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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/24127| 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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