Investigação do grau de corrosividade sobre materiais metálicos das redes aéreas de distribuição de energia elétrica (RD) da Região Metropolitana de Salvador - BA

Abstract

Resumo: A extensão da costa brasileira aumenta a degradação dos materiais pelas condições de temperatura média e umidade relativa bem mais elevada do que nas outras regiões, principalmente, se forem consideradas as áreas litorâneas do Norte e Nordeste do Brasil. De acordo com Köppen, Salvador é uma cidade de clima quente e úmido, tipicamente tropical, com cerca de 2.466 h anuais de sol, ventilada (ventos anuais com velocidade média de 2,2 m/s) e uma temperatura média anual de 25 ºC e com umidade média anual da ordem de 81%. Estas condições climáticas somadas a poluição industrial são extremamente prejudiciais aos materiais de engenharia, propiciando à corrosão ou degradação dos materiais metálicos, por possuir também um tempo de superfície úmida (t) elevado (» 4.000 h/ano), neste caso, classificado pela NBR 14643/01, como t4, ou seja, de alta corrosividade ambiental (C4). Assim, o estudo das variáveis que influenciam no processo de corrosão atmosférica, é de fundamental relevância, haja vista que grande parte dos materiais presentes no cotidiano está susceptível ao processo de degradação. Tem-se, como exemplo, a maioria dos metais das linhas de distribuição e transmissão de energia elétrica, bem como de comunicação de dados, tais como: cabos, torres, linhas telefônicas, acessórios de rede, entre outros. Com base nestas informações esta pesquisa propõe abordar diversos aspectos para a determinação da taxa de corrosividade e de deterioração de aço carbono da rede aérea de distribuição de energia elétrica (RD) da região metropolitana de Salvador-BA. Para tanto, foi desenvolvida uma metodologia baseada na implantação de 18 ECA's abrangendo diferentes ambientes corrosivos onde foram monitorados, mensalmente, parâmetros meteorológicos e a taxa de deposição dos principais poluentes atmosféricos (íons cloreto, sulfato, materiais particulados), a fim de se obter subsídios para a classificação da corrosividade atmosférica. Nestas ECA's foram instalados, além dos módulos de coleta de poluentes, painéis de intemperismo natural com corpos-de-prova dos materiais metálicos: aço carbono, aço galvanizado, alumínio e cobre em formas de placas e cupons de aço carbono. Foram também instalados nestas ECA's cupons de aço carbono assim como em outras 11 regiões da Bahia. Foram desenvolvidos modelos de rede neural e função dose-resposta, para a interpretação e predição da vida útil destes metais expostos nas ECA's. Foi possível observar que os metais com melhor desempenho frente a corrosão foram o cobre e o alumínio. As estações que classificaram-se como menos agressivas em relação a corrosividade ambiental considerando os poluentes atmosféricos e tempo de superficie umida, foram as ECA Ls CJD, PPE, SPS e CMU, sendo que as ECA Ls mais agressivas foram as de AML, PIT e CIU. As estacoes que classificaram-se como menos agressivas em relacao a corrosividade ambiental considerando a taxa de corrosao, foram as ECA Ls CJD, PPE, PIT, SPS e CMU, sendo que as ECA Ls mais agressivas foram as de AML e CIU. A previsao da vida util para o aluminio de acordo com o estudo da profundidade dos pites foi de 30 anos, isto se for considerado a formacao de apenas um pite. A previsao para se perder metade da massa inicial de uma placa de aco carbono de 224,27 g de acordo com a funcao dose resposta e considerando a corrosao generalizada foi de 23 anos, mas em relacao a corrosao por placas a previsao de vida util para se romper completamente uma placa de espessura de 1900 ƒÊm, foi de tres anos e meio, considerando tambem a formacao de apenas uma cavidade. A classificacao da agressividade ambiental considerando a taxa de corrosao dos cupons de aco carbono para as ECA Ls, classificaram-se entre baixa e muito alta, ultrapassando os limites da norma. Com destaque para a Praia de Ipitanga. Em relacao as redes neurais, o cobre foi o unico metal que nao apresentou bons coeficientes de correlacao em relacao aos resultados experimentais e os calculados pela rede. A possivel explicacao para este fato foi que tres ECA Ls (CIU, AML e PIT) em relacao as outras ECA Ls apresentaram resultados muito diferentes. Isto comprometeu a qualidade da rede, uma vez que refazendo-se a rede sem estas ECA Ls os resultados melhoraram muito. Mas para os outros metais os resultados foram bons, o que comprova que esta ferramenta pode ser um instrumento de estimativa da taxa de corrosao para a regiao metropolitana de Salvador. A funcao dose-resposta apresentou bons coeficientes de correlacao, o que comprova que esta ferramenta tambem pode ser um instrumento de estimativa da perda de massa para as ECA Ls analisadas na regiao metropolitana de Salvador.

Abstract: The extension of the Brazilian coast contributes positively to the degradation of materials by the conditions of average temperature and relative humidity much higher than in other regions, especially when looking at the coastal areas of northern and northeastern Brazil. According to Köppen, Salvador is a city of hot and humid, typically tropical, with about 2466 hours annual sunshine, ventilated (annual winds with average speed of 2.2 m / s) and an average annual temperature of 25 ° C and annual average humidity of about 81%. These weather conditions coupled with industrial pollution are extremely harmful to engineering materials, providing corrosion or degradation of metallic materials, by having a time of wet surface (t) high ("4000 h / year), in this case, sorted by NBR 14643/01, and t4, ie, high corrosive environment (C4). Thus, the study of the variables that influence the process of atmospheric corrosion is of fundamental importance, considering that most of the materials present in everyday life are likely to degradation process. There are, for example, most metals of distribution lines and electricity transmission and data communication, such as cables, towers, telephone lines, network accessories, among others. Based on this information it proposes to address various aspects to determine the rate of corrosion and deterioration of carbon steel used in electric power transmission and distribution lines (DL) in the metropolitan region of Salvador, Bahia. To this end, we developed a methodology based on the deployment of ACS's eighteen in different environments where they were monitored monthly meteorological parameters and deposition rates of main pollutants (ions chloride, sulphate, particulate materials) in order to obtain subsidies for classification of atmospheric corrosivity. These ACE's were installed in addition to the modules to collect pollutants, natural weathering panels with body-of-proof of metallic materials : mild steel, galvanized steel, aluminum and copper in forms of plates and carbon steel coupons. were also installed in these ACS's steel coupons carbon-11 as well as in other regions of Bahia. It was developed neural network models and dose-response function, is the interpretation and prediction of the Useful Life of These metals exposed in ACS's. It was observed that the metals with better performance against corrosion were copper and aluminum. The stations that were classified as less aggressive towards corrosive environment, considering the time of air pollutants and wet surface were ACS's CJD, EPP, CMU and SPS, and the ACS's were the most aggressive of AML, PIT and CIU. The stations that were classified as less aggressive towards environmental corrosivity considering the rate of corrosion were ACS's CJD, PPE, PIT, SPS and CMU, and the ACS's were the most aggressive AML and CIU. The predicted service life for aluminum in accordance with the study of the depth of pits was 30 years, that if one considers only the formation of a pit. The forecast to lose half of the initial mass of a carbon steel plate from 224.27 g according to the dose-response function and considering the general corrosion was 23 years, but in relation to the etching plates expected life for breaking through a thick plate of 1900 micrometres was three and a half years, also considering the formation of only one cavity. The classification of environmental aggressiveness considering the rate of corrosion of carbon steel coupons for ACS's, ranked as low and very high, exceeding the limits of the standard. With emphasis on the Beach Ipitanga. Compared to neural networks, copper was the only metal that did not show good correlation coefficients in relation to the experimental results and those calculated by the network. A possible explanation for this was that three ACE's (CIU, AML and PIT) compared to other ACS's showed very different results. This affected the quality of the network, since re-forming the network without these ACS's results have improved greatly. But for the other metals the results were good, which proves that this tool can be a tool for estimating the corrosion rate for the metropolitan region of Salvador. The dose-response function showed good correlation coefficients, which proves that this tool can also to estimate the mass loss for ACS's analyzed in metropolitan Salvador.