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A CST depende do meio adequado para se desenvolver, daí a grande importância que tem a definição exata do ambiente onde está se desenvolvendo a trinca. A fim de se predizer a possível ocorrência dos vários modos e submodos de corrosão, é necessário se determinar a relação entre as condições nas quais os vários modos de corrosão acontecem e as condições produzidas pelos diferentes meios. Uma maneira simples de relacionar as condições ambientais com as possíveis atividades dos modos de corrosão é ilustrada na Figura 2.9. Nessa é mostrada a relação entre as condições ambientais (Figura 2.9.b) e as condições nas quais o modo de corrosão ocorre (Figura 2.9.a). Essas condições estão mostradas em coordenadas potencial versus pH, mas poderiam ter sido utilizadas outras. Na Figura 2.9.c é mostrada a superposição dessas condições; na sobreposição (dupla hachura) é mostrada onde a falha por um modo

específico num meio especifico é provável de ocorrer, embora nada mostre sobre a evolução, a cinética de progressão da mesma [STAEHLE, 1995].

Figura 2.9. Esquema do (a)diagrama de modo de corrosão; (b) diagrama da definição do meio; (c) sobreposição de (a) e (b) [STAEHLE, 1995].

Por outro lado, esse é um diagrama termodinâmico de probabilidade de ocorrência de trincas. Essa definição é fundamental na modelagem de iniciação de trincas que se fará neste trabalho: esse diagrama neste caso, é para a Liga 600 em água pura a alta temperatura e está mostrado na Figura 1.6. O mesmo diagrama, no entanto pode resumir informações sobre a cinética do processo de CST, potencial e pH sendo ambas variáveis termodinâmicas e cinéticas. Ou seja, o domínio da cinética é definido pelos domínios termodinâmicos. A relação entre termodinâmica e cinética é ilustrada na Figura 2.10 que compara os diagramas termodinâmicos para fases da água e do metal com os respectivos diagramas de cinética eletroquímica e transformações metalúrgicas. Nota-se que em ambos os casos, os diagramas termodinâmicos proporcionam as condições de contorno para os respectivos diagramas cinéticos [STAEHLE, 1992a].

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Figura 2.10. Nos diagramas (a) e (b) são ilustrados, respectivamente, o diagrama de fase baseado termodinamicamente e as curvas TTT baseadas cineticamente. Em (c) e (d) são mostrados respectivamente, o o diagrama de Pourbaix, potencial-pH e as curvas de polarização que são baseadas cineticamente [STAEHLE, 1992a].

Cumpre ressaltar a relevância desse ponto na modelagem proposta neste trabalho, pois pretendeu-se associar as regiões de ocorrência de trinca por CST com a cinética de evolução dessas trincas.

Os ambientes que podem ocorrer adjacentes às superfícies onde haverá CST podem ser divididos em quatro categorias, para um melhor entendimento do alcance de sua ação, segundo Staehle [STAEHLE, 1995]:

1) Nominal geral;

2) Nominal característico; 3) Nominal local;

4) Nominal característico ou acidental.

Esse autor classifica todos os ambientes como “nominais” para sugerir que eles são partes implícitas do projeto e precisam ser explicitamente considerados pelos projetistas dos equipamentos onde podem ocorrer CSTAP. É

portanto, importante que esses perguntem aos especialistas em corrosão qual é o significado de cada uma dessas categorias de ambiente. Seguem abaixo exemplos do que se quer dizer [STAEHLE, 1992a], [STAEHLE, 1995]:

- No caso de materiais eletrônicos imersos em ar úmido, esse é o ambiente “nominal geral”;

- No entanto, dentro dessa categoria geral há variações na corrosividade; por exemplo, abaixo de 50% de umidade relativa não há corrosão: essa só inicia acima de 50%; essa condição define, portanto o “nominal característico” para um determinado processo corrosivo que está sendo estudado;

- Como exemplo de “nominal local” pode-se citar se há formação local de células galvânicas ou de frestas (“crevices”): especialmente em CST deve-se considerar que pode ocorrer aumento de concentração local em frestas que são associadas com a transferência de calor e efeitos de molhamento e secamento: Warren, por exemplo, utilizou um teste que provocava esse efeito e que acelerou a CST como resultado da crescente concentração de cloreto na superfície de aços inoxidáveis, conforme [STAEHLE, 1992a];

- Como exemplo de “nominal característico ou acidental”, pode-se citar produtos que vazam no vapor provenientes de tubos perfurados do condensador.

Ainda com relação ao ambiente, deve ser considerada sua mudança no tempo, segundo as diferentes condições encontráveis em relação aos seguintes fatores: fabricação; armazenamento; transporte; instalação; partida; regimes de operação; parada; operação contínua por longos períodos.

Deve ser considerado também se o ambiente não provoca alteração nas tensões residuais que irão provocar CST: em estruturas de pequenas dimensões importantes acréscimos de tensão residual podem ser provocados pela expansão dos produtos de corrosão.

Há também o efeito de projeto, em que o componente pode falhar por mais de um processo. Cada um dos processos pelos quais a corrosão pode produzir falha pode ser chamado de um caso de corrosão de “modo-localização”. Assim um componente pode ter o mesmo submodo de corrosão em diferentes localizações; pode também apresentar falhas por diferentes submodos na mesma localização. É importante considerar que a falha pode ocorrer dos dois lados de um componente de um certo material: é o caso de tubos de trocadores de calor.

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Podem ocorrer falhas também geradas por impurezas de ambientes externos, por exemplo, de isolamento térmico, de depósitos externos, entre outros. Há projetos que exacerbam a corrosão, como superfícies de transferência de calor onde há superaquecimento e concentração de impurezas; quando se formam depósitos superficiais; ou ainda formação de pares galvânicos indesejáveis; estagnação de fluxo que produz depósitos .

Finalmente deve-se ressaltar o papel dos efeitos de controle ambiental em que a corrosão pode ser minimizada pelo controle do meio: esses controles devem ser feitos quando se conclui que as condições naturais não têm capacidade de minimizar a corrosão adequadamente. Por exemplo, selagem hermética de equipamentos, inibidores da fase vapor, captadores de oxigênio, ajustes de pH utilizando adições sólidas ou voláteis e inibidores específicos anódicos ou catódicos. Deve–se atentar para o aparecimento de efeitos colaterais como o que ocorre quando se usam produtos cáusticos para aumentar o pH: a adição de fosfato, hidróxido de sódio e hidróxido de lítio pode ajustar o pH mas é possível que esses produtos concentrados possam causar CST [STAEHLE, 1995].