REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202502181615
Maxwell Ray da Silva1
RESUMO
A qualidade do tratamento de prevenção da corrosão em sistemas de água é essencial para garantir a integridade das estruturas metálicas e a pureza da água fornecida. O objetivo geral do presente trabalho foi abordar sobre as corrosões no sistema de água. Enquanto os objetivos específicos foram abordar sobre os tipos de corrosão, discorrer sobre os inibidores de corrosão, abranger sobre o monitoramento de corrosão e salientar sobre a qualidade da água e saúde pública bem como os desafios e tendências futuras. O presente trabalho trata-se de uma revisão bibliográfica buscado em bases de dados online com tempo recorte de 10 anos. A corrosão em sistemas de água representa uma ameaça à qualidade da água potável e à saúde pública, liberando íons metálicos e produtos de manipulação que afetam o sabor e a segurança da água. O controle e monitoramento contínuo da corrosão são essenciais para a proteção dos componentes metálicos e a prevenção da contaminação da água. No futuro, os desafios incluem a demanda crescente por água, infraestruturas envelhecidas e a necessidade de abordagens mais sustentáveis, enquanto as tendências envolvem o desenvolvimento de tecnologias avançadas de monitoramento e a busca por materiais resistentes à corrosão.
PALAVRAS-CHAVE: corrosão. Inibidores. Qualidade da água. Saúde Pública. Monitoramento.
1 INTRODUÇÃO
A corrosão representa um desafio significativo nos sistemas de água, afetando não apenas a durabilidade das infraestruturas, mas também a qualidade do abastecimento hídrico. Está problemática resulta da interação de componentes metálicos com a água e agentes corrosivos, levando à interferência progressiva dos materiais e à potencial contaminação do recurso hídrico. A corrosão em sistemas de água é um problema global que não apenas envolve a manutenção e substituição de infraestruturas, mas também representa uma ameaça à saúde pública e ao meio ambiente (BORGSCHULTE et al., 2017).
A importância do tratamento de prevenção da corrosão em sistemas de água não pode ser subestimada, uma vez que fornece água segura e confiável é vital para a saúde e o bem-estar da sociedade. Quando os sistemas de água sofrem proteção devido à corrosão, eles estão suscetíveis a vazamentos, rupturas, contaminação química e microbiológica, prejudicando a qualidade da água disponível para consumo humano. Além disso, o custo econômico da corrosão é substancial, uma vez que a manutenção e reparo de infraestruturas corroídas removem recursos consideráveis (SALEH, 2013).
A eficácia do tratamento de prevenção da corrosão torna-se, portanto, fundamental para prevenir danos às estruturas de água e garantir a qualidade e segurança do abastecimento hídrico. Este trabalho acadêmico busca explorar a complexidade da corrosão em sistemas de água, investigar as diversas técnicas de tratamento de prevenção da corrosão e analisar os impactos de sua implementação. Além disso, pretende-se destacar as regulamentações e normas que governam essa área, bem como identificar desafios e tendências futuras no tratamento de prevenção da corrosão em sistemas de água, promovendo, assim, uma discussão aprofundada sobre um tema de grande relevância para a sociedade e o meio ambiente (PEREIRA, 2018).
Mediante ao exposto, levantou-se a seguinte questão norteadora: qual a importância do tratamento de inibição de corrosão nos sistemas de água?
Para responder a problemática o objetivo geral do presente trabalho foi abordar sobre as corrosões no sistema de água. Enquanto os objetivos específicos foram abordar sobre os tipos de corrosão, discorrer sobre os inibidores de corrosão, abranger sobre o monitoramento de corrosão e salientar sobre a qualidade da água e saúde pública bem como os desafios e tendências futuras.
Esse trabalho trata-se de uma revisão bibliográfica, onde serão utilizados artigos científicos buscados nas bases de dados online Scielo, PubMed, Google Acadêmico e Lilacs. Os artigos científicos utilizados estarão no idioma inglês ou português, que estejam publicados entre 2013 e 2023, indicando um tempo recorte de 10 anos.
Os critérios de inclusão serão artigos científicos publicados no idioma inglês ou português, que obtenham o tema proposto no resumo e nos objetivos e que sejam publicados entre 2013 e 2023. Já os critérios de exclusão serão artigos duplicados, incompletos, pagos e que no momento da leitura completa não tenham os pontos certos para o desenvolvimento do presente estudo.
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Tipos de corrosão em sistema de água
A corrosão uniforme, muitas vezes chamada de corrosão generalizada, é um tipo comum que afeta componentes metálicos em sistemas de água. Ela é caracterizada pela perda gradual e uniforme do material da superfície metálica exposta à água. A corrosão uniforme é influenciada por fatores como presença de oxigênio na água, pH, temperatura e concentração de íons distribuídos. A longo prazo, essa forma de corrosão pode enfraquecer materiais metálicos, comprometendo sua integridade estrutural e aumentando o risco de falhas (CAINES et al., 2017).
A corrosão galvânica é um processo que ocorre quando dois metais diferentes estão em contato direto na presença de um eletrólito, como a água. A diferença nas propriedades eletroquímicas entre esses metais cria um fluxo de elétrons, levando à corrosão acelerada do metal mais reativa. Este tipo de corrosão é comum em sistemas de água que utilizam diferentes metais em suas estruturas, como tubulações de aço e conexões de cobre. O uso de dispositivos de proteção galvânica, como ânodos de sacrifícios, é uma medida eficaz para mitigar a corrosão galvânica (DARIVA; GALIO, 2014).
A corrosão localizada é identificada pela ocorrência de áreas isoladas de dano corrosivo em superfícies metálicas. Essas áreas podem ser identificadas como pontos de corrosão, pites ou trincas. A corrosão localizada é geralmente causada por descontinuidades na superfície metálica, como inclusões não metálicas, impurezas ou microestruturas heterogêneas. A presença de íons agressivos ou condições específicas, como áreas de alta turbulência no sistema de água, pode acelerar a corrosão localizada. Esse tipo de corrosão é especialmente perigoso, pois pode levar a falhas catastróficas em componentes metálicos (DESHPANE et al., 2014).
A corrosão por pites e trincas é uma forma mais específica de corrosão localizada. As pontas são pequenas depressões na superfície metálica causadas por ataques corrosivos locais. Eles podem ser particularmente específicos, pois podem se expandir e enfraquecer a estrutura. As trincas, por outro lado, são fissuras que se formam na superfície metálica e podem se propagar ao longo do tempo. Ambas as manifestações podem ser desencadeadas por condições específicas, como concentrações locais de agentes corrosivos ou mecânicos (DWIVEDI; LEPKOVA; BECKER, 2017).
Portanto, compreender os diferentes tipos de corrosão em sistemas de água é essencial para desenvolver estratégias de prevenção e tratamento da corrosão. A seleção de materiais protegidos, o controle das condições ambientais e a aplicação de técnicas de prevenção da corrosão desempenham um papel fundamental na manutenção da integridade e da segurança dos sistemas de água (ELGAILANI; ISHAK, 2016).
2.2 Inibidores de corrosão
Os inibidores de corrosão desempenham um papel crucial na proteção de componentes metálicos em sistemas de água contra a corrosão. Existem vários tipos de inibidores químicos usados para essa finalidade. Os inibidores de corrosão catódica reduziram a taxa de corrosão nas superfícies metálicas, produzidos como substâncias redutoras que inibem reações eletroquímicas. Eles são amplamente empregados em sistemas de água potável e instalações industriais para proteger tubulações e equipamentos metálicos (GROYSMAN, 2017).
Inversamente, os inibidores de corrosão anódica aumentam a taxa de corrosão na superfície metálica. Isso pode ser útil em cenários específicos, como na proteção de ânodos de sacrifícios, que são usados para proteger outras estruturas metálicas. Os inibidores de corrosão atuam como inibidores tanto catódicos quanto anódicos, tornando-se versáteis e aplicáveis em diversos sistemas de água (LI et al., 2017).
Já os inibidores de corrosão voláteis evaporam da superfície metálica, criando uma camada protetora. São comuns em sistemas de refrigeração e outros sistemas internos. Por consoante, os inibidores de corrosão passiva criam uma camada protetora na superfície metálica, impedindo o contato direto com o meio corrosivo. São frequentemente utilizados em aplicações de revestimento, como galvanização a quente (LUDER et al., 2018).
Além de proteger os componentes metálicos, os inibidores de corrosão desempenham um papel fundamental na preservação da qualidade da água. Eles impedem a liberação de íons metálicos indesejados na água, ajudando a manter os níveis de peso pesados dentro dos limites regulatórios e evitando o risco de contaminação da água (PEREIRA, 2018).
A dosagem precisa e o monitoramento contínuo dos inibidores de corrosão são fundamentais para garantir sua eficácia. A dosagem deve ser realizada de acordo com as recomendações do fabricante e com base nas condições específicas do sistema de água, incluindo o tipo de inibidor e a taxa de fluxo da água. O monitoramento envolve a análise regular da concentração do inibidor na água, bem como a avaliação da taxa de corrosão em componentes metálicos (SALEH, 2013).
2.3 Monitoramento de corrosão
O monitoramento da corrosão desempenha um papel fundamental na manutenção da integridade e desempenho dos sistemas de água. A avaliação das taxas de corrosão em sistemas de água envolve a utilização de diversos métodos e técnicas, cada um adaptado a diferentes situações e necessidades (SOUZA, 2018).
Um método tradicional é a medição do peso perdido, que envolve a pesagem regular de amostras de metal expostas ao ambiente corrosivo. A diferença de peso ao longo do tempo reflete a taxa de corrosão. Outras técnicas, como polarização e resistência à polarização, avaliam parâmetros eletroquímicos para determinar taxas de corrosão em tempo real. Além disso, a espectroscopia de impedância eletroquímica permite obter informações avançadas sobre os mecanismos de corrosão (BORGSCHULTE et al., 2017).
A análise de amostras coletadas de sistemas de água em laboratório também é comum para avaliar taxa de corrosão, incluindo a análise de produtos de corrosão e identificação de íons metálicos na água. O controle e monitoramento constantes da corrosão são cruciais, uma vez que a corrosão pode ser um processo insidioso e muitas vezes invisível a olho nu. A avaliação regular da taxa de corrosão permite identificar problemas precocemente e tomar medidas corretivas antes que ocorram falhas catastróficas (CAINES et al., 2017).
Sendo assim, a qualidade da água está diretamente relacionada à corrosão. A corrosão de tubulações e equipamentos metálicos pode resultar em contaminação química e microbiológica da água, afetando sua potabilidade. O monitoramento contínuo ajuda a manter a qualidade da água dentro dos padrões regulatórios e garantir a segurança do abastecimento de água para consumo humano (DARIVA; GALIO, 2014).
Por conseguinte, o monitoramento da corrosão é essencial para garantir a eficácia de medidas de tratamento de inibição da corrosão, como a dosagem de inibidores químicos. Acompanhando as taxas de corrosão, os operadores podem ajustar a dosagem de inibidores de acordo com as necessidades do sistema, economizando recursos e evitando excessos de produtos químicos (DESHPANE et al., 2014).
2.4 Qualidade de água e saúde pública
A corrosão de componentes metálicos em sistemas de água pode ter um impacto direto na qualidade da água potável. Quando os materiais metálicos, como tubulações e equipamentos, sofrem danos devido à corrosão, podem ocorrer contaminações químicas e microbiológicas da água. A corrosão libera partículas metálicas e outros produtos de manipulação que podem ser misturados com a água, alterando seu sabor, odor e cor. Além disso, a corrosão pode promover o desprendimento de sedimentos e incrustações, prejudicando a transparência da água (DWIVEDI; LEPKOVA; BECKER, 2017).
Os riscos para a saúde pública associados à corrosão em sistemas de água são variados e não devem ser subestimados. Quando ocorre corrosão, podem ser liberados íons metálicos indesejados, como ferro, chumbo, cobre e zinco, que podem estar presentes em materiais utilizados na infraestrutura de água. A presença desses metais em concentrações elevadas na água potável pode ter sérios efeitos na saúde (ELGAILANI; ISHAK, 2016).
O chumbo, por exemplo, é uma preocupação significativa, uma vez que pode ser liberado de tubulações de chumbo ou solda de chumbo em sistemas de água mais antigos. A exposição ao chumbo na água potável pode levar a uma série de problemas de saúde, especialmente em crianças, incluindo danos ao desenvolvimento cerebral, atrasos no crescimento e danos aos rins e ao sistema nervoso (GROYSMAN, 2017).
Outros metais, como o cobre, também podem ser liberados durante processos de corrosão. Embora o cobre seja um micronutriente essencial, a exposição excessiva a ele na água potável pode causar problemas de saúde, como náuseas, vômitos, diarreia e, em casos graves, distúrbios hepáticos (LI et al., 2017).
Sendo assim, a corrosão em sistemas de água pode aumentar o risco de contaminação microbiológica, uma vez que a rugosidade das superfícies corroídas pode fornecer locais propícios para a formação de biofilmes e o crescimento de bactérias patogênicas. A exposição a tais bactérias pode resultar em doenças transmitidas pela água, como infecções gastrointestinais (LUDER et al., 2018).
Portanto, a corrosão em sistemas de água não é apenas uma questão de inclusão de infraestruturas, mas também uma preocupação relevante para a saúde pública. A manutenção adequada, o tratamento de prevenção da corrosão e o monitoramento constante são práticas essenciais para minimizar os riscos associados à corrosão, garantir a qualidade da água potável e proteger a saúde das comunidades atendidas por esses sistemas (PEREIRA, 2018).
Na área de tratamento de prevenção da corrosão em sistemas de água, uma série de desafios e tendências futuras se apresentam. A crescente procura por água potável e a manutenção de infraestruturas envelhecidas representam desafios importantes. A necessidade de reduzir os custos operacionais, minimizar os impactos ambientais e melhorar a eficiência também é crucial (SALEH, 2013).
As tendências futuras incluem o desenvolvimento de tecnologias mais avançadas de monitoramento da corrosão, bem como o uso de materiais mais resistentes à corrosão. A busca por métodos de tratamento mais sustentáveis, como a utilização de inibidores de corrosão ecologicamente corretos, está em ascensão. Além disso, as normas e normas mais rigorosas para a qualidade da água prometem direcionar o setor para práticas mais seguras e responsáveis (SOUZA, 2018).
3 CONCLUSÃO
A corrosão em sistemas de água representa uma ameaça à qualidade da água potável e à saúde pública, liberando íons metálicos e produtos de manipulação que afetam o sabor e a segurança da água. O controle e monitoramento contínuo da corrosão são essenciais para a proteção dos componentes metálicos e a prevenção da contaminação da água. No futuro, os desafios incluem a demanda crescente por água, infraestruturas envelhecidas e a necessidade de abordagens mais sustentáveis, enquanto as tendências envolvem o desenvolvimento de tecnologias avançadas de monitoramento e a busca por materiais resistentes à corrosão.
4 REFERÊNCIAS
BORGSCHULTE, A. et al. Hydrogen reduction of molybdenum oxide at room temperature. Scientific Reports. [online], v. 7, n. 1, p. 1-9, 2017. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5240095/pdf/srep40761.pdf. Acesso em: 30 out. 2023.
CAINES, S. et al. Simplified electrochemical potential noise method to predict corrosion and corrosion rate. Journal of Loss Prevention in the Process Industries. [online], v. 47, p. 72-84, 2017. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/314247626_Simplified_electrochemical_potential_noise_method_to_predict_corrosion_and_corrosion_rate. Acesso em: 30 out. 2023.
DARIVA, C.; GALIO, A. Corrosion inhibitors – principles, mechanisms and applications. INTECH. [online], v. 1, p. 365-380, 2014. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/260264538_Corrosion_Inhibitors_-_Principles_Mechanisms_and_Applications. Acesso em: 30 out. 2023.
DESHPANE, P. et al. Conducting polymers for corrosion protection: a review. Journal of Coating Technology and Research. [online], v. 11, n. 4, p. 473-494, 2014. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/271739165_Conducting_polymers_for_corrosion_protection_A_review. Acesso em: 29 out. 2023.
DWIVEDI, D.; LEPKOVA, K.; BECKER, T. Carbon steel corrosion: a review of key surface properties and characterization methods. The Royal Society of Chemistry. [online], n. 7, p. 4580-4610, 2017. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/312544391_Carbon_steel_corrosion_a_review_of_key_surface_properties_and_characterization_methods. Acesso em: 29 out. 2023.
ELGAILANI, I.; ISHAK, C. Methods for extraction and characterization of tannins from some Acacia species of Sudan. Pakistan Journal of Analytical & Environmental Chemistry. [online], v. 17, n. 1, p. 43-49, 2016. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/304674054_Methods_for_Extraction_and_Charaterization_of_Tannins_from_Some_Acacia_Species_of_Sudan. Acesso em: 29 out. 2023.
GROYSMAN, A. Corrosion problems and solutions in oil, gas, refining and petrochemical industry. Koroze a ochrana material. [online], v. 61, n. 3, p. 100-117, 2017. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/318732253_Corrosion_problems_and_solutions_in_oil_gas_refining_and_petrochemical_industry. Acesso em: 28 out. 2023.
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1maxwell.ray@gmail.com https://orcid.org/0009-0000-6122-0363