Parte 2 - Ocorrências de corrosões mais comuns no sistema de arrefecimento

Na edição anterior iniciamos o tema corrosões, um dos grandes problemas encontrados nos sistemas de arrefecimentos dos motores. Falamos do conceito de corrosão e também de dois dos principais tipos encontrados: corrosão por pites e corrosão galvânica.

Carcaça de bomba d’água cavitada e cilindros de motor diesel




Nesta edição finalizaremos o tema, explicando a corrosão por cavitação e por ferrugem, e ao final, daremos dicas de como evitar este mal.

Corrosão por cavitação
Define-se cavitação como o processo de desgaste provocado em uma superfície, especialmente metálica, devido a ondas de choque no líquido, oriundas do colapso de bolhas gasosas nele temporariamente formadas por ebulição, normalmente a baixa pressão.

Nas regiões de um sistema em movimento (como são os casos de pás de bombas centrífugas) ou em vibração (como são os casos das camisas de fluidos refrigerantes dos motores), onde ocorrem pelo menos momentos de baixas pressões, o suficiente para produzir bolhas de vapor ou mesmo de gases até então dissolvidos, e havendo a reversão para situações de pressão mais alta, causa o colapso de tais bolhas, que por redução praticamente instantânea de seu volume provoca ondas de choque e causa o impacto do fluido com as paredes, num efeito de “martelamento”.

Para todo fluido no estado líquido pode ser estabelecida uma curva que relaciona a pressão à temperatura em que ocorre a vaporização. Por exemplo: na pressão atmosférica a temperatura de vaporização da água é de cerca de 100°C. Contudo, a uma pressão menor, a temperatura de vaporização também se reduz.

Em certos pontos devido à aceleração do fluido, como ocorrre em um vertedor, em uma turbina hidráulica, em uma bomba hidráulica, em um bocal ou em uma válvula, a pressão pode cair a um valor menor que a pressão mínima de vaporização do fluido (Pv) na temperatura T0. Então ocorrerá uma vaporização local do fluido, formando bolhas de vapor. A este fenômeno costuma-se dar o nome de cavitação (formação de cavidades dentro da massa líquida).

A cavitação é comum em bombas de água e de óleo, válvulas, turbinas hidráulicas, propulsores navais, pistões de automóveis e até em canais de concreto com altas velocidades, como em vertedores de barragens. Deve-se sempre evitá-la, por causar prejuízos financeiros que devido a erosão associada, seja nas pás de turbinas, de bombas, em pistões ou em canais.
Este fenômeno dá-se quando a pressão do fluído na linha de sucção adquire valores inferiores ao da pressão de vapor do mesmo, formando-se bolhas de ar, isto é, a rarefação do fluído (quebra da coluna de água) causada pelo deslocamento das pás do rotor, natureza do escoamento e/ou pelo próprio movimento de impulsão do fluído.

Estas bolhas de ar são arrastadas pelo fluxo e condensam-se voltando ao estado líquido bruscamente, quando passam pelo interior do rotor e alcançam zonas de alta pressão. No momento desta troca de estado o fluido já está em alta velocidade dentro do rotor, o que provoca ondas de pressão de tal intensidade que superam a resistência à tração do material do rotor, podendo arrancar partículas do corpo, das pás e das paredes da bomba, inutilizando-a com pouco tempo de uso por conseqüente queda de rendimento.

O ruído de uma bomba cavitando é diferente do ruído de sua operação normal, pois dá a impressão de que ela está bombeando areia, pedregulhos ou outro material que cause impacto. Na verdade, são as bolhas de ar “implodindo” dentro do rotor.

Corrosão por ferrugem
Ao contrário do que sempre se imaginou, água pura é extremamente danosa ao sistema de arrefecimento de motores, provocando o enferrujamento dos componentes do sistema. Sua ampla utilização no sistema de arrefecimento é fruto de uma cultura que, graças às informações que chegam aos profissionais, se altera a cada dia.

Exemplos de corrosão por ferrugem

Considerando que as novas tecnologias embarcadas elevaram a temperatura de funcionamento dos motores para picos elevados, e visando aumentar sua vida útil diminuindo o desgaste de seus componentes, novas ligas metálicas foram inseridas, novos materiais passam a compor o sistema de arrefecimento de motores, com isto torna-se obrigatório a utilização do protetor para sistema de arrefecimento e este motor passa a funcionar de forma plena e em conformidade com seu projeto original.

Assim como não sobreviveríamos sem o coração ou sem os pulmões, pois fazem parte de um sistema que nos mantém vivos, no motor todos os componentes são extremamente importantes. O radiador, a bomba d’água, a válvula termostática, as mangueiras, as abraçadeiras, o vaso expansor, os sensores, enfim todos têm função vital.

Podemos afirmar que o protetor para sistema de arrefecimento é o principal componente do sistema, pois é o único que permanece em contato com todos os demais componentes, ou seja, um sistema corretamente aditivado mantém todos os componentes em pleno funcionamento conservando a programação de vida útil de todos os demais componentes e esta afirmação vem do fato de que o contrário, ou seja, um sistema apenas com água ou com o protetor para sistema de arrefecimento fora das determinações, danificará todos os seus componentes, podendo gerar sérios problemas e transtornos, considerando que sua parada será inevitável.

Todos os sistemas de arrefecimento saem de fábrica com aditivo na proporção correta e a orientação de sua substituição é depois de determinado período, porém, caso esta manutenção não tenha ocorrido e seja identificada a necessidade de sua substituição, é necessário limpar todo o sistema e, somente após sua limpeza, deveremos preencher o sistema de arrefecimento com o líquido próprio, sempre seguindo recomendações e orientações do fabricante.

Como evitar
Uma das formas de se evitar os problemas com corrosões nos sistemas de arrefecimento dos motores é utilizando um bom protetor para o sistema de arrefecimento e realizando testes de acompanhamento, manutenções periódicas, e mantendo os seus componentes em pleno funcionamento, uma vez que o sistema sem manutenção pode trazer prejuízos não apenas por corrosão, mas também por outros aspectos de perdas dos componentes de grande importância do motor.