Preparo de Superfície

 

PREPARO DE SUPERFÍCIE

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO......................... ............................................... ............................................ ............................................ ............................................ .......................... 4  2. Preparo de Superfície e Pintura...................................................... Pintura................................................................................ ....................................... ............. 5 2.1 Contaminantes e impurezas............................ impurezas.................................................. ............................................ ............................................ ......................... ... 5 2.1.1 Carepa de laminação............ laminação.................................. ............................................ .............................................. .............................................. ......................... ... 6 3. Normas Internacionais para Preparo de Superfícies de Ferro e de Aço................................ Aço................................ 6 4. Grau de Corrosão ou Intemperismo.............................. Intemperismo.................................................... .............................................. ................................... ........... 7 5. Limpeza............................. Limpeza................................................... ............................................ ............................................ ............................................ ................................... ............. 8 5.1 Graus de limpeza no preparo de superfícies.............. superfícies.................................... .............................................. .................................... ............ 8 5.1.1 Limpeza com Solventes............ Solventes..................................... ............................................... ............................................ ....................................... ................. 10 5.1.2 Limpeza manual.............. manual.................................... ............................................ ............................................. ............................................. ............................. ....... 11 5.1.3 Limpeza mecânica........ mecânica.............................. ............................................ ............................................ ............................................ ................................. ........... 11 5.1.4 Limpeza a fogo.................... fogo.......................................... ............................................ .............................................. .............................................. .......................... 12 5.1.5 Decapage Decapagem m química......................................... química............................................................... ............................................ ......................................... ................... 12 5.1.6 Jateamento ligeiro................. ligeiro....................................... ............................................. ............................................. ............................................ ........................ 13 5.1.7 Jateamento comercial.......... comercial................................ ............................................ ............................................ ............................................ .......................... .... 13 5.1.8 Jateamento ao metal quase branco........................... branco................................................. ............................................ ................................. ........... 13 5.1.9 Jateamento ao metal branco......... branco.................................. ............................................... ............................................ .................................... .............. 13 6. Jateamento....... Jateamento............................. ............................................ ............................................. ............................................. ............................................ ............................ ...... 14 7. Hidrojateamento.... Hidrojateamento............................. ............................................... ............................................ ............................................ .......................................... .................... 14 8. Conclusão..... Conclusão........................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................ ............................... ......... 15 

9. REFERÊNCIA......................... ............................................... ............................................ ............................................ ............................................ ........................ 16 

  1

 

1. INTRODUÇÃO

Os materiais metálicos quando exposto ou não mesmo tratado, com o tempo, tendem a se deteriorar por meio da corrosão, para amenizar este processo de degradação se faz necessário programar programar métodos ddee conservação conservação para o prolong prolongamento amento de sua vida útil. Um dos processos mais utilizado para conservação dos metais é a pintura, portanto para que este  processo seja eficaz devemos efetuar um preparo de superfície de maneira adequada para receber este acabamento.

  2

 

2. Preparo de Superfície e Pintura

O preparo de superfície trata-se de uma importante etapa a qual prepara o substrato  para receber a execução do revestimento, em nosso caso, a pintura. Esta etapa tem como objetivo obter limpeza e ancoragem mecânica da superfície, retirando do substrato toda sujidade ou impureza i mpureza encontrada. A limpeza tem como objetivo a remoção de materiais estranhos, tais como contaminantes, poeiras, gorduras, óleos, combustíveis, graxas, ferrugem, carepa de laminação, resíduos de tintas, suor, entre outros, que possam impedir a aderência da tinta na superfície a ser tratada. A ancoragem mecânica prevê o aumenta a rugosidade superficial do substrato, aumentando assim a superfície de contato entre o metal e a tinta, fazendo com que a aderência da mesma seja melhorada.

2.1. Contaminantes e Impurezas

Segundo GENTIL (2007), as impurezas, as quais são os contaminantes de superfícies, se enquadram nos seguintes tipos: -  Oleosas:  óleos minerais, óleos graxos, emulsões óleo-graxa, óleos de laminação, estampagem, repuxamento, trefilação e outros protetores oleosos contra corrosão; - Semi-sólidos: parafina, graxas, ceras, sabões e protetivos anticorrosivos comuns; - Sólidos: massas de polimento, massas de estampagem, resíduos carbonáceos, e as impurezas indesejáveis indesejáveis os sais, como cloretos, sulfatos, carbonatos e outros; - Óxidos e produtos da corrosão:  são os que aparecem devido um tratamento térmico, assim como as que aparecem nas chapas laminadas a quente, conhecida como

carepa de laminação.

  3

 

2.1.1. Carepa de Laminação

A carepa de laminação é composta por uma mistura de oxido de ferro na qual se destacam em três camadas: wustita (FeO), magnetita (Fe3O4) e hematita (Fe2O3) como visto na figura 2.1. Resultante do resfriamento do aço com o contato do oxigênio do ar nas superfícies das chapas laminadas a quente, pelo processo de laminação no qual o lingote é aquecido a uma temperatura em torno de 1250°C para que seja laminado, a carepa é formada ficando aderida ao aço cobrindo toda chapa. Sendo assim, a carepa é considerada um contaminante.

Figura 2.1

3. Normas Internacionais para Preparo de Superfícies de Ferro e de Aço

- Steel Structures Painting Council (SSPC) Pittsburg P.A, USA; - Norma Britânica BS 5493 (Britsh Standard); - Shipbuilding Research Association of Japan Standards for the Preparation of Steel Surface Prior to Painting (Padrão SPSS);   4

 

- NACE National Association of Corrosion Engineers; - Preparation of Steel Substrates Before Application and Related Products (ISO 8501  –   1); - Segundo DIAS (2008), a norma SIS  –   Svenk Standard 055900-1967, Pictorial Surface Preparation Standards of Painting Steel Surfaces, desenvolvida pelo Instituto Sueco de Normalização, com padrões ilustrado de preparação de superfícies de aço  para pintura é uma das mais utilizadas na preparação de superfícies de ferro e de d e aço Tabela 5.2 .

4. Grau de Corrosão ou Intemperismo

Grau de corrosão ou intemperismo refere-se às condições em que a superfície metálica se encontra antes da execução do processo de limpeza. Esta condição se da devido ao grau de enferrujamento de uma chapa laminada a quente exposta ao ambiente.  Na tabela abaixo é mostrado o grau de corrosão e a condição em que a superfície se apresenta. Tabela 4.1 - baseada na Norma ABNT NBR 15239:2005, citando ISO 8501-1.

GRAU Grau A  Grau B 

CONDIÇÃO DA SUPERFÍCIE  –  superfície  superfície de aço

laminação intacta, e praticamente sem corrosão.  –   superfície

de aço com início de corrosão e da qual a

carepa de laminação começou a desprender.  –   superfície

Grau C 

completamente coberta com carepa de

de aço na qual a carepa de laminação foi

eliminada pela corrosão, podendo o restante ser removido  por meio de raspagem, raspagem, apres apresentando entando pequ pequenos enos alvéolos.  –   superfície

Grau D 

de aço onde a carepa foi eliminada pela

corrosão com formação de pites e alvéolos de severa intensidade.   5

 

5. Limpeza

Durante o preparo de superfície podemos destacar os seguintes tipos de limpeza: a)  Limpeza manual;  b)  Limpeza com ferramentas mecânicas manuais; c)  Limpeza mecânica; d)  Limpeza por jateamento abrasivo; e)  Limpeza química e solventes orgânicos, substâncias alcalinas e substâncias ácidas.

5.1 Graus de Limpeza no Preparo de Superfície

O grau de preparo de superfície corresponde ao padrão de limpeza final antes da aplicação do revestimento anticorrosivo. A tabela abaixo auxiliará no entendimento de correspondência entre as normas ao desenvolver deste item.

Tabela 5.1 –   conforme conforme (GENTIL, 2007) Graus de Limpeza de Superfícies Metálicas. Tipo de limpeza

SSPC

SIS

Petrobras

NACE

BS

ISO 8501-1

Limpeza com solvente

SP-1

Tratamento mecânico

SP-2

St2

St 2

St 2

Tratamento mecânico

SP-3

St 3

St 3

St 3

Jateamento ligeiro

SP-7

Sa 1

Sa 1

NACE-4

Jateamento comercial

SP-6

Sa 2

Sa 2

NACE-3

3rd Quality

Sa 2

Jateamento ao metal quase branco

SP-10

Sa 2 1/2

Sa 2 1/2

NACE-2

2nd Quality

Sa 2 1/2

Jateamento ao metal branco

SP-5

Sa 3

Sa 3

NACE-1

1st Quality

Sa 3

Limpeza a fogo

SP-4

Decapagem química

SP-8

N-5

Sa 1

  6

 

Tabela 5.2  –   Adaptação da tabela “Aspectos visuais citada por DIAS (2008), mencionando a Norma Swedish Standard Instituition 05 5900-67” 

  7

 

5.1.1 Limpeza com solvente - (corresponde ao Grau SP-1 da Norma SSPC)  A operação de limpeza por ação de solventes, deverá ser executada antes dos tratamentos de superfícies que removam ferrugem, carepa de laminação, l aminação, tintas antigas e antes da aplicação de uma nova tinta. Esta operação se objetiva em remover graxas, óleos, lubrificantes e óleos protetivos que se aderem na superfície do substrato após as operações mecânicas, como poeiras, sais, oleosidades deixadas pelo manuseio, ou qualquer outro contaminante deste tipo. No caso da superfície a ser limpa apresentar com respingo de solda, cimento ou outro contaminante sólido, estes deverão ser removidos antes da limpeza com solvente. Os solventes utilizados na execução da limpeza deverão ser limpos, ou seja, isentos de qualquer impureza e adequado ao tipo de contaminante a ser removido. A limpeza com solventes deve consistir de acordo com a ordem de operação pelo emprego de um dos seguintes métodos (ABNT NBR 15158:2004): a) para contaminações pequenas e localizadas: - a superfície deverá ser friccionada com panos ou escovas embebidas com solventes; sendo que a limpeza final deverá ser realizada com solvente limpo e panos ou escovas limpas;  b) para contaminações contaminações genera generalizadas lizadas ou em ggrandes randes área áreas: s: - empregar, preferencialmente, desengraxantes ou detergentes biodegradáveis adequados, e posterior lavagem com água doce neutra, em volume suficiente para remoção dos contaminantes. Deve-se atentar para que não seja deixado nenhum resíduo sobre a superfície independentemente independen temente de qualquer método que tenha sido usado.

  8

 

5.1.2 Limpeza manual  –   –  (Corresponde ao Grau St 2 da Norma SIS e da ISO 8501-1) 

Este procedimento deve executado para remover toda carepa de laminação solta, ferrugem solta ou não aderente e qualquer outro material estranho. Destinando-se na preparação de

superfície por meio de ferramentas manuais ou mecânicas, tais como, lixa, escovas de aço, raspadores, martelos de impacto e picadores nos casos onde não seja possível a execução do  jateamento abrasivo. abrasivo. Um dos cuidados que se deve tomar quando se emprega ferramentas manuais, tais como escovas de aço, é quanto ao seu tamanho e forma, pois se não for de tamanho adequado ao trabalho ela não alcançará todos os vãos, ângulos, juntas e cantos que precisam ser tratados. Um outro cuidado é de não polir a superfície a ser tratada de modo a prejudicar a aderência da tinta a ser aplicada.

Figura 5.1 –  ferramentas  ferramentas manuais

5.1.3 Limpeza mecânica –    –  (Corresponde ao Grau St St 3 da Norma SIS e da ISO 88501-1) 501-1) 

Operação de limpeza que compreende no tratamento de superfície o emprego de ferramentas elétricas ou pneumáticas, escovas rotativas, lixadeiras ou esmerilhadeiras, pistola   9

 

de agulhas ou outras ferramentas de impacto. Onde exige a remoção de placas de ferrugem, tintas antigas soltas ou outros contaminantes que venham prejudicar a pintura. Com este  processo não não se espera que toda carep carepa, a, óxidos e tintas aantigas ntigas sejam tota totalmente lmente removidos. A limpeza com tratamento mecânico é utilizada para pequenas áreas, pintura de retoque e locais onde o jateamento abrasivo seja impraticável.

5.1.4 Limpeza a fogo –   –  (Corresponde ao Grau SP-4 da Norma SSPC) 

A limpeza a fogo, segundo DIAS (2008), ( 2008), consiste na rápida aplicação da chama de um maçarico sobre a superfície metálica, que por diferença de dilatação há desagregação da carepa de laminação. Ele afirma também que a limpeza a fogo é ligeiramente mais efetiva do que a limpeza mecânica. Este método é utilizado para aço não pintado, mas não remove totalmente toda carepa de laminação, necessitando que a limpeza final seja feito através de escovação com a utilização de escovas metálicas.

 –  (Corresponde ao Grau SP-8 da Norma SSPC)  5.1.5 Decapagem química – 

A decapagem química é feita através da imersão do material em soluções ácidas, geralmente estas soluções contem inibidores de corrosão, para que no processo de dissolução da carepa de laminação ou de outros contaminantes não ocorra ataque ao substrato metálico devido à presença do hidrogênio formado. Antes do processo da decapagem do material deve-se executar a remoção dos contaminantes oleosos por meio de solventes, detergentes ou soluções alcalinas. Após a decapagem deve ser realizada a lavagem do material com água corrente e limpa para eliminar todo resíduo da ação química.

  10

 

5.1.6 Jateamento ligeiro  –  –  (Corresponde ao Grau Sa 1 da Norma SIS e da ISO 8501-1) 

O jateamento ligeiro  deverá promover a remoção da carepa de laminação solta, da ferrugem e de material estranho não aderente. Após o jateamento a superfície deverá ser limpa, imediatamente, com aspirador, ar comprimido limpo e seco ou escova limpa.

5.1.7 Jateamento comercial  –  –  (Corresponde ao Grau Grau Sa 2 da Norma SIS e da ISO 8501-1) 

 No jateamento comercial  deverá promover a remoção de quase toda carepa de laminação, da ferrugem e de material estranho. A superfície deve ser limpa, imediatamente, com aspirador, ar comprimido limpo e seco ou escova limpa.

–  (Corresponde 5.1.8 Jateamento ao metal quase branco  –   (Corresponde ao Grau Sa 2 ½ da Norma SIS e da

ISO 8501-1)

 No jateamento ao metal quase branco a carepa de laminação, a ferrugem e material estranho devem ser removidos de maneira tão perfeita que seus vestígios apareçam somente como manchas leves ou estrias. A superfície deve ser limpa, imediatamente i mediatamente,, com aspiradores, ar comprimido limpo e seco ou escova limpa.

–  (Corresponde 5.1.9 Jateamento ao metal branco   –    (Corresponde ao Grau Sa 3 da Norma SIS e da ISO

8501-1)

 No jateamento ao metal branco a carepa de laminação, a ferrugem e material estranho devem ser totalmente removidos. A superfície deve ser limpa, imediatamente, com aspirador, ar comprimido limpo e seco ou escova limpa.

  11

 

6. Jateamento

O jateamento abrasivo é o método de limpeza de superfície por ação mecânica mais eficiente, tanto na remoção de contaminantes, como na formação de um perfil de ancoragem adequado para a aderência dos esquemas de pintura ao substrato metálico (GENTIL, 2007). Antes de começar o processo de jateamento a superfície deverá estar livre de qualquer tipo de contaminantes contaminantes..  O processo se da através do impacto de partículas, geralmente abrasivas, lançadas à alta velocidade através do ar comprimido contra a superfície a ser tratada na qual se faz  produzir uma rugosidade rugosidade adequada adequada para boa ancoragem da tinta. Alguns fatores têm que ser levado em conta para garantir o grau de limpeza desejado, são eles: - qualidade do ar comprimido; - qualidade dos abrasivos. Diversos materiais podem ser utilizados como abrasivos: areia, granalha de aço,  partículas de abrasivo, abrasivo, escória de cobre, óxidos de alumínio, etc. A seleção do abrasivo vai depender de fatores como tipo e local do serviço, condições operacionais, tipo do equipamento de jateamento e grau de limpeza a ser atingido.

7. Hidrojateamento

 Neste processo é empregado somente somente água sob alta pressão 70 MPa a 170MPa (10000  psi a 25000 psi) ou ultra alta pressão acima de 172 MPa (25000 psi). O impacto do jato de água contra a superfície consegue remover ferrugens, tintas velhas e até carepa de laminação. Por não conter partículas sólidas, a água não abre perfil de ancoragem. O hidrojateamento é indicado para superfícies que já foram tratadas com abrasivo uma vez, por que removendo a tinta, expõe a rugosidade do jateamento original.   12

 

8. Conclusão

Preparar uma superfície metálica significa executar operações que permitam obter limpeza e rugosidade. A falta de um correto preparo desta, com certeza acarretará em um fraco desempenho da proteção anticorrosiva futura. A limpeza tem como objetivo eliminar os materiais estranhos, como contaminantes, oxidações e tintas mal aderidas, que podem vir a  prejudicar a aderência aderência da nova tinta que será aaplicada. plicada. Com o estudo dos métodos e técnica de preparo de superfície observa-se que a eficiência do processo produtivo pode ser aumentada quando minimizado os níveis de impurezas na superfície a ser tratada. Assim sendo, devemos em um projeto, definir e controlar adequadamen adequadamente te o preparo da superfície utilizando normas a qual determina o tipo de preparo de superfície para cada método a ser utilizado de acordo com grau de corrosão do metal.

  13

 

9. REFERÊNCIA:

GENTIL, Vicente. Corrosão. 5ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.   DIAS, Luís Andrade de Mattos. Estruturas de Aço: conceitos, técnicas e linguagem . 6ª ed. São Paulo: Zigurate Editora, 2008.  ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TECNICAS. NBR-15158: Limpeza de Superfície de Aço por compostos Químicos. 1ª ed. Rio de Janeiro, 2004.  ______.NBR-15239: Tratamento de Superfície de Aço com Ferramentas Manuais e Mecânicas: 1ª ed. Rio de Janeiro, 2005.

  14