the adhesion of microorganisms.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia MecanicaUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEngenharia mecânicaCorrosãoBiocorrosãoRevestimento de óxido de nióbioAço carbono A36Estudo do revestimento de óxido de nióbio via aspersão térmica como alternativa de proteção à corrosão e biocorrosão em substrato de aço carbono exposto a um sistema bifásico com óleo diesel / água do marinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPELICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82362https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/48376/3/license.txt5e89a1613ddc8510c6576f4b23a78973MD53ORIGINALTESE Diana Magalhães Frazão.pdfTESE Diana Magalhães Frazão.pdfapplication/pdf5470537https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/48376/1/TESE%20Diana%20Magalh%c3%a3es%20Fraz%c3%a3o.pdf05e2a7502bb8cbf594d8b8df2de73255MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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