Mônica Chauvière passou 25 anos aconselhando refinadores sobre como mitigar CUI em refinarias de petróleo na Costa do Golfo dos EUA e em todo o mundo. Em sua função atual como consultora CUI, ela é uma defensora das melhores práticas e desmistificadora de métodos e produtos que são contraproducentes na proteção de equipamentos e tubulações operando na faixa de temperatura CUI.
O seguinte é o primeiro de uma série de artigos baseados em nossa conversa recente. Los temas futuros incluirán una historia de caso de CUI de 40 años, el propósito del aislamiento y su papel en CUI, mecanismos y mitos de CUI, así como nuevas y prometedoras tecnologías de revestimiento y aislamiento que pueden ahorrar tiempo y dinero a los propietarios de as instalações.
Causas raiz mal compreendidas da corrosão sob isolamento (CUI)
Embora a corrosão sob isolamento (CUI) seja um problema bastante simples, há muita confusão e desinformação na indústria de petróleo e gás. Hoje em dia, as pessoas se concentram principalmente em revestimentos CUI. Se algo estiver corroendo, você precisa colocar uma barreira entre o aço corroído e a água que está causando isso. Sim, existem vários revestimentos de grau de imersão que são resistentes à água quente e fervente, adequados para uso na faixa de temperatura CUI. (Para uma discussão sobre este tópico, consulte Os efeitos prejudiciais do isolamento de umidade na faixa CUI.)
No entanto, esses revestimentos não evitam permanentemente a CSI porque não tratam de sua causa. Um curativo não é uma cura. Os revestimentos CUI podem adiar a corrosão sob o isolamento, mas como os revestimentos são aplicados por humanos, eles nunca são perfeitos. Além disso, se existirem condições úmidas na presença de manchas no revestimento, a CSI ocorrerá em uma taxa que depende da temperatura, duração e frequência da umidade, bem como dos contaminantes na água.
A causa raiz da CUI é a arrastado umidade do aço desprotegido. Esta condição é geralmente o resultado do uso de isolamento absorvente de água. Quando o isolamento úmido está em contato com aço carbono desprotegido a uma temperatura elevada por um longo período de dias, semanas ou meses, a CSI resultante pode ser grave ou potencialmente catastrófica.
Figura 1. CUI grave sob isolamento absorvente de água. Foto: Mônica Chauvière.
Outra forma de ocorrer umidade prolongada (independentemente do isolamento absorvente de água) é quando há falhas no projeto do equipamento: locais que retêm água como uma tigela ou prateleira. Onde a água não pode escapar ou drenar, como em um anel de suporte de isolamento que é continuamente soldado a um vaso vertical ou tubo vertical, água quente ou fervente (atrás ou dentro do isolamento rígido) pode ficar presa e entrar em contato com o aço por semanas, dependendo da temperatura operacional.
O que acontece dentro dos sistemas de isolamento quente e rígido
Há pessoas na indústria que falam sobre a água "atrás do isolamento", mas isso ocorre apenas nos casos em que o isolamento rígido repelente à água é instalado em equipamentos mal projetados ou onde a calafetagem foi aplicada incorretamente. Falhas de projeto podem impedir a drenagem e a calafetagem aplicada aos acabamentos inferiores também pode reter a água.
Quando o isolamento rígido for do tipo absorvente de água, a água não atrás o isolamento; isso está em espera dentro o isolamento, em contato íntimo com o aço onde quer que ele se apoie no aço (devido à gravidade).
Quase todo o equipamento da refinaria está ao ar livre. Equipamentos e tubulações isolados se movem com expansão e contração térmica. Se um isolamento rígido for instalado, ele geralmente sofre danos mecânicos. Como todo esse isolamento externo está exposto à umidade, tempestades, ventos e até furacões e tufões, e como não existe um sistema de isolamento perfeito, é impossível evitar que a água entre em um sistema de isolamento.
Agora vamos falar sobre isolamento térmico. Quando a água fica dura, absorvente de água isolamento, será facilmente absorvido ou absorvido pelo isolamento. Se o isolamento vai saturar e reter a água contra o aço depende, é claro, da duração da chuva. Mas independentemente do volume de água absorvido, a condutividade térmica é drasticamente afetada, comprometendo a capacidade do isolante de cumprir sua função.
No entanto, se o isolamento for rígido, não absorvente cara, e se os anéis de suporte do isolamento forem projetados corretamente de forma que não haja coletores de água, qualquer água que entre no isolamento fluirá livremente. (Leitura relacionada: Compreendendo a química de isolamento demonstrada para inibir a corrosão sob isolamento (CUI) – White Paper).
A água escoa por trás do isolamento ao longo do espaço intersticial (que existe sempre entre o isolamento rígido e o aço). A água segue o caminho de menor resistência e gravidade até atingir o ponto de saída, que é a primeira junta entre duas seções de isolamento rígido não absorvente. Nesse caso, a água que entra por trás do isolamento é escoada minutos após o fim da tempestade.
Em resumo
Na minha opinião, os padrões da indústria não abordam adequadamente o papel do isolamento em relação ao CSI. Felizmente, nosso setor compreendeu que lidar com CUI envolve vários fatores, e até temos um padrão do setor que exige uma "abordagem de sistemas".
Mas este e outros padrões e documentos do setor ainda não reconhecem que o isolamento é o principal fator que influencia o risco de CUI. Os documentos alertam que se o isolamento for do tipo absorvente de água, isso pode agravar o problema de corrosão; no entanto, não há recomendação contra o uso de isolamento absorvente de água, nem se reconhece que a razão original pela qual o isolamento foi especificado seja anulada mesmo por quantidades muito pequenas de absorção de água.
Para resumir:
- As causas principais da CSI são muitas vezes mal compreendidas.
- Um revestimento CUI é um curativo e não remove a causa raiz.
- O contato prolongado com a água é a causa da CUI.
- Existem duas maneiras pelas quais a água resiste ao aço a longo prazo (dias a semanas):
- Isolamento do tipo absorvente de água, que absorve a água e a mantém em contato com o substrato de aço
- Retenção de água devido a falhas de projeto e instalação do equipamento, impedindo a pronta drenagem/exaustão
- A água pode drenar facilmente de um sistema de isolamento rígido e não absorvente se o layout do equipamento e os detalhes do suporte de isolamento forem projetados adequadamente e o isolamento for instalado corretamente.
- Os padrões e documentos da indústria não desencorajam adequadamente o uso de isolamento do tipo absorvente de água.