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Tipo do documento: Dissertação
Título: Avaliação de novas tecnologias de tintas ricas em zinco aplicadas em pintura anticorrosiva de manutenção do setor elétrico
Título(s) alternativo(s): Evaluation of new zinc-rich paint technologies applied to anti-corrosive maintenance paint in the electrical sector
Autor: Scholz, Gustavo Klinsmann dos Santos 
Primeiro orientador: Senna, Lilian Ferreira de
Primeiro coorientador: Lago, Dalva Cristina Baptista do
Segundo coorientador: Ordine, Alberto Pires
Primeiro membro da banca: Sousa, Ana Maria Furtado de
Segundo membro da banca: Bendinelli, Elber Vidigal
Terceiro membro da banca: Carvalho, Ladimir José de
Resumo: O setor elétrico brasileiro conta com diversas estruturas e equipamentos metálicos distribuídos por todo território nacional. Tais ativos como, por exemplo, as linhas de transmissão, estão frequentemente expostos a processos corrosivos intensos, principalmente na interface do solo com a atmosfera, devido ao mecanismo de corrosão por aeração diferencial. Empresas que atuam no setor demandam conhecimento de novas tecnologias de tintas ricas em zinco para serem utilizadas em pinturas anticorrosivas de manutenção dos ativos citados, especialmente em condições em que a estrutura se encontra envelhecida e corroída. Para esses casos, o tratamento de superfície geralmente é realizado através de ferramentas mecânicas e manuais, não sendo possível uma remoção completa do produto de corrosão, prejudicando assim a proteção catódica oferecida pelas tintas ricas em zinco. Com base nisso, esta dissertação de mestrado tem como objetivo avaliar o desempenho anticorrosivo de diferentes tecnologias de tintas ricas em zinco, disponíveis no mercado, para emprego em pinturas de manutenção de equipamentos e estruturas enterradas do setor elétrico. Sete tecnologias de tintas ricas em zinco e uma tinta barreira referência em serviços de manutenção foram avaliadas para dois tratamentos de superfície distintos: jateamento abrasivo ao metal branco (Sa 3) e utilização de ferramentas mecânicas e manuais (St 3). A fim de avaliar as propriedades de barreira e de proteção catódica, chapas de aço carbono revestidas com as diferentes tecnologias de tintas foram submetidas a ensaios de monitoramento do potencial de circuito aberto com o tempo, de polarização potenciodinâmica e de espectroscopia de impedância eletroquímica. As tintas que demonstraram proteção catódica mais promissora foram selecionadas para serem submetidas a ensaios de desempenho anticorrosivo em esquemas de pintura, utilizando câmaras de condensação de umidade, ensaios cíclicos, ensaios de exposição natural em solo e ensaios complementares de aderência (pull-off). Os ensaios eletroquímicos revelaram que as tintas contendo partículas galvânicas (Zgalv) e alumínio (Zal) apresentaram melhores propriedade de barreira, porém baixa ou nenhuma proteção catódica. Já as tintas com e sem grafeno (Zcgrf e Zsgrf, respectivamente), apresentaram um comportamento misto, tendo inicialmente propriedades de barreira satisfatórias e uma posterior ação do zinco na proteção catódica do aço. A tinta contendo nanotubos de carbono (Zntc) apresentou proteção galvânica de curta duração no tratamento de superfície Sa 3 e não foi capaz de oferecer proteção no tratamento St 3. Por fim, as tintas epóxi tradicional (Zn) e contendo partículas cerâmicas (Zcer) foram as que apresentaram as melhores propriedades de proteção catódica. Nos ensaios de desempenho, essas mesmas tintas ricas em zinco, apresentaram performances anticorrosivas superiores, ou, no mínimo, similares à tinta barreira referência epóxi mastique alumínio (EMA). Conclui-se que, tanto a tinta Zn, quanto Zcer, têm potencial para substituir, de forma eficiente, a tinta EMA nas condições citadas de manutenção.
Abstract: The Brazilian electricity sector has several structures and metallic equipment distributed throughout the national territory. Such assets as, for example, transmission lines, are often exposed to intense corrosive processes, mainly at the interface of the soil with the atmosphere, due to the corrosion mechanism by differential aeration. Companies operating in the sector demand knowledge of new zinc-rich paint technologies to be used in anti-corrosive paints for maintenance of the assets, especially in conditions where the structure is aged and corroded. For these cases, the surface treatment is usually carried out using mechanical and manual tools, and it is impossible to remove the corrosion product completely, thus impairing the cathodic protection offered by zinc-rich paints. Based on that, this master's dissertation evaluates the anticorrosive performance of different zinc-rich paint technologies, available on the market, for use in equipment maintenance paintings and underground structures in the electrical sector. Seven zinc-rich paint technologies and a reference barrier paint, usually used to in maintenance services, were evaluated for two distinct surface treatments: white metal abrasive blasting (Sa 3) and use of hand and power tools cleaning (St 3). To evaluate the barrier and cathodic protection properties, carbon steel sheets coated with the different ink technologies were submitted to open circuit potential monitoring, potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy tests. The paints that showed the most promising cathodic protection were selected to be submitted to anticorrosive performance tests in painting schemes, using humidity condensation chambers, cyclic tests, natural exposure tests in soil and complementary tests of adhesion (pull-off). Electrochemical tests revealed that paints containing galvanic particles (Zgalv) and aluminum (Zal) had better barrier properties, but low or no cathodic protection. The paints with and without graphene (Zcgrf and Zsgrf, respectively), showed a mixed behavior, initially having satisfactory barrier properties and a subsequent action of zinc in the cathodic protection of steel. The paint containing carbon nanotubes (Zntc) showed short-term galvanic protection in the Sa 3 surface treatment and was not able to provide protection in the St 3 treatment. Finally, the traditional epoxy paints (Zn) and those containing ceramic particles (Zcer) showed the best cathodic protection properties. In performance tests, these same zinc-rich paints showed superior anti-corrosive performances, or at least similar to the reference aluminum epoxy mastic barrier paint (EMA). It is concluded that both Zn and Zcer paint can efficiently replace EMA paint under the aforementioned maintenance conditions.
Palavras-chave: Tintas
Corrosão e anticorrosivos
Tintas ricas em zinco
Tratamento de superfície
Técnicas eletroquímicas
Pintura anticorrosiva de manutenção
Ensaios acelerados de corrosão
Zinc-rich paints
Surface treatment
Electrochemical techniques
Maintenance anticorrosive paint
Accelerated corrosion tests
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Citação: SCHOLZ, Gustavo Klinsmann dos Santos. Avaliação de novas tecnologias de tintas ricas em zinco aplicadas em pintura anticorrosiva de manutenção do setor elétrico. 2022. 156 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Química, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24127
Data de defesa: 17-Fev-2022
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Química

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