Autor: André Luis Lemuchi
Cargo: Gerente Técnico da Seal For Life
Acompanhe a evolução desses revestimentos ao longo dos anos e o nível de maturidade alcançado na aplicação pela indústria, incluindo qualificações e testes, mostrando resultados, exemplos de aplicação e os próximos desenvolvimentos vislumbrados nesta primeira parte da matéria, que será desenvolvida em três edições.
1. Introdução
Revestimentos de poliisobuteno (PIB) são um tipo relativamente novo e único de revestimentos anticorrosivos para aplicações em tubos e estruturas metálicas e de concreto que operam submersas, enterradas ou aéreas, com exposição à atmosfera. Em muitos casos, a manutenção de revestimentos anticorrosivos de estruturas e dutos pode ser de difícil execução devido a dificuldades como: espaços reduzidos ou confinados; impossibilidade de preparação de superfície adequada a certos materiais de revestimento; condensação de umidade sobre as estruturas – impossibilitando o uso de muitos produtos disponíveis comercialmente; necessidade de atender a rígidas normas de segurança, etc.
Vários revestimentos foram desenvolvidos ao longo dos anos, mas as expectativas do usuário final nem sempre são atendidas, seja pela dificuldade de aplicação ou pela durabilidade do produto em operação. Os revestimentos à base de poliisobuteno (PIB) foram desenvolvidos visando solucionar problemas de corrosão, contornando essas dificuldades, possibilitando uma aplicação rápida e fácil e proporcionando um revestimento robusto, duradouro, econômico e espaçando as operações de manutenção periódicas.
Os quadros de 1 a 5 ilustram essas aplicações para os materiais à base de PIB nas situações complexas listadas acima.
O desenvolvimento desses revestimentos ao longo dos anos e o nível de maturidade alcançado na aplicação pela indústria são discutidos neste artigo, que será publicado em três partes. Incluímos as qualificações e testes, mostrando resultados em conformidade com normas internacionais, exemplos de aplicação e os próximos desenvolvimentos vislumbrados. Uma comparação com materiais de revestimento tradicionais, que requerem superfícies metálicas jateadas (como os epóxis e outras pinturas), também é estabelecida.
Quadro 1 - Revestimento com produtos à base de PIB em turbinas de energia eólica.
Quadro 2 - Revestimento com produtos à base de PIB em riser e estacas offshore, acesso por cordas.
Quadro 3 - Revestimento com produtos à base de PIB em piping e estruturas com dificuldade de acesso e limitação de espaço.
Quadro 4 - Revestimento com produtos à base de PIB em anteparas, frestas e preenchimento entre faces de flanges.
Quadro 5 - Revestimento com produtos à base de PIB em coberturas metálicas e janelas de casario na plataforma offshore P-71 da Petrobras.
As vantagens do revestimento PIB como camada primária são discutidas do ponto de vista da química dos polímeros e do fato de que a corrosão é uma reação química que ocorre em escala molecular nos locais reativos da superfície do aço. Os revestimentos baseados na química do PIB apresentam algumas características únicas e vantagens importantes em comparação com revestimentos tradicionais, incluindo a necessidade de uma preparação de superfície marginal (apenas para garantir que não haverá óxidos e partículas soltas na superfície); o fato de que o revestimento PIB é, entre outros, fornecido em rolos – com camada do composto PIB pré-fabricada, em espessura especificada –, que são extremamente fáceis de aplicar, de forma manual, sem a necessidade de qualquer tipo de equipamento, e são amigáveis ao meio ambiente e à saúde dos aplicadores, além de não necessitarem de qualquer primer ou adesivo.
Quadro 6 - Verificação da qualidade da preparação de superfície através de teste de aderência por tração sobre diferentes preparações de superfície. Acima, o método de teste. Abaixo, à esquerda, execução da tração, e, à direita, os resultados sobre superfícies preparadas com Scotch-Brite, escovas de aço, esponjas abrasivas e lixamento manual.
Eles ainda proporcionam uma perfeita cobertura superficial, com um mecanismo de adesão que opera em escala nanométrica (molecular), preenchendo todas as irregularidades e transições da superfície, dispersando e penetrando em todos os poros devido à sua propriedade de fluxo a frio. Derivada dessa propriedade, os revestimentos apresentam ainda a capacidade de autorregeneração caso sofram pequenos danos mecânicos durante a instalação da estrutura ou sua operação, sendo, por isso, considerado um revestimento inteligente ('smart coating').
O Quadro 6 mostra a adesão dos compostos à base de PIB a superfícies preparadas com ScotchBrite, escovas de aço, esponjas abrasivas e lixamento manual.
Acesse, através do QR Code abaixo, um vídeo do teste de adesão aplicado a revestimento à base de PIB.
2. Desenvolvimento dos Revestimentos à Base de PIB
O desenvolvimento do primeiro composto à base de PIB para a proteção anticorrosiva do aço foi baseado no acúmulo de conhecimento em desenvolvimentos e experiências anteriores para a formulação de um composto desenvolvido para vedar passagens de cabos e tubos por paredes em construções subterrâneas.
Os primeiros testes de campo com o composto à base de PIB foram feitos espargindo manualmente o composto sobre a superfície e, depois, aplicando o composto através de uma bomba sobre a superfície de um gasoduto. Isso foi executado há mais de 25 anos, em colaboração com a Dutch Oil Company e a Gasunie, os então responsáveis pela exploração de um dos maiores campos de gás da Europa. A aplicação, em 1996, é mostrada no Quadro 7.
Quadro 7 - Revestimento à base de PIB aplicado a um gasoduto (primeiros ensaios de campo) em Duurswold, Holanda. As duas imagens à esquerda: aplicação manual, utilizando uma bomba, executada em 1996. As da direita: escavação e inspeção em 2003: sem sinais de corrosão.
Após a aplicação do revestimento, foi realizada uma inspeção e foram detectados alguns defeitos ('holidays') na camada aplicada. No entanto, os sinais desapareceram em poucas semanas. A mudança foi atribuída ao fluxo à frio do composto, que acabou se autorregenerando nesses pontos de descontinuidade. O tubo foi escavado após 6 anos de operação e, então, foi cortada uma 'janela' do revestimento para inspecionar a superfície do aço em busca de sinais de corrosão. Não foram encontrados produtos de corrosão na superfície. A área onde se aplicou o teste destrutivo foi reparada aplicando-se o mesmo tipo de composto PIB que se fundiu com o material de revestimento pré-existente.
No estágio seguinte, foi desenvolvida uma nova versão do produto, laminando-se uma camada do composto à base de PIB, com espessura pré-definida, sobre um veículo plástico de forma a se apresentar o produto em forma de rolo, facilitando a aplicação manual com controle de espessuras. O Quadro 8, mostra os estágios iniciais do desenvolvimento e implementação desse processo fabril.
Quadro 8 - Aplicações do sistema de revestimento base PIB em dutos, válvulas e estacas.
Quadro 9 - Desenvolvimento de métodos, demonstrações e testes de aplicação do revestimento. Da esquerda para a direita: estacas, válvulas, tubulações de gás, juntas submarinas, tanque de mergulho, acesso por corda, riser, testes de ‘full scale’.
Um manual de aplicação abrangente, incluindo aplicações diversas, sob variadas condições, e em geometrias diferentes, para fins de treinamento e instrução de aplicação, foi desenvolvido. O manual de aplicação é atualizado periodicamente e sua última versão é de 2022.
Os revestimentos à base de PIB desenvolvidos foram patenteados, mostrando sua singularidade. Desde então, as empresas de petróleo e gás do mundo inteiro aprovaram o uso desses revestimentos para proteger seus ativos.
Um novo capítulo foi adicionado à norma internacional ISO 21809-3:2016 para revestimentos de dutos aplicados em campo, incluindo, assim, os revestimentos à base de PIB. Em seguida, os revestimentos PIB existentes, e recém-desenvolvidos, foram qualificados por laboratórios independentes acreditados.
Nas próximas edições, trataremos da qualificação dos revestimentos PIB de acordo com as normas internacionais; da química do PIB como camada anticorrosiva primária; e traremos, também, as considerações finais.
Quadro 10 - Centro de treinamento. À esquerda, sessões de formação teórica e prática e demonstrações para clientes, em Stadskanaal, Holanda. Duas outras imagens: treinamento para a aplicação de sistemas à base de PIB para mergulhadores.
