Revisão de tratamentos corretivos para liberação de subprodutos de corrosão de cobre (água azul), corrosão e cuprosolvência
Este relatório foi produzido para a Associação de Pesquisa de Água Urbana da Austrália, um programa de pesquisa agora descontinuado.
Relatório nº UWRAA 205
- Foi demonstrado que a complexa questão da corrosão das tubulações de água de cobre está ligada aos processos de fabricação, aos modos de instalação das tubulações de cobre e à qualidade da água. Uma série de opções de estratégias preventivas e corretivas foram revisadas em relação à cuprosolvência, corrosão por pite e água azul. Além da cuprosolvência, resolver o problema é difícil devido à má compreensão dos mecanismos de corrosão e aos dados limitados e à avaliação de tratamentos corretivos e preventivos. As opções identificadas são em grande parte experimentais, não comprovadas e não podem ser utilizadas com total certeza em novos casos de corrosão.
- As estratégias de remediação para problemas de corrosão relatados na literatura antes de 1980, com exceção do pite “tipo 3”, estão bem documentadas. Nestes casos, os problemas de corrosão foram generalizados na reticulação e nas estratégias corretivas focadas na implementação sistemática em toda a reticulação. Estratégias corretivas incluíram:
- Pitting em águas frias, de alta alcalinidade e alta força iônica. (ou seja, tipo ‘1’ pitting)
- Pitting em água quente com altas concentrações de sulfato. (corrosão ‘tipo 2’)
- Água azul (alguns aspectos dela)
- Remoção de filmes carbonáceos formados durante a fabricação dos tubos (tratamentos preventivos e corretivos);
- Protocolos químicos da água para limitar a proporção bicarbonato: íon sulfato superior a 1:1;
- Modificação do projeto de encanamento para eliminar os ramos “raramente usados” ou longos trechos horizontais de pequeno diâmetro
Estratégias corretivas confiáveis ​​são descritas para cuprossolvência e envolvem a implementação sistemática da química da água por meio do ajuste do pH ou do uso de inibidores de corrosão. O custo contínuo do tratamento dos inibidores de corrosão exige uma avaliação contínua e específica da seleção e dosagem dos inibidores para as empresas de água que adotam a segunda opção (de maneira semelhante a outros produtos químicos para tratamento de água).
Sabe-se que existem vários casos notáveis ​​de corrosão e água azul, para os quais os mecanismos e tratamentos corretivos não estão comprovados. Uma melhoria no conhecimento dos fatores de risco da superfície do tubo e da química da água para corrosão do cobre em águas de baixa alcalinidade e baixa força iônica é refletida na literatura nos últimos 5 anos. Embora o mecanismo detalhado dos modos de corrosão não seja completamente compreendido, avanços significativos incluem:
- A corrosão influenciada microbiologicamente tem sido associada a um número significativo de casos de corrosão anômala;
- A incapacidade de formar uma película protetora superficial sobre o cobre nos primeiros seis meses de exposição à água potável é reconhecida como uma característica do processo de falha;
- Reconhecimento de que a morfologia e composição da superfície podem influenciar o comportamento à corrosão.
Embora tenham sido feitos progressos significativos (nos últimos cinco anos) no que diz respeito ao desenvolvimento de soluções corretivas experimentais, está documentado um histórico de casos limitado, centrado na implementação de estratégias corretivas adequadas.
Opções recentes e bem-sucedidas de remediação para corrosão e água azul (descritas na literatura) concentraram-se predominantemente em parâmetros de tratamento de água, tratamentos biocidas ou projeto de encanamento. Existe uma oportunidade significativa para aplicar e validar estes tratamentos no abastecimento de água em dois níveis:
Em sistemas que registam taxas de falhas relativamente elevadas, as medidas corretivas devem visar a realização de alterações sistemáticas (tais como práticas de fabrico de tubagens, protocolos de tratamento de água, etc.);
Em sistemas que registam taxas de falhas baixas mas persistentes (que ainda excedem as expectativas dos consumidores), a implementação de medidas corretivas deverá potencialmente concentrar-se no controlo do problema no local da falha, ou seja, na propriedade do consumidor.
As possíveis opções corretivas incluem:
- A manutenção dos circuitos de água quente acima dos 55ºC;
- Choque térmico e resíduos de cloro/cloramina e/ou bicarbonato a longo prazo, como tratamento corretivo, incluindo recloração e dosagem de bicarbonato como uma abordagem sistemática ou unidades de microcloração numa abordagem “focada na falha”;
- Tratamentos de superfície para prevenir água azul e corrosão por pites em águas de baixa alcalinidade contendo baixas ou nenhuma concentração de cloro residual, conforme desenvolvido por Bremer et al, (sistemático e “direcionado a falhas”);
- Tratamentos superficiais para eliminar os filmes carbonáceos formados durante a fabricação e formar uma camada superficial passiva e não porosa (sistemático);
- Práticas de projeto de encanamento, instalação, testes e comissionamento (sistemático).
Espera-se que estes tratamentos tenham um impacto significativo na remediação e prevenção da água azul e do início da corrosão por pites. Não está claro se estes tratamentos serão eficazes em poços de corrosão bem desenvolvidos.