Norma Técnica SABESP NTS 341
Revestimentos para materiais sujeitos à imersão em água ou expostos a ambientes úmidos ou quimicamente agressivos – En- saios de desempenho
Especificação
São Paulo
Setembro/2021
S U M Á R I O
1. OBJETIVO ... 1
2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS ... 1
3. REQUISITOS ... 2
3.1. PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA ... 2
3.2. ENSAIOS ... 2
3.2.1. ENSAIO DE ADERÊNCIA ... 2
3.2.2. ENSAIO CÍCLICO DE CORROSÃO ... 2
3.2.3. ENSAIO DE RESISTÊNCIA À IMERSÃO EM ÁGUA DESTILADA ... 3
3.2.4. ENSAIO DE RESISTÊNCIA À IMERSÃO EM H2SO4 ... 3
3.2.5. ENSAIO DE RESISTÊNCIA À IMERSÃO EM NAOH ... 3
3.2.6. ENSAIO DE RESISTÊNCIA À IMERSÃO EM ÁGUA SALGADA ... 3
3.2.7. ENSAIO DE DESCOLAMENTO CATÓDICO ... 3
3.2.8. ENSAIO DE EFEITO SOBRE A ÁGUA ... 3
3.3. CRITÉRIOS DE ACEITAÇÃO ... 4
Setembro/2021 1
Revestimentos para materiais sujeitos à imersão em água ou expostos a ambientes úmidos ou quimicamente agressivos –
Ensaios de desempenho
1. OBJETIVO
Especificar o desempenho mínimo esperado de esquemas de pintura a serem aplicados em equipamentos e/ou componentes confeccionados em materiais metálicos ferrosos e não-ferrosos, novos ou usados, sujeitos à imersão em água ou expostos a ambientes úmidos e/ou quimicamente agressivos.
Este esquema de pintura deve ser utilizado em equipamentos e/ou componentes con- feccionados em aço-carbono ou ferro fundido novos ou usados, assim como em mate- riais não ferrosos sujeitos à imersão em água potável, bruta, industrial, de reuso, de serviço e de processo ou expostos a ambientes úmidos e/ou quimicamente agressivos, podendo ou não estar sujeitos a raios solares, tais como:
Comportas, tubulações e componentes;
Castelos, manoplas, válvulas em geral, filtros, medidores de vazão, cavaletes, suporte de comportas, bombas, motores, base dos motores, redução do recal- que, flanges, tubulações, exaustores, guarda-corpos, pontes rolantes, pedestais, caixas de comando, tampas, bocais de inspeção, tubos, suportes dos tubos e outros equipamentos metálicos.
As tintas destinadas para proteção de componentes que terão contato com água potável devem atender ao prescrito na Portaria da Potabilidade da Água vigente.
2. REFERÊNCIAS NORMATIVAS
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento.
Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emen- das):
NTS 085: Preparo de superfícies metálicas para pintura – Especificação.
ABNT NBR 10443: Tintas e vernizes - Determinação da espessura da película seca sobre superfícies rugosas - Método de ensaio.
ABNT NBR 16172: Revestimentos anticorrosivos - Determinação de descontinuidades em revestimentos anticorrosivos aplicados sobre substratos metálicos.
ASTM D4541: Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers.
ASTM D523: Standard Test Method for Specular Gloss.
ASTM D1141: Standard Practice for the Preparation of Substitute Ocean Water.
ASTM D1308: Standard Test Method for Effect of Household Chemicals on Clear and Pigmented Organic Finishes.
ASTM G8: Standard Test Methods for Cathodic Disbonding of Pipeline Coatings.
ASTM G154: Standard Practice for Operating Fluorescent Light Apparatus for UV Expo- sure of Nonmetallic Materials.
ISO 4624: Paints And Varnishes - Pull-Off Test For Adhesion.
ISO 9227: Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests.
ISO 12944-9: Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protec- tive paint systems - Part 9: Protective paint systems and laboratory performance test methods for offshore and related structures.
ANSI/NSF 61: Components of the drinking water system - Health effects.
INMETRO NIT DICLA 35: Princípios das boas práticas de laboratório – BPL.
Portaria da Potabilidade da Água vigente.
3. REQUISITOS
3.1. Preparação dos corpos de prova
Devem ser confeccionados três painéis para cada ensaio.
Os painéis de ensaio devem ser fabricados em chapa de aço-carbono AISI 1020 nas dimensões de 150 mm x 100 mm e espessura de 4 mm. A preparação da superfície deve ser feita por meio de jateamento abrasivo ao metal quase branco, grau Sa 2 1/2 da NTS 85. O perfil de ancoragem deve ser de 50 μm a 70 μm, com granalha do tipo angular. Alternativamente, todo o preparo da superfície pode ser realizado seguindo a recomendação técnica do fabricante da tinta a ser aplicada.
As bordas e o verso dos painéis de ensaio devem ser protegidos adequadamente, de forma a evitar o aparecimento prematuro de processo corrosivo nestes locais.
Os ensaios da Tabela 1 devem ser realizados, no mínimo, 10 dias após a aplicação das tintas sobre os painéis. Durante este período, os painéis devem ser armazenados à temperatura de 25 °C ± 2 °C e umidade relativa de 60 % ± 5 %.
Em cada painel de ensaio a ser submetido ao ensaio cíclico de corrosão, deve ser feito um entalhe paralelo à aresta de menor dimensão, com 50 mm de comprimento e 2 mm de largura, localizado a 70 mm da face inferior do painel de ensaio. O entalhe deve ser feito, preferencialmente, por meio de uma fresa devendo-se remover o revestimento até a exposição do substrato metálico.
O entalhe no revestimento tem como objetivo avaliar a proteção anticorrosiva, a propa- gação da corrosão, formação de bolhas e craqueamento decorrentes da falha no reves- timento.
3.2. Ensaios
3.2.1. Ensaio de aderência
O ensaio de aderência deve ser conduzido conforme a norma ASTM D4541, e com os critérios de aceitação da Tabela 1.
3.2.2. Ensaio cíclico de corrosão
O ensaio cíclico de corrosão é baseado em adaptações feitas à norma ISO 12944-9, devendo ser composto de 10 ciclos de 168 h cada um [conforme alíneas a) a c) abaixo], totalizando 1 680 h, expondo-se os painéis de ensaio às seguintes condições de agres- sividade:
a) 72 h de exposição à névoa salina neutra, de acordo com a norma ISO 9227, utilizando solução de cloreto de sódio a 5 %;
b) 24 h de exposição à baixa temperatura (-20 °C);
Setembro/2021 3 c) 72 h de exposição à radiação UV-A e condensação de umidade, de acordo com a norma ASTM G154. O ciclo a ser utilizado é o de 4 h de exposição à radiação UV-A a 60 °C e 4 h de condensação a 50 °C.
Para se medir a extensão da corrosão a partir do entalhe após o ensaio, deve-se realizar medições do avanço da corrosão correspondente ao destacamento do revestimento ocorrido a partir do entalhe. Devem ser realizadas 9 medições ao longo do comprimento do entalhe, sendo 1 medição no centro e 8 medições equidistantes 5 mm a partir do centro. Para a avaliação do avanço médio da corrosão deve-se utilizar a equação abaixo:
A = (P-L)/2 Onde:
A = avanço médio corrosão sob o entalhe (mm);
P = média dos avanços da corrosão das 9 medições (mm);
L = largura do entalhe (2 mm).
3.2.3. Ensaio de resistência à imersão em água destilada
Este ensaio deve ser conduzido conforme a norma ASTM D1141, e com os critérios de aceitação da Tabela 1.
3.2.4. Ensaio de resistência à imersão em H2SO4
Este ensaio deve ser conduzido conforme a norma ASTM D1308, e com os critérios de aceitação da Tabela 1.
3.2.5. Ensaio de resistência à imersão em NaOH
Este ensaio deve ser conduzido conforme a norma ASTM D1308, e com os critérios de aceitação da Tabela 1.
3.2.6. Ensaio de resistência à imersão em água salgada
Este ensaio deve ser conduzido conforme a norma ASTM D1308, e com os critérios de aceitação da Tabela 1.
3.2.7. Ensaio de descolamento catódico
No ensaio de descolamento catódico, a ser realizado conforme a norma ASTM G8 (Mé- todo B), os painéis de ensaio devem ser submetidos a uma faixa de potencial eletroquí- mico entre -1,45 V e -1,55 V, medidos em relação a um eletrodo de referência de Cu/CuSO4, utilizando um sistema de corrente impressa ou um anodo galvânico de mag- nésio.
O painel de ensaio (catodo) e o anodo devem estar imersos em um eletrólito com tem- peratura na faixa de 21 °C a 25 °C e com a seguinte composição química: 1 % de cloreto de sódio, 1 % de sulfato de sódio e 1 % de carbonato de sódio. Deve ser feito, no centro do painel de ensaio, um furo de 6,35 mm de diâmetro e profundidade equivalente à espessura do revestimento. A duração do ensaio deve ser de 30 dias. Um furo com as mesmas características deve ser feito em uma região do corpo de prova que não seja imersa, para comparar o descolamento do revestimento decorrente da evolução do hi- drogênio (ver item 9.3.2 da ASTM G8).
3.2.8. Ensaio de efeito sobre a água
Caso o revestimento tenha contato com água de abastecimento humano, deve atender ao prescrito na Portaria da potabilidade da água vigente, e a todos os parâmetros pre- vistos na legislação brasileira vigente.
O revestimento dos corpos de prova não deve alterar a qualidade da água e não ofere- cer risco à saúde segundo critérios da norma ANSI/NSF 61 – Componentes do sistema de água potável – Efeitos na saúde.
Análises sensoriais para verificação do potencial do produto em conferir gosto e odor à água potável devem ser realizadas via painel sensorial multiprodutos, dedicados ou ainda via sensores do tipo língua eletrônica.
O planejamento de amostragem, a extração, normalização e análises específicas para o tipo de material utilizado devem ser relatados utilizando-se como referência a NIT DI- CLA 35 – rev.03 do INMETRO.
Caso não ocorram alterações de matéria prima, fornecedor, ou processo produtivo, essa verificação terá validade pelo período de dois anos; no entanto, a qualquer momento e a critério único e exclusivo da Sabesp pode ser solicitado que essa verificação seja refeita mediante fundamentação técnica.
3.3. Critérios de aceitação
As características exigíveis da película seca para o esquema de pintura a ser aplicado em equipamentos e/ou componentes confeccionados em materiais metálicos ferrosos e não-ferrosos, novos ou usados, sujeitos à imersão em água ou expostos a ambientes úmidos e/ou quimicamente agressivos, estão apresentadas na Tabela 1.
Tabela 1 – Características da película seca.
Ensaios Requisitos
Normas a utilizar
Mín. Máx.
Aderência (Pull Off Test), MPa 15 - ASTM D4541 1
Ensaio cíclico (168 h), ciclos 10 - Item 3.2.2
Resistência à imersão em água destilada, 40oC, h
2 000 -
ASTM D1141 Resistência à imersão em H2SO4
a 30%, h
2 000 -
ASTM D1308 Resistência à imersão em NaOH a
10%, h
2 000 -
ASTM D1308 Resist. à imersão em água sal-
gada, (3,5% NaCl), h
2 000 -
ASTM D1308 Descolamento Catódico (30 d),
mm
- 25,4
ASTM G8 Efeito sobre a água Item 3.2.8 Item 3.2.8 ANSI/NSF 61
1 Método D - Equipamento Tipo IV.
Ao se observar os painéis submetidos ao ensaio cíclico de corrosão, não deve ser cons- tatada a presença de bolhas ou de pontos de corrosão na superfície, nem avanço de corrosão a partir do entalhe superior a 10 mm, decorridos os 10 ciclos (1 680 h) do ensaio.
Ao se observar os painéis, após os ensaios de imersão, não deve ser constatada a presença de bolhas, pontos de corrosão e falhas no revestimento.
Para os casos em que o aspecto decorativo é importante, o brilho das placas deve ser determinado segundo a ASTM D523 antes e ao final do ensaio cíclico, devendo apre- sentar uma retenção de brilho de no mínimo 70 % do brilho inicial.
Setembro/2021 5 Em relação ao ensaio de aderência por tração, o revestimento deve ser considerado aprovado se obtidas uma das condições abaixo:
For atingido o valor da tensão mínima de tração, sem apresentar falha do tipo A/B, conforme ISO 4624;
For atingido qualquer valor acima de 20 % da tensão mínima de tração, para qualquer tipo de falha.
Revestimentos para materiais sujeitos à imersão em água ou expostos a ambientes úmidos ou quimicamente agressivos –
Ensaios de desempenho
Considerações finais:
A presente Norma é titularidade exclusiva da Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo – Sabesp, de aplicação interna na Sabesp, devendo ser usada pelos seus fornecedores de bens e serviços, conveniados ou similares conforme as con- dições estabelecidas em Licitação, Contrato, Convênio ou similar. A utilização desta Norma por outras empresas/entidades/órgãos governamentais e pessoas físicas é de responsabilidade exclusiva dos próprios usuários.
Esta norma técnica pode ser revisada ou cancelada sempre que a Sabesp julgar neces- sário. Sugestões e comentários devem ser enviados ao Departamento de Acervo e Nor- malização Técnica da Sabesp ([email protected]).
Sabesp – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo Diretoria de Tecnologia, Empreendimentos e Meio Ambiente – T
Superintendência de Pesquisa, Desenvolvimento Tecnológico e Inovação – TX Departamento de Acervo e Normalização Técnica – TXA
Rua Costa Carvalho, 300 – CEP 05429-900 – Pinheiros São Paulo – SP – Brasil
E-MAIL: [email protected]
Palavras-chave: ambientes úmidos, corrosão, ensaios de desempenho, imersão em água, proteção, quimicamente agressivos, revestimento.
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