Selecionar os materiais certos para uso em ambientes aquosos pode ser um desafio, mas as ligas de níquel de alto desempenho estão bem equipadas para lidar com a tarefa. Os sistemas aquosos, especialmente aqueles que utilizam água do mar, apresentam inúmeros fatores que influenciam a adequação do material. Esses sistemas são parte integrante de vários setores, incluindo produção offshore de petróleo e gás, transporte, dessalinização e certos processos industriais. Muitas dessas aplicações dependem da água do mar para resfriamento, que desempenha um papel crucial em sua operação. A escolha de materiais apropriados para cada componente de um sistema aquoso envolve equilibrar a resistência à corrosão com considerações de custo. Várias ligas de níquel são projetadas para ambientes aquosos, fornecendo soluções eficazes. No entanto, é essencial primeiro entender os fatores que afetam a seleção de materiais.
Principais considerações na seleção de materiais
A corrosão é uma preocupação primária ao selecionar materiais. A corrosão de componentes críticos pode levar a falhas do sistema ao longo do tempo. Ambientes aquosos, particularmente aqueles que envolvem água do mar, são altamente corrosivos para a maioria dos metais e ligas. A corrosão aquosa inicia a oxidação, formando uma película protetora de óxido. Os materiais que desenvolvem uma camada de óxido densa e estável são mais bem protegidos contra corrosão adicional. Em contraste, camadas de óxido escamoso, como ferrugem, são mais suscetíveis à penetração. No entanto, substâncias agressivas, como o ácido clorídrico, podem comprometer até mesmo camadas protetoras robustas, levando a problemas mais profundos de corrosão e integridade estrutural. Embora várias medidas de proteção, como revestimentos ou tintas, possam mitigar a corrosão, é melhor começar com uma liga metálica inerentemente resistente à água do mar e outras condições aquosas. Além da resistência à corrosão, os materiais também devem resistir à corrosão sob tensão, principalmente em ambientes aquosos mais adversos. Outros fatores que afetam a seleção de materiais incluem a velocidade do fluido, que influencia o dimensionamento de tubos e válvulas, aumentando os custos do projeto. Velocidades mais altas do fluido podem aumentar a pressão, acelerando a corrosão. Por outro lado, diâmetros maiores podem reduzir a pressão, mas também podem aumentar os custos e permitir a entrada de mais oxigênio no sistema, aumentando potencialmente os riscos de corrosão. Alguns materiais também podem ser vulneráveis à corrosão em frestas e corrosão, afetando sua longevidade e integridade.
A temperatura de operação é outra consideração em ambientes aquosos. Por exemplo, na produção de petróleo e gás, os materiais podem enfrentar altas temperaturas que podem exacerbar os problemas de corrosão. A água do mar introduz complexidades adicionais, contendo não apenas água, mas também sais inorgânicos, matéria orgânica e gases dissolvidos. Esses elementos são cruciais na seleção de materiais para aplicações offshore de petróleo e gás e transporte. Como projetista encarregado de selecionar materiais para essas condições desafiadoras, você deve considerar a velocidade do fluido, aeração, temperatura operacional, pressão da água e o ambiente marinho local, incluindo possíveis incrustações marinhas e os tipos de organismos presentes.
Ligas de níquel adequadas
Felizmente, várias ligas de níquel de alto desempenho são projetadas para se destacar em condições aquosas desafiadoras, muitas das quais estão disponíveis na Corrotherm.
A liga INCONEL 625é uma opção versátil para várias aplicações industriais, incluindo o uso de água do mar. É particularmente resistente a corrosão por pites, corrosão em frestas e corrosão sob tensão de íons cloreto - problemas comuns em sistemas de água do mar. Sua alta resistência à fadiga por corrosão e resistência à tração permitem que ele resista a pressões extremas. Como resultado, o INCONEL 625 é amplamente utilizado na indústria naval, inclusive para pás de hélice, motores de propulsão, gasodutos ácidos e trocadores de calor de água do mar.
A liga INCONEL C-276é outra excelente escolha para ambientes aquosos. Esta liga de níquel-cromo-molibdênio é usada em vários processos químicos envolvendo água do mar ou salmoura, bem como em fluidos de cabeça de poço de gás e estações de tratamento de fluidos residuais. Oferece uma resistência excepcional à água do mar, particularmente em condições de fendas.
A liga INCONEL 22 , embora às vezes negligenciada, é uma forte candidata a certas aplicações aquosas. Sua composição de níquel-ferro-cromo oferece alta resistência e boa resistência à corrosão, tornando-o adequado para usos marítimos. Notavelmente, ele tem um bom desempenho em temperaturas elevadas em comparação com muitas outras ligas de níquel.
A liga MONEL 400também é utilizada em aplicações marítimas devido à sua resistência à água do mar que flui rapidamente. Como um material mais econômico, ele ajuda a manter as despesas gerais do projeto baixas e é usado para revestimento de proteção contra ondas em risers de plataforma e pernas de pilão de aço em plataformas offshore, bem como para tanques de armazenamento contendo gasolina ou água potável.
