Mecanismo de corrosão por cavitação

O mecanismo de corrosão por cavitação pode ser descrito da seguinte forma: qualquer líquido contém bolhas gasosas ou vaporosas, que servem como núcleos de cavitação. Quando a pressão é reduzida a um determinado nível, as bolhas se tornam o repositório de vapor ou de gases dissolvidos. O resultado imediato dessa condição é que as bolhas aumentam rapidamente de tamanho. Posteriormente, quando as bolhas entram em uma zona de pressão reduzida, elas tomam um tamanho reduzido como resultado da condensação de vapores que elas contêm. Este processo de condensação surge de modo rápido, acompanhado por choques hidráulicos, emissão do som, destruição dos laços materiais e outros fenômenos indesejáveis. Acredita-se que a redução na estabilidade volumétrica na maioria dos líquidos é associada ao conteúdo de várias misturas, tais como partículas sólidas e bolhas de vapor de gás, particularmente aquelas com um nível submicroscópico, que servem como núcleos de cavitação.

Um aspecto crítico do processo de desgaste da cavitação é a destruição da superfície e do deslocamento de material causado pelo alto movimento relativo entre uma superfície e o fluido exposto. Como resultado de tais movimentos, a pressão local do líquido é reduzida, o que permite à temperatura do fluido chegar ao ponto de ebulição, formando pequenas cavidades de vapor. Quando a pressão retorna ao normal (sendo maior do que a pressão de vapor do fluido), implosões ocorrem gerando as bolhas de vapor ou cavidades em colapso. Este colapso de bolhas provoca ondas de choque que produzem forças de alto impacto em superfícies metálicas adjacentes. Este encruamento causa fadiga e cavitação.

Assim, a cavitação é o nome dado a um mecanismo em que as bolhas de vapor (ou cavidades) em um fluido crescem e entram em colapso devido às flutuações de pressão local. Estas flutuações podem produzir uma baixa pressão, na forma de pressão de vapor do líquido. Este processo de cavitação vaporosa ocorre em condições de temperatura aproximadamente constantes.


Processo de desgaste por cavitação
O líquido é o meio que provoca o desgaste da cavitação. O desgaste cavitação não requer uma segunda superfície, mas exige apenas que o movimento entre superfície e o fluido seja intenso. Tal movimento reduz a pressão local no fluido. Quando o líquido atinge o seu ponto de ebulição e a ebulição de fato ocorre, formam-se bolhas de vapor, que produzem a cavitação. Cada cavidade de vapor dura pouco tempo, porque quase qualquer aumento da pressão faz com que o vapor dentro da bolha se condensa instantaneamente. Ao colapso da bolha, uma onda de choque é produzida. Esta onda de choque, em seguida, colide com as superfícies metálicas adjacentes e destrói os laços materiais.

A primeira onda de choque produz uma tensão de compressão na superfície sólida, e depois quando ela é refletida, gera uma tensão de tração que é normal para a superfície.  A cavitação é geralmente encontrada em uma condição hidrodinâmica, caracterizada por uma alteração súbita e grave da pressão hidrostática existente.

Algumas partículas de pó levadas pelo ar ao líquido servem como sítios de nucleação para a formação de cavidades de vapor. Esses núcleos podem ser pequenas bolsas cheias de gás nas fendas do recipiente, ou simplesmente bolsas de gás com partículas contaminantes que circulam livremente no fluxo de vazão. Portanto, todos os fluidos confinados podem conter impurezas suficientes para desencadear o processo de cavitação.

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