Os prejuízos silenciosos da Corrosão Sob Isolamento (CUI) na indústria

O isolamento térmico é um item indispensável em inúmeros ativos industriais, mas, em certos tipos de equipamentos, a sua presença cria um desafio importante para as equipes responsáveis pela manutenção e confiabilidade: a Corrosão sob Isolamento, ou CUI (Corrosion Under Insulation)

Esse é o caso de linhas de tubulações, tanques, vasos, bem como outros componentes com curvas, conexões ou geometrias complexas. Nessas aplicações a configuração mais comum para realizar o isolamento térmico consiste em utilizar mantas isolantes à base de fibrosos, instaladas sobre o substrato e protegidas externamente por chapas metálicas.

Devido à própria configuração construtiva desse tipo de isolamento, formado por chapas metálicas com múltiplos pontos de junção, o sistema apresenta desafios relevantes ao longo da operação:

1. As junções das chapas metálicas são altamente suscetíveis a apresentarem falhas de vedação ao longo do tempo, criando pontos de entrada de água e umidade no sistema de isolamento;

2. Quando essa umidade alcança o substrato metálico e permanece retida sob o isolamento, cria-se uma condição extremamente favorável ao desenvolvimento da corrosão, que ainda pode ser acelerada pelos ciclos térmicos;

3. Essa corrosão permanece oculta pelo próprio sistema de isolamento, já que as chapas metálicas e o material isolante impedem a inspeção visual direta do substrato, dificultando o seu monitoramento pela equipe de manutenção;

A relevância desse problema é tamanha que a AMPP (Association for Materials Protection and Performance), uma das principais organizações internacionais dedicadas à proteção de materiais e ao controle da corrosão, classifica a CUI como uma ameaça séria à integridade de equipamentos industriais.

Segundo o mesmo órgão, a entrada de água através do isolamento é um dos principais fatores associados à ocorrência de CUI. Uma vez que essa umidade atinge o substrato metálico e permanece retida, o processo de corrosão se inicia e continua ativo indefinidamente, enquanto as condições forem favoráveis à corrosão.

Quais os custos gerados pela entrada de umidade no sistema de isolamento térmico? 

A corrosão do substrato é apenas uma parte do problema. A entrada de água no sistema de isolamento produz diferentes impactos, simultaneamente, sobre a integridade, manutenção, disponibilidade e sobre a eficiência energética. 

Entre os principais custos envolvidos estão:

1. Custo pela perda de integridade do equipamento: a corrosão metálica pode provocar redução de espessura e deterioração progressiva do componente, exigindo reparos ou até mesmo a substituição do componente afetado;

2. Custo de inspeção e manutenção: em equipamentos isolados com manta e chapa metálica, a inspeção costuma exigir a remoção das chapas e de parte do material isolante. Após a inspeção ou reparo, ainda é necessário reconstruir o sistema para restabelecê-lo.

3. Custo por paradas e indisponibilidade dos equipamentos: a cada inspeção ou manutenção no sistema de isolamento o ativo industrial permanece indisponível por horas, ou até mesmo dias. O custo dessa não-disponibilidade pode representar um impacto significativo para a operação.

4. Aumento das perdas térmicas: não é a corrosão do metal que, por si só, provoca esse aumento. Porém, a mesma entrada de umidade que cria condições para a CUI também acelera a degradação das mantas de isolamento térmico e compromete seu desempenho.

A soma de todos esses fatores gera custos significativos que frequentemente passam despercebidos ao realizar a especificação do sistema de isolamento que será utilizado em um ativo industrial.

Uma configuração diferente: Mascoat Industrial DTI 

Para aplicações com temperatura de superfície de até 190 ºC uma alternativa aos sistemas compostos por manta isolante e cobertura metálica é utilizar um revestimento isolante aplicado diretamente sobre o ativo industrial.

O Mascoat Industrial DTI é um revestimento isolante desenvolvido para atuar simultaneamente na redução das perdas térmicas, na proteção de colaboradores contra queimaduras por contato e na proteção do substrato contra a corrosão sob isolamento.

Seu funcionamento é baseado em microesferas cerâmicas de ar encapsulado dispersas em uma matriz acrílica à base d’água altamente resistente. Enquanto as microesferas reduzem significativamente as perdas térmicas através do revestimento, a matriz acrílica cria uma barreira contínua, aderida e sem emendas.

Essa configuração elimina as mantas isolantes, junções e as chapas metálicas externas presentes nos sistemas convencionais, reduzindo os pontos suscetíveis à entrada de umidade. Além disso, também facilita inspeções e permite reparos pontuais através de uma simples pintura, sem a necessidade de desmontar e reinstalar diferentes componentes do sistema de isolamento.

Em um estudo de caso publicado pela Mascoat, aplicações do DTI permaneceram em serviço por períodos superiores a 15 anos, incluindo equipamentos com aproximadamente 18 anos de operação e aplicações que alcançaram 20 anos em serviço. 

Por acompanhar o formato da superfície, o DTI pode ser facilmente aplicado em não apenas em tubulações, mas também em componentes de geometrias complexas. Sua aplicação é realizada por pulverização diretamente sobre o substrato do ativo e pode ser executada pela própria equipe de pintura da planta industrial, após um breve treinamento para a aplicação correta do produto.

O revestimento é aplicado em demãos de 0,5 mm, respeitando o tempo de secagem conforme orientação do fabricante, até que se atinja a espessura necessária para atender aos requisitos da aplicação.

Um comparativo real de desempenho 

Um dos estudos de caso publicados pela Mascoat permite visualizar essa diferença de configuração na prática.

Em uma usina de açúcar nos Estados Unidos, dois reaquecedores foram utilizados para comparar um sistema convencional de isolamento com o Mascoat Industrial DTI. Um dos equipamentos utilizava 63 mm de lã mineral, enquanto o outro recebeu aproximadamente 3 mm de DTI.

Segundo o estudo, não foi identificada diferença perceptível no desempenho térmico entre os dois sistemas. A principal diferença apareceu na instalação e, principalmente, na necessidade de manutenção ao longo da operação.

 
No sistema convencional, o gerente da planta relatou manutenções regulares, associadas principalmente às dificuldades de fabricação e adequação do isolamento ao redor das aberturas de inspeção presentes nos reaquecedores. Essas regiões também ficavam mais vulneráveis à entrada de umidade e corrosão sob isolamento.

Já o reaquecedor revestido com DTI acumulava mais de 12 anos de serviço sem necessidade de manutenção no sistema de isolamento quando o estudo foi documentado.

Nas condições dessa aplicação, portanto, apenas 3 mm de DTI proporcionaram desempenho térmico comparável a 63 mm de lã mineral, ao mesmo tempo em que:

• Minimizaram a entrada de umidade e o risco de CUI

• Simplificaram a instalação

• Eliminaram a necessidade das manutenções recorrentes registradas no sistema convencional.

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