Efeito do diâmetro do tubo no comportamento eletroquímico de 304 Tubos de aço inoxidável em água da torneira

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O aço inoxidável é amplamente utilizado em redes de distribuição de água potável e é normalmente resistente a corrosão devido ao seu filme de óxido de cromo. No entanto, tubos de diâmetro menor podem apresentar comportamentos eletroquímicos alterados que afetam a integridade a longo prazo, dependendo das limitações do transporte de massa. Este artigo investiga a influência do diâmetro do tubo no tipo 304 suscetibilidade à corrosão do aço inoxidável quando exposto à água da torneira por meio de polarização potenciodinâmica e espectroscopia de impedância eletroquímica.

Metodologia Experimental

As amostras de teste foram usinadas a partir de recozido 304 barras de aço inoxidável em tubos cilíndricos de 5, 10, 20 e diâmetros internos de 40 mm para avaliar os efeitos do diâmetro. As amostras foram polidas para 1200 acabamento granulado, imerso em água da torneira à temperatura ambiente, e uma configuração in situ energizada empregou um eletrodo de calomelano saturado (SCE) e contra-eletrodo de malha de platina. Varreduras potenciodinâmicas variando -1 para 1VSCE avaliou o comportamento ativo/passivo a uma taxa de varredura de 0,5mVs-1. Espectros de impedância eletroquímica (EIS) de 100kHz a 10mHz sob -0.2VSCE esclarece mecanismos de corrosão.

Resultados potenciodinâmicos

Figura 1 representa as curvas de polarização para vários diâmetros de tubo. Embora as densidades de corrente passiva permanecessem em ordem de magnitude semelhante, o potencial de proteção para o tubo de 40 mm foi -0.25 VSCE versus -0.45, -0.40 e -0.38 VSCE para 20, 10 e 5mm de diâmetro respectivamente. Impedâncias de espalhamento maiores também acompanharam tubos menores durante a dissolução ativa. Isto indica que o impedimento do transporte de massa em furos mais estreitos leva a uma repassivação menos nobre e maior suscetibilidade à corrosão.

Resultados de Impedância Eletroquímica

Medições EIS na Figura 2 retratar elemento de fase constante (CPE) curvas ajustadas correlacionadas às propriedades elétricas de dupla camada. A tendência do diâmetro mostra magnitudes crescentes de impedância de 40 para tubos de 5 mm à medida que a resistência à transferência de carga diminuiu de 30 Para 15 kΩ para superfícies internas menores. Um período de incubação de pitting foi evidenciado após 1 dia de exposição apenas para o tubo de 40mm. Os resultados gerais apoiam a redução da proteção contra corrosão em regimes de fluxo laminar fino em tubulações de diâmetro mais estreito.

Discussão e Conclusões

Em suma, os experimentos apresentados demonstram tipo 304 cano de aço inoxidável o diâmetro influencia mensuravelmente a cinética eletroquímica e os mecanismos de proteção contra corrosão na água da torneira não desarejada. Interiores de tubos menores apresentam transferência de massa inibida, melhorando a dissolução ativa e retardando a cura do filme de cromo. Esses efeitos são atribuídos a espessuras mais finas da camada de difusão que limitam as taxas de migração elementar. Para resistência ideal à corrosão em infraestrutura de tubulação, critérios de projeto de diâmetro mínimo maiores evitam degradação localizada no tipo 304 inoxidável comprometendo potencialmente a integridade estrutural a longo prazo.