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• Darío Gamarra

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CORROSION

CORROSION La vida útil del equipo de la industria se acorta a menudo como un resultado de la corrosión y en los últimos 10 años se ha tenido grandes adelantos en su detección y remedios aplicados para controlarla. El ingeniero que trabaja en problemas de corrosión necesita saber donde empezar y tener un conocimiento básico para reconocer la corrosión, como se produce, como impedir su severidad, que herramientas son necesarias, técnicas de inspección, variables de diseño que afectan a la corrosión, selección de materiales y la forma de interpretar y aplicar la información del problema corrosivo, así como saber donde obtener ayuda.

CORROSION  La corrosión de metales puros y aleación es generalmente de naturaleza electroquímica (ocurre mediante reacciones químicas que generan y consumen electrones) mientras que la corrosión de materiales no metálicos ésta gobernada por principios físicos-químicos.  Todos los ambientes son corrosivos, por ejemplo: el aire, la humedad, gases disueltos en la atmosfera, cloro, amoniaco, sulfuro de hidrogeno, dióxido de azufre, todos estos están distribuidos en la industria y el ambiente

CORROSION “Corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente”

La corrosión es un proceso natural, en el cual se produce una transformación del elemento metálico a un compuesto más estable por medio de una Reacción Química, llegando a la obtención de óxidos. METAL + AMBIENTE = METAL OXIDADO

CORROSION IMPORTANCIA

EFECTOS EN ACTIVIDADES HUMANAS

Industrias química, petroquímica, transportes, aeroespacial, naval, construcción civil, telecomunicaciones, medicina, patrimonio cultural, medio ambiente

CORROSION IMPORTANCIA

COSTOS Económicas: - Reemplazo o reposición de maquinarias, equipos e instalaciones corroídas       

Mantenimiento preventivo Sobre diseño Paralización de planta Contaminación de productos Daños a equipos adyacentes Perdida de eficiencia Interrupción en comunicación

CORROSION IMPORTANCIA

COSTOS Sociales:  Seguridad  incendios, explosiones, escape de productos tóxicos...  Pérdida de vidas humanas  Salud contaminación ambiental  Perdida de recursos naturales  metales, minerales, combustibles usados en fabricación  Patrimonio cultural  Apariencia desagradables a la vista

CORROSION Para que ocurra la reacción debe existir un ánodo y un cátodo, un elemento metálico, un conductor de electricidad.

Ánodo

Cátodo

Cede

Se

electrones

OXIDA

Gana electrones

Se REDUCE

CORROSION

 Ánodo: Se denomina ánodo al electrodo positivo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.  Cátodo: Se denomina cátodo al electrodo negativo de una célula electrolítica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.

CORROSION  ORIGEN El agua es el disolvente universal por excelencia. Por sí sola o unida a los diversos compuestos químicos que se hallan disueltos en ella, puede provocar en algunos casos un ataque químico al material constituyente de la tubería o pieza metálica originando distintos procesos que se agrupan bajo el fenómeno de la corrosión.

CORROSION • El proceso de corrosión es Natural y Espontaneo.

• Afecta a todos los materiales, ya sean estos:

Metales

Cerámicas

Polímeros

CORROSION FACTORES QUE DEPENDE LA CORROSION Medio ambiente. La velocidad de la reacción en climas calientes y húmedos es más rápida que en climas fríos y secos.

Incorporación de sustancias Químicas Por ejemplo o el cloro y el cloruro de sodio aumentan la rapidez de corrosión.

Metales Ej. la plata esterlina, el platino y el oro se corroen muy lentamente.

CORROSION  FACTORES QUE LLEVAN A LA CORROSION Factores inherentes al medio corrosivo –Temperatura –Naturaleza del medio (s-l-g) –Concentración de oxígeno –pH –Humedad –Contaminantes –Acción de microorganismos –Corrientes externas –Tensiones aplicadas

Factores inherentes al material –Naturaleza del metal o aleación –Presencia de inclusiones en la superficie –Homogeneidad de su estructura –Tratamientos térmicos –Tensiones residuales –Grietas o defectos superficiales –Incrustaciones de óxidos o poros

CORROSION  TIPOS DE CORROSION. CORROSION INTERGRANULAR: Se produce en los límites de los granos de una aleación o metal. Cuando es fuerte presenta una perdida de resistencia y de ductilidad del material.

CORROSION  CORROSION POR PICADURAS Se produce en zonas muy localizadas de una superficie metálica y da como resultado el desarrollo de cavidades y agujeros. La utilización de inhibidores resulta muy útil para evitar este tipo de corrosión.

CORROSION  CORROSION POR ESFUERZO Este estrés corrosivo se origina preferentemente sobre las aleaciones, se puede producir por el ambiente, por algunos elementos específicos presentes en la aleación, o por los tratamientos térmicos que pueden ser sometidos los metales

CORROSION  CORROSION GALVANICA Es la más común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre si actúan uno de ellos como ánodo y el otro como cátodo. Para reducir este tipo de corrosión se puede utilizar películas protectoras de óxidos también aislando un metal de otro.

CORROSION

CORROSION  CORROSION POR FATIGA Es una reducción de la capacidad de un metal para soportar esfuerzos cíclicos o repetidos, los cuales producen la rotura de las películas de protección de óxidos que evitan la corrosión con una mayor rapidez. Tiene como consecuencia la formación anódica en los puntos de rotura; esas zonas producen además picaduras que sirven como punto de concentración del esfuerzo para el origen de grietas que provocan fallos.

CORROSION  CORROSION POR FRICCION Es la que se produce por el movimiento relativamente pequeño (como una vibración) de 2 sustancias en contacto, de las que una o ambas son metales. Este movimiento genera una serie de picaduras en la superficie del metal, las que son ocultadas por los productos de la corrosión y sólo son visibles cuando ésta es removida.

CORROSION PREVENCION DE LA CORROSION El tiempo más efectivo para prevenir la corrosión es durante el diseño

Factores  Condiciones del medio  Aspectos físicos  Esfuerzos, soldadura, uso  Métodos de prevención de la corrosión

Selección  Material  Método de prevención adecuado  Factor económico

CORROSION Datos de corrosión: se derivan de diversas fuentes  Diseños previos (plantas o aplicaciones similares)  Datos del fabricante  Datos en publicaciones  Desarrollos especializados Diseño de nuevos equipos y materiales  El diseñador debe estar actualizado en las innovaciones que permitan resolver problemas no tratados en el pasado Naturaleza y composición de los materiales  Se deben considerar las condiciones extremas que puedan cambiar los materiales. Ej.: agentes agresivos como los ácidos.

CORROSION Corrosión General Incrementar el espesor, controlar la composición, conformación de recipientes, P.C combinada con recubrimientos, drenajes de aguas, evitar arrastre de contaminación por aire, accesos para mantenimiento y reparación, evitar las esquinas. Corrosión Atmosférica: Selección de materiales apropiados en el diseño Cambios de ambiente (uso de inhibidores, control de PH, desaireación). Recubrimientos metálicos o pinturas Técnicas electroquímicas: a. Protección anódica b. protección catódica

CORROSION Galvánica:  Selección de materiales  Efecto de área  Precaución con recubrimientos  Inhibidores  Protección catódica  Diseño  Aislamiento Erosion – Cavitacion:  Mitigar turbulencias  Ajustar capacidad de bombeo y dimensiones de tubería  Evitar cambio de dirección  Usar curvas y evitar ángulos  Usar deflectores (disminuir velocidad)  Evitar soldaduras dentro de la tubería

CORROSION Hendidura:  Diseño de uniones, soldadura de uniones  Evitar acumulación de líquidos  Limpieza y remoción periódica Fatiga:  Disminuir los esfuerzos cíclicos  Utilizar recubrimientos de sacrificio (cinc, cadmio sobre acero).  Proporcionar suficiente flexibilidad para reducir sobreesfuerzos debido a expansión térmica, vibración, choques y trabajo de la estructura o equipo  Utilizar inhibidores de corrosión  Seleccionar materiales apropiados

CORROSION  MÉTODOS PARA MINIMIZAR LA CORROSIÓN Pinturas: En general, si queremos obtener una buena protección, es totalmente necesario ayudar a la pintura con otros medios. De todas formas, la mejor pintura nunca puede prevenir totalmente una difusión de agua y oxígeno en la zona de acero sumergida, lo que ayuda al proceso de oxidación. El uso de pinturas, lacas, barnices y muchos materiales orgánicos poliméricos han dado muy buen resultado como protección contra la corrosión. Estos materiales proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger el sustrato metálico de medios corrosivos. El uso de capas orgánicas protege más el metal de la corrosión que muchos otros métodos. Aunque debe escogerse muy bien, ya que hay procesos que incluyen tratamientos con alcoholes que en algún momento pueden disolver los materiales orgánicos. La mejor protección a la corrosión es una combinación de una buena pintura y una buena protección catódica, ya que un buen pintado es una barrera de ayuda que reduce la corriente requerida a suministrar por la protección catódica. Todas las pinturas que se utilicen deben tener una gran resistencia alcalina, ya que la protección catódica va acompañada de una ligera alcalinidad, lo cual debe de tenerse siempre en cuenta.

CORROSION  Protección catódica: Ocurre cuando un metal es forzado a ser el cátodo de la celda corrosiva adhiriéndole (acoplándolo o recubriéndolo) de un metal que se corroa más fácilmente que él, de forma tal que esa capa recubridora de metal se corroa antes que el metal que está siendo protegido y así se evite la reacción corrosiva. Una forma conocida de Protección Catódica es la GALVANIZACIÓN, que consiste en cubrir un metal con Zinc para que éste se corroa primero. Lo que se hace es convertir al Zinc en un Ánodo sacrificio, porque él ha de corroerse antes que la pieza metálica protegida.

CORROSION  Protección anódica: Es un método similar que consiste en recubrir el metal con una fina capa de óxido para que no se corroa. Existen metales como el Aluminio que al contacto con el aire son capaces de generar espontáneamente esta capa de óxido y por lo tanto, se hacen resistentes a la corrosión. Aún así, la capa de óxido que recubre al metal no puede ser cualquiera. Tiene que ser adherente y muy firme, ya que de lo contrario no serviría para nada. Por ejemplo, el óxido de hierro no es capaz de proteger al hierro, porque no se adquiere a él en la forma requerida.

CORROSION Nombre

Material

Campo de aplicación mas común Capa base para el cromado o la vulcanización en acero de derivados del caucho.

Cobreado

Cobre

Recubrimiento decorativo de piezas de materiales no metálicos .Generación de las venas conductoras de circuitos impresos. Recubrimiento anticorrosivo y decorativo. Recubrimiento resistente a la fricción en

Cromado

Cromo

materiales ferrosos. Material para el relleno de zonas desgastadas en piezas de fricción. Superficie muy dura en ciertas aplicaciones.

Acerado

Hierro

Niquelado

Níquel

Cadmiado

Cadmio

Galvanizado

Cinc

Estañado

Estaño

Material de relleno en zonas desgastadas en acero e hierro gris. Recubrimiento

anticorrosivo

y

decorativo.

Capa

base

para

el

cromado.

Recubrimiento de contactos eléctricos en conectores comunes. Para facilitar la soldadura blanda en componente eléctrico. Recubrimiento de contactos

eléctricos en conectores comunes. Recubrimiento anticorrosivo del acero. Recubrimiento anticorrosivo temporal del acero. Para facilitar la soldadura blanda en

componentes eléctricos. Recubrimiento protector y decorativo de bisutería. Protección anticorrosiva de venas en

Dorado

Oro

circuitos impresos. Recubrimiento de contactos eléctricos en conectores seguros.

POR FAVOR SACAR PAPEL Y ESFERO, LECCION ESCRITA. RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS: SU EXAMEN ES CALIFICADO SOBRE 6 PUNTOS.  COMO ES LA CORROSION EN METALES PUROS Y LOS NO METALES.  CUAL ES LA IMPORTANCIA DE LA CORROSION EN EL MEDIO SOCIAL.  CONCEPTO DE ANODO Y CATODO.  QUE ES LA CORROSION INTERGRANULAR.  COMO SE PREVIENE LA CORROSION GALVANICA  HABLE DE LA PROTECCION CATODICA.