ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: Avaliação microbiológica e Caracterização da superfície dos cupons de aço carbono API 5LX60 do solo arenoso da região de Suape.
AUTORES: Queiroz, G.A. (UFPE) ; Andrade, J.S. (UFPE) ; Malta, T.B.S. (UFPE) ; Vinhas, G.M. (UFPE) ; Lima, M.A.G.A. (UFPE) ; Mendes, H.C. ()
RESUMO: Devido à complexidade e a heterogeneidade dos solos, é fundamental avaliar as
propriedades típicas de cada região, as quais podem apresentar significância no
processo corrosivo do solo. Este trabalho descreve o estudo microbiológico e a
caracterização de superfícies metálicas de cupons de aço-carbono API 5LX60
enterrados em solo arenoso da região de SUAPE - PE. Os cupons com dimensões
25x25x3mm foram previamente jateados, tratados e pesados. Os experimentos foram
conduzidos em biorreatores no total de 100 dias de exposição. A caracterização da
superfície metálica foi efetuada utilizando a microscopia eletrônica de varredura
(MEV) e microscopia ótica. Foram retirados cupons para análise de perda de massa e
taxa de corrosão. A taxa de corrosão no solo arenoso foi considerada moderada.
PALAVRAS CHAVES: biocorrosão; solo arenoso; API 5LX60
INTRODUÇÃO: A corrosão de estruturas enterradas é um sistema de difícil manipulação, pois
são influenciadas por diversos fatores tais como: tipo de material utilizado na
fabricação do duto, características químicas e microbiológicas do solo, do
revestimento, ação de correntes de interferência e as propriedades químicas e
físicas dos solos que mudam constantemente com o tempo e a profundidade [1].
Devido à complexidade e a heterogeneidade dos solos, é fundamental avaliar as
propriedades típicas de cada região, exigindo o constante monitoramento dos
materiais envolvidos e a adoção de medidas adequadas para evitar tanto a perda
de produtos quanto a ocorrência de desastres ecológicos. O gasto com corrosão no
Brasil corresponde ao índice de 3,5% do Produto Interno Bruto (PIB), ou seja,
cerca de R$45 milhões [2]. O acúmulo de micro-organismos e seus derivados
metabólicos na superfície de metais podem não apenas iniciar como acelerar os
processos corrosivos. Os micro-organismos crescem em quaisquer locais, desde que
existam nutrientes e água necessários ao seu desenvolvimento. O aço-carbono é o
material industrial que apresenta a menor relação custo/resistência mecânica. É
um material fácil de soldar, conformar e não tem dificuldade de ser encontrado
no mercado. Em uma refinaria, por exemplo, mas de 90% de toda a tubulação é de
aço-carbono. Tubos de aço-carbono são usados para conduzir água doce, vapor de
baixa pressão, óleos, gases e muitos outros fluidos pouco corrosivos. Diante
desse contexto esse trabalho tem como objetivo fazer uma avaliação
microbiológica do solo arenoso da região do complexo portuário de suape – PE e
uma caracterização da superfície metálica dos cupons metálicos da liga de aço
carbono API 5LX60 através da microscopia eletrônica de varredura e microscopia
ótica.
MATERIAL E MÉTODOS: Corpos de prova: Foram utilizados cupons metálicos de aço carbono API 5LX60 de
dimensões 25x25x3mm.Antes de serem utilizados, os cupons foram jateados com
microesferas de vidro, foram lavados com álcool isopropílico e acetona, secados
em estufa a 70 ± 1ºC por 30 minutos e levados ao dessecador por 20 minutos. Em
seguida foram pesados ao décimo de miligrama, e só então utilizados nos
experimentos.
Sistema utilizado: Foi utilizado 1 biorreator com capacidade nominal de 100Kg e
dimensões: 52x36x18cm. No biorreator foi utilizado solo arenoso coletados da
região de SUAPE-PE, esse solo foi coletado uma única vez em uma profundidade de
1 metro, mas também foram coletadas amostras da superfície do solo para fazermos
uma avaliação. A umidade desse solo foi monitorada durante todo o tempo de
experimento e esse solo foi analisado microbiologicamente no período de 15, 30,
60 e 100 dias e tudo analisado em triplicatas.
Análise de caracterização de superfície: Para a análise das superfícies
metálicas foi utilizada a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e
microscopia ótica. As análises de MEV foram realizadas utilizando microscópio
eletrônico de varredura marca JEOL, modelo 6460. As amostras foram examinadas no
microscópio de varrimento, entre 15 kV e 30 kV, com ampliações de 3000x, 11000x
e 30000x.
Para analise ótica: Após a finalização dos ensaios, os cupons foram retirados e
submetidos à decapagem para remoção dos biofilmes e dos produtos de corrosão
aderidos. Em seguida, a avaliação da corrosão por pite foi realizada, onde os
cupons foram desengordurados por imersão em acetona e secos com jato de ar
quente (Norma ASTM G 46/94, 2005).
Ensaios de perda de massa: Com o intuito de avaliar a taxa de corrosão, foi
adotada a norma NACE RP-07-75.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Avaliação microbiológica do solo arenoso: houve a presença de bactérias
heterotróficas, bactérias precipitantes de ferro, bactérias anaeróbias totais e
fungos. Na profundidade de 1,0m as bactérias heterotróficas e precipitantes de
ferro estiveram em maior concentração, as bactérias anaeróbias totais, tanto na
profundidade quanto na superfície, apresentaram as mesmas concentrações. A
concentração de fungos foi maior na superfície.Segundo Lopes (2006) os solos
arenosos apresentam uma série de limitações em relação à baixa fertilidade
natural, pois são deficientes em quase todos os nutrientes essenciais aos micro-
organismos. Em geral tem um pH ácido e baixíssimos teores de matéria orgânica.
Avaliação da corrosão localizada (pites):Ao observar toda a superfície dos
cupons metálicos com auxílio de um microscópio eletrônico foi possível detectar
a presença de um grande número de pites.O solo arenoso como possuiu pouca
agressividade apresentou 36 pites na superfície metálica e uma profundidade de
0,0035mm.
Microscopia Eletrônica de Varredura: Os cupons apresentaram uma grande
quantidade de material distribuído não uniformemente em toda sua superfície,
isto é bem visível nas micrografias. Não foi visualizada a presença de células
microbianas, possivelmente devido à grande quantidade de areia aderida à
superfície, mas pode-se observar a presença de material polimérico, na
superfície dos cupons.
Microbiologia solo arenoso
Concentração das bactérias e fungos na superfície e
na profundidade de 1,0m do solo arenoso.
Caracterização metalica
Pites formados em solo arenoso
CONCLUSÕES: Neste trabalho foi mostrado à presença de bactérias heterotróficas, bactérias
precipitantes de ferro, bactérias anaeróbias totais e fungos, verificou-se que as
bactérias precipitantes de ferro são dominantes nessa região, a avaliação da
superfície metálica com o uso da microscopia eletrônica de varredura (MEV) sugeriu
a formação de material polimérico, com o uso da microscopia ótica mostrou a
quantidade de 36 pites e uma profundidade de 0,0035mm na superfície metálica do
cupom do solo arenoso. A taxa de corrosão durante os processos através de dados de
perda de massa foi moderada.
AGRADECIMENTOS: Agradeço a capes por financiar meus estudos, a procad pela parceria com a UFRJ e a
PUC -RJ e UFPE.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1]ALBERTINI, J.A. de C. Estudo da influencia da corrente alternada na corrosão em dutos metálicos enterrados/ São Caetano do Sul, SP:IMT-CEUN, 2008. 95p.
[2]GENTIL, Vicente. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. 4. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2007. 353 p.
[3]LOPES, F.A.; MORIN, P.; OLIVEIRA, R.; MELO, L.F. Interaction of Desulfovibrio desulfuricans biofilms with stainless steel surface and its impact on bacterial metabolism. J Appl Microbiol, v.101, p.1087–1095, 2006.
Norma ASTM G 46/76: Examination and Evaluation of Pitting Corrosion, ASTM – American Society for Testing and Materials, 2005.
NACE Standard RP0169 - 2002, Control of External Corrosion on Underground or
Submerged Metallic Piping Systems, (Houston, TX: NACE, 2002).
