De acordo com a literatura da NACE, 1992, a avaliação das condições das estruturas poderá ser efetuada seguindo as seguintes regras:
• nas estruturas com potenciais mais negativos que -850 mV a grelha pode ser considerada como nova, onde o revestimento de zinco se encontra em boas condições, protegendo o aço adequadamente, pois o potencial natural do zinco no solo é próximo de –850mV em relação à semi-célula de cobre/sulfato de cobre;
• nas estruturas com potenciais entre -410 mV e -840 mV, a grelha deve ser considerada como em “estado normal de corrosão”, não necessitando de manutenção imediata; • nas estruturas com potenciais maiores que -400 mV, a grelha deve ser considerada
como em “estado crítico de corrosão” e deve sofrer manutenção ou substituição em pequeno espaço de tempo, pois o potencial natural do aço no solo é próximo de –400 mV em relação à semi-célula de cobre/sulfato de cobre.
Tabela 12 – Resumo das avaliações dos potenciais da estrutura de grelha das LT's (Fonte: NACE RPO 169/92)
POTENCIAIS CONSIDERAÇÕES Mais negativo que -850mV Grelha nova
Entre -410mV à -840mV Grelha normal Maiores que -400mV Grelha crítica
3.7.2 Técnica do decaimento dos 100 mV
A técnica de obtenção das curvas de polarização on/off, ou técnica de decaimento dos 100 mV, foi desenvolvida com o fundamento para contornar o problema de Queda Ôhmica quando se realizam medidas eletroquímicas em um eletrólito de alta resistividade. Padronizou-se o valor de 100 mV mais negativo que o potencial de corrosão (Ecorr), pois a partir desse valor verificou-se que as reações anódicas se tornam desprezíveis.
Segundo essa teoria, o sistema eletroquímico de um eletrodo de trabalho submerso em um meio de alta resistividade pode ser visto como um circuito eletrônico equivalente, de acordo com a Figura 28.
Na Figura 28 observa-se um resistor (RΩ) em série com um circuito RC em paralelo, onde o circuito RC é composto pela capacitância da dupla camada elétrica Cdl e a resistência de polarização Rp. Em uma estrutura enterrada, o resistor Ôhmico está associado ao solo e o circuito RC está associado à interface estrutura/solo. De acordo com essa figura, quando se injeta uma corrente, surge um potencial. Esse potencial está distribuído no resistor Ôhmico (solo) e no circuito RC paralelo (interface metal/solo). Se for cortado o circuito, isto é, desligada a corrente, o potencial envolvido na resistência Ôhmica irá instantaneamente a zero já que esse resistor segue a Lei de Ohm, enquanto que no circuito RC o potencial não cairá instantaneamente, mas cairá lentamente devido à presença do capacitor existente no circuito RC (interface metal/solo).
Figura 28: Circuito equivalente para um sistema eletroquímico- (a) Célula eletroanalítica típica de três eletrodos: (1) eletrodo auxiliar, (2) eletrodo de referência e (3) eletrodo de trabalho; (b)
Portanto, é possível saber o potencial que está envolvido somente na interface metal/solo (relacionado com a corrosão), já que estamos excluindo o efeito do potencial relacionado com o efeito do solo. Além disso, pode-se estimar o efeito de Queda Ôhmica do solo estabelecendo-se a diferença entre o potencial Eon e o potencial Eoff.
Esta técnica consiste na medição dos potencias “ON/OFF” por injeção de corrente, elaborada com base nas recomendações de HOLTSBAUM (2000).
Para que uma estrutura enterrada esteja totalmente protegida é necessário que o potencial “Eon” seja mais negativo que -850 mV em relação à semi-célula de cobre/sulfato de cobre saturado (Cu/CuSO4). Para obtenção deste potencial “Eon”, injeta-se uma corrente em condição de circuito fechado. Caso o potencial "Eon" não atinja o valor mínimo de -850 mV, deve ser medido o potencial “Eoff”.
A injeção de corrente é realizada na estrutura com o sistema de proteção já em operação, e caso o potencial de proteção não atinja os -850 mV, esta técnica serve como um meio para verificar se o sistema pode estar protegido mesmo sem atingir o potencial necessário de proteção.
O circuito montado para a proteção catódica consiste em:
• fonte alternativa de energia – para o presente caso, um sistema solar fotovoltaico; • um controlador de carga;
• uma bateria de 12 volts;
• anodos distribuídos ao longo da torre a ser protegida; • utilização do eletrodo de referência CuSO4.
3.7.3 Técnica do decaimento aplicado em grelhas de torres
Esta análise pode ser verificada conforme Figura 29. O eletrodo de referência CuSO4 foi colocado em 7 locais ao redor do pé da torre, para medição dos potencias “Eon” e “Eoff”.
Inicialmente deve ser medido o potencial natural da estrutura. Com a chave – neste caso, um disjuntor – fechada, deverão ser realizadas as medidas de potencial consideradas
como “Eon”, pois o de circuito se encontra fechado. Os potencias obtidos em condições de circuito aberto são chamados de “Eoff”, referindo-se à polarização efetiva.
Para que se obtenha o potencial “Eon” em condições de circuito fechado, fecha-se a chave para a injeção de corrente, espera-se um tempo de 30 segundos para estabilização e toma-se nota do potencial. Após este tempo, interrompe-se a injeção de corrente e espera-se aproximadamente 5 segundos, então lê-se o valor no voltímetro obtendo-se aí o potencial “Eoff”. Para cada ponto, seguindo o mesmo roteiro anterior, mediu-se o potencial “Eoff” cinco vezes, obtendo-se: “Eoff1”, “Eoff2”, “Eoff3”, “Eoff4” e “Eoff5”.
Figura 29: Medição dos potenciais “Eon” e “Eoff” pela técnica dos decaimentos
Para obtenção dos resultados, a fim de uma melhor medição destes potenciais, tomam- se os valores para sete pontos distribuídos ao redor do pé da torre, como mostrado na Figura 29. Para o método de avaliação desses potenciais “Eoff” em condição de circuito aberto, se a diferença entre a média dos potenciais “Eoff” e o potencial natural for 100mV mais negativo que o potencial natural, a estrutura pode ser considerada protegida. Caso não seja atingida a diferença entre os potenciais “Eon” e “Eoff”, deve-se repensar o projeto quanto a uma possível modificação.