ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE

1. Zehbour Panossian, Neusvaldo L. de Almeida, Adriana de Araujo, Márcio B. de Almeida, Eduardo A. Faria e Alberto S. Junior

2. ESTUDO DE REVESTIMENTOS ORGÂNICOS NA PROTEÇÃO DO AÇO-CARBONO EM AMBIENTE MARINHO OFFSHORE EQUIPE TÉCNICA PETROBRAS:Gutembergde Souza Pimenta, Nara G. Berry, Joaquim P. Quintela e Gerson V. Vieira EQUIPE TÉCNICA IPT: Zehbour Panossian, Neusvaldo L. de Almeida, Adriana Araujo, Márcio B. de Almeida, Eduardo A. Faria e Alberto S. Junior Empresas: Jumbo, Sherwin Willians, Renner, InternationalPaint, Sigma, Advance, Weg, Calamar, Vitória Química, Chersterton, Belzona, Rust Resinar, Jotun e Euronavy.

3. industria petroleira: • Necessidade de minimizar custos •  maior intervalos entre manutenções e menor período de sua realização; • Necessidade de equipamentos e estruturas metálicas duráveis •  ampla avaliação de tintas: ensaio natural, além de ensaio acelerado; • Necessidade de avaliação contínua de tintas •  recém-introduzidas no mercado (tolerante a superfície úmida e ao tratamento mecânico, elevada espessura por demão e ecologicamente corretas).

4. Avaliação comparativa de desempenho de revestimentos orgânicos: tradicionaise de nova geração e de diferentes fabricantesna proteção de equipamentos e de estruturas da industria petroleira brasileira. • Proposição de metodologia: •  ensaios em ambiente natural offshore: • exposição à atmosfera marinha; • exposição à água do mar e suas marolas e respingos; • exposição ao óleo cru e à água de lastro (navio tanque). Construção de um laboratório flutuante como infraestrutura de apoio

5. Estrutura de aço-carbono ABNT 1020 10 m de comprimento e 10 m de largura 2 m de boca e 0,5 m de calado 17 t de arqueadura bruta Laboratório Flutuante Fundeado em São Sebastião – próximo ao Píer TEBAR

6. Painéis de exposição à atmosfera marinha: CP 10 x 15 x 4 cm. Respingos Marolas Imersão Painéis de exposição direta à água do mar e a suas marolas e respingos (imersão parcial): 20 x 30 cm e 100 x 20 cm

7. Tanque de óleo Tanque de lastro Exposição ao óleo cru e à água de lastro (imersão total) Exposição à água do mar: antiincrustantes

9. Esquemas de pintura: atmosfera marinha, CP 10 cm x 15 cm.

10. Identificação de características das tintas: VOL: teor de sólidos por volume da tinta •  ≥ 75 % alto teor de sólidos. • EPS: espessura máxima do filme seco por demão •  ≥ 150 µm alta espessura. • DT:tolerante a umidade (elevada UR e residual de hidrojateamento) • TS: tolerante a corrosão aderida (St3 e reoxidação). • LOW VOC: baixa concentração de compostos orgânicos voláteis •  ≤ 340 g/l (EPA: Environmental Protection Agency).

11. Preparo dos corpos de prova de aço-carbono (ABNT 1020): • 10 x 15 cm (4 un., 2 com incisão vertical): • jateamento (Sa 2 ½),perfil de rugosidade de 70 m; • tratamento mecânico (St 3) em chapas expostas ao intemperismo; • zincagem por imersão a quente (70 m), lavados ou hidrojateados. • 30 x 20 cm (4 un., 2 com incisão vertical) e 100 x 20 cm (2 un., 1 com incisão vertical) e nos tanque e flutuadores: • jateamento (Sa 2 ½) perfil de rugosidade de 70 m.

12. Metodologia • empolamento- EMPO (ISO 4628-2,blister): saliências (bolhas) na película (ABNT NBR 15156); • enferrujamento- ENFE(ISO 4628-3, rust): termo adotado pelo LCP para caracterizar o aparecimento de corrosão na película (rust); • trincamento-TRIN (ISO 4628-3, crack): descontinuidades alongadas (trincas) na película: com (fendilhamento) ou sem (craqueamento) exposição do substrato (ABNT NBR 15156); • desplacamento- DESPLA (ISO 4628-5,flak): termo adotado pelo LCP para caracterizar a perda de aderência da película ao substrato; • avanço de corrosão - INCI (DIN ISO 4628-8,scribe): avaliação sem e com remoção do revestimento. Atribuição de uma nota (0 a 10) para cada um dos defeitos, com a soma dos valores obtidos (máximo 50 ou 40) foi feita uma classificação geral de desempenho dos esquemas de pintura. 1. antiincrustantes: verificação da facilidade de remoção das incrustações (espátula de silicone) e inspeção visual da permanência de resíduos

15. Avanço de corrosão Grau 1 muito leve Notas atribuídas ao avanço (A): 10 – 0 mm 9 - 0 mm < A ≤ 1 mm 8 - 1 mm < A ≤ 2 mm 7 - 2 mm < A ≤ 4 mm 6 - 4 mm < A ≤ 6 mm 5 - 6 mm < A ≤ 8 mm 4 - 7 mm < A ≤ 9 mm 3 - 9 mm < A ≤ 13 mm 2 - 13 mm < A ≤ 16 mm 1 - 16 mm < A ≤ 20 mm 0 - A >20 mm Grau 2 leve Grau 3 moderado Grau 4 considerável Grau 5 severo

16. Resultados Parciais – 830 dias EPW/PUW (fabricante 2) EP/EP/PU (fabricante 1) EP-AL/EP/PU-AC (fabricante 4)

17. Após 830 dias de exposição EP (fabricante 11) EP-CE (fabricante 10)

18. Após 600 dias de exposição. Após 830 dias de exposição EP-SIL-SIL EP-AH (fabricante 8) EP (fabricante 9) EP-FZN/EP-TF (fabricante 7)

19. Exposição à atmosfera marinha (CP 10 cm x 15 cm): • EP-ZN/EP/PS-EP e EP-ZN/EP/PA (fabricante 3), EP-ZN/EP/PS-AC(fabricante 4): tinta intermediária e de acabamento LOW VOC ≤ 340 g/l, EPS ≥ 150 µm, VOL ≥ 75 %.

20. Exposição à atmosfera marinha (CP 10 cm x 15 cm): • Não foram visualizados defeitos e nem corrosão subcutânea. • O diferente preparo e fabricante não influenciaram nos resultados obtidos.

21. Exposição direta à água do mar e as suas marolas e respingos: • EP-FL (fabricante 4) e EP-ZN/EP (fabricante 9). • EP-FL (fabricante 4): LOW VOC ≤ 340 g/l, EPS ≥ 150 µm e VOL ≥ 75 %.

22. Exposição ao óleo cru – Tanque petróleo: Exceção: EP (fabricante 9) que apresentou trincamento e EV-ES (fabricante 12) que apresentou aspecto pastoso, sendo desclassificado*.

23. Exposição à água salgada – Tanque de lastro: Exceção: EP-AH (fabricante 8) e EP (fabricante 9) que apresentarem enferrujamento e EP-FZN/EP-TF (fabricante 7) que se desplacou do substrato.

24. Exposição à água do mar: antiincrustantes

25. CONCLUSÕES • A concepção do laboratório possibilitou a avaliação dos revestimentos em diferentes condições de exposição. Os critérios adotados permitiram a sua classificação, sendo os resultados representativos de desempenho real. • Boa parte dos revestimentos de melhor desempenho apresentaram características relacionadas a revestimentos de nova geração. Isto é um indicativo da qualidade de produtos nacionais para o segmento de manutenção industrial. • O defeito mais usual foi a corrosão pela incisão, enquanto em nenhum revestimento foi observado empolamento.

26. CONCLUSÕES • Como muitos dos revestimentos obtiveram a mesma classificação, um período maior dos ~ 3 anos realizados foi necessário. Atmosfera marinha (CPs): foi a condição de exposição mais agressivas aos revestimentos (+ defeitos). O melhor desempenho foi obtido para os esquemas de pintura com fundo epóxi ou poliuretano rico em zinco e sobre aço galvanizado. Isto foi valido para as diferentes acabamentos e fabricantes. Imersão parcial (CPs): a grande maioria dos revestimentos apresentou excelente desempenho. Os melhores esquemas foram com tinta epóxi com cerâmica, com flocos de vidro e rica em zinco.

27. CONCLUSÕES • Imersão total (tanques): a grande maioria dos revestimentos apresentou excelente desempenho. Os piores esquemas foram epóxi fosfato de zinco + epóxi livre de alcatrão de hulha (tanque de lastro) e éster vinílica com escama de vidro (tanque de petróleo). Antiincrustantes: houve muita fixação e dificuldade de remoção das incrustações na maioria dos revestimentos. O melhor desempenho foi obtido por um dos esquemas tradicionais (óxido cuproso) e um com tinta siliconada.

28. OBRIGADA!