Os sais solúveis que permanecem na superfície antes da aplicação do revestimento são uma das principais causas de falha prematura do revestimento. Embora esses contaminantes sejam frequentemente invisíveis, eles podem reduzir significativamente a vida útil do revestimento e aumentar os custos de manutenção.
Esses sais atraem umidade, favorecem a corrosão sob a película e podem causar a formação de bolhas ou perda de aderência após a pintura. Como os métodos comuns de preparação de superfícies, tais como jateamento abrasivo ou limpeza com ferramentas elétricas, não removem de forma confiável os sais solúveis, a verificação prévia ao revestimento é frequentemente fundamental para o desempenho do revestimento a longo prazo.
Três inspetores diferentes testam a mesma superfície de aço jateada utilizando o método de Bresle. Um deles registra 22 µS/cm, outro registra 28 mg/m², e o terceiro registra 2,5 µg/cm². Todos os três consideram a superfície aceitável. Qual deles está correto?
Situações como essa são comuns porque os testes de sal solúvel costumam ser mal interpretados. O método Bresle não mede diretamente a quantidade de sal presente na superfície, mas apenas orienta os inspetores sobre como coletar amostras da superfície. É necessário seguir outras normas e cálculos para obter resultados significativos a partir dessas amostras.
Para aumentar a confusão, alguns métodos de teste medem a concentração de íons de sais específicos em uma superfície. Embora esses métodos também avaliem a contaminação da superfície, eles apresentam um valor completamente diferente e não podem ser comparados diretamente aos resultados de um teste de condutividade.
Para garantir resultados consistentes e significativos, é importante que todas as partes envolvidas compreendam as normas pertinentes, as unidades utilizadas nas especificações e as melhores práticas para a medição e a comunicação de sais solúveis.
As normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9 atuam em conjunto para fornecer um método padronizado e repetível para avaliar a contaminação por sais solúveis em superfícies de aço antes do revestimento.
A norma ISO 8502-6 especifica como os sais solúveis são removidos da superfície. Um volume definido de água desionizada é colocado em contato com uma área de superfície conhecida, utilizando um patch ou uma célula, para dissolver os contaminantes solúveis em água.
A água desionizada é introduzida e retirada do adesivo e, em seguida, mantida por um tempo de permanência especificado, antes de ser removida para análise.
PosiPatch da DeFelsko, o Adhesive Patch e o Latex Adhesive Patch estão todos em conformidade com a norma ISO 8502-6.
A norma ISO 8502-9 especifica como a solução extraída deve ser avaliada. A condutividade da solução é medida utilizando um medidor de condutividade com compensação de temperatura.
A densidade superficial do sal é calculada utilizando o valor conhecido da condutividade dos diferentes tipos de sal, o volume de água utilizado no teste e a área de superfície com a qual a água esteve em contato.
A sondaSST PosiTector SST está em conformidade com a norma ISO 8502-9 e orienta os usuários nos métodos de teste ISO 8502-6 e 8502-9.
Resumo: A norma ISO 8502-6 define como os sais são extraídos; a norma ISO 8502-9 define como a condutividade é convertida em um valor comparável de contaminação da superfície.
O sal é uma ampla categoria de compostos químicos naturais, que podem apresentar diferentes propriedades e valores de condutividade. Uma superfície a ser revestida geralmente contém uma mistura de diferentes sais, cada um dos quais pode ter um efeito diferente sobre a condutividade.
O método definido pelas normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9 não identifica a composição específica dos sais presentes em uma superfície. Em vez disso, o cálculo pressupõe um perfil de contaminação baseado na água do mar. Um artigo influente de Åke Bresle (que dá nome ao método) propôs o uso de uma constante de condutividade de 5 kg·m⁻²·S⁻¹. Esse valor foi derivado diretamente da relação entre a condutividade e a massa total de sais dissolvidos na água do mar, que serve como modelo de referência para a contaminação por sais solúveis. Como os resíduos da água do mar e os sais de estradas e portos internos são as fontes predominantes de contaminação, essa suposição permanece válida para a grande maioria das aplicações.
Outras constantes foram propostas com base na suposição de que uma superfície contém apenas um único tipo de sal (como o NaCl) ou um íon específico (como o Cl⁻). Essas alternativas são ocasionalmente especificadas para aplicações específicas ou para fins de comparação, mas a norma ISO 8502-9 especifica uma constante de 5 kg·m⁻²·S⁻¹ para a preparação geral de superfícies industriais.
Para responder at essa pergunta, precisamos at desses sais. Na grande maioria dos projetos de revestimento, a composição iônica específica não é relevante, pois é previsivelmente consistente. A maior parte da contaminação por sais solúveis em estruturas de aço provém de duas fontes principais: air marinho air os sais de degelo. Os sais transportados pelo ar proveniente do oceano podem se deslocar significativamente para o interior, e estradas e pontes são frequentemente tratadas com sal-gema. Ambas as fontes depositam uma mistura de sais dominada pelo cloreto de sódio (NaCl).
Como essas duas fontes são responsáveis pela esmagadora maioria da contaminação superficial, a composição de íons na superfície do aço raramente é um mistério — trata-se quase sempre de uma mistura rica em cloretos, semelhante à água do mar. É exatamente essa consistência que faz com que o cálculo da norma ISO 8502-9 funcione: ele pressupõe uma misturastandard de sais (baseada na água do mar) que reflete a realidade da maioria dos projetos de pintura industrial.
No entanto, há exceções em que a fonte de contaminação não se encaixa nesse perfil. Nesses casos, um teste de condutividade geral pode ser enganoso. Por exemplo, estruturas próximas a usinas termelétricas a carvão ou instalações de processamento químico podem estar contaminadas por sulfatos ou nitratos, em vez de cloretos. Além disso, se uma superfície for lavada com produtos de limpeza altamente condutivos ou inibidores de ferrugem, um teste de condutividade pode indicar um resultado “reprovado” devido ao resíduo inofensivo do produto de limpeza, em vez da presença de sais corrosivos prejudiciais. Nesses cenários específicos, um teste de condutividade geral não consegue distinguir entre um cloreto perigoso e um resíduo benigno de produto de limpeza, sendo necessários métodos específicos para íons (como tubos de titulação).
Embora o tipo de íon tenha um papel fundamental na corrosão química, é a concentração total que determina a formação de bolhas.
Ataque químico (corrosão) Íons específicos atacam o aço com diferentes graus de agressividade. Os cloretos são íons pequenos e altamente móveis que penetram na camada de óxido passiva do aço, levando a uma rápida corrosão por pite. Os sulfatos, comuns em zonas industriais, reagem com o aço para formar produtos de corrosão que se expandem e racham o revestimento por baixo. Do ponto de vista estritamente da corrosão, uma quantidade específica de cloreto é mais perigosa para o aço do que a mesma quantidade de um sal menos agressivo (como um carbonato).
Ataque físico (formação de bolhas por osmose) Em contrapartida, a formação de bolhas por osmose é determinada pela concentração, e não pela química. Os sais solúveis que permanecem sob um revestimento são higroscópicos e atraem umidade através da película semipermeável da tinta por osmose. A força dessa atração (pressão osmótica) é determinada pela concentração das partículas dissolvidas, independentemente dos íons específicos presentes. Portanto, uma leitura de alta condutividade indica uma alta concentração de sais dissolvidos e um risco correspondentemente alto de formação de bolhas, mesmo que os íons presentes não sejam quimicamente agressivos.
Como a formação de bolhas por osmose é determinada pela concentração total, o método ISO 8502-9 é um excelente indicador do risco de formação de bolhas, independentemente do tipo de sal.
Furthermore, it acts as a conservative safety net for corrosion. If the total conductivity is low enough to meet a strict specification (e.g., < 20 mg/m²), the concentration of any individual aggressive ion within that mix must intrinsically be even lower. By limiting the total salt level, the standard effectively limits the aggressive ions without requiring complex, expensive, and slow chemical analysis in the field. This "catch-all" approach ensures that if a surface passes the Bresle test, it is generally safe for coating.
Os resultados relativos aos sais solúveis são normalmente apresentados de uma das três seguintes formas:
As especificações do projeto geralmente estabelecem critérios de aceitação em uma dessas unidades. Compreender o que cada unidade representa e saber quais conversões são possíveis é essencial para interpretar e relatar os resultados dos testes corretamente
A condutividade é o valor mais simples de se relatar ao realizar testes pelo método de Bresle. Após realizar o processo de extração definido na norma ISO 8502-6, o líquido de extração pode ser medido com um condutímetro, fornecendo um resultado em µS/cm ou em uma unidade equivalente.
Mais comumente, as especificações se baseiam na concentração máxima de sais que pode estar presente na superfície, expressa em unidades de densidade superficial. A conversão das leituras de condutividade para densidade superficial requer um cálculo que utilize o volume de extração, a área de teste e a condutividade do sal presente na superfície.
Nota: Algumas especificações exigem medições específicas de íons (porg, concentração de cloreto em ppm). Essas medições não podem ser calculadas a partir das leituras de condutividade, sendo necessário recorrer a outros métodos de teste.
Para calcular a densidade superficial de sais solúveis (ρA)emmg/m², a norma ISO 8502-9 fornece a seguinte equação:
ρA = c × 10² × V × Δγ / A
Dois desses parâmetros (V e A) são determinados pelas especificações do procedimento de teste e das ferramentas utilizadas, e podem variar de acordo com o fabricante e o modelo. ∆γ é o resultado obtido pelo medidor de condutividade.
Conforme discutido acima (ver: Como a norma ISO 8502-9 determina o tipo de sal presente na superfície?), a constante c baseia-se na natureza presumida do sal presente na superfície testada. A norma ISO 8502-9 recomenda o uso de um valor de 5 kg·m⁻²·S⁻¹ para representar uma standard de sais comumente encontrados nas superfícies.
Exemplo de cálculo:
Dados do teste:
• Leitura de condutividade (Δγ): 20 µS/cm
• Volume de extração (V): 3 ml
• Área de teste (A): 12,5 cm² = 1250 mm²
Suposições:
Constante de condutividade iônica (c): 5 kg·m⁻²·s⁻¹
Aplique a fórmula:
ρA=(c ⋅〖 10〗^2⋅ V ⋅ ∆γ)/A=(5 ⋅ 100 ⋅ 3 ⋅ 20)/1250
= 30000/1250 = 24 mg /m²
Interpretação:
Se a especificação do projeto permitir um máximo de 50mg/m² antes do revestimento, esta superfície é aprovada. Se a especificação for de 20mg/m², esta superfície é reprovada.
Nota: Os medidores de condutividade modernos projetados para testes pelo método de Bresle, como o PosiTector SST, podem realizar automaticamente os cálculos apresentados acima. Ao inserir o volume de extração, a área de teste e o tipo de sal considerado durante a configuração, o instrumento exibirá automaticamente tanto a condutividade (µS/cm) quanto a densidade do sal (mg/m² ouµg/cm²) imediatamente após a realização do teste.
A densidade superficial de sais solúveis é comumente especificada e apresentada em duas unidades diferentes: mg/m² eµg/cm². Ambas as unidades medem a massa de sal por unidade de área, apenas at escalas at . Assim como metros e centímetros, essas unidades podem ser convertidas entre si usando um simples fator de multiplicação.
Para converter entre unidades, multiplique ou divida por dez:
No exemplo de cálculo acima, se os resultados precisassem ser apresentados emµg/cm², basta dividir por 10 para obter um resultado final de 2,4µg/cm².
Lembram-se dos nossos três inspetores de antes? Cada um deles considerou que a superfície estava dentro das especificações, embora tenham apresentado resultados em unidades diferentes: 22 µS/cm, 28mg/m² e 2,5µg/cm².
Com um bom entendimento dessas três unidades diferentes, podemos realizar cálculos para facilitar a comparação desses valores. Após confirmar com o primeiro inspetor que ele utilizou 3 ml de líquido de extração e uma célula de teste com área de 1250mm², podemos calcular uma densidade superficial de 26,4mg/m². No caso da terceira inspetora, podemos multiplicar o resultado dela por 10 para convertê-lo para 25mg/m².
Agora temos três resultados com as mesmas unidades: 26,4mg/m², 28mg/m² e 25mg/m². Essas três medições estão dentro da variação normal de medição e, quando comparadas com a especificação do projeto de 50mg/m², os três inspetores podem concordar corretamente que a superfície está em conformidade e pronta para o revestimento.
Além do método de ensaio e do cálculo, vários fatores podem afetar os resultados dos ensaios. É importante que o inspetor compreenda como esses fatores influenciam os resultados das medições, mantenha a consistência entre os ensaios e comunique quaisquer desvios em relação standard .
O primeiro passo ao realizar um teste pelo método de Bresle é efetuar uma medição em branco ou de fundo para corrigir qualquer contaminação presente na água ou no equipamento, e não proveniente da própria superfície.
Seguindo as instruções do fabricante, meça a condutividade da água desionizada utilizada antes do teste. Uma vez registrada, essa leitura do teste em branco deve ser subtraída da leitura final da condutividade para medir a variação na condutividade da água após o contato com a superfície (∆γ = condutividade após o teste – condutividade do teste em branco).
Normalmente, um resultado de teste em branco de 5 µS/cm ou menos é aceitável para o teste. Se forem observados resultados mais elevados, lave o condutímetro e os instrumentos de teste com água desionizada ou utilize uma nova garrafa de água desionizada.
A normalização da temperatura compensa a influência da temperatura nas leituras de condutividade, permitindo que os resultados sejam comparados com precisão e consistência. A condutividade elétrica aumenta à medida que a temperatura sobe, pois os íons se movem mais livremente em soluções mais quentes.
Para eliminar esse efeito, as medições de condutividade utilizadas nos testes de sais solúveis são normalizadas para 25 °C, conforme exigido por normas como a ISO 8502-9. Esse ajuste é geralmente realizado automaticamente pelo instrumento, por meio de um sensor de temperatura integrado e de um algoritmo de correção.
O tempo que a água permanece em contato com a superfície pode afetar a quantidade e os tipos de sal extraídos. A maioria dos fabricantes de instrumentos recomenda um tempo de permanência de 2 minutos como um bom equilíbrio entre praticidade e eficiência de extração. Normas específicas oferecem recomendações diferentes quanto ao tempo que deve ser utilizado para a extração de sais solúveis. Historicamente, a ISO 8502-9 não exigia um tempo de permanência específico; a revisão mais recente de 2020 especifica um tempo de permanência de at 10 minutos. Outras normas internacionais (como o Guia 15 da SSPC) recomendam tempos de permanência de apenas 90 segundos.
É importante utilizar o mesmo tempo de exposição ao realizar vários testes e comparar apenas os resultados entre testes realizados com tempos de exposição semelhantes. Consulte as especificações do trabalho ou standard para determinar se um tempo de exposição específico deve ser utilizado, ou converse com as partes interessadas para chegar a um acordo sobre o tempo de exposição antes dos testes, especialmente quando vários inspetores forem comparar os resultados dos testes.
Após realizar o teste corretamente e calcular a densidade superficial, os resultados devem ser comparados com os critérios de aceitação. As normas ISO 8502-6 e 8502-9 não especificam o nível de sal aceitável em uma superfície; em vez disso, esses limites são definidos pelas especificações do projeto ou pelos requisitos de desempenho do revestimento que está sendo aplicado. Não existe um limite universal de aprovação/reprovação para sais solúveis. Os níveis aceitáveis dependem do ambiente de serviço, do sistema de revestimento, do método de preparação da superfície e das especificações do projeto.
Fatores que determinam os níveis aceitáveis de sal
As normas evitam deliberadamente estabelecer limites fixos, deixando a cargo da especificação a definição dos limites de aceitação.
Estes são apenas exemplos ilustrativos. Verifique sempre os requisitos específicos do projeto consultando os documentos contratuais atuais e as fichas técnicas do fabricante antes de prosseguir.
Limites típicos de acordo com as normas do setor
IMO PSPC ( Tanques de lastro de água – Construção nova) — 50mg/m² ( 5µg/cm²)
ISO 12944-9 (Offshore e marítimo – Ambientes C5/CX) — 20mg/m² (2µg/cm²)
Petróleo e gás (g, Aramco) Imersão crítica / Serviço de revestimento — 20mg/m² (2µg/cm²)
Petróleo e gás (g, Aramco) Sem imersão / Atmosférico — 50mg/m² (5µg/cm²)
Indústria geral (Atmosfera suave - C1-C3) — 80-100mg/m² (8-10µg/cm²)
A interpretação dos resultados relativos aos sais solúveis requer a compreensão tanto do que o teste mede quanto da forma como os resultados são calculados e apresentados. O método de Bresle mede a condutividade elétrica de uma solução extraída, e não a massa real ou a composição dos sais presentes na superfície. Essa condutividade é então convertida em densidade superficial utilizando-se o volume de extração, a área de teste e uma constante de condutividade estimada com base em misturas típicas de sais.
Quando os resultados são devidamente normalizados em relação à temperatura, verificados em comparação com uma amostra em branco limpa e apresentados nas unidades corretas, eles fornecem um indicador confiável e repetível da contaminação por sais solúveis. Interpretados no contexto das especificações do projeto, esses resultados permitem que inspetores, projetistas e proprietários tomem decisões fundamentadas sobre a aprovação ou reprovação antes da aplicação do revestimento.
Pontos principais
• Os sais solúveis podem permanecer nas superfícies preparadas e são uma causa comum de falha prematura do revestimento.
Os sais solúveis causam a falha do revestimento por meio de dois processos: ataque químico e formação de bolhas osmóticas.
• O método Bresle não mede a massa de sal; ele mede a condutividade de uma solução extraída
• A ISO 8502-6 define como os sais solúveis são extraídos de uma superfície; a ISO 8502-9 define como a condutividade é interpretada
• Os resultados dos testes são normalmente relatados em unidades de densidade superficial, não na composição real do sal ou na concentração iônica
• Os valores de condutividade devem ser normalizados em relação à temperatura e verificados em relação a um teste em branco para serem significativos
• As unidades de relatório são importantes: µS/cm descreve a condutividade da solução, enquanto mg/m² ou µg/cm² descrevem a contaminação da superfície
• A conversão da condutividade em densidade superficial requer suposições sobre o volume de extração, a área de teste e a composição do sal
• Não existe um limite universal de aprovação/reprovação — os critérios de aceitação são definidos pela especificação do projeto
• Quando interpretados corretamente, os resultados do teste de sal solúvel fornecem um indicador repetível e padronizado da limpeza da superfície antes do revestimento
