FORMAS, MECANISMOS Y PREVENCION DE LA CORROSION

JAVIER RICARDO MENDOZA

CORROSIONDefinicin:

Reaccin qumica o electroqumica de un metal o aleacin con su medio circundante, con el consiguiente deterioro de sus propiedades.

No siempre involucra un cambio de peso o deterioro visible

IMPORTANCIA

EFECTOS EN ACTIVIDADES HUMANAS

Industrias qumica, petroqumica, transportes, aeroespacial, naval, construccin civil, telecomunicaciones, medicina, patrimonio cultural, medio ambiente

Econmicas:

- Reemplazo o reposicin de maquinarias, equipos e instalaciones corroidas

Mantenimiento preventivo

Sobrediseo

Paralizacin de planta

Contaminacin de productos

Daos a equipos adyacentes

Perdida de eficiencia

Interrupcin en comunicacin

IMPORTANCIA

COSTOS

Sociales:

Seguridad incendios, explosiones, escape de productos txicos... Prdida de vidas humanas

Salud contaminacin ambiental

Perdida de recursos naturales metales, minerales, combustibles usados en fabricacin

Patrimonio cultural

Apariencia desagradables a la vista

IMPORTANCIA

COSTOS

POR QU SE CORROEN LOS METALES?

Mineral

Transformacin

uso

CORROSIN

E E

La fuerza impulsora que hace que los metales se corroan es

una consecuencia natural de su inestabilidad en la forma

metlica

FACTORES QUE LLEVAN A LA CORROSION

Factores inherentes al medio corrosivo

Factores inherentes al material

Temperatura

Naturaleza del medio (s-l-g)

Concentracin de oxgeno

pH

Humedad

Contaminantes

Accin de microorganismos

Corrientes externas

Tensiones aplicadas

Naturaleza del metal o aleacin

Presencia de inclusiones en la superficie

Homogeneidad de su estructura

Tratamientos trmicos

Tensiones residuales

Grietas o defectos superficiales

Incrustaciones de xidos o poros

CLASIFICACIN DE LA CORROSIN

Naturaleza del medio

Mecanismo de

corrosin

Apariencia del

material

Gaseosa

Atmosfrica

Lquida

Subterrnea

Qumica

Electroqumica

General

Galvnica

Hendidura

Picado

Erosin

Cavitacin

Selectiva

Biolgica

Intergranular

Bajo tensin

Fatiga

CORROSIN SEGN LA APARIENCIA DEL METAL

Uniforme

BiolgicaPicado

Galvnica Erosin Hendidura

Intergranular

Bajo tensin Fatiga Cavitacin

APARIENCIA

Localizada

CORROSIN GENERAL O UNIFORME Es un ataque homogneo

Permite calcular la vida til

Produce un deterioro aceptable.

La velocidad de corrosin es funcin de la naturaleza del metal, humedad, presencia de contaminantes

PREVENCIN DE LA CORROSIN

MATERIALES Y RECUBRIMIENTOS

PROTECTORES

PREVENCIN DE LA CORROSIN

El tiempo ms efectivo para prevenir la corrosin es durante el diseo

Factores

Condiciones del medio comp qca, T

Aspectos fsicos Esfuerzos, soldadura, uso

Mtodos de prevencin de la corrosin

Seleccin

Material

Mtodo de prevencin adecuado

Factor econmico

Datos de corrosin se derivan de diversas fuentes

Diseos previos (plantas o aplicaciones similares)

Datos del fabricante

Datos en publicaciones

Desarrollos especializados

Diseo de nuevos equipos y materiales

El diseador debe estar actualizado en las innovaciones que permitan resolver problemas no tratados en el pasado

Naturaleza y composicin de los materiales

Se deben considerar las condiciones extremas que puedan cambiar los materiales. Ej: agentes agresivos como los cidos.

PREVENCIN DE LA CORROSIN

PREVENCIN DE LA CORROSINCorrosin General

Incrementar el espesor, controlar la composicin, conformacin de recipientes, P.C combinada con recubrimientos, drenajes de aguas, evitar arrastre de contaminacin por aire, accesos para mantenimiento y reparacin, evitar las esquinas.

Corrosin Atmosferica:

Seleccin de materiales apropiados en el diseo

Cambios de ambiente (uso de inhibidores, control de PH, desaireacin).

Recubrimientos metlicos o pinturas

Tcnicas electroquimicas:

a. Proteccin anodica

b. proteccin catdica

PREVENCIN DE LA CORROSINGalvanica:

Seleccin de materiales

Efecto de rea

Precaucin con recubrimientos

Inhibidores

Proteccin catdica

Diseo

Aislamiento

Erosion Cavitacion:

Mitigar turbulencias

Ajustar capacidad de bombeo y dimensiones de tubera

Evitar cambio de direccin

Usar curvas y evitar ngulos

Usar deflectores (disminuir velocidad)

Evitar soldaduras dentro de la tubera

Es una forma de ataque que ocurre pordisolucin preferencial de las zonas de loslimites de grano de una metal o aleacin. Elataque intragranular se presenta ennumerosos sistemas como aleaciones deAluminio, aceros inoxidables, aleaciones conbase en nquel. El material se fragiliza odebilita en los bordes del grano y se desintegrao pierde resistencia mecnica.

CORROSION

CORROSION INTRAGRANULAR

CORROSION MICROSCOPICA

CORROSION

CORROSION INTRAGRANULAR

PREVENCION Utilizar aceros inoxidables con contenido de carbono

menor al 0.03%.

Solubilizar los carburos mediante tratamiento trmico a1121C durante media hora, el cual no permite laprecipitacin.

Emplear aceros inoxidables estabilizados con elementoscomo titano, niobio o tantalo que tienen afinidad alcarbono y el cromo.

Es la accin combinada de u esfuerzo detensin y un ambiente corrosivo. Semanifiesta en forma de grietas y fisuras quepenetran perpendicularmente a la direccinde esfuerzo mximo de tensin y que sepropaga a travs de los granos. La superficiemetlica no muestra indicios de ataque.

CORROSION

CORROSION POR ESFUERZO

CORROSION POR ESFUERZO

CORROSION

CORROSION POR ESFUERZO

VARIABLES QUE INFLUYEN EN LA CORROSION BAJO TENSIONES

Las Tensiones Mecnicas

Medio Corrosivo

La Temperatura

CORROSION POR ESFUERZO

PREVENCION Minimizar las tensiones mecnicas residuales o aplicadas.

Eliminar los iones agresivos o competentes del medio que inducen el fenmeno.

Utilizar recubrimientos orgnicos que acten como barrera al medio agresivo.

Usar materiales de ensamble con coeficientes similares de expansin.

Es un fenmeno catdico, en donde lostomos de hidrogeno pueden producirsesobre una superficie metlica en un ambienteacuoso por una reaccin catdica en unproceso de corrosin o en soluciones acidas dedecapado. Algunos de estos tomos deHidrogeno se combinan para formarhidrogeno molecular sobre la superficie delmetal, gas que es liberado al ambiente.

DAO POR HIDROGENO

CORROSION

Fig. Ataque por hidrgeno en lasoldadura de la pared interior de untubo de acero al carbono queconduce vapor a 1800 psi. La zonacorroda est cubierta por productosde la corrosin

DAO POR HIDROGENO

Fig. Aspecto de la fracturaintergranular en un tubo decaldera, de acero al carbonoque fall debido a fragilizacinpor hidrgeno.

DAO POR HIDROGENOPREVENCION

Utilizar aceros limpios.

Usar revestimientos resistente a la penetracin del hidrogeno.

Remover sulfuros, compuestos de arsnico, fsforos y cianuros.

Usar Inhibidores de corrosin.

Controlar la densidad de corriente en los recubrimientos electrolticos.

CORROSION

Hendidura:

Diseo de uniones, soldadura de uniones

Evitar acumulacin de lquidos

Limpieza y remocin peridica

Drenaje completo

Sustitucin de aleacin de menor Rcorr (es preferible una tasa predecible a localizada inpredecible)

Fatiga:

Disminuir los esfuerzos cclicos

Evitar entallas

Utilizar encubrimientos de sacrificio(cinc, cadmio sobre acero).

Proporcionar suficiente flexibilidad para reducir sobreesfuerzos debido aexpansin trmica, vibracin, choques y trabajo de la estructura o equipo

Utilizar inhibidores de corrosin

Seleccionar materiales apropiados

Usar chorro de perdigones el cual induce esfuerzos de compresin en lasuperficie y tiende a reducir la fatiga por corrosin.

PREVENCIN DE LA CORROSIN

Inhibidores y Pasivadores

INHIBIDOR: es toda sustancia que seagrega, a un medio, para evitar lacorrosin, o disminuir la velocidad dela misma.

PASIVADOR: es toda sustancia queproduce una pelcula no porosa sobrelas piezas metlicas, evitando lacorrosin.