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Inspeção de Soldas Sensitizadas em Tanques e Reatores de Aço Inoxidável Usando a Técnica DL-EPR

ACW Group

A durabilidade e a resistência à corrosão dos tanques, reatores e fermentadores de aço inoxidável são fundamentais para garantir a qualidade e segurança em processos industriais. No entanto, a soldagem pode comprometer a integridade metalúrgica desses equipamentos, tornando-os suscetíveis à corrosão localizada devido à sensitização – um fenômeno que reduz a resistência do aço inoxidável à corrosão intergranular.


Para detectar esse problema de forma precisa e confiável, a técnica ONSITE DL-EPR (Double Loop Electrochemical Potentiodynamic Reactivation) surge como uma ferramenta essencial. Esse método avançado permite a qualificação de procedimentos de soldagem, inspeção em campo e identificação de regiões comprometidas pela sensibilização, prevenindo falhas estruturais e custos elevados de manutenção.


Neste artigo, explicamos como a DL-EPR pode ser aplicada na inspeção de soldas sensitizadas e como essa abordagem se tornou indispensável para a indústria química, farmacêutica e de alimentos.


Por Que a Soldagem Pode Comprometer a Resistência do Aço Inoxidável?


O aço inoxidável é amplamente utilizado na indústria devido à sua capacidade de formar um filme passivo de óxido de cromo (Cr₂O₃), tornando-o resistente à corrosão e adequado para processos assépticos.


Entretanto, a soldagem pode gerar fases intermetálicas deletérias, como fase sigma, nitretos de cromo (Cr₂N) e carbonetos de cromo, que reduzem a concentração de cromo na superfície do aço. Isso cria zonas empobrecidas em cromo, comprometendo a formação do filme passivo e tornando o material vulnerável à corrosão localizada.


Curvas DL-EPR
Figura 1. Curvas DL-EPR para condição (a) não-sensitizada e (b) sensitizada.

Essas regiões sensibilizadas não podem ser detectadas por ensaios não destrutivos convencionais, o que torna a DL-EPR uma técnica indispensável para a inspeção de soldas.


O Que é a Técnica DL-EPR e Como Ela Funciona?


A técnica DL-EPR é um método eletroquímico que avalia o grau de sensitização da junta soldada ao medir a relação entre a carga de reativação catódica (Qr) e a carga de ativação anódica (Qa).


O processo consiste em:


1️⃣ Polarizar anodicamente a área inspecionada até potenciais de passividade incompleta (fase de ativação).

2️⃣ Executar uma varredura reversa até o potencial de circuito aberto (fase de reativação).

3️⃣ Detectar a dissolução preferencial das regiões empobrecidas em cromo, quantificando o grau de sensitização (DOS – Degree of Sensitization).


💡 Quanto maior o DOS, maior a suscetibilidade à corrosão intergranular.


Obra para construção de tanques de aço inoxidável
Figura 2. Obra para construção de tanques de aço inoxidável lean duplex 2304 e inspeção ONSITE DL-EPR.

Resultados Práticos da Inspeção de Soldas Sensitizadas


A técnica ONSITE DL-EPR foi aplicada na inspeção de um tanque de aço inoxidável lean duplex 2304 para avaliar sua integridade metalúrgica. A Tabela 1 apresenta os resultados da inspeção, destacando juntas soldadas com grau de sensitização elevado (DOS > 1%), que precisaram ser retrabalhadas.


📋 Tabela 1: Resultados parciais sobre o grau de sensitização usando ONSITE DL-EPR.

Junta

Região da Superfície

Qr

Qa

DOS (%)

Base Metal

Base Metal

0.004

2.1

0.19

Weld-01

Weld

0.002

1.5

0.10

Fusion Line

0.004

3.0

0.12


ZTA

0.003

2.1

0.13


Weld-02

Weld

0.010

4.8

0.20

Fusion Line

0.016

8.7

0.18


ZTA

0.025

7.6

0.33


Weld-15

Weld

0.029

5.2

0.56

Fusion Line

0.071

10.1

0.70


ZTA

0.048

7.8

0.62


Weld-18

Weld

4.791

45.2

10.601

Fusion Line

15.555

61.0

25.501


ZTA

10.267

55.8

18.401


A solda Weld-18 apresentou um DOS extremamente elevado (acima de 10%), evidenciando alta suscetibilidade à corrosão e necessidade de retrabalho imediato.


Complemento da Inspeção: Réplica Metalográfica


Para confirmar os resultados da DL-EPR, foi aplicada a técnica de réplica metalográfica, que revelou uma microestrutura tipicamente sensitizada.


Réplica metalográfica de superfícies com grau de sensitização
Figura 3. Réplica metalográfica de superfícies com grau de sensitização igual a (a) DOS=10.50 % e (b) DOS=22.59%. São indicados nas figuras as regiões empobrecidas em cromo devido a precipitação de nitretos de cromo (Cr2N), responsáveis pelo elevado grau de sensitização.

Conclusões e Benefícios da Inspeção DL-EPR


A norma ASME BPE reconhece as técnicas eletroquímicas como ferramentas essenciais para inspeção de superfícies de aço inoxidável, sendo a DL-EPR uma solução avançada para prevenção da corrosão intergranular.


🔹 Benefícios da inspeção ONSITE DL-EPR:


✔️ Identificação precisa de soldas comprometidas, prevenindo falhas estruturais.

✔️ Redução de custos de manutenção corretiva, garantindo maior vida útil dos equipamentos.

✔️ Maior confiabilidade em processos industriais assépticos e corrosivos.

✔️ Aplicação direta em campo (canteiro de obras), sem necessidade de desmontagem do equipamento.


Se você precisa garantir a qualidade e durabilidade das soldas em aço inoxidável, fale com os especialistas da ACW Engenharia!


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