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CORROSION

Presentado por: FLOREZ MORILLO LESSLIE COD: 1511025741 FORBES RODRIGUEZ DONNY COD: 1821024555 MARTIN MUÑOZ DIANA MARCELA COD: 1311020416 GUAUTA LOPEZ EDWARD OBEYMAR COD : 1611980159 ROSA ELENA FERREIRA AYALA COD: 1811982400 Tutor: CUELLAR QUIROGA WILMER

SUBGRUPO: 4 POLITÉCNICO GRANCOLOMBIANO PROGRAMA DE INGENIERIA INDUSTRIAL FUNDAMENTOS DE QUIMICA 2020 1

CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN........................................................................................................................................4

2.

OBJETIVO PRINCIPAL................................................................................................................................5

3.

OBJETIVOS SECUNDARIOS........................................................................................................................5

4.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES A REALIZAR..........................................................................................6

5.

EXPERIMENTO MECANISMOS DE OXIDACIÓN SOBRE PUNTILLAS DE ACERO...........................................7

5.1.

Procediendo de oxidación de las puntillas-Experimental.........................................................................7

5.2.

Registro fotográfico:...............................................................................................................................10

5.3.

Descripción del experimento de oxidación:............................................................................................10

5.4.

Consolidado observaciones del experimento:........................................................................................10

6.

CONSOLIDADO DE ANÁLISIS DE CORROSIÓN..........................................................................................11

6.1. ¿Qué función tiene el esmalte? Indique cada uno un método “DIFERENTE” que se utilice a nivel industrial para prevenir la corrosión..................................................................................................................11 6.2. Describa qué factores favorecen la aparición de corrosión de acuerdo a su experiencia en el experimento casero y en que situaciones de su cotidianidad usted ha podido hacer evidente estos cambios. Tenga en cuenta los cambios físicos de las puntillas, cambios de color y aspecto.............................................16 6.3.

¿Cómo se relaciona los medios ácidos y básicos con los procesos de oxidación de los metales?......... 19

6.4 Que métodos se utilizan para proteger los metales de la corrosión. Mencione al menos tres de uso industrial y de ejemplos…………………………………………………………………………………………………………………………………..20 6.5. Si usted fuera el ingeniero encargado de proteger una tubería que transporta petróleo a través de muchos kilómetros (oleoducto), ¿qué método utilizaría para garantizar la no oxidación de la tubería? Tenga en cuenta el factor económico y sustente muy bien porque elegiría ese método y no otro...................................25 7.

“Evaluación de problemas de corrosión en tuberías de una central hidroeléctrica”..............................27

7.1. ¿Describa las características físicas y químicas de un agua dura y un agua blanda y cuáles serían las implicaciones que de esta agua en un proceso de corrosión y por qué? (tenga cuidado con copiar y pegar de internet, si es necesario referencie)...................................................................................................................27 7.2. Describa el proceso químico que se puede aplicar sobre la superficie de una tubería de hierro para mitigar los efectos de la corrosión por efecto de la sobresaturación de oxigeno. (tenga cuidado con copiar y pegar de internet, si es necesario referencie)...................................................................................................................28

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7.3. De acuerdo con el articulo explique cuál es el criterio técnico que se tiene para establecer el grosor y la elección de la pintura en el proceso de protección de las tuberías....................................................................28 7.4. ¿Como actúa el cambio en la acidez o la basicidad del agua en un proceso de corrosión al interior de una tubería y por qué las sales allí presentes agravan el proceso de corrosión? Explique teniendo en cuanta las ecuaciones de oxidación y reducción.................................................................................................................29 7.5. Explique y discuta con sus compañeros de grupo los diferentes tipos de corrosión (cavitación, pitting, galvanizada, microbiológica, por erosión o tensión o fatiga), existentes y sugiera un ejemplo de la vida diaria en cada caso, puede incluir imágenes o diagramas, pero siempre teniendo en cuanta la referencia bibliográfica. Tenga especial cuidado con la copia de internet, pues esto le bajara puntos en su discusión.....30 7.6

Organice la información y elabore un mapa conceptual del punto anterior (tipos de corrosión)…………34

8.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................................35

9.

BIBLIOGRAFIA.........................................................................................................................................36

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1. INTRODUCCIÓN

El presente proyecto tiene como propósito dar a conocer el resultado de lo aprendido e investigado en la materia fundamentos de química sobre corrosión. El análisis se realiza basado en los conocimientos adquiridos en la clase de fundamentos de química, logrando adquirir la habilidad para identificar e implementar las decisiones necesarias para desarrollar el trabajo colaborativo sobre corrosión.

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2. OBJETIVO PRINCIPAL

Reconocer por medio de un experimento casero el proceso de corrosión de un metal Férrico “PUNTILLAS” a partir de la utilización de sustancias de diferente naturaleza

3. OBJETIVOS SECUNDARIOS

1) Comprender la importancia de los procesos de corrosión en la vida cotidiana, la industria y los recubrimientos metálicos 2) Identificar la relación de pH en los procesos de oxidación.

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4. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES A REALIZAR

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5. EXPERIMENTO MECANISMOS DE OXIDACIÓN SOBRE PUNTILLAS DE ACERO. 5.1. Procediendo de oxidación de las puntillas-Experimental Este experimento es netamente individual. Por favor, lea atentamente las instrucciones, no deseche su experimento sin antes tomar la fotografía que se solicita al final de esta sección. Si se detecta que dos o más estudiantes tienen la misma fotografía del experimento se califica automáticamente como cero y los involucrados se atienen a las consecuencias que ello conlleva por intento de fraude. Materiales: 

24 puntillas de acero (de las negritas) *



24 copas plásticas pequeñas transparentes



Cinta de enmascarar o sharpiee



Esmalte de uñas transparente



Pintura casera a base de agua(temperas)



Una lija fina

*asegúrese que no sean puntillas de aluminio, acero inoxidable, galvanizadas o con algún tipo de recubrimiento* SOLUCIONES: 

Vinagre



Gaseosa Coca-Cola 7



Aceite de cocina



Agua



Agua salada (utilice sal de mesa)



Blanqueador (Clorox)



Jabon lavaplatos



Alcohol

PROCEDIMIENTO: 1) Seleccione 24 puntillas de iguales características, limpie muy bien con una con una lija fina asegurándose de eliminar cualquier impureza. 2) Agrupe las 24 puntillas en 3 series de 8 puntillas cada una. El primer grupo está compuesto por puntillas limpias, el segundo son puntillas que debe recubrir con esmalte transparente y la tercera serie son puntillas que debe recubrir con la pintura. 3) Disponga de 24 vasos transparentes agrupados en 3 series de 8 vasos cada una.

4) Marque los vasos de cada una de las series enumerándolos de 1 a 8 y posteriormente agregar las sustancias (soluciones) en el orden que se indica en la tabla 1. 8

5) Distribuya las 8 puntillas sin recubrimiento en los 8 vasos de la serie 1. 6) Distribuya las 8 puntillas con recubrimiento de esmalte en los 8 vasos de la serie 2 7) Distribuya las 8 puntillas con recubrimiento de pintura en los 8 vasos de la serie 3

8) Deje actuar por TRES DIAS, retire las puntillas y observe lo que ha sucedido. Haga un único registro fotográfico de su práctica luego de los tres días de acción de las puntillas en los medios líquidos. 9) Registre sus observaciones en la siguiente tabla 1, teniendo en cuenta cambio de coloración de la sustancia, aparición de residuos, cambio en las puntillas u otras características que identifique

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5.2. Registro fotográfico:

5.3. Descripción del experimento de oxidación: El experimento realizado consistió en escoger 3 grupos de puntillas de acero cada uno; en el primer grupo las puntillas no tienen recubrimiento, al segundo grupo se le aplica un recubrimiento en esmalte y al tercero se le aplica en la superficie pintura base agua. Posteriormente se sumergen en 8 sustancias de diferente naturaleza para evaluar la reacción de las puntillas al contacto con las sustancias por al menos 72 horas, luego registrar los cambios físicos experimentados por las puntillas. Los objetivos principales de la actividad fueron:  Analizar los cambios físicos de las puntillas con los diferentes recubrimientos frente a la exposición de las diferentes sustancias y los procesos de corrosión. 10

 Identificar que sustancias causaron más cambios físicos en las puntillas. 5.4. . Consolidado observaciones del experimento:

6. CONSOLIDADO DE ANÁLISIS DE CORROSIÓN 6.1. ¿Qué función tiene el esmalte? Indique cada uno un método “DIFERENTE” que se utilice a nivel industrial para prevenir la corrosión. La función principal del esmalte es la de proteger materiales metálicos (hierro de las puntillas) contra la corrosión según el ambiente en el que se encuentra el metal, evitando el contacto del hierro de la puntilla y al agente generador de la corrosión que utilizamos en el experimento. Son múltiples los sistemas de protección existentes a nivel industrial, para ello se requieren esfuerzos multidisciplinares y la experiencia ha demostrado que muchas veces la solución óptima se alcanza integrando varios de ellos.

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El esmalte tiene como función proteger la puntilla formar una capa impermeabilizante o laca que están compuestas por unas sustancias químicas o disolventes que incluyen colorante. El esmalte evita que el proceso de oxidación se diera en unos si y en otros no. La función que cumple el esmalte es la de una barrera de anticorrosión; es decir protege la puntilla para evitar la corrosión en las puntillas, es decir que este material, evita el contacto directo entre el hierro de la puntilla y la corrosión, aun así; el esmalte no es una capa lo suficientemente fuerte como otros anticorrosivos. El esmalte tiene la función de proteger la puntilla, de las sustancias químicas que pueden llegar a oxidarla, pero no en todos los casos el esmalte ayudo a la puntilla con la protección según el siguiente link https://www.lifeder.com/evitar-corrosion/ (Enlaces a un sitio externo.) una de las mejores maneras de ayudar a que la puntilla o el acero no se oxide es recubrir con una capa delgada de zinc. Sistemas de protección: 

Modificación del entorno:

"Uno de los factores determinantes en la velocidad y grado de los procesos de oxidación son las condiciones ambientales. El control o modificación de estas condiciones permitirá controlar y minimizar el proceso." El objetivo es pues alterar alguno de estos parámetros. Los métodos más utilizados son:  Disminución de la temperatura: Con ello se consigue disminuir la velocidad de reacción, disminuyendo el riesgo de corrosión. 12

 Reducción de la velocidad de un fluido corrosivo: Así conseguimos disminuir la corrosión por erosión. Es muy interesante cuando se trabaja con metales y aleaciones susceptibles de pasivación. Es importante evitar las disoluciones estancadas.  Eliminar el oxígeno de soluciones acuosas: Minimiza la corrosión, especialmente en las calderas de agua.  Reducción de la concentración de iones corrosivos en el electrolito: que está corroyendo un metal anódico: acarrea una disminución de la velocidad de corrosión, muy empleado en aceros inoxidables. 

Recubra el acero normal con zinc.

El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más normal de proteger pequeños objetos fabricados como anillas de amarre, bolardos fabricados con tubos, pernos, mordazas, cadenas, grilletes, tuberías de agua, etc. 

Protección catódica:

"En este método se obliga al material que se pretende proteger a comportarse como un cátodo suministrándole electrones. Para ello se emplea otro metal que estará en contacto con él, llamado ánodo de sacrificio. El ánodo de sacrificio está formado por un metal mucho más electronegativo que el metal a defender.         Ejemplo: Se utiliza mucho en cubiertas de barcos, y en conducciones subterráneas.

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Los ánodos galvánicos más utilizados son: magnesio, zinc y aluminio. 

Recubrimiento electrolítico:

Por medio de este método se cubre al hierro con un baño de metal protector que se deposita por un proceso electrolítico. El objeto a cubrir actúa como cátodo en una cuba electrolítica. La solución de la cuba es de una sal del metal que se emplea como protector. El ánodo está constituido por el metal protector. Para lograr un buen depósito se debe pulir bien la pieza a proteger. Su superficie debe estar libre de sustancias extrañas.         Ejemplo: Son el cobre (para proteger a los metales que no van a estar en contacto alimentos), 

con         

el cinc (galvanizado), el estaño (hojalata), el cromo, el níquel, el oro y la plata.

Inhibidores:

Los inhibidores pueden ser:          De absorción: Forman una película protectora, y Barrenderos: Eliminan oxígeno.          Ejemplo: Sales de cromo, muy empleadas en los radiadores de los automóviles. 

Recubrimiento No Metálicos:

 Pinturas y barnices: Método económico. Precisa que la superficie del material a proteger se encuentre limpia de óxidos y grasas. El minio, pintura que contiene en su composición óxido de plomo, es uno de los más empleados.

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 Plásticos: Son muy resistentes a la oxidación. Tienen la ventaja de ser muy flexibles, pero tienen muy pobre resistencia al calor, el más habitual es el PVC.  Esmaltes y cerámicos: Tiene la ventaja de resistir elevadas temperaturas y desgaste por rozamiento. 

Recubrimiento Metálicos:

Se distinguen varios métodos según el modo en que se deposita la capa protectora:  Inmersión: Se sumerge el metal a proteger en un baño de otro metal fundido. Al sacarlo del baño, el metal se solidifica formando una fina película protectora. Los metales más comúnmente empleados en estos procedimientos son: estaño, cinc, aluminio, plomo.  Electrodeposición: Se hace pasar corriente eléctrica entre dos metales diferentes que están inmersos en un líquido conductor que actúa de electrolito. Uno de los metales será aquel que queremos proteger de la oxidación y hará de cátodo. El otro metal hará de ánodo. Al pasar corriente eléctrica, sobre el metal catódico se crea una película protectora. Con este método se produce el cromado o niquelado de diversos metales.  Protección por capa química, se provoca la reacción de las piezas con un agente químico que forme compuestos de un pequeño espesor en su superficie, dando lugar a una película protectora, por ejemplo: Cromatizado. Se aplica una solución de ácido crómico sobre el metal a proteger, formándose una película de óxido de cromo que impide su corrosión.

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Fosfatación. Se aplica una solución de ácido fosfórico y fosfatos sobre el metal. Formándose una capa de fosfatos metálicos sobre el metal, que la protegen del entorno. Los más utilizados son las sales de cromo, muy empleadas en los radiadores de los automóviles. 

Protección catódica:

En este método se obliga al material que se pretende proteger a comportarse como un cátodo suministrándole electrones. Para ello se emplea otro metal que estará en contacto con él, llamado ánodo de sacrificio. El ánodo de sacrificio está formado por un metal mucho más electronegativo que el metal a defender. 

Cromado por inmersión:

El cromo es un material muy resistente a la oxidación y la corrosión por los que sus propiedades son muy útiles en este tipo de procesos, pero su metalurgia es muy difícil por lo cual la única o la mejor forma de hacer un recubrimiento metálico con este material es por electrolisis, este proceso ayuda a proteger el material contra la corrosión y además de esto ayuda a mejorar su aspecto.

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6.2. Describa qué factores favorecen la aparición de corrosión de acuerdo a su experiencia en el experimento casero y en que situaciones de su cotidianidad usted ha podido hacer evidente estos cambios. Tenga en cuenta los cambios físicos de las puntillas, cambios de color y aspecto. Los factores que ayudaron a que apareciera corrosión fueron las sustancias químicas más fuertes como el blanqueador en el cual las en las tres puntillas formaron oxido y deterioro en las puntillas y de ninguna manera sirvió el cubrimiento de pintura o de esmalte, por ejemplo en las copas con jabón líquido no hubo ningún cambio significativo en las puntillas, eso quiere decir que en cuanto más elementos fuertes como el cloro o el alcohol tenga alguna sustancia podrá oxidar y deteriorar el acero. Los siguientes factores son los que generalmente se consideran en el proceso que lleva a la corrosión:  Potencial eléctrico de los materiales  Material de la puntilla.  La falta de protección de la puntilla.  El PH en que se encuentra expuesto el metal  Agentes oxidantes o naturaleza del medio corrosivo  Estructura y propiedades físicas del metal  Cambios de temperatura  Tiempo al que es expuesto el metal  Humedad + Oxigeno  Agua (HO2),  Cloro o blanqueador (NaCIO) 17

 Sal con agua(H20)+(NaCI).  Vinagre (CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC, se denomina sistemáticamente ácido etanoico.  Los componentes de cada sustancia.  La naturaleza del medio corrosivo.  El tiempo; la velocidad de corrosión se ve afectada por varios factores, como el medio corrosivo que es el más importante, influyendo la acidez, temperatura, concentración y la presencia o ausencia de inhibidores o catalizadores”

SITUACIONES DE COTIDIANIDAD: LAS TUBERÍAS DE AGUA: Un ejemplo común lo constituye la rotura de una tubería de agua. Inicialmente, al abrir el grifo, el agua, en vez de presentar su claridad habitual tiene una cierta tonalidad o coloración castaña. Al probarla, nos parece percibir un sabor que nos recuerda bastante al de las sales de hierro. Ha empezado a atacarse el material base de la tubería galvanizada: el acero de la red de distribución de agua potable. LA CORROSIÓN DE ENVASES METÁLICOS PARA CONSERVAS:

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Cuando guardamos un bote o lata de conserva durante mucho tiempo, podemos tener la sorpresa de encontrarlo con un hinchamiento anormal, de tal manera que lo desechamos. Esta deformación abombada es debida a la acumulación de gas hidrógeno y es una manifestación extrema de la corrosión. Significa el final de la vida útil de la conserva y ocurre, por lo general, tras un prolongado periodo de almacenamiento. En la experiencia dentro de una isla hay mucha salinidad y mucha humedad para evitar la corrosión hay que utilizar muchos lubricantes o pinturas para impermeabilizar los metales a si evitamos la corrosión los metales cogen una apariencia de deterioro y cambio de color. 6.3. ¿Cómo se relaciona los medios ácidos y básicos con los procesos de oxidación de los metales? Los ácidos y los básicos se relaciona mientras Un ácido es una sustancia que es capaz de liberar iones de hidrógeno H+ en solución. un básico una base sustancia capaz de disociar iones de hidróxido OHen una solución y evitar la corrosión Los ácidos es una sustancia que libera iones de hidrógeno H+ en solución acuosa y los básicos Es una sustancia que disocia un anión hidróxido OH- en un medio acuoso. (Teoría de Arrhenius). En los medios ácidos, puede observarse que la corrosión es incomparablemente más rápida que en medios neutros o alcalinos. Esto hace que sea inadmisible el empleo de acero desnudo para estar en contacto con medios ácidos.

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Casi todos los demás metales de construcción (aluminio, cobre, níquel, entre otros, experimentan una corrosión acelerada en medios ácidos por las causas descritas anteriormente. A pHs neutros también muestran una velocidad de corrosión constante y pequeña. Sin embargo, y a diferencia del hierro en disoluciones aireadas, a pHs básicos se produce un incremento de la velocidad de corrosión, muy marcado en el caso del aluminio. Según la investigación los ácidos básicos son sustancias con un pH inferior a 7, esto quiere decir que genera agua, pero también sal, esto quiere decir que en los procesos de oxidación se relacionan porque son las sustancias que pueden generar una corrosión en el acero, en el siguiente link explica mejor lo que generan los acido. La oxidación de los metales es la falta de electrones en átomos cuando dos o más sustancias interactúan: con perder un electrón es más que suficiente. Esto significa que el átomo de metal pasa de un estado neutral a una carga positiva de iones cuando entra en contacto con el oxígeno, produciendo el óxido.

6.4. Que métodos se utilizan para proteger los metales de la corrosión. Mencione al menos tres de uso industrial y de ejemplos Como evitar la corrosión: Utilizar acero inoxidable en lugar de acero normal: El recubrimiento de acero con zinc, que es otro metal, es un procedimiento que se conoce generalmente como galvanizado y es la forma más

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normal de proteger pequeños objetos fabricados como anillas de amarre, bolardos fabricados con tubos, pernos, mordazas, cadenas, grilletes, tuberías de agua, etc. Los materiales que a recubrir se sumergen normalmente en un baño de zinc fundido en talleres especializados. Una vez un objeto se ha sumergido en zinc en caliente no se debe realizar ningún trabajo de soldado, corte o taladrado, ya que esto destruiría la integridad del recubrimiento de protección. Recubrir el acero con zinc: El proceso de galvanizado es una técnica que se usa para proteger el acero de la corrosión desde hace más de 250 años. La corrosión la causa una tendencia inherente de los metales cuando son sometidos al aire y a la humedad, que tienden a volver a su forma terrenal original, normalmente un estado de mineral. Lo hacen a través de una reacción química o electroquímica con el medio ambiente. Cuando se construyó el puente de Brooklyn, en Nueva York, se usaron más de 20.000 km de acero galvanizado en caliente para sus cuatro cables principales, de 40 cm de espesor. Más de 100 años después, cuando el puente se rehabilitó totalmente, el cable galvanizado se encontraba en excelentes condiciones. Fuente: https://ferrosplanes.com/proceso-galvanizado-ventajas/ Recubrir el acero con plásticos especiales: El uso en tuberías, conexiones y válvulas de este material se ha extendido por las ventajas que ofrecen como resistencia mecánica y a la corrosión, no contaminan los productos y también pueden ser fabricados con diseño especial de diferentes metales, que amplían la resistencia a la presión.

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Inmersión: Se sumerge el metal a proteger en un baño de otro metal fundido. Al sacarlo del baño, el metal se solidifica formando una fina película protectora. Los metales más comúnmente empleados en estos procedimientos son: Estaño (estañado), se utiliza mucho en las latas de conserva (la hojalata). PROTECCIÓN POR RECUBRIMIENTO: "La protección por recubrimiento consiste en crear una capa superficial o barrera que aísle el metal del entorno." En principio es el método más evidente, cubrimos el material por una capa de otra sustancia que no se oxida y que impide que el material sensible entre en contacto con el oxígeno y la humedad. Dentro de este tipo de protección podemos diferenciar: Recubrimiento No Metálico Pinturas y barnices: Método económico. Precisa que la superficie del material a proteger se encuentre limpia de óxidos y grasas. El minio, pintura que contiene en su composición óxido de plomo, es uno de los más empleados. Plásticos: Son muy resistentes a la oxidación. Tienen la ventaja de ser muy flexibles, pero tienen muy pobre resistencia al calor, el más habitual es el PVC. Esmaltes y cerámicos: Tiene la ventaja de resistir elevadas temperaturas y desgaste por rozamiento. INHIBIDORES: Los inhibidores pueden ser: 22

De absorción: Forman una película protectora. Barrenderos: Eliminan oxígeno. Los más utilizados son las sales de cromo, muy empleadas en los radiadores de los automóviles. PROTECCIÓN CATÓDICA "En este método se obliga al material que se pretende proteger a comportarse como un cátodo suministrándole electrones. Para ello se emplea otro metal que estará en contacto con él, llamado ánodo de sacrificio. El ánodo de sacrificio está formado por un metal mucho más electronegativo que el metal a defender."

Según vimos al estudiar la corrosión electroquímica, cuando dos sistemas se ponen en contacto eléctrico el más electronegativo se oxida cediendo electrones al menos electronegativos.

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En este caso el ánodo de sacrificio, más electronegativo, se oxida comunicando los electrones liberados en este proceso al metal a proteger. A través de esta reacción el ánodo se va corroyendo y acaba destruyéndose, por lo que cada cierto tiempo tiene que ser sustituido. Este método se utiliza mucho en cubiertas de barcos, y en conducciones subterráneas. Los ánodos galvánicos más utilizados en la protección catódica son: magnesio, zinc y aluminio. PROTECCIÓN POR DIFERENCIA POTENCIAL "Variante del método anterior en la que se incrementa el paso de electrones hacia el metal a proteger conectando una fuente de tensión que mantenga la corriente eléctrica entre ambos metales." Se emplea sobre todo en conducciones enterradas.

Pintar el acero normal con pinturas especiales: Utilizando pinturas especiales es el método más común de proteger grandes estructuras de acero. Las superficies que se van a pintar se deberán limpiar cuidadosamente con un cepillo de acero (o preferiblemente mediante un chorro de arena). La

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capa inferior deberá consistir en un imprimador basado en zinc. La segunda y tercera capas deberán consistir en una pintura de epoxi sobre base de brea. Al pintar el acero, se deberán tener en cuenta los siguientes puntos:  Las pinturas caseras normales no son adecuadas para el entorno marino debido a que, al igual que algunos plásticos, envejecen con mucha rapidez cuando están expuestas a los rayos del sol.  El diésel, queroseno y la gasolina no son químicamente compatibles con las pinturas marinas; habrá de utilizarse el diluyente de pintura apropiado.  Se deberán utilizar guantes siempre que se manipulen pinturas basadas en epoxi.

Ejemplos: Estos recubrimientos son utilizados principalmente en la galvanotecnia en la que se obtienen recubrimientos en cromo, plata, cobre, oro, estaño, níquel entre otros. Estos recubrimientos son utilizados en la industria de la joyería y en la industria metalmecánica principalmente.

6.5. Si usted fuera el ingeniero encargado de proteger una tubería que transporta petróleo a través de muchos kilómetros (oleoducto), ¿qué método utilizaría para garantizar la no oxidación de la tubería? Tenga en cuenta el factor económico y sustente muy bien porque elegiría ese método y no otro. Donny Forbes: Si yo fuera el ingeniero teniendo encuentro el tipo de metal especial que se utiliza en la tubería. 25

El método que utilizaría es aplicar pintura anticorrosiva esmaltada ya que en relación de otro método tocaría bajar el tubo y eso genera muchos gastos como: 1. 1 parar la producción del crudo 2. 2 mano de obra y traslado 3. 3 tiempo Por estas razones yo opto con mantenimiento de cubrir o pintar la tubería con una base de anticorrosivo, así no es necesario parar producción ni desmontar tubería Y este mantenimiento semestral mente le da una larga vida a la tubería y ahorro. Lesslie Florez: Como ingeniera, usaría el método de recubrimiento para proteger la tubería, este método es bastante eficiente, económico y sustentable. Este método del recubrimiento se basa en colocar capas de pintura y otros productos encima de la tubería para evitar que el metal reaccione con el oxígeno y se produzca la oxidación, también evitar el contacto directo con el agua. A parte que es un método un tanto más fácil y seguro de aplicar. Edward Guauta: El método que utilizaría en este caso sería inhibidores por que un inhibidor de la corrosión es una sustancia que, agregada en pequeñas concentraciones en el medio corrosivo, disminuye o previene la reacción entre el metal y el medio, produciendo un cierto nivel de protección. Algunos inhibidores reaccionan adsorbiéndose sobre el metal, formando una película que protege la superficie metálica y disminuye la velocidad de corrosión. De esta manera nos ayudaría a que la oxidación en la tubería sea menor, en mi opinión sería una muy buena opción tanto económica como 26

practica aproximadamente un inhibidor de 5 galones cuesta 1'700.000 tendríamos que evaluar de cuantos metros de tubería estamos hablando para calcular su valor total. Marcela Martin: Si yo fuera la ingeniera encargada de proteger la tubería utilizaría un recubrimiento con pintura anticorrosiva, se debe tener en cuenta que no puede tener contacto con el agua ya que este sería un efecto contrario a lo que se busca. Rosa Elena Ferreira: Si yo fuera Ingeniera encargada de proteger la tubería de la corrosión, empezaría un control continuo y dinámico, porque la clave de un efectivo control de la corrosión en tuberías está en la calidad del diseño y la instalación de los equipos; en el empleo de la tecnología apropiada, un mantenimiento y monitoreo continuo de esta tubería.

7. “Evaluación de problemas de corrosión en tuberías de una central hidroeléctrica” 7.1. ¿Describa las características físicas y químicas de un agua dura y un agua blanda y cuáles serían las implicaciones que de esta agua en un proceso de corrosión y por qué? (tenga cuidado con copiar y pegar de internet, si es necesario referencie). El agua dura es aquella que trae un alto nivel de sales como el bicarbonato, carbonatos de magnesio y de calcio y otras seles mínimas. El agua blanda es la que trae menos sales y pueden manejar la misma conductividad. las indicaciones que trae en el proceso se corrosión Aguas duras: Entre 100 y 200 mg/l de carbonato cálcico

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Las aguas duras favorecen la corrosión por que los carbonato generan incrustación los carbonatos se van fijando a la superficie y esos carbonato a la exposición del aire y el agua generan oxidación aumenta corrosión sobre la superficie. las aguas duras o pesadas atacan principal mente alas griferías todo lo que es metal y lo en el platico o PVC generan incrustaciones por taponamiento. Aguas Blandas: Tienen una concentración con menos de 50 mg/l de carbonato cálcico. las aguas blandas como no tiene ese contenido de sales no hay posibilidad que se generen incrustaciones para que prolifere la oxidación hay un flujo de agua continuo y no hay fijación de aguas sobre la superficie. El óxido está relacionado directamente con las incrustaciones de cal. Podríamos pensar que, siendo el calcio y el magnesio los principales compuestos de las incrustaciones calcáreas, estas deberías ser de color blanco. No obstante, estos depósitos los encontramos de colores rojizos. Esto se debe a que ocurre un proceso de corrosión en las incrustaciones de cal. Las partículas de hierro y hierro oxidado se fijan en la cal, produciendo así el color particular de óxido. Esto aumenta las amenazas en las tuberías al tener picaduras de corrosión.

7.2 Describa el proceso químico que se puede aplicar sobre la superficie de una tubería de hierro para mitigar los efectos de la corrosión por efecto de la sobresaturación de oxigeno.

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Se percibe que en este procesos se debe a la corrosión atmosférica esto quiere decir que en la parte que no se tiene una climatización en la tubería genera una corrosión electroquímica, que forma una ligera capa de humedad en la superficie de O2.

7.3 De acuerdo con el articulo explique cuál es el criterio técnico que se tiene para establecer el grosor y la elección de la pintura en el proceso de protección de las tuberías. Para establecer el grosor y la dosis de la pintura a aplicar se debe acudir a revisar a la ficha técnica del producto, adicional se debe realizar una evaluación que incluya un análisis técnico-económico, con ensayos tantos mecánicos como físicos de la resistencia a la corrosión de las pinturas que van a ser utilizadas En dicha evaluación se debe contemplar los precios de la pintura y el costo de la mano de obra en relación a los periodos de repintado y por lo consiguiente evaluar las condiciones del ambiente que rodea la tubería por las posibles situaciones futuras en cuanto a aumento de la humedad relativa o presencia de contaminantes atmosféricos.

7.4 ¿Como actúa el cambio en la acidez o la basicidad del agua en un proceso de corrosión al interior de una tubería y por qué las sales allí presentes agravan el proceso de corrosión? Explique teniendo en cuanta las ecuaciones de oxidación y reducción. En este caso el pH se disminuye lo cual hace que el  agua se  vuelve  más  acida, donde  la presencia de sales disueltas determina la velocidad de la corrosión a la cual está  expuesta las tuberías

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En toda reacción redox en los cuales se producen cambios químicos en los que una sustancia pierde sus electrones (se oxida) actuando, así como un reductor y otra sustancia obtiene electrones (lo cual se reduce) actuando, así como un oxidante. Un ejemplo claro de este cambio químico es el hierro de las obras de construcción las cuales se encuentran expuestas a la intemperie y a la humedad. Pasado un tiempo podemos observar una capa de óxido en el material. Nota: Una reacción redox (o de oxidación-reducción) es un tipo de reacción química en donde se transfieren electrones entre dos especies. Los elementos tienen estado de oxidación (O) y así el hierro se oxida perdiendo sus electrones, los cuales son transferidos en el oxígeno, que gana dos electrones y así se reduce, pasando de estado de oxidación (O) al -2. La relación global se puede reducir como: 2Fe+3 O2     2Fe2 O3 Como se precisa que haya una sesión de electrones por un átomo y así haya una ganancia de electrones por otro diferente el hierro se oxida en una atmósfera de hierro.

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7.5 Explique y discuta con sus compañeros de grupo los diferentes tipos de corrosión (cavitación, pitting, galvanizada, microbiológica, por erosión o tensión o fatiga), existentes y sugiera un ejemplo de la vida diaria en cada caso, puede incluir imágenes o diagramas, pero siempre teniendo en cuanta la referencia bibliográfica. Tenga especial cuidado con la copia de internet, pues esto le bajara puntos en su discusión.

 Corrosión por Cavitación: La cavitación ocurre en líquidos con una tasa de flujo alta como resultado de la presión que cae por debajo de la presión del vapor. Esto causa de manera instantánea que el líquido se evapore y forme burbujas de gas. Si la presión estática se eleva inmediatamente por encima de la presión del vapor de nuevo, entonces estas burbujas implosionan. Esto causa fluctuaciones de presión extremas de hasta 100,000 bares, lo que destruye y remueve mecánicamente la superficie del componente. El medio circundante también puede tener un efecto corrosivo en el material, el cual es más reactivo después de la remoción de su capa superficial. La corrosión por cavitación  también lleva a la fragilización, la deformación y la fractura. La corrosión es similar a las picaduras. El material puede incluso quedar perforado como una esponja. Ejemplo: Los alabes de un rodete en una bomba o de la hélice de un barco se mueven dentro de un fluido. Cuando el fluido se acelera a través de los alabes se forman regiones de bajas presiones. Cuanto más rápido se mueven los alabes menos es la presión de los mismos. Cuando se alcanza la presión de vapor, el fluido se vaporiza y forma pequeñas burbujas de vapor que al colapsarse causan ondas de presión audibles y desgaste en los alabes. 31

 Corrosión por pitting o picadura: La corrosión por picaduras, o picaduras, es una forma de corrosión extremadamente localizada que conduce a la creación de pequeños agujeros en el metal. La potencia motriz para la corrosión por picaduras es la depassivación de una pequeña área, que se vuelve anódica, mientras que una zona desconocida pero potencialmente extensa se convierte en catódica, dando lugar a una corrosión galvánica muy localizada. La corrosión penetra la masa del metal, con una difusión limitada de iones. El mecanismo de corrosión por picaduras es probablemente el mismo que la corrosión por hendidura. Ejemplo: La picadura es una forma de ataque corrosivo localizado que produce hoyos pequeños agujeros en un metal. Este tipo de corrosión es muy destructivo para las estructuras de ingeniería si provoca perforación del metal. Sin embargo, si no existe perforación, a veces se acepta una mínima picada en los equipos de ingeniería. Frecuentemente la picadura es difícil de detectar debido a que los pequeños agujeros pueden ser tapados por los productos de la corrosión.  Corrosión galvánica: Es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe al estar en contacto directo con un tipo diferente de metal (más noble) y ambos metales se encuentran inmersos en un electrolito o medio húmedo. Por el contrario, una reacción galvánica se aprovecha en baterías y pilas para generar una corriente eléctrica de cierto voltaje. Ejemplo: La Estatua de la Libertad, cuando el mantenimiento periódico en la década de 1980 demostró que la corrosión galvánica había tenido lugar entre el recubrimiento exterior de cobre y la 32

estructura de soporte, de hierro forjado. Aunque el problema se había previsto cuando la estructura fue construida por Gustave Eiffel siguiendo el diseño de Frédéric Auguste Bartholdi en la década de 1880, el aislamiento de goma laca entre los dos metales se deterioró tras un período, y dio lugar a la oxidación de los soportes de hierro. Durante la renovación se sustituyó el aislamiento original por PTFE La estructura estaba lejos de estar en peligro debido a la gran cantidad de conexiones no afectadas, pero fue considerado como una medida de precaución ya que es considerada un símbolo nacional de EE.UU.  Corrosión microbiológica: Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. La biodiversidad que está presente en este tipo de corrosión será:

 Corrosión bajo tensión: El agrietamiento de corrosión por tensión hace referencia a la influencia combinada del esfuerzo de tensión (aplicado o interno) y un entorno corrosivo. El material se puede agrietar sin deformaciones significativas ni deterioro obvio del material. A menudo, la corrosión por picaduras está asociada con fenómenos de grietas de corrosión por tensión.

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Ejemplo: materiales que están sujetos a grietas de corrosión por tensión: 

Acero inoxidable en cloruros

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Latón en amoniaco

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Goma natural en ozono  Corrosión por fatiga:

 Tipo de corrosión en la cual los componentes metálicos de una estructura fallan debido a esfuerzos cíclicos aplicados en un ambiente corrosivo, tal como el agua salada. De acuerdo con esto, ocurrirá una rotura en el metal con esfuerzos considerablemente menores que la resistencia a la tracción del material. La fatiga por corrosión es la causa principal de fallas de las varillas de bombeo y de las sartas de perforación.

7.6 Organice la información y elabore un mapa conceptual del punto anterior (tipos de corrosión) Corrosión por cavitación

Lleva a la fragilización, la deformación y la fractura. La corrosión es similar a las picaduras. El material puede incluso quedar perforado como una esponja.

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Corrosión por pitting

Corrosión galvánica

TIPOSDE CORROSION Corrosión microbiol ógica

Es una forma de corrosión extremadamente localizada que conduce a la creación de pequeños agujeros en el metal, es difícil de detectar debido a que los pequeños agujeros pueden ser tapados por los productos de la corrosión Es un proceso electroquímico en el que un metal se corroe al estar en contacto directo con un tipo diferente de metal y ambos metales se encuentran inmersos en un electrolito o medio húmedo.

Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas.

Corrosión bajo tensión

Hace referencia a la influencia combinada del esfuerzo de tensión (aplicado o interno) y un entorno corrosivo. El material se puede agrietar sin deformaciones significativas ni deterioro obvio del material.

Corrosión por fatiga

Los componentes metálicos de una estructura fallan debido a esfuerzos cíclicos aplicados en un ambiente corrosivo, tal como el agua salada

CONCLUSIONES

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Se puede observar que existen diferentes métodos para disminuir la corrosión el acero

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Descubrimos con los experimentos que algunos elementos químicos pueden afectar de una manera más alta al acero en el proceso de corrosión, en algunos casos utilizando elementos de protección en las puntillas como (pintura o esmalte) se determinó que no eran del todo efectivos contra productos tan fuertes como el cloro.



Aprendimos cual seria la mejor manera de optimizar en gastos frente a como ayudar a que una tubería no tenga una corrosión rápida y se discutieron con los miembros del grupo diferentes métodos, como lo fueron utilizar inhibidores o pintura anticorrosiva.



Pudimos aprender que efectos tienen las aguas blandas y las aguas duras, como pueden afectar en la corrosión de una tubería.

1. BIBLIOGRAFIA

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

http://www.infocorrosion.com/index.php/infocorrosion-recomienda/item/445-metodos-que-seestan-aplicando-a-nivel-industrial-para-contrarrestar-la-corrosion

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http://blog.utp.edu.co/metalografia/proteccion-contra-la-corrosion3/

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https://repositorio.unican.es/xmlui/bitstream/handle/10902/11403/395000.pdf? sequence=1&isAllowed=y



https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8237/1/CorrTema11.pdf



https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/8237/1/CorrTema11.pdf

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https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n_galv%C3%A1nica  



http://www.fao.org/3/v5270s/V5270S08.htm

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https://glossar.item24.com/es/indice-de-glosario/articulo/item//corrosion-por-cavitacion.html 37

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http://www.infocorrosion.com/index.php/capacitacion/palabra-del-dia/item/720-corrosion-porpitting

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https://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm12/pfcm12_4_3.html 

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https://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/c/corrosion_fatigue.aspx

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https://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n#Corrosi%C3%B3n_microbiol%C3%B3gica

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