O monitoramento de oxigênio dissolvido (OD) tem um papel fundamental no controle da corrosão por pite, que causa, de forma destrutiva, a perfuração de paredes de tubulação, resultando em paradas não programadas e riscos à segurança dos ativos e operadores de planta.
O oxigênio dissolvido (OD), presente em sistemas de vapor e em concentrações inadequadas, tende a romper a película protetora gerada pela camada de passivação de magnetita (Fe3O4) que protege o aço da parede de tubos da caldeira. Esse processo gera a corrosão por pite, que cria pequenas cavidades na superfície do metal.
- Ruptura da camada passiva: o oxigênio atua como um despolarizador catódico.
- Célula diferencial de oxigenação: forma-se uma pilha eletroquímica onde o fundo do pite, pobre em oxigênio, torna-se o ânodo, onde o metal é dissolvido, e a superfície ao redor, rica em oxigênio, torna-se o cátodo.
- Autocatálise: uma vez iniciado, o pite cria um ambiente ácido em seu interior, acelerando a perfuração mesmo que os níveis de oxigênio no resto do sistema diminuam momentaneamente.
Para caldeiras que operam acima de 60 bar, a norma ASME, assim como outras associações internacionais recomendam níveis de OD extremamente baixos, geralmente de 7 ppb. É importante ressaltar que a presença do OD nesses níveis, é necessária para a formação da camada de magnetita.
A análise laboratorial manual é insuficiente para este controle, pois o simples contato da amostra com o ar ambiente durante a coleta pode contaminar e descaracterizar completamente o resultado, mascarando a presença de corrosão por pite em estágio inicial.
Monitoramento contínuo e o controle da corrosão por pite
Muitas plantas ainda utilizam análises laboratoriais pontuais (batelada). No entanto, o nível de oxigênio pode oscilar drasticamente devido a:
- Falhas na desaeração mecânica.
- Variações na dosagem de sequestrantes químicos, como a hidrazina ou sulfito de sódio.
- Entrada de ar por vedações de bombas ou flanges durante variações de carga.
O monitoramento on-line permite a detecção em tempo real, possibilitando a correção automática da dosagem de químicos e protegendo a camada de magnetita (Fe3O4), que é a película passivadora essencial para a proteção do aço carbono.
Além disso, o monitoramento de OD contínuo permite identificar quando a remoção de gases no desaerador térmico perde a eficiência, evita desperdícios de químicos, permitindo a implantação de uma malha de controle e garantindo a integridade das tubulações da caldeira.
Para aplicações que exigem esse monitoramento, o analisador de OD ppb on-line, modelo TO-402 é recomendado para diversas aplicações, como monitoramento da eficiência na saída dos desaeradores e o monitoramento da contaminação após o recalque das bombas do retorno do condensado um instrumento com aplicações em retorno de condensado.
Muito robusto e prático na operação, conta com menu auto-explicativo em português e calibração e check automáticos, além de transmissão analógica 4-20mA, configurável para controle PID, alimentação elétrica de 90 a 240Vac/60Hz e gabinete com grau de proteção mecânica IP-68.
Além do analisador, a Digimed oferece soluções de alta tecnologia para a medição de OD, utilizando sensores de alta sensibilidade que operam na faixa de partes por bilhão (ppb) — o nível de resolução exigido para caldeiras de alta pressão.
Conheça as nossas soluções customizadas para o seu processo!