Importância dos anodos para Proteção Catódica de estruturas metálicas enterradas e/ou submersas

Postado 16 de janeiro de 2025

Dois metais em contato com um eletrólito e com uma ligação elétrica entre si se constituem numa pilha de corrosão. Entretanto, quando se tem uma única estrutura metálica em contato com o eletrólito, sem estar ligada a outro metal, nota-se que ela sofre corrosão. Essa corrosão está ligada às heterogeneidades do metal e do meio:

Do metal (micropilhas):

Variações na composição química: 98,5% de Fe (ferro), 0,5 a 1,7% de C (carbono) e traços de Si (silício), S (enxofre) e P (fósforo);
Presença de inclusões (impurezas): fósforo, o enxofre, o manganês, o silício e o alumínio;
Concentração de tensões, contornos de grão, variações no tamanho de grão.

Do meio (macropilhas):

Variações na concentração, variação na aeração, variação da temperatura, variação da resistividade elétrica.

Numa única estrutura metálica em contato com eletrólito, devido heterogeneidades existem várias regiões anódicas e catódicas, causando a corrosão.

A proteção catódica tem por objetivo criar uma pilha de corrosão com região anódica artificial (anodo), eliminando as regiões anódicas da estrutura a ser protegida, tornando-a no catodo da pilha então formada.

Os tipos de proteção catódica são: galvânica e por corrente impressa. A seguir serão apresentados os anodos utilizados para cada tipo de proteção catódica.

1. ANODOS USADOS PARA PROTEÇÃO CATÓDICA GALVÂNICA

Na proteção catódica galvânica, a corrente de proteção é promovida pela f.e.m (força eletromotriz) existente entre o metal a ser protegido e outro metal escolhido para anodo. Essa f.e.m é resultado de seus diferentes potenciais eletroquímicos.

As diferenças de potenciais de pares galvânicos são pequenas, não superior a 1,2 V.

Então, ela só é eficaz em eletrólitos de baixa resistividade elétrica, água do mar e solos de até 6.000 ohm.cm

Como anodos são usados metais com potenciais negativos. São chamados ANODOS DE SACRIFÍCIO por se desgastarem no processo de proteção.

Suas principais aplicações são em:

Dutos enterrados;
Dutos submarinos;
Internamente em dutos de água salgada e petróleo bruto;
Plataformas marítimas fixas;
Navios e embarcações;
Interior de tanques de armazenamento de petróleo bruto com lastro de água salgada.

Anodos Galvânicos-Utilização:

Alumínio: Utilizados em água salgada, não são utilizados no solo.
Zinco: Utilizados em água salgada, e em solos com resistividades de até 1.500 ohm.cm.
Magnésio: Utilizados no solo em resistividades de até 6.000 ohm.cm. Não é recomendável seu uso em água salgada devido ao seu alto potencial provocar o desgaste prematuro do mesmo.

2. ANODOS USADOS PARA PROTEÇÃO CATÓDICA POR CORRENTE IMPRESSA

Os anodos são eletrodos constituídos por ligas metálicas, de baixa taxa de desgaste, por isso são chamados anodos INERTES.

Os anodos usualmente são instalados no interior de uma camisa metálica preenchida com moinha de coque metalúrgico ou de petróleo calcinado, o que evita o seu desgaste irregular ao evitar o contato com as heterogeneidades do solo e do próprio anodo.

Suas principais aplicações são em:

Dutos enterrados;
Dutos submarinos;
Plataformas marítimas fixas;
Navios e embarcações;
Interior de tanques de armazenamento de petróleo bruto com lastro de água salgada.

Anodos Inertes-Utilização:

Ferro-Silício – Cromo: Uso em solo de alto teor de cloreto, podendo ser usado no mar.
Ferro-Silício: Uso em solo de baixo teor de cloreto.
Titânio ativado com óxidos de metais nobres: Pode ser usado no solo, água doce e salgada.
Grafite: Pode ser utilizado no solo, água doce ou salgada, mas sua baixa densidade de corrente permite seu uso somente no solo.
Chumbo-Prata-Antimônio e Titânio platinizado: Uso na água salgada.

Fonte:

Apostila: “CURSO DE PROTEÇÃO CATÓDICA – “PRINCÍPIOS, TÉCNICAS E PROCEDIMENTOS DE INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO”, Elaborada por Aymar Capasciutti.