Dutos e tubulações metálicas enterradas são utilizados no transporte de gás, água, derivados de petróleo e minérios, entre outros elementos. No subsolo, o material está frequentemente exposto a diversos agentes agressivos, como corrosão, interferências elétricas ou influências eletromagnéticas. Caso não exista a proteção adequada, podem ocorrer vazamentos ou outros acidentes que provocam danos às pessoas e ao meio ambiente.

A proteção catódica é um método bastante eficiente para manter a integridade de sistemas enterrados. “Trata-se de uma tecnologia fantástica, que permite aos engenheiros de todo o mundo garantir a proteção contra corrosão. E não somente de instalações no subsolo, mas também daquelas submersas, em especial, na água do mar”, afirma o engenheiro Luiz Paulo Gomes, diretor da IEC - Instalações e Engenharia de Corrosão, empresa que presta serviços nas áreas de proteção catódica, estudos de corrosão e aterramento elétrico.

Proteção catódica garante excelente desempenho contra a corrosão (cpaulfell/ Shutterstock.com)

O QUE É?

O aço é a matéria-prima mais utilizada em todo o planeta, para construção das mais diversas e importantes obras da engenharia. Tem alta resistência mecânica e facilidade em ser cortado, dobrado e soldado. O único problema do material é justamente a corrosão, resolvida com os sistemas de proteção catódica. “Essa tecnologia permite que as estruturas metálicas operem com segurança e eficiência. Podemos afirmar que se ela não existisse, a vida do homem seria muito mais difícil e inviável em certos aspectos”, destaca Gomes.

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A técnica consiste em energizar suavemente as instalações a serem protegidas, de modo a eliminar totalmente os processos corrosivos. Essa energização pode ser conseguida com o auxílio de ânodos galvânicos de magnésio, zinco ou alumínio (proteção catódica galvânica). O procedimento também pode ser executado através de um ou mais retificadores de corrente, complementados com ânodos inertes (proteção catódica por corrente impressa).

Trata-se de uma tecnologia fantástica, que permite aos engenheiros de todo o mundo garantir a proteção contra corrosão. E não somente de instalações no subsolo, mas também daquelas submersas, em especial, na água do mar
Luiz Paulo Gomes

CARACTERÍSTICAS DO ENTORNO

Durante o projeto de tubulações, dutos ou estruturas metálicas enterradas, uma das providências mais importantes é a medição das resistividades elétricas do solo ao longo do duto. O conhecimento dessa característica é fundamental porque, quanto mais baixo for o seu valor, maior será a agressividade da corrosão. Também são imprescindíveis estudos de cruzamentos, paralelismos e aproximações com ferrovias eletrificadas e linhas de transmissão de alta tensão.

Ferrovias eletrificadas, metrôs e instalações que operam com corrente contínua são extremamente prejudiciais aos materiais metálicos enterrados. Quando dutos, tubulações ou estruturas estão próximos desses elementos, acabam sujeitos à corrosão eletrolítica. Com isso, podem ser severamente corroídos em pouco tempo se as medidas corretas de proteção não forem adotadas com antecedência.

Já as linhas elétricas de alta tensão podem causar interferências eletromagnéticas em sistemas de aço enterrados e precisam ser estudadas com muito cuidado. Além de eventuais problemas de corrosão, essas linhas de transmissão podem representar sérios problemas de segurança para pessoas que trabalham operando o duto ou circulam em suas proximidades.

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INDICAÇÕES E CONTRAINDICAÇÕES

Os sistemas de proteção catódica são aplicados para proteger instalações metálicas como oleodutos, gasodutos, minerodutos, polidutos, adutoras, píeres de atracação, cortinas metálicas, navios e embarcações, plataformas de petróleo, tanques de armazenamento, fundações de torres de linhas de alta tensão, ferragens embutidas no concreto armado e muitas outras.

“Por outro lado, a tecnologia não deve ser usada na proteção de instalações metálicas aéreas. Nesses casos, os métodos utilizados são os revestimentos e a pintura industrial”, ressalta o engenheiro.

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APLICAÇÃO

Os procedimentos e diretrizes para aplicação desses sistemas de proteção em tubulações enterradas estão detalhadamente definidos na ABNT NBR ISO 15589-1 – Indústrias de petróleo, petroquímica e gás natural – Proteção catódica de sistemas de transporte por dutos – Parte 1: Dutos terrestres.

“Trata-se de uma série grande de providências”, ressalta o especialista. Na construção do duto, é feita aplicação de revestimento anticorrosivo de alta eficiência e instalação de sistema de proteção catódica adequado, ambos capazes de garantir a integridade ao longo dos anos.

Os tubos são revestidos em fábrica e enviados para o canteiro para serem soldados entre si durante a construção. As soldas entre tubos representam regiões sujeitas à corrosão acentuada. Por isso, precisam ser revestidas no campo com mantas termocontráteis, que oferecem excelente proteção mecânica e anticorrosiva.

A proteção catódica, como todos os sistemas elétricos, precisa ser inspecionada regularmente e receber serviço de manutenção sempre que necessário
Luiz Paulo Gomes

Em muitos casos, o duto é construído adotando-se a tecnologia do furo direcional, em que a tubulação é literalmente puxada através de um furo, com a vantagem dispensar a abertura de valas ou trincheiras a céu aberto. Essa atividade precisa ser realizada com cuidado, uma vez que a operação de puxamento pode danificar o revestimento externo dos tubos, prejudicando sua proteção contra a corrosão.

O revestimento deve ser sempre rigorosamente inspecionado com a utilização de técnicas desenvolvidas para essas situações, com o objetivo de evitar e corrigir eventuais falhas. Para complementar, é necessária a instalação de sistema de proteção catódica, que elimina totalmente as pilhas de corrosão, permitindo que o duto trabalhe com total segurança.

Enquanto o sistema de proteção não entra em operação, torna-se necessário proteger, provisoriamente, os tubos enterrados. Desde o lançamento do primeiro tubo até a conclusão definitiva da obra, essa atividade deve ser executada por equipe treinada. Deve estar munida dos instrumentos e dispositivos adequados para medir, permanentemente, os potenciais tubo/solo e manter a tubulação enterrada energizada.

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NOVAS APLICAÇÕES

“A proteção catódica, como todos os sistemas elétricos, precisa ser inspecionada regularmente e receber serviço de manutenção sempre que necessário. Após a sua vida útil, da ordem de 30 anos, o sistema precisa ser revitalizado”, recomenda Gomes, indicando que as tubulações enterradas têm que ser inspecionadas com regularidade para a garantia de sua integridade.

Os principais serviços são a inspeção do revestimento anticorrosivo e do sistema de proteção catódica e as medições dos potenciais tubo/solo ao longo de todo o traçado. “Potências iguais ou mais negativas que -0,85V, medidas com um eletrodo de referência de Cu/CuSO4, significam proteção catódica integral e ausência de corrosão”, informa o engenheiro.

CASES NACIONAIS

A relação de obras nacionais que tiveram aplicada a tecnologia de proteção é muito extensa. “Basicamente, todos os oleodutos, gasodutos, minerodutos, polidutos, plataformas de petróleo, navios e embarcações que operam no Brasil possuem sistema de proteção catódica instalado”, afirma o engenheiro.

Proteção anódica
A proteção anódica é uma técnica de proteção contra a corrosão muito parecida com a catódica. A diferença consiste, basicamente, no esquema de ligação entre o retificador, os ânodos inertes e a estrutura metálica a ser protegida. “A proteção anódica é muito utilizada, por exemplo, para a proteção interna de tanques que armazenam ácido sulfúrico”, finaliza Gomes.

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Colaboração técnica

: Luiz Paulo Gomes – Engenheiro industrial, com curso de Engenharia de Equipamentos pela Petrobras. Foi engenheiro de proteção catódica e corrosão do Detran/Petrobras no período de 1969 a 1971. Atualmente é diretor Técnico da IEC - Instalações e Engenharia de Corrosão. Autor do livro “Sistemas de Proteção Catódica” e responsável técnico por diversas obras importantes de proteção catódica de oleodutos, gasodutos, polidutos, minerodutos, adutoras, parques de tanques e plantas industriais.

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