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Publicação do Núcleo de Desenvolvimento Técnico Mercadológico do Aço Inoxidável (Núcleo Inox)
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nº 31
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Janeiro/Abril de 2009
INOX 2008 AS NOVAS FRONTEIRAS DE APLICAÇÃO E ALTERNATIVAS DE CRESCIMENTO DO MERCADO
III FEINOX
PALESTRAS
IX SEMINÁRIO
MAIS DE 80% DOS VISITANTES E EXPOSITORES FIZERAM BOA AVALIAÇÃO DA FEIRA
ESPECIALISTAS ANALISAM O INOX NA INDÚSTRIA DE GÁS E PETRÓLEO
CONHEÇA OS TEMAS MAIS ABORDADOS NOS TRABALHOS APRESENTADOS
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editorial TRAJETÓRIA DE CRESCIMENTO, APESAR DA CRISE
a
terceira edição do Inox 2008, realização do Núcleo Inox, marcou mais um importante momento para a cadeia produtiva do aço inoxidável. Realizado entre 12 e 14 de novembro, no Centro de Eventos São Luís, na cidade de São Paulo, foram três dias de intensa troca de informações técnicas e comerciais, que servirão como base para as empresas pautarem seus negócios em 2009. Tanto a III Feinox – Feira da Tecnologia de Transformação do Aço Inoxidável, como o IX Seminário do Aço Inoxidável e o Ciclo de Palestras Temáticas, bateram recordes de participação, sinalizando o bom desempenho do setor nos últimos anos no Brasil. Em 10 anos a demanda brasileira de aço inoxidável (planos + não planos) cresceu em ritmo forte, a taxas de 9 % ao ano, saindo de um consumo de 145 mil toneladas em 1998, para 355 mil toneladas estimadas em 2008. Neste período o consumo aparente de aço inox no Brasil cresceu 140% contra um aumento de 35% do PIB brasileiro, ou seja, cerca de quatro vezes mais que o crescimento do país. Mesmo nas fases de desaceleração da indústria, entre 1998 a 2003, em especial nas de transformação e de bens de capital, o consumo aparente de aço inoxidável cresceu de forma positiva, a um ritmo de 7 % ao ano. A partir de 2004, com a revitalização da economia e o crescimento do produto interno bruto acima de 3% ao ano, suportado pela produção de bens primários e industrializados, o consumo de aço inox cresceu de forma mais acelerada, 12 % ao ano. Graças ao intenso trabalho de incentivo ao uso do aço inoxidável, que vem sendo realizado por toda cadeia produtiva, com pleno apoio do Núcleo Inox nos últimos anos, o consumo per capita, que era da ordem de 1 kg/habitante/ano no início do milênio, atingiu, em 2007, 1,62 kg/habitante/ano. Em 2008, as estimativas são de um crescimento ainda vigoroso, da ordem de 17% sobre o ano anterior, com o consumo per capita atingindo a marca de 1,9 kg/habitante/ano. Todos estes números positivos mostram que, mesmo com as oscilações da economia brasileira, o inox vem ganhando mercado em várias aplicações.
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Apesar de 2009 trazer grandes desafios, em razão da crise financeira mundial, a expectativa continua sendo a de aumento da demanda brasileira de aço inoxidável. Para os próximos cinco anos, o crescimento do país, segundo previsões do BNDES, será superior a 4% ao ano, o que projeta um consumo aparente de aço inox de 2,3 kg/habitante/ano em 2013. De acordo com as previsões de especialistas, a indústria mundial de aço inoxidável pode ter uma queda de 6% neste ano, mas deve se recuperar a partir do segundo ou terceiro trimestre de 2009, para retomar sua trajetória de crescimento daí para frente. Portanto, apesar da complexidade do cenário econômico mundial, as perspectivas são boas. Será preciso munir-se de equilíbrio e estratégia, pois as crises sempre trazem dentro de si novas oportunidades. Feliz 2009! Conselho Editorial
Publicação do Núcleo de Desenvolvimento Técnico Mercadológico do Aço Inoxidável – Núcleo Inox Av. Brigadeiro Faria Lima, 1234 cjto. 141 – cep 01451-913 São Paulo/SP – Fone (11) 3813-0969 – Fax (11) 3813-1064 nucleoinox@nucleoinox.org.br; www.nucleoinox.org.br Conselho Editorial: Celso Barbosa, Eduardo H. da Cunha, Francisco Martins, Marcelo de Castro-Rebello, Osmar Donizete José e Renata Souza Coordenação: Arturo Chao Maceiras (Diretor Executivo) Circulação/distribuição: Liliana Becker Edição e redação: Ateliê de Textos – Assessoria de Comunicação
Consumo de inox no Brasil passou de 145 mil toneladas em 1998, para 355 mil toneladas estimadas em 2008
Rua Desembargador Euclides de Campos, 55, CEP 05030-050 São Paulo (SP); Telefax (11) 3675-0809; atelie@ateliedetextos.com.br; www.ateliedetextos.com.br Jornalista responsável: Alzira Hisgail (Mtb 12326) Redação: Heloísa Medeiros Publicidade: contato pelo telefone: 3813-0969 ou pelo e-mail: publicidade@nucleoinox.org.br Edição de arte e diagramação: Francisco Milhorança Foto da capa: Osiris Lambert Bernardino Serviço CTP e impressão: Estilo Hum A reprodução de textos é livre, desde que citada a fonte.
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DESAFIOS DO CRESCIMENTO o Inox 2008 discute novas fronteiras de aplicação e alternativas de crescimento do mercado
Inox 2008 cumpriu o objetivo de aproximar os integrantes da cadeia produtiva do aço inox, reunindo empresas e profissionais que atuam nas diversas áreas onde o material está presente, desde pesquisa, transformação, distribuição, fornecimento de insumos, fabricação, reprocessamento, até prestação de serviços. “A cada ano o aço inox se consolida como uma das melhores opções de material considerando-se sua durabilidade, sustentabilidade e custo/benefício. O evento possibilita a troca de experiências e a busca de novas aplicações entre empresas que já atuam no setor e que estão entrando no mercado”, de acordo com Arturo Chao Maceiras, diretor-executivo do Núcleo Inox. Segundo Maceiras, o Ciclo de Palestras Temáticas, que contou com especialistas nacionais e internacionais, na discussão das perspectivas do mercado mundial, nos segmentos de petróleo e gás e arquitetura sustentável, exibiu apresentações de excelente nível. “A receptividade das palestras foi muito boa, demonstrando que os temas abordados, como o setor petrolífero, além de estudos e tendências de mercado, são assuntos que interessam ao setor”. A área da feira (III Feinox) registrou um aumento de cerca de 40% em relação à edição de 2006. “Tivemos um número recorde de expositores, que representam 70% do PIB do aço inoxidável no país”, observou José Roberto Sevieri, presidente do Grupo Cipa, organizador do evento. “Também podemos falar em número recorde de trabalhos no IX Seminário Brasileiro do Aço Inoxidável. O que chamou atenção foi a qualidade dos trabalhos apresentados”, acrescenta Maceiras.
CRESCIMENTO DO MERCADO Segundo Sergio Augusto Cardoso Mendes, presidente do Conselho Deliberativo do Núcleo Inox, o evento em 2008, consolidou-se numa programação ampla, configurando-se como a principal arena de encontro de toda a cadeia produtiva do inox. A III Feinox reuniu número recorde de expositores, com 31 empresas apresentando tecnologias e serviços disponíveis no segmento. Já o IX Seminário Brasileiro
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do Aço Inoxidável contou, nesta edição, com o apoio científico-tecnológico da Petrobras e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), agência do Ministério da Ciência e Tecnologia, recebendo o número recorde de 45 trabalhos que foram apresentados durante o encontro. O Ciclo de Palestras Temáticas trouxe importantes profissionais, tais como Liane Smith, consultora do Nickel Institute; o engenheiro Carlos Cunha Dias Henriques, gerente de tecnologia de materiais, equipamentos e corrosão do Cenpes/ Petrobras; Markus Moll, diretor-executivo e analista de marketing sênior da Steel and Metals Market Research (SMR); Philippe Richard, executivo da ArcelorMittal Stainless na França; e do arquiteto e designer brasileiro, Guinter Parschalk, diretor do Studio IX. Mendes ressaltou que nos últimos 10 anos a demanda brasileira de aço inoxidável (planos + não planos) cresceu em ritmo forte, a taxas médias de 9% ao ano, saindo de um consumo de 145 mil toneladas em 1998, para 355 mil toneladas estimadas em 2008. “Neste período o consumo aparente de aço inox no Brasil cresceu 140% contra um aumento de 35% do PIB brasileiro, ou seja, cerca de quatro vezes mais que o crescimento do país!”, destaca Mendes. De acordo com o presidente do Núcleo Inox, nesta ultima década, o Brasil apresentou fortes variações no seu ritmo de crescimento. “De 1998 a 2003 pudemos observar índices do PIB abaixo de 2%, agravados pela redução dos investimentos em alguns setores produtivos o que resultou em períodos de desaceleração da indústria, em especial das indústrias de transformação e de bens de capital. Apesar disto, o consumo aparente de aço inoxidável cresceu de forma positiva neste período, a um ritmo de 7% ao ano”, lembra. A partir de 2004, com a revitalização do país e o crescimento do produto interno bruto acima de 3% ao ano, suportado pela produção de bens primários e industrializados, o consumo de aço inox cresceu de forma acelerada, 12% ao ano. “O consumo per capita que era da ordem de 1 kg/habitante/ano no início do milênio atingiu, em 2007, 1,62 kg/habitante/ano. Em
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2008, as estimativas são de um crescimento ainda vigoroso, da ordem de 17% sobre o ano anterior, com o consumo per capita atingindo a marca de 1,9 kg/habitante/ano”, informa Mendes.
NOVAS OPORTUNIDADES Apesar da atual crise financeira, destaca o presidente, a expectativa continua sendo a de aumento da demanda brasileira de aço inoxidável. “Para os próximos cinco anos o crescimento esperado do país, segundo previsões do BNDES, será superior a 4% ao ano, o que nos leva a projetar um consumo aparente crescente, consistente e robusto de aço inoxidável, atingindo 2,3 kg/habitante/ano, em 2013”, calcula Mendes. Mesmo com esta perspectiva de crescimento, avalia ele, o consumo per capita de aço inoxidável no Brasil ficará ainda abaixo da média mundial mostrando, portanto, que há muito espaço para crescer. “Uma realidade que cria novas oportunidades e perspectivas de bons negócios para todos os envolvidos no setor”, afirma Mendes. Além disso, o setor de aço inox no Brasil terá de responder aos desafios da indústria de gás e petróleo nos próximos anos. De acordo com Mendes, o custo/benefício do inox nas aplicações do setor petrolífero será percebido na medida em que a indústria começar a trabalhar com grandes volumes, trazendo economia de escala. “No Brasil, o mercado de aço inox, apesar de sua alta tecnologia e alto valor agregado, vem crescendo em função do aumento do consumo, atrelado ao desenvolvimento econômico do país. Até então, não havia mercado para altos volumes que justificassem investimentos para produzir ligas com altíssima tecnologia”, explica.
O Brasil, enfatiza Mendes, assumiu uma posição de player global e de 2004 para cá, o PIB brasileiro vem crescendo à razão de 3% a 4% ao ano. “Portanto, hoje estamos entrando em uma nova base, em que a indústria vai se sofisticando para acompanhar o crescimento do país e sua internacionalização. Agora, teremos oportunidade para produzir ligas e produtos de aço inox ainda mais sofisticados. Isso já vem acontecendo com o crescimento da indústria de açúcar e álcool, papel e celulose e do petróleo e gás”, destaca. Deverá haver ainda um intercâmbio tecnológico positivo entre o Brasil e outros centros mundiais produtores de petróleo. “Acredito numa forte interação destes centros com a indústria brasileira de siderurgia. Nós da ArcelorMittal, por exemplo, somos os maiores produtores integrados da América Latina. Por isso, esse entrosamento será natural”, diz. O setor necessita tomar atitudes pró-ativas e ir ao encontro da indústria de gás e petróleo, recomenda. Muitas empresas, lembra Mendes, já fornecem aço para condução de petróleo, do poço para a base, seguindo para o refino. “Os tubos flexíveis são um exemplo de sofisticação da indústria. Fabricados com oito camadas de produtos diferentes, com alma de inox, resistem o suficiente para suportar os movimentos do mar”, conta. Mendes aposta ainda numa forte aproximação da indústria de inox com a Petrobrás. “O que posso dizer é que existe uma vontade de ambos os lados. Essa relação irá demandar um tempo para seu desenvolvimento. Mas certamente as aplicações do inox neste segmento, incluindo a camada pré-sal, são bastante promissoras”, conclui.
Diretoria do Núcleo Inox comemora a abertura do Inox 2008. Da esq.p/dir.: José R. Sevieri, presidente do Grupo Cipa; Francisco de Jesus Martins (Votorantim Metais); Joaquim Bauer (Gerdau); Sergio Augusto C. Mendes (ArcelorMittal Inox Brasil), presidente do Conselho Deliberativo do Núcleo Inox; Paulo Magalhães, presidente da ArcelorMittal Inox Brasil; José Antonio dos Reis da Cunha (Air Liquid); Arturo Chao Maceiras, diretor-executivo do Núcleo Inox; Paulo Ricardo Coelho de Andrade (ArcelorMittal Inox Brasil); Celso Antonio Barbosa (Villares Metals); e Peri Cozer Olhovetchi (Falmec)
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entrevista BRASIL ASSUMIRÁ POSIÇÃO DE LIDERANÇA Paulo Magalhães, presidente da ArcelorMittal Inox Brasil, considerou o Inox 2008 um sucesso. Para ele, o evento teve o mérito de superar as outras duas edições e trouxe um alto nível de informações técnicas e comerciais que certamente serão úteis à cadeia produtiva do aço inox em 2009, ano de grandes desafios. Nesta entrevista, Magalhães fala, ainda, sobre como o setor de aço inox no Brasil responderá aos desafios da indústria de gás e petróleo nos próximos anos e do advento de uma nova fase, em que a indústria brasileira de inox deverá enfrentar os desafios de assumir posições de liderança que necessitam ser abraçadas integralmente. “Já estamos iniciando essa trajetória, tanto do ponto de vista técnico, como empresarial. E não nos falta capacidade tecnológica e petróleo ser produzido na plataforma gerencial para obter sucesso continental (offshore), o ambiente marítimo é bastante agressivo, mas comnesta nova fase”, declara. pletamente diferente do Mar do Norte, por exemplo. Por isso, será preciso criar soluções adequadas à nossa realidade. A nova fronteira do pré-sal vai exigir também novos desafios, mas o background já existe.
Como o sr. vê a tônica do evento voltada para o setor de petróleo e gás? Trata-se de um grande espaço de oportunidades. O Brasil já vinha crescendo bastante na área de petróleo e gás, tendo se tornado auto-suficiente em 2006. E se as perspectivas deste mercado já eram boas, com o descobrimento da camada pré-sal isso se potencializa, expandindo a fronteira do petróleo no país. Por isso, o desenvolvimento de produtos em aço inox tem um grande espaço nesta área. Como se dará o desenvolvimento tecnológico do inox nesta área? Acredito que o desenvolvimento não se dará em relação a ligas, pois existe uma infinidade delas à disposição. Será focado mais no esclarecimento do mercado a respeito das propriedades do inox e sua correta aplicação em cada área. Os desafios trazidos
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Qual a importância da realização do Inox 2008 para o setor e para o mercado? Acreditamos neste evento promovido pelo Núcleo Inox e, desde a criação da primeira edição, fazemos parte da organização. As palestras abordaram a questão tecnológica e a feira forneceu visibilidade à cadeia produtiva do aço inox. Esses dois ingredientes são fundamentais para fortalecer as empresas e os profissionais, preparando-os para os próximos desafios
“SE AS PERSPECTIVAS DO MERCADO DE PETRÓLEO JÁ ERAM BOAS NO BRASIL, COM O DESCOBRIMENTO DA CAMADA PRÉ-SAL ISSO SE POTENCIALIZA. O DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS EM AÇO INOX TEM ESPAÇO GARANTIDO NESTA ÁREA” por essa nova fronteira a ser explorada estão mais próximos da especificação correta para cada uso específico do inox na indústria do petróleo. Tanto a Petrobras e a indústria do petróleo, como a cadeia produtiva do aço inox têm preparo técnico e empresarial para enfrentar a nova situação. A aplicação das ligas de inox nas plataformas offshore deverá aproveitar outras experiências mundiais? No Brasil, pelo fato de a maioria do
Como se dará a integração da cadeia produtiva do inox com a Petrobras? Acredito que há um casamento de interesses, com desafios adicionais ao nosso setor, sempre pensando também no melhor para o Brasil. Está claro para os brasileiros que a Petrobras tem capacidade técnica tão adiantada quanto os outros países produtores de petróleo. O mundo começa a nos oferecer posições de liderança e temos que abraçá-las e exercê-las. E isso já está acontecendo.
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palestras
LIANE SMITH I CARLOS CUNHA
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Resistente à corrosão, inox ganha espaço no setor petrolífero, principalmente em instalações de plataformas offshore e refinarias
À PROVA DE CORROSÃO A especialista Liane Smith e o gerente de tecnologia de materiais da Petrobras, Carlos Cunha, destacam as vantagens das ligas de inox na indústria do petróleo
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mportantes informações sobre novas aplicações, tecnologias e tendências de mercado foram divulgadas por grandes especialistas, nacionais e internacionais, no Ciclo de Palestras Temáticas, que aconteceu no Inox 2008, em novembro, na cidade de São Paulo. O alto nível dos cinco palestrantes que se apresentaram fez com que o auditório ficasse repleto de profissionais interessados em se atualizar para enfrentar os desafios de 2009. Entre os temas abordados estavam os aspectos econômicos e técnicos relacionados ao uso do aço inoxidável no Brasil e no mundo, além de vantagens e novos desenvolvimentos do material no setor de gás e petróleo. A britânica Liane Smith, especialista do Nickel Institute em corrosão e seleção de materiais na indústria de gás e petróleo, falou sobre a proteção para as tubulações e instalações de plataformas offshore e refinarias. Segundo ela, os custos de controle da corrosão nas tubulações representam 34% de todos os gastos com este item efetuados anualmente pela indústria do petróleo e gás. Por isso, a questão é o
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que fazer para que as especificações sejam bem-sucedidas. “É necessário pensar primeiro nos contaminantes presentes nos fluidos – mercúrio, por exemplo – e analisar todo o ciclo de vida pretendido. E ter cuidado ao expor esses materiais à água, pois o aço inox tem que estar limpo e seco antes de entrar em serviço”, explica. De acordo com Liane, os teores de gás sulfídrico e fósforo afetam a corrosão das tubulações, além da variação de profundidade. “A taxa de corrosão depende também da água e do efeito de transferência de massa. É preciso ver o quão ácida essa água é e levar em conta que contém íons de cloreto e gás sulfídrico. Quanto maior o fluxo de água, maior é a corrosão. Portanto, fluxo, porcentagem de água no fluido bombeado e eventuais desvios da tubulação interferem na taxa de corrosão, dependendo da quantidade de óleo, gás ou água transportados”, descreve. O controle da corrosão em tubulação de aço carbono, explica Liane, é complexo. “Temos de usar modelos baseados na taxa de corrosão em milímetros por ano, na superfície e no fundo da tubulação. Uma taxa de 2mm/ano configura uma corrosão mais leve. Mas quando há presença de gás sulfídrico fica mais acentuada”, explica. Já a corrosão por dióxido de carbono é localizada e pode ser controlada com inibidores adicionados ao fluxo. Liane informa que os inibidores têm 90% de eficácia
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os vários tipos de aço inox. “Os aços inoxidáveis duplex podem ser usados em condições não ácidas nas tubulações profundas. As ligas de níquel também são indicadas para gás sulfídrico. Já a liga 22 cromo duplex, resistente a cloretos e dióxido de carbono, é empregada em colunas de produção”, comenta. Para ela, é importante utilizar fornecedores experientes, sem se preocupar em economizar, checar a vida útil, os procedimentos de solda adequados, desde a compra até a fabricação, recomenda Liane, que trabalha há 25 anos na seleção de materiais. De acordo com Liane, a utilização do aço inox tem crescido nos últimos anos na área de petróleo. “Os duplex são bastante empregados em poços e estamos estudando sua aplicação também nas linhas de coleta que levam o óleo à plataforma, além de seu uso em revestimentos internos de tubos de aço carbono. Nos poços de petróleo com presença de gás sulfídrico é muito importante selecionar um material que não dê problema, como as ligas de níquel, inclusive para as tampas dos poços de aço carbono, que sofrem muita corrosão”, recomenda. Na Alemanha há mais de 3 mil km de tubulação de petróleo de aço inox resistente à corrosão. Algumas, revestidas internamente com inox, estão em serviço desde 1973, lembra Liane.
Custos de controle da corrosão representam 34% dos gastos efetuados anualmente pela indústria do petróleo e gás” e que essa taxa controla a aceitabilidade dos inibidores. Mas, é necessário analisar o custo do uso de inibidores de corrosão. “Será que estamos preparados para fazer a inibição de três a quatro vezes por ano?”, questiona.
INOX X INIBIDORES DE CORROSÃO Ela lembra ainda que os inibidores podem não funcionar, principalmente quando o aço trinca e fica exposto ao gás sulfídrico. Há casos em que é necessário fazer inibição todos os dias, e o custo se torna demasiado alto. “Além disso, em algumas situações não é ambientalmente possível usar os inibidores, pois dependendo do projeto do poço eles têm que ser descartados, causando problemas ambientais”, acrescenta. Por isso, as LRCs – Ligas Resistentes à Corrosão (veja matéria na pág. 19), como o aço inoxidável, podem ser as mais indicadas, já que eliminam custos operacionais (de manutenção), trazendo melhor custo/benefício. Usar tubulações de aço carbono, que deve ter vida útil de 15 anos, mais os inibidores sai muito caro, analisa Liane. No entanto, alerta, é preciso saber especificar corretamente
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Liane Smith, especialista do Nickel Institute
ESPECIFICAÇÃO DO INOX Carlos Cunha Dias Henriques, gerente de tecnologia de materiais, equipamentos e corrosão do Cenpes/Petrobras (Centro de Pesquisa da Petrobras), também falou sobre os desafios da seleção de materiais na indústria do petróleo e gás. Para ele, esses desafios estão ligados atualmente à área de produção e exploração de petróleo e à camada do pré-sal no futuro. A Petrobras trabalha hoje com 109 plataformas de produção na costa brasileira, produz 2,3 milhões de barris/dia, conta com 153 navios e 23 mil km de dutos. As refinarias foram construídas a partir da década de 80, por ocasião das descobertas de grandes reservas na bacia de Campos, no Rio de Janeiro. Em 2006, o país alcançou a auto-suficiência em petróleo e exporta óleo pesado. Portanto, os principais desafios da Petrobras são viabilizar a produção de óleos pesados e ultrapesados em águas profundas, desenvolver tecnologia para águas ultraprofundas, reduzir custos e otimizar o fator de recuperação dos campos maduros, além da produção dos reservatórios da Seção Pré-sal. JANEIRO/ABRIL 2009 • INOX 9
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De 2008 a 2012 o Plano Estratégico da Petrobras prevê investimentos de US$ 112,4 bi em refinarias, gás e energia” Carlos Cunha Dias Henriques, gerente de tecnologia de materiais, equipamentos e corrosão do Cenpes/Petrobras
Segundo Henriques, o plano estratégico da Petrobras para 2013 prevê a produção de 4 milhões de barris/dia, fora o pré-sal. “Mas o plano estratégico 2007 já é bastante robusto. Nossas reservas atuais têm capacidade para 14 a 15 milhões de barris/dia, além do pré-sal que deve render de 8 a 12 milhões de barris/dia. De 2008 a 2012 serão investidos US$ 112,4 bilhões em refinarias, gás e energia, sendo que 87% destes investimentos serão feitos no Brasil”, explica ele. Portanto, o campo para a aplicação do aço inox é bastante amplo, já que os processos corrosivos em ambiente marinho (corrosão por cloretos) são muito agressivos, contendo água e petróleo.
MEIOS AGRESSIVOS Segundo Cunha, o H2S (ou gás sulfídrico) é muito agressivo e está presente nas tubulações. “Pode-se usar o sequestrante de H2S em poços e biocidas para evitar as bactérias que causam a biocorrosão. Estas aderem ao sulfato da superfície e se houver produção de enxofre elementar, o processo se acelera. E até mesmo o aço inox (que desenvolve filme passivo com pH baixo) pode sofrer corrosão”, destaca. A corrosão na bacia de Campos acontece pela presença de CO2 e no pré-sal será agravada pelo alto teor de 12% a 24% de CO2, inviabilizando o uso de tubos de
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aço carbono. “Portanto, devem ser adotadas ligas resistentes à corrosão, pois os inibidores não serão suficientes. E até no biodiesel será preciso monitorar a corrosão, pois este contém glicerina, sendo necessário estudar a compatibilidade do biodiesel com os diversos materiais”, antecipa Cunha. Ele lembra ainda da corrosão naftênica, que se origina na produção de petróleo, na faixa de temperatura de 60 graus. “A partir de uma certa temperatura, no refino – entre 200 e 300 graus – ocorre a corrosão naftênica, quando se manifestam problemas graves de corrosão. Por isso, é preciso a adequação metalúrgica das refinarias”, explica. E até no transporte de gás (GNC e GNL) será necessário escolher materiais resistentes à corrosão. Tanto na exploração quanto na produção a indústria do petróleo lida com ambientes agressivos e torna-se importante trabalhar com materiais resistentes, com atenção especial em relação ao processo de soldagem. Em vista desses fatores, a utilização do aço inoxidável tem crescido nos últimos anos, destacando-se o duplex para a área de poços e também nos revestimentos internos de tubulações. Para o gás transportado por navios – com a alternativa de planta flutuante para fazer sua liquefação – e nos equipamentos de bombeamento, o mais indicado é o uso do aço inox austenítico, completa Cunha.
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CRISE PASSAGEIRA
Consultor internacional prevê cenário ruim no primeiro semestre, mas recuperação deve chegar ainda em 2009 No mundo todo os pedidos diminuíram e Moll estima que a demanda mundial em 2009 vai se reduzir em 25% nos primeiros meses. Isso deverá causar impacto na lucratividade das usinas com redução do EBTDA – Earning Before Interest Taxes Depreciation and Amortization (resultado operacional bruto). Nas usinas dos EUA, os preços caíram em 2008. “Antes de agosto de 2008, o mercado já estava turbulento e a estrada estava em ordem. Mas a crise se instalou. Com isso, as siderúrgicas tiveram uma diminuição nos pedidos entre 20% e 40%. Os cortes na produção poderão alcançar entre 35% a 50%”, informa. Porém,
Demanda mundial de inox deve se reduzir em 25% nos primeiros meses de 2009
Fabio Rodrigues Pozzebom/ABr
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pesar da crise financeira mundial, a indústria do aço inoxidável no mundo deve se recuperar a partir do segundo ou terceiro trimestre de 2009, para retomar sua trajetória de crescimento daí para frente. Essa é a previsão do austríaco Markus Moll, diretor-executivo e analista de marketing sênior da SMR (Steel and Metals Market Research), empresa especializada na análise do mercado de aço e metais, que esteve no Brasil para participar do Ciclo de Palestras Temáticas. Durante o Inox 2008, Moll diz que o Brasil não é dos países que está no olho do furacão, mas certamente já começa a sentir alguns efeitos da crise.
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para Moll, nos dois trimestres finais, a demanda já estará maior e os preços devem voltar a subir a partir da metade do ano de 2009. Diversas siderúrgicas do mundo anunciaram diminuição na produção nos últimos meses e algumas chegaram a desativar unidades, em países como Estados Unidos e China. A Índia teve perda no quarto trimestre de 2008 e a maior produtora de inox do país está no vermelho. No entanto, na análise de Moll, os cortes estão sendo feitos em patamares maiores do que a diminuição efetiva da demanda, desnível que em 2009 já deve ser sentido e, com isso, os preços voltam a se elevar.
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Consumo mundial deve cair 6% em 2009. Na Europa, a redução alcançará 14,3%, mas a China cresce 2,2%
Markus Moll, diretor-executivo e analista de marketing sênior da SMR
“Em 2007, os números referentes à produção e demanda do aço inox foram estimados para baixo. Com isso, todos achavam que os estoques estavam baixos. Como conseqüência, os preços se elevaram. Além disso, ocorreram grandes aumentos no preço do níquel que, em maio de 2007, chegou a custar US$ 54 mil a tonelada. Atualmente, o metal está cotado em cerca de US$ 10,6 mil, patamar próximo de 2005, com queda acumulada em 2008 de 59,1%”, explica Moll. Por isso, diz ele, houve escassez de aço inox nos primeiros quatro meses de 2008. A partir de agosto, no entanto, quando a crise teve início, os fabricantes cortaram rapidamente a produção para não terem problema com a queda nos preços.
RETRAÇÃO EM 2008 Com um mercado de 24,3 milhões de toneladas de produtos finais em 2008, com 80% de produtos planos , além de tubos, arames e produtos longos, a produção deve se reduzir para 23 milhões de toneladas, estima Moll. Uma queda significativa em comparação com 2007, quando a cifra mundial alcançou 27,5 milhões de toneladas e um faturamento de US$ 130 bilhões. Segundo Moll, em 2009, as quedas na utilização do inox serão de 3,7% na construção civil; de 10,6% na indústria automotiva e de transporte; de 7,1% no segmento de bens de consumo e de 6,1% na indústria de processamento em todo o mundo. O consumo mundial deve cair 6%. Na Europa, a re-
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dução do consumo deve alcançar 14,3%; e no Nafta, a queda será de 11,7%. Nos países asiáticos, a queda prevista é de 9,5%, exceto na China, que deverá ter crescimento de 2,2%, puxado principalmente pela construção civil. Para Moll, a crise financeira provocará a reanálise e projetos no mundo todo, inclusive na área de petróleo e gás. Mesmo diante do cenário recessivo, uma pesquisa entre 70 produtores e usuários de aço inoxidável no mundo mostrou que os empresários acreditam numa recuperação relativamente rápida. De acordo com os pesquisados, no segundo trimestre o mercado deve melhorar. Em 2010, a previsão é de volta aos volumes de 2008. Por isso, recomenda Moll, o principal é manter a calma, embora o pior efeito da crise seja o desemprego em nível mundial. “Os principais desafios é que temos uma queda que vai nos afetar nos próximos dois anos. Mas, mesmo assim acreditamos num crescimento de 4% a 4,5% ao ano. Em 2014, a produção mundial deverá alcançar 35 milhões de toneladas e, em 2020, projetamos uma produção de 45 milhões de toneladas”, prevê Moll. Para ele, em 2014, a China vai ser o maior de todos os mercados, chegando a 11 milhões de toneladas. A Europa alcançará os 7 milhões de toneladas e, os EUA, 2,6 milhões de toneladas. A Turquia vai crescer muito (450 mil toneladas) e ultrapassar o Brasil (com 300 mil toneladas). A substituição do níquel continuará ocorrendo. A série 300, que representou 62% do mercado em 2007, deverá ter sua participação reduzida para 53% e, em 2020, com ritmo de queda de 3,7% ao ano. Já o duplex deverá ter a maior taxa de crescimento, de 9,5% ao ano. Em 2007, o duplex teve menos de 1% do consumo, mas chegará a 4% em 2020. Tudo isso se, em 2020, o preço do níquel ficar no patamar de US$ 17.500/tonelada. Moll acredita também na tendência de substituição dos tipos austeníticos pelos ferríticos, que hoje tem participação de 27% no mercado e que, em 2020, alcançarão participação de 37% no consumo mundial. Seu ritmo de crescimento deverá ser de 6,1% ao ano. Quanto à lucratividade, Moll lembra que nos últimos três anos, havia lucro pela aplicação do “extra de liga”. “Isso cairá nos próximos anos. O lucro irá depender só do preço base, com a disciplina entre oferta e demanda. Para aumentar o preço base, as usinas têm de preparar o cenário, pensando na queda da demanda. Vão ocorrer prejuízos, projetos serão adiados e a situação vai ficar difícil. Deverá ocorrer também uma onda de consolidações. Mas o futuro será mais claro e o mercado terá depois um crescimento sustentado”, analisa. E para reduzir o pessimismo em relação à crise, Moll lembra que nos tempos bons, as coisas não são tão boas quanto parecem. E nos tempos ruins, elas também não são tão ruins como parecem.
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GUINTER PARSCHALK
palestras Ecologicamente correto, aço inoxidável deverá ser cada vez mais usado em arquitetura e design
MATERIAL SUSTENTÁVEL
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arquiteto e designer Guinter Parschalk, titular do Studio IX, especializado em luminotécnica, acredita que o uso do inox nos projetos de arquitetura e design é uma atitude sustentável. Este foi o tema de sua palestra durante o Inox 2008, em que apresentou o conceito de sustentabilidade e fez um passeio por várias obras arquitetônicas e de design que utilizaram o aço inox. “Se a arquitetura é a materialização de necessidades e de sonhos, precisamos lembrar que a satisfação dessas necessidades é dada pela preservação do meio-ambiente. Empresários, engenheiros e arquitetos devem entender que projetar é olhar para frente e medir as conseqüências de cada intervenção. “Hoje, ser criativo é construir pensando sempre na sustentabilidade. Do contrário, onde vamos parar?”, questiona. Ele lembra que desde quando se interessou por design e artes gráficas, na juventude, procurou trabalhar com reaproveitamento de materiais, pois considerava os recursos naturais finitos. Parschalk lembra que o consumo de recursos naturais vem se ampliando não apenas pelo aumento da população, mas também em razão da maneira de produzir e trabalhar do homem moderno. “Hoje, ocupamos mais espaço e tempo trabalhando, com muitas empresas fun-
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cionando 24 horas por dia, consumindo energia e produzindo bens que resultarão em resíduos. Precisamos aprender a fazer as contas de amortização de investimentos pensando na destinação destes resíduos”, alerta. Antes da atual onda de sustentabilidade, que desafia as empresas de todo o mundo, poucas delas pensavam em conceber produtos mais duráveis e em sua destinação final. “As embalagens one way são um exemplo disso. Na época, ninguém ligava para reciclagem e em quanto resíduo isso iria produzir. Muitas empresas ganharam com a ideia, mas não se responsabilizaram pelo lixo produzido. A sociedade é que teve de pagar a conta. Houve privatização do lucro e socialização das perdas. Agora, criar produtos com ciclo de vida longo, recicláveis e na sua destinação final é absolutamente fundamental”, resume.
AÇO INOX E DURABILIDADE Nos setores de construção civil, arquitetura e design não são diferentes. Nesse aspecto, destaca Parschalk, o aço inox tem um grande diferencial por
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Uso de materiais mais duráveis e recicláveis, como o inox, deve ser considerado por reduzir custos de manutenção e operação” Guinter Parschalk, arquiteto e designer, titular do Studio IX JANEIRO/ABRIL 2009 • INOX 13
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Rochaverá Corporate Towers, empreendimento pré-certificado pelo Green Building Council, utiliza inox em revestimento de pórtico de entrada
sua durabilidade. Os países desenvolvidos usam muito mais o inox na construção, em razão da amortização dos investimentos, pois o ciclo de vida de um edifício é longo, e é necessário pensar nos custos de manutenção. Os impactos ambientais causados por um edifício correspondem a 25% na fase de construção e 75% na de operação (consumo de energia, reposição, manutenção etc). “Portanto, o uso de materiais mais duráveis e recicláveis, como o aço inox, deve ser considerado por prolongar a vida útil das edificações e reduzir custos de manutenção e operação”, argumenta Parschalk. “Fazendo uma comparação, se a tonelada de aço carbono custa 100%, e a de inox entre 184% e 224%, ela é mais cara. Mas esta é apenas uma parte da conta, pois o aço carbono tem um ciclo de vida cinco vezes menor que o do inox. A reciclabilidade do aço carbono é de 0 a 40% e a do inox fica entre 60% e 100%. Na construção civil, essa porcentagem aumenta para 99% a 100%. Dessa maneira, o inox sai ganhando, pois reduz a conta de manutenção e ainda por cima reduz a geração de resíduos”, raciocina. Na Europa, argumenta ele, é comum ver que os taxistas preferem os automóveis Mercedez Benz, que são mais caros. “Mas são carros de maior durabilidade. Os proprietários
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investem mais em sua ferramenta de trabalho, mas ficam livres dos custos de manutenção. Esse é o princípio da sustentabilidade”, compara. A Suíça, Alemanha e Áustria utilizam muito o inox em objetos como luminárias, vasos, por sua maior durabilidade, lembra Parschalk. “Arquitetos famosos como Norman Foster e Santiago Calatrava (na Cidade das Artes e Ciências, na Espanha) usam muito o inox. Para os ambientes agressivos o inox é a primeira escolha em fachadas, estruturas leves, acessórios e metais sanitários”, ressalta. No Brasil, o uso do inox vem sendo ampliado. Um exemplo são os quiosques de praia na orla do Rio de Janeiro, que trazem leveza, design e proteção contra a maresia. Os revestimentos de inox em pilares e corrimãos são muito usados. Estruturas spyder para vidros que necessitam de resistência são cada vez mais utilizadas em arquitetura. Edifícios sustentáveis, como o Rochaverá, em São Paulo, do escritório Aflalo & Gasperini Arquitetos, utilizam muito inox. “Além da beleza, a alta resistência do material permite estruturas delgadas, reduzindo a quantidade de material. A criatividade hoje está intimamente relacionada à responsabilidade ambiental”, sentencia o arquiteto.
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PHILIPPE RICHARD
palestras
QUALIDADES ESPECIAIS
Resgate dos aços inoxidáveis ferríticos amplia aplicações e promove novos desenvolvimentos do material
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Stockxpert
m movimento mundial das empresas produtoras de aço inox ferrítico promete resgatar as aplicações do material e promover novos desenvolvimentos. Este foi o assunto da palestra de Philippe Richard, líder da área de projetos de Core Business da ArcelorMittal Stainless Europa, durante o Inox 2008, que mostrou em suas apresentações as mudanças que vêm ocorrendo em relação aos aços inoxidáveis ferríticos. Para ele, o resgate dos ferríticos está relacionado ao seu desenvolvimento recente, não só pela ArcelorMittal, mas em outras empresas, fazendo com que amplie sua aplicação em diversos campos, até em fachadas (série tipo 436), onde normalmente era empregada a série 300. “Os ferríticos contam com a mágica do cromo. A camada passiva de óxido de cromo (10,5%) os trans-
forma em inoxidáveis, o que promove a proteção da superfície do aço. E quanto mais cromo, mais proteção. O 430 contém 16% de cromo e se acrescentarmos mais 2% ele chega a uma resistência igual ou maior que a do austenítico. O cromo é que dá resistência à corrosão e não o níquel, como erroneamente se acredita, formando uma camada de proteção no aço que o torna impermeável ao ar e à água”, enfatiza Richard. Ele destaca que a resistência à corrosão (índice PRE) está associada ao cromo e ao molibdênio. “Temos dois tipos de produtos com resistência melhor que o 304, os que contêm molibdênio e cromo. Mas sabemos que em aplicações da indústria química e petroquímica é preciso realmente usar níquel”, ressalta.
Aços inoxidáveis ferríticos podem ser especificados em projetos arquitetônicos, objetos de design, indústria alimentícia, entre outras
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Os ferríticos têm qualidades especiais, tais como a baixa expansão térmica e a alta condutividade térmica” Philippe Richard, líder da área de projetos de Core Business da ArcelorMittal Stainless Europa
QUALIDADES ESPECIAIS O maior custo/benefício do ferrítico, de acordo com Richard, é a liga com 18% de cromo, que melhora a durabilidade e tem boas propriedades de polibilidade. “Os ferríticos têm qualidades especiais, tais como a baixa expansão térmica e a alta condutividade térmica, além de serem resistentes à quebra e terem boas propriedades mecânicas, podendo ser dobrados e virados”, completa. Na opinião de Richard, sempre existiu o preconceito de que os ferríticos não podem ser trabalhados como os austeníticos. Os ferríticos podem ser soldados, decapados e trabalhados com passivação. “Além disso, temos orgulho do fato de o ferrítico ser magnético, já que isso não compromete sua resistência à corrosão. A série 444 é resistente à corrosão. É bom lembrar que os duplex também são magnéticos e, apesar disso, muito resistentes à corrosão”, defende. Por estas razões, Richard acredita que é necessário reposicionar o ferrítico. “Hoje, os duplex são o carrochefe, pois são fáceis de serem encontrados e apresentam boa trabalhabilidade em sua conformação. Mas, na minha opinião, foram superespecificados em várias utilizações e suas propriedades são excessivas para alguns usos”, esclarece. Para ele, os ferríticos são muito mais adequados a diversas necessidades de uso. “Para que o níquel? Em muitos casos, não é necessário. Por exemplo, em escapamentos de automóveis e nos tam-
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bores de máquinas de lavar roupas, na indústria sucroalcooleira, de transporte, objetos de design, indústria de aquecimento solar e alimentícia, entre outras aplicações”, compara. Ele informa que a produção do setor sucroalcooleiro no Brasil já utiliza tubulação ferrítica 410-D e 444 para situações mais agressivas. Na China, o ferrítico também está sendo usado, inclusive, a ThyssenKrupp Elevadores mudou de 304 para 439 ou 444 o revestimento de seus elevadores. De acordo com Richard, é preciso corrigir a reputação ruim que o ferrítico tem no mercado. Os melhores argumentos giram em torno do seu alto desempenho e do seu preço bom e estável, além da resistência mecânica muito parecida com a do aço carbono. Por isso, destaca, é necessário explicar as propriedades dos ferríticos e ajudar os clientes a especificarem melhor, já que o custo menor do ferrítico é atraente. “Já deveríamos ter feito isso antes, em razão do preço do níquel. Precisamos divulgar as vantagens desse material. Para isso, está disponível o livro recém-traduzido para o português, no Brasil: “A solução ferrítica – Guia Essencial para o Aço Inoxidável Ferrítico e suas Aplicações”, editado pelo International Stainless Steel Forum (ISSF). Os que acham que o ferrítico tem problema de corrosão é porque não entendem as aplicações adequadas a ele”, esclarece. A ArcelorMittal está tão convencida da reabilitação dos ferríticos que lançou sua própria marca específica, a KARA. “Quem embarcar nessa ação de imediato deverá ter vantagens competitivas. Lembrando que a normalização é fundamental para competir no mercado, oferecendo uma escolha segura para o cliente. Dessa maneira, ele terá como comparar preços e diversificar fornecedores, facilitando a conquista do mercado de massa”, esclarece Richard.
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ix seminário IX Seminário Brasileiro de Aço Inoxidável se consolida como principal fórum técnico do inox na América Latina
ENCONTRO COM A CIÊNCIA
Qual a sua avaliação a respeito do Inox 2008 e do IX Seminário Brasileiro de Aço Inoxidável? Podemos dizer que o Seminário Brasileiro do Aço Inoxidável está consolidado como o principal fórum técnico do inox no Brasil e na América Latina. Desde a última versão do evento criamos um comitê científico com a participação dos principais pesquisadores que atuam com os aços inoxidáveis. Também publicaremos, a exemplo do Inox 2006, os principais trabalhos na revista REM – Revista Escola de Minas – considerada de nível A pela Capes (Coordenação de Aperfeiçoamento de pessoal de Nível Superior). Além disso, contamos com o apoio da Petrobras e do CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico), agência do Ministério da
Ciência e Tecnologia, que fomenta a pesquisa e o desenvolvimento tecnológico. Os trabalhos apresentados foram de qualidade? Entre eles, há trabalhos com aplicação prática e imediata para o setor de inox? Sem dúvida, os trabalhos foram de excelente qualidade e contribuem para o avanço do setor. No IX Seminário batemos o recorde de trabalhos inscritos (60), com a seleção de 45 apresentados, um forte indicativo do reconhecimento por parte da comunidade técnicocientífica do país. Tivemos inclusive a participação de trabalhos do exterior. O processo de avaliação do comitê científico contribuiu muito para atingirmos um nível de qualidade comparável aos de outros fóruns internacionais. Uma outra novidade nessa edição foi a publicação antecipada dos anais dos trabalhos, permitindo aos participantes acompanhar as apresentações com as íntegras em mãos durante o seminário.
IX Seminário bate recorde de trabalhos inscritos e de público
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om um acréscimo de 40% de trabalhos em relação à edição anterior, o IX Seminário Brasileiro de Aço Inoxidável, realizado durante o Inox 2008, despertou interesse dos profissionais pela característica de aplicação prática da maioria dos temas tratados. O comitê científico do Seminário examinou 60 resumos e selecionou 45 trabalhos para apresentações. De acordo com Celso Antonio Barbosa, diretor de Tecnologia do Núcleo Inox, as apresentações foram de excelente qualidade. “O processo de avaliação do comitê científico contribuiu muito para atingirmos um nível de qualidade comparável aos de outros fóruns internacionais”, destaca. Leia, a seguir, a entrevista com Barbosa a respeito do seminário e conheça os principais temas tratados pelos estudiosos do inox (veja box).
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Avaliação do comitê científico contribuiu para conferir qualidade internacional aos trabalhos”
Celso Antonio Barbosa, diretor de Tecnologia do Núcleo Inox
Cerca de 60% dos trabalhos estão relacionados ao mercado de petróleo. Que tipo de abordagem foi predominante neste tema? Qual a relevância dessa grande quantidade de trabalhos na área de petróleo? Isso é natural pois o aço inoxidável encontra uma grande gama de aplicações na indústria de petróleo, seja na exploração ou no refino, bem como na própria área petroquímica. As principais novidades são as chamadas ligas resistentes à corrosão – LRCs –, conhecidas no exterior como CRAs. São ligas especialmente projetadas para resistir aos ambientes hostis de produção de óleo, especialmente no mar em plataformas off-shore, como é o caso brasileiro. Entre os outros 40% trabalhos apresentados, quais foram os temas predominantes? Podemos destacar trabalhos sobre a relação microestrutura x propriedades do inox, efeito dos tratamentos
térmicos no material e a presença de estudos na área de implantes ortopédicos, onde o aço inoxidável é especialmente desenvolvido para essa aplicação. Quais as diferenças dos trabalhos apresentados nesta edição do Inox 2008 em relação aos seminários anteriores? Sem dúvida foi a maior concentração de trabalhos em temas relacionados à indústria de petróleo. Entre os trabalhos de 2008, quais podem ajudar a enfrentar os efeitos da crise em 2009? Nos últimos anos, com o aumento do preço das matérias-primas houve um grande movimento no sentido de desenvolver aços alternativos aos convencionais. Surgiram, entre outros, os chamados inox lean, com menores teores de elementos de liga, dentre os quais se destacam os inox duplex lean. Também registramos o crescimento nos estudos sobre os aços inoxidáveis ferríticos, cujos preços são mais competitivos do que os que contêm níquel.
PRINCIPAIS TEMAS DOS TRABALHOS DO IX SEMINÁRIO Entre os 45 trabalhos técnicos, os temas predominantes foram: •Metalurgia Física 13 artigos •Corrosão 12 artigos •Engenharia de Superfície 5 artigos •Soldagem 4 artigos •Duplex 3 artigos •Implantes 3 artigos •Açúcar & Álcool 2 artigos •Usinagem 2 artigos •Aplicações do Inox 1 artigo
DESTAQUES Açúcar e Álcool – apresentação do promissor aço inoxidável 410D (ArcelorMittal Inox Brasil) para aplicações que envolvem abrasão e erosão-corrosão, além de um trabalho que detalhou o ciclo de vida de tubos produzidos com três tipos de aços inoxidáveis em evaporadores de usinas, comparando-os com os tradicionais tubos de aço-carbono, e concluindo acerca das vantagens de uso dos tubos de inox.
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Aplicações – trabalho da ArcelorMittal Inox Brasil relatou o desenvolvimento de um produto específico para mesas de fogões, com desenvolvimento baseado no acabamento superficial de um Inox 439, visando a melhoria de sua estampabilidade. Corrosão – dentro deste tema houve uma grande diversidade de trabalhos. Alguns abordaram a corrosão por pites, um deles em ambiente marítimo. Outro trabalho relevante comparou a resistência à corrosão do Inox 304, com o cobre, utilizando como meio diversos tipos de biodiesel. Chamou a atenção também um trabalho em que se utilizou um aço inoxidável endurecido por precipitação, enquanto dois outros estudaram a correlação entre a rugosidade superficial e a corrosão. Duplex – apresentados três trabalhos de renomados fabricantes deste tipo de material: ArcelorMittal (um review), Schmolz + Bickenbach (nova linha de duplex com alto nitrogênio) e Sandvik (apresentação do hiperduplex 2707).
Engenharia de Superfície – aqui os métodos empregados para melhora das características superficiais dos aços inoxidáveis foram a nitretação (também a plasma), a nitrocimentação e hidrogenação catódica. Metalurgia Física – a maior parte dos trabalhos versaram sobre a relação microestrutura x propriedades, sendo que o efeito dos tratamentos térmicos quase sempre também foi enfocado. Em especial, um trabalho de cunho acadêmico tratou da característica de atrito interno num tipo de aço inoxidável contendo cobre. Soldagem – o foco dos trabalhos foi a tenacidade das juntas soldadas, o estudo de gases de proteção para a soldagem de aços inoxidáveis ferríticos e a aplicação da norma ASTM A923 para a identificação de fases inter-metálicas. Implantes – foram apresentados dois trabalhos sobre comportamento eletroquímico (corrosão) e um sobre resistência à torção de parafusos especiais para implantes cirúrgicos.
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tecnologia
REVESTIMENTO DE POÇOS
O Desafio da Exploração em Águas Profundas e a Contribuição das LRCs – Ligas Resistentes à Corrosão
INTRODUÇÃO A atual discussão sobre a produção mundial de petróleo e o atingimento ou não do chamado “pico de produção” é um tema recorrente na mídia especializada. Para muitos, já atingimos esse ponto enquanto para outros ainda não. A teoria econômica do “pico de produção” diz que ao se atingir tal ponto o petróleo entraria numa fase contínua e crescente de preços. O fato é que está cada vez mais cara a produção de hidrocarbonetos derivados de petróleo e a demanda mundial pelos mesmos não para de crescer. Deste modo, a prospecção e exploração de campos offshore remotos e em águas profundas tornam-se atualmente uma realidade inimaginável há décadas atrás. Enquanto a produção onshore declina, a produção offshore cresce continuamente. A participação da produção offshore cresceu nos últimos 30 anos de 10% da produção mundial de petróleo para 38%, em 2007. Mas os desafios deslocam as buscas para profundidades de lâminas d’água acima de 2.000 metros, sendo o Brasil um exemplo dessa tendência através do esforço liderado pela Petrobras. Os campos de Tupi, Júpiter e Carioca são exemplos desse tipo de reserva e que podem ultrapassar a barreira de 50 bilhões de barris, colocando o Brasil entre os dez maiores produtores mundiais. Mas os desafios são proporcionalmente enormes – a reserva Tupi, por exemplo, localiza-se a cerca de 280 quilômetros da costa, tem uma lâmina d’água de mais de 2.000 metros, situada a 5.000 metros abaixo do fundo do mar e coberta por 2.000 metros de camada de sal. Essa camada de sal a essa profundidade é quente e pastosa e as pressões são gigantescas. A ESTRATÉGIA DO USO DAS LRCS Os revestimentos dos poços (downhole tubing) têm como função fundamental evitar o colapso do furo feito no solo para atingir a reserva de óleo. Nas altas profundidades, como as encontradas nas reservas do pré-sal, a pressão do sal pode deformar a tubulação. As principais solicitações presentes nos atuais ambientes produtivos e nas novas áreas exigem dos materiais a serem empregados uma combinação bem estabelecida de resistência à corrosão e resistência mecânica, proteção contra CO2, cloretos, H2S e a for-
Daniel Neves / ilustração publicada na Revista Pesquisa Fapesp
por CELSO A. BARBOSA *
mação de condensados. O uso de LRCs, Ligas Resistentes à Corrosão ( em inglês CRAs), para combater a corrosão em campos de petróleo e gás, vem crescendo nos últimos quinze anos. Os operadores dessas instalações estão cada dia mais familiarizados com uma extensa família de soluções propiciadas por essas ligas, ao invés de recorrer às clássicas soluções de uso de inibidores e outras práticas de manutenção. Em muitos casos as tradicionais soluções, como o uso de inibidores, já não são aplicáveis devido às altas velocidades do fluxo das linhas e altas temperaturas (acima de 200°C). Inibidores também são itens de custo que persistem por toda a vida do poço, enquanto o maior custo de emprego das LRCs recai apenas sobre o investimento inicial da unidade o que pode ser justificado por uma bem conduzida análise de valor (CAPEX x OPEX). Não são raros os casos de vida de projeto de 15 anos. Assim, o uso de aço carbono e inibidores ou revestimentos resultam inefetivos e a saída são as LRCs. CRITÉRIOS DE SELEÇÃO Após vários anos de testes de campo, análises de falhas e extensivos programas de avaliação desses materiais alcançaram um alto nível de confiabilidade, atendendo as vidas esperadas de operação (acima de 10 anos). O emprego de aços inoxidáveis duplex e ligas a base de níquel em poços profundos no golfo do México, Estados Unidos e no Mar do Norte com altas pressões (20.000psi), presença significativa de CO2 e
Os principais poços de petróleo e gás nas bacias de Campos e de Santos Fonte: Pesquisa Fapesp. Out. 2008
*CELSO A. BARBOSA é Engenheiro Metalurgista – Gerente de Tecnologia e P&D da Villares Metals S.A.
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Abaixo, o reservatório de Tupi. Está enterrado sob 2 mil metros de água, mais 2 mil metros de rocha sedimentar e outros 2 mil metros de crosta salina (as espessuras podem variar, há pontos em que o sal chega bem mais próximo do leito marinho)
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H2S e cloretos em até 200.000 ppm, consolidaram as LRCs como uma solução que veio para ficar. As tubulações são projetadas para resistir as enormes tensões de tração axial bem como ao colapso e ruptura brusca. As ligas mais resistentes que aliam também uma maior resistência à corrosão permitem ao projetista obter uma tubulação de poço mais leve. Numa coluna de produção com 6.000 metros de profundidade isto deve ser considerado, especialmente com a tendência de aumento do diâmetro das tubulações para permitir maiores vazões. Assumindo a hipótese de que um poço de 6.000 metros de profundidade use uma tubulação de
Profundidade
Plataforma
0m
Lâmina d’água Distância entre a superfície e o leito oceânico “Risers” 1.000 m
6 5/8” OD (diâmetro externo) e 3/8” de parede, a tensão teórica suportada pelo topo dessa tubulação alcança cerca de 450 MPa , o que pode ser atendido por apenas algumas das LRCs, como veremos mais adiante.
AS LRCs A Tabela 1, na pág. 21, apresenta as principais famílias de LRCs usadas em revestimentos de poços. O primeiro grupo é formado pelas ligas baseadas nos aços inoxidáveis com 13% Cr. O segundo grupo, mais ligado, é formado pelos aços inoxidáveis duplex e superduplex, os quais podem ser usados em limitadas condições de H2S e apresentam resistência mecânica superior às ligas austeníticas. Para crescentes temperaturas de operaPoços ção e agressividade corrosiva surUm campo de petróleo pode conter gem os aços inoxidáveis de alto vários poços. Na “boca” de cada poço níquel (20 a 40%) e alto cromo (20 a fica uma peça conhecida como árvore de natal, que controla o fluxo de óleo 27%) com alto Mo (até 4%) desde para os “risers”, tubulações de aço que que o enxofre livre não esteja prelevam o líquido até a plataforma de processamento na superfície sente e para temperaturas abaixo de 200°C. Neste grupo se destacam as Temperatura O óleo chega à boca do poço com temperatura de ligas 904 e 825. Nas condições 90 C, enquanto a água no fundo do mar está a mais severas do poço surge o último 4 C. Os risers precisam ser termicamente isolados para preservar a temperatura do óleo. Caso grupo de ligas de alto teor de níquel contrário, a perda de calor pode induzir a (acima de 50%), como as ligas 625 formação de “coágulos” pelo adensamento do óleo (9%Mo) e até C276 (16%Mo). A FiPerfuração gura 1, também na página 21, mosA perfuração dos poços é feita com brocas tra o relacionamento estabelecido equipadas com pontas de diamante, atrás da qual seguem as tubulações. A broca é operada da adequação de cada família de da superfície por um “cordão umbilical”, através LRC em termos de pressões parciais do qual é injetada também uma espécie de de CO2 e H2S. O aumento da corrosilama, que serve para lubrificar a peça e equilibrar a pressão dentro do poço. A lama sobe vidade causada por crescentes teopelas laterais do poço, levando com ela os res de CO2 e H2S e a agressividade do detritos escavados pela broca sal nos levam às LRCs do quadrante superior direito da Figura 1. 0
2.000 m
Camada pós-sal Rochas sedimentares, formadas pela compactação de sedimentos ao longo de milhões de anos 3.000 m
Árvore de Natal
4.000 m
Crosta salina Mais maleável do que a rocha, mas com baixa porosidade, funciona como um tampão, que aprisiona e isola o óleo nas camadas mais inferiores 5.000 m
A nova dificuldade O grande desafio para a exploração do campo de Tupi será perfurar e planejar os poços na camada de sal, que pode chegar a 2 km de espessura. A essa profundidade, aquecido pelo calor interno da Terra, o sal se comporta como um material viscoso, maleável (do ponto de vista geológico). Por isso, há o risco de os túneis se fecharem ao mesmo tempo que são perfurados
6.000 m
Camada pré-sal O óleo não fica solto, como numa caverna; ele está dentro de rochas mais porosas – como água dentro de uma esponja rígida Comparação
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Cada poço é perfurado com uma broca e revestido com tubulações. Na parte que fica dentro do reservatório, são usados tubos de aço perfurados, como uma peneira, o que permite que o óleo entre pelos buracos e suba naturalmente para a superfície, impulsionado pela própria pressão
CRITÉRIOS DE SELEÇÃO EM FUNÇÃO DA AGRESSIVIDADE AMBIENTAL As LRCs posuem uma baixíssima taxa de corrosão generalizada. Entretanto, o grande desafio imposto pelos meios produtivos é a corrosão localizada, tal como a corrosão por pites e corrosão por frestas e o trincamento causado por condições ambientais tal como a causada pelo trincamento por corrosão por sulfetos sob tensão (SSCC). Especial consideração deve ser dada também à inerente resistência à corrosão das LRCs durante e após a acidificação dos poços e o efeito sinérgico de ácidos e gases por eles gerados (H2S e CO2).
Ilustração: William Mariotto/AE; Fonte: COPPE/UFRJ
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Família
Marca Nome UNS Cr Villares Metals Comum Inox Martensítico VC 140MOD 13 Cr S41000 13 VSM 13 SuperCr S41426 13 Inox Duplex e N4462 2205 S32205 22 Superduplex VDF53 2507 S32750 25 Inox Superaustenítico V 254 254 S31254 25 Inox Alto Ni VRC 904 L 904 L N08904 20 (Incoloy) VRC 825 825 N08825 22 Ligas de Níquel VRC 625 625 N06625 21 VRC 276 C276 N10276 16
FRAGILIZAÇÃO POR HIDROGÊNIO O carregamento de hidrogênio nas LRCs pode ocorrer nas condições operacionais devido à concentração de hidrogênio nas regiões próximas dos componentes causada por evolução de hidrogênio, devido ao carregamento catódico em conjunto com pares galvânicos com metais que corroem preferencialmente à LRC, como aço carbono ou mesmo a perda da proteção catódica. Nesse aspecto, a maioria das LRCs são sensíveis à fragilização por hidrogênio , especialmente na presença de tensões elevadas. Assim o hidrogênio deve ser mantido longe dessas ligas desde a fabricação até o serviço. Cuidados adicionais devem ser tomados no projeto para minimizar a ocorrência dessa falha que é catastrófica. Recente análise de falha do Mar do Norte indicou que cuidados especiais devem ser tomados nas regiões soldadas pela adoção de corretos tratamentos de alívio após solda (PWHT). TRINCAMENTO POR CORROSÃO POR SULFETOS SOB TENSÃO Apesar dos ensaios propostos pela NACE, a recomendação dos especialistas da indústria de petróleo é conduzir os ensaios das ligas quanto a SSCC nas condições específicas de operação ou bem próximas disso. Apesar de caros e demorados esses ensaios se justificam ao evitar uma falha em serviço. A ausência de relação da SSCC e a dureza do material, a necessidade de baixos níveis de tensões residuais e cuidados com materiais de alta resistência. CORROSÃO POR PITES O pite é fundamentalmente causado pela ruptura da camada passiva da liga por íons haletos (Cl por exemplo). A resistência e esse tipo de corrosão por pites pode ser bem determinada pelo índice PREN = %Cr +3,3%Mo+(16-22)%N. Algumas das LRCs apresentam índices tão altos como 40 se tornam praticamente imunes à corrosão por cloretos . A temperatura crítica de pite também deve ser considerada, pois varia de liga para liga. Na Tabela 1 os valores de PREN de algumas ligas são apresentados. CORROSÃO POR FRESTAS Condições de bloqueio de acesso do oxigênio em frestas e quebra do filme passivo pelos íons cloro,
Ni
Mo
Cu
N
C
– 5,5 5.5 7,0 20 25 42 70 68
– 2,0 3,3 4,0 5,8 4,5 3,0 9,0 16
– – – 0,5 – 1,5 2,5 – –
– – 0,15 0,28 0,20 – – – –
0,2 0,02 0,03 0,03 – – – – –
LE (MPa) 550 660 450 550 310 220 240 380 280
Tabela 1 Famílias de LRCs e suas principais ligas. A resistência mecânica é indicada com valores típicos e o valor de PREN = %Cr +3,3%Mo+16%N, indicativo da resistência à corrosão por pites.
PREN 13 20 35 41 55 34 32 51 68
LRCs – LIGAS RESISTENTES À CORROSÃO 104 103 102
Inox Duplex e Superduplex
Ligas de Ni 625 e C276
Inox Martensítico
Inox Alto Ni (Incoloy) Inox Superaustenítico 254/904L
1
Aços Carbono Manganês
10-2
API -J-55 N-80 NACE
10-3
10-2
-1
10
0.05 psia
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Pressão Parcial de C02 – psia
INOX31.qxp
APIL - 80 c-75-2
10-1
1
B5SS 90SS
10
102
103
104
Pressão Parcial de H2S – psia
podem levar a este tipo particular de corrosão localizada. Testes de resistência à corrosão por frestas indicam uma tendência apenas. As condições reais de projeto devem ser consideradas como, por exemplo, as encontradas em flanges (torque de fixação).
Figura 1 Mapa de pressões parciais de CO2 e H2S e a adequabilidade de aplicação das LRCs (zona verde). Fonte : Schillmoller, CM. Jan. 87
CORROSÃO MICROBIOLÓGICA Conhecida como MIC se preocupa do efeito de microorganismos que produzem substâncias corrosivas quando aderidas à superfície do material, como as bactérias redutoras de sulfatos causam aeração diferencial e acidificação. CONCLUSÕES As LRCs devem ser selecionadas diante das reais condições de cada poço e da vida esperada de operação. Os principais aspectos de corrosividade do poço, como pressão, velocidade de fluxo e temperatura devem ser considerados como pontos de partida na seleção. A disponibilidade do material também é fator crítico da escolha. A grande profundidade de exploração à redução de peso, garantida pelas ligas de mais alta resistência mecânica, tornam-nas também mais atrativas. Novos desenvolvimentos, como os aços hiperduplex, visando aumentar não só a resistência mecânica dessas ligas bem como a sua resistência à corrosão devem ajudar os produtores de óleo offshore a vencer o desafio. Os tubos bimetálicos (obtidos por clad mecânico ou metalúrgico) também se apresentam como uma excelente solução para reduzir os custos na utilização das LRCs. JANEIRO/ABRIL 2009 • INOX 21
INOX31.qxp
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inox 2008
AVALIAÇÃO POSITIVA Pesquisa realizada durante o evento mostra que grau de satisfação de expositores e visitantes foi superior a 80%
o
dos na feira no prazo de 30 dias. A pesquisa entre os expositores indicou que os principais motivos para participação no evento estavam na possibilidade de ampliar e trocar informações (29%), divulgar institucionalmente as empresas (33%), encontrar atuais parceiros e fornecedores (14%), estudar novas parcerias (14%) e identificar novas tecnologias e tendências (14%).
Núcleo Inox realizou, durante o Inox 2008 e a III Feinox - Feira da Tecnologia de Transformação do Aço Inoxidável, uma pesquisa com visitantes NOVOS VISITANTES e expositores para medir o grau de satisfação do públi“Tivemos visitantes de dez estados do país, dos co. O objetivo foi conhecer os pontos fortes e eventuais quais 87% dos setores de indústria, comércio e serviços. fatores a serem melhorados para as próximas edições, Um número importante é que 86% compareceram à feira de forma a promover a melhoria contínua do evento - pela primeira vez, um dado positivo que indica o cresprincipal fórum de discussão e troca de informações cente interesse pelo inox. E de forma geral a avaliação da cadeia produtiva do aço inoxidável. da feira foi muito positiva”, declara Arturo Chao A pesquisa revelou, de uma maneira Maceiras, diretor executivo do Núcleo Inox. geral, uma boa avaliação (acima de 80%) O público visitante reuniu, em sua dos visitantes e expositores tanto em maioria, diretores e gerentes (44,2%), ficaram satisfeitos com relação à Feinox, quanto às palestras e dos setores de máquinas e equipamena Feinox e pretendem aos seminários técnicos. Entre os expotos e metalúrgico, com maioria ligada ao voltar a participar no sitores, com 91,6% de São Paulo, a avaliadepartamento de vendas e especificação, próximo evento ção que predominou (79%) é que a feira trousendo que 40% estavam aptos a decidir sobre compras. A exemplo dos expositores, quase xe as mais importantes empresas do setor. Além disso, 54% consideraram a Feinox uma ótima oportu- 84% dos visitantes consideraram a exposição uma nidade para conhecer os lançamentos, novidades e excelente oportunidade de fazer networking e tamtendências na área de inox. bém recomendariam a feira aos colaboradores, parceiParticipar do evento foi a forma mais eficiente de ros e colegas do setor (94,4%). fazer networking na opinião de 75% dos expositores e A qualidade e o tamanho dos estandes, além da 45,8% afirmaram que pretendiam fechar negócios gera- diversidade de empresas e segmentos presentes à feira, foram destacados pelos visitantes. O conteúdo das palestras e o conhecimento dos palestrantes internacionais e nacionais em relação aos temas apresentados foram bem avaliados. Mais de 94% assistiram às palestras e apresentações do seminário, sendo que 85% as consideraram ótimas ou boas. Outro número interessante é que 34% estavam dispostos a fechar negócios até o mês seguinte. Cerca de 94,4% pretendem voltar na próxima edição. Os visitantes citaram entre os pontos fortes do evento a qualidade dos expositores, o foco no aço inox e a feira como um todo. O grau de satisfação geral dos visitantes ficou em 82,5%.
87,5%
PRINCIPAIS MOTIVOS PARA A PARTICIPAÇÃO NO EVENTO
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