A seleção ou indicação do melhor aço inoxidável para ser usado em reservatório de água quente depende de vários fatores, incluindo a temperatura da água, a pressão, a presença de substâncias ou compostos químicos, interna e externamente, bem como sua resistência à corrosão.
Aços inoxidáveis usados em passado recente:
- AISI 304: É um dos aços inoxidáveis mais comuns e é amplamente utilizado em reservatórios de água quente. Ele oferece boa resistência à corrosão e é fácil de fabricar (conformação / soldagem/ decapagem-repassivação).
- AISI 316: É um aço inoxidável que contém molibdênio, o que lhe confere uma resistência à corrosão superior à do AISI 304. Ele é ideal para aplicações que exigem alta resistência à corrosão.
- AISI 321: É um aço inoxidável que contém titânio, o que lhe confere uma resistência à corrosão superior à do AISI 304. Ele é ideal para aplicações que exigem alta resistência à corrosão e em alta temperatura.
Dentre as características exigidas dos aços inoxidáveis destaca-se:
- Resistência à corrosão: O aço inoxidável deve ter uma boa resistência à corrosão para evitar a geração de falhas, nas superfícies interna e externa, bem como a perda de integridade estrutural.
- Resistência à temperatura: O aço inoxidável deve ser capaz de suportar a temperatura da água quente sem perder sua resistência à corrosão.
- Ductilidade: O aço inoxidável deve ter uma boa ductilidade para permitir a fabricação e a instalação do reservatório.
Adicionalmente, sempre que possível, deve-se pensar em refinar a superfície do aço inox, com acabamentos de menor rugosidade, que sempre melhoram a resistência à corrosão.
Um dos aços inox anteriormente usados nesta aplicação era o aço inox 316L, por apresentar resistência à corrosão em ambiente aquoso superior ao aço 304L, devido à presença de molibdênio.
Os grandes desafios dos aços inox austeníticos, como o são os aços 304 / 304L, 316 / 316L e 321, é que não são resistentes à corrosão sob tensão, que ocorre em estruturas austeníticas em temperaturas normalmente superiores a 50°C, na presença de tensões de tração e sujeitos a ação de agentes agressivos, entre os quais o CLORETO.
As alternativas técnicas viáveis então passam a ser os aços inox ferríticos, entre os quais o AISI 444, com Molibdênio semelhante ao do aço 316, e que é imune à corrosão sob tensão. Outra possibilidade é a pintura externa do equipamento, para evitar o contato de possíveis cloretos presentes nos revestimentos isolantes, e que podem se concentrar na superfície externa do inox por evaporações e condensações sucessivas, dependentes da frequência de uso do equipamento (ligado / desligado). Atenção deve ser dada à compatibilidade de dilatação entre a pintura e o aço inox. O teor de impurezas e de sais na água também é importante pois se relaciona com a agressividade corrosiva, pelo lado interno do equipamento.
Isolamento térmico:
Do ponto de vista dos isolantes térmicos que podem ser especificados nesta aplicação, oferecendo alto isolamento térmico e à umidade, estão:
- Espuma de poliisocianurato (PIR)
- Espuma de poliuretano (PU)
- Fibra de vidro
- Lã de rocha
- Silicato de cálcio
Características importantes
- Resistência térmica: O isolante térmico deve ter uma alta resistência térmica para reduzir a perda de calor.
- Resistência à umidade: O isolante térmico deve ser resistente à umidade para evitar a absorção de água.
- Durabilidade: O isolante térmico deve ser durável e resistente à degradação ao longo do tempo.
- Custo: O isolante térmico deve ser economicamente viável.
Considerações adicionais
- Espessura do isolante: A espessura do isolante térmico deve ser suficiente para garantir a resistência térmica necessária.
- Instalação: O isolante térmico deve ser instalado corretamente para garantir a eficiência térmica.
- Manutenção: O isolante térmico deve ser inspecionado regularmente para garantir que esteja em boas condições.
Um dos pontos críticos e que induzem falhas por corrosão por pites / frestas, e mais severamente a corrosão sob tensão fraturante nos aços inox austeníticos, é o teor de cloretos presente nos isolantes térmicos.
– Isolantes térmicos com baixos teores de cloretos
- Fibra de vidro: A fibra de vidro é um isolante que é feito de vidro reciclado e não contém cloretos.
- Lã de rocha: A lã de rocha é um isolante que é feito de rochas naturais e não contém cloretos.
- Silicato de cálcio: O silicato de cálcio é um isolante térmico que é feito de silicato de cálcio e não contém cloretos.
– Isolantes térmicos que podem conter cloretos
A Espuma de poliisocianurato (PIR) e a espuma de poliuretano (PU) podem conter cloretos, dependendo do processo de fabricação.
Em resumo, os isolantes térmicos que têm menores teores de cloretos são a fibra de vidro, a lã de rocha e o silicato de cálcio. É importante considerar a composição química do isolante térmico ao selecionar um produto para uso em reservatórios de água quente.
Autor: Eng. José Antônio Nunes
