SENAI 1 SEMINRIO INTERNACIONAL DE INOVAO INDUSTRIAL EM

SENAI - 1º SEMINÁRIO INTERNACIONAL DE INOVAÇÃO INDUSTRIAL EM ELETROQUÍMICA Aplicação da técnica eletroquímica na avaliação de corrosão e seleção de materiais para melhoria de processos na indústria química. João Carlos Lazarini Laboratório de Materiais e Corrosão Centro de Pesquisas de Paulínia - Rhodia Solvay Group Setembro_2013 GEC/LA

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Centros de Pesquisas e Inovação 12 Centros 1, 900 R&I € 85 m €Investimento 261 m líquido “venturing” empregados R&I no Mundo Brussels North America 208 Paris pessoas Atlanta Hannover Dombasle novas patentes Europe 1, 353 pessoas Asia Milano Bristol 300 Seoul 246 pessoas Lyon Vadodara Shanghai Latin America 95 pessoas Paulinia 2 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica Maiores Centros R&I Colaboração com Institutos Acadêmicos

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Paulínia (SP) – CPP GBU’s – Coatis, Novecare, P&I, Silice, Energy. Jacareí (SP) – GBU - Fibras Santo André (SP) – GBU’s - Fibras, Novecare, Acetow e Indupa São Bernardo (SP) – GBU - EP&P São Paulo Peróxidos do Brasil (Curitiba - Brasil) Solvay Bahia Blanca (Argentina) 3 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

CENTRO RHODIA DE PESQUISAS E TECNOLOGIA Tecnologia Materiais & Corrosão Silica Labs Coatis Labs 1000 500 400 200 1100 300 1500 Coatis labs P&I Labs 4 JCLazarini_Setembro_2013 Novecare labs (Agro, HPC, Coating) Shared Labs (QA, FQ) CEDOC 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica Livre GEC LA

Industrial Sites Market & Customers NOVECARE FIBRAS EP P&I CPP Coatis SÍLICAS Physical Chemistry Knowledge management Pilot Technology 5 JCLazarini_Setembro_2013 Analytical 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica MISSÃO LAB. MATERIAIS E CORROSÃO Oferecer Serviço Especialista às equipes de Inspeção de Equipamentos, Manutenção, Engenharia e Processos, visando Seleção e Aplicação de Materiais, Análises de Falha e Estudos de Corrosão para implementação de melhorias dos processos e das instalações. Histórico: -1983 – Foi criado o laboratório de Estudos e Ensaios no Departamento de Inspeção de Equipamentos da UQP; -1989 – Transferência para CPP, visando extensão dos serviços a todo Grupo Rhodia AL e integração com equipe da França. - 2008 – Criada oficialmente Rede Mundial Materiais e Corrosão CRL(Saint Fons) / CPP(Paulinia) / CRTB(Bristol) / CRTS(Shangai). - 2013 – Concluída Integração com Solvay - Inclusão Especialistas Centro de Bruxelas 6 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Principais Atividades: • Seleção de materiais (metálicos, cerâmicos e poliméricos) • Corrosão de materiais metálicos e testes de corrosão (acelerados e “in situ”) • Testes eletroquímicos aplicados aos materiais • Vida residual de equipamentos que operam em altas temperaturas • Tratamento térmico de materiais • Procedimentos de Soldagem de materiais metálicos • Microscopia ótica • Microscopia eletrônica de varredura • Materiais compósitos, aços vitrificados, plásticos e elastômeros • Análise de imagens • Análises de falhas e propostas de soluções • Análises de fraturas e metalográficas usando MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura) 7 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Laboratório Materiais e Corrosão - Eletroquímica 1 - Principais técnicas Utilizadas: - Avaliação Sensitização – Método EPR-DL - Corrosão Uniforme – Método de Polarização (Extrapolação de Tafel). - Corrosão Localizada – Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica. Bio. Logic SP 200/Z-01 Potentiostat/Galvanostat Board with EIS 2 – Dificuldades - EIS – Electrochemical Impedance Spectroscopy 8 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Normas ASTM mais utilizadas: - A 262 Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels. - G 1 Practice for Preparing, Cleaning, and Evaluating Corrosion Test Specimens. - G 3 Practice for Conventions Applicable to Electrochemical Measurements in Corrosion Testing. - G 5 Reference Test Method for Making Potentiostatic and Potentiodynamic Anodic Polarization Measurements. - G 28 Test Methods for Detecting Susceptibility to Intergranular Corrosion in Wrought, Nickel-Rich, Chromium-Bearing Alloys - G 61 Test Method for Conducting Cyclic Potentiodynamic Polarization Measurements for Localized Corrosion Susceptibility of Iron-, Nickel-, or Cobalt-Based Alloys - G 108 Electrochemical Reactivation (EPR) for Detecting Sensitization of AISI Type 304 and 304 L Stainless Steels 9 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Curva de polarização típica de materiais passiváveis (ex. aços inoxidáveis; titânio; níquel e alumínio) 10 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop -Técnica que permite a detecção e quantificação de áreas empobrecidas em cromo sobre aços inoxidáveis austeníticos ou ligas base de níquel passivável (sensitização). Microestrutura aço inoxidável austenitico Tp 304 solubilizado 11 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica Microestrutura aço inoxidável austenitico Tp 304 sensitizado

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop Foi desenvolvido e validado pela Rhodia França procedimento para aplicação da Técnica EPR para os materiais fundidos: - Aço inoxidável austenítico AISI Tp CF 8 e CF 3 (Tp 304 e Tp 304 L) - Aço inoxidável austenítico AISI Tp CF 8 M e CF 3 M (Tp 316 e Tp 316 L) - Aço inoxidável austenítico alloy 20 (AISI Tp 904 L) - Ligas de níquel Hastelloy® C-276, C 22, C 4 12 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica EPR – DL - Electrochemical Potentiokinetic Reactivation Double Loop 13 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica 14 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização (Extrapolação de Tafel) 1 - Seleção de Materiais para Recheios da Coluna de Concentração Nítrica Condições do ensaio: - Produto – HNO 3 30% - Temperatura – 70ºC - Aeração – Natural - Velocidade – 0, 2 m. V/s - Inicial = -250 m. V vs E - Final = +250 m. V vs E - Eletrodo Referência = prata / cloreto prata - Materiais = aços inoxidáveis Tp 304 L; 316 L e 2 RE 10 (310 L) 15 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica Curva típica de Tafel

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização (Extrapolação de Tafel) Resultados: Ensaios Eletroquímicos - 304 L = 0, 07 mm/ano - 316 L = 0, 05 mm/ano - 2 RE 10 = 0, 03 mm/ano Resultados Real obtidos no campo: - 304 L 16 = 0, 07 mm/ano JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica 2 – Substituição da Soda Rayon Grade por Soda Comercial no Processo de Produção de Silicatos Condições do ensaio: - ASTM A 61 – procedimento orientativo - Produtos – Água 84%, Si. O 2 14%, Na 2 SO 4 2%, Cloretos 56 a 650 ppm (equipamentos mais críticos) - Temperatura – 40 e 85 ºC - Velocidades – 0, 16 e 0, 30 m. V/s - Inicial = -500 m. V vs E - Referência - prata / cloreto prata - Materiais - aços inoxidáveis Tp 304 e 316 L 17 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica Curva típica de polarização cíclica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica Resultados: - Aço inoxidável Tp 304 18 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Método de Polarização Potenciodinâmica Cíclica Resultados: - Aço inoxidável Tp 316 L 19 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Outros Exemplos: - Avaliação de procedimentos de decapagem e passivação para aços inoxidáveis austeníticos. - Seleção de materiais para feixe do trocador E-2603 da coluna de concentração nítrica. - Avaliação de material a ser utilizado na confecção do rotor de um compressor de anel líquido. - Seleção de materiais para revestimento da piscina e do poço cumênicos. - Seleção de materiais para vaso cristalizador da unidade ácido tereftálico 20 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica

SENAI – 1º Seminário Eletroquímica Conclusão • As técnicas eletroquímicas tem se mostrado muito útil para avaliação de corrosão e para seleção de materiais visando a melhoria dos processos. • A implantação do Centro de Inovação em Eletroquímica pelo SENAI deverá contribuir muito para inovação e evolução do segmento industrial do Brasil. o de corrosão e OBRIGADO! 21 JCLazarini_Setembro_2013 1º Seminário Internacional de Inovação Industrial em Eletroquímica