corrosion costos a considerar por efecto de la corrosion pérdida directa por daño a estructuras...

CORROSION

COSTOS A CONSIDERAR POR EFECTO DE LA CORROSION

Pérdida directa por daño a estructuras metálicas

Costos debido al sobrediseño Costos de mantención Pérdida por corte de servicio Costo por accidentes Pérdida de eficiencia Contaminación del producto

Tres requisitos Electrolito Electrodos

Anodo Cátodo

Paso de electrones

PROCESO DE CORROSION


Ánodos y cátodos existen en toda la superficies de hierro y acero,formados por imperfecciones en la superficie, falta de homogeneidad, cortes frescos y formación de óxido rojo

TIPOS DE ANODOS Y CATODOS

• Dos metales diferentes en contacto

• Metal sometido a tensiones

• Corte fresco de un metal versus metal antiguo

• Variaciones en densidad y composición

• Oxido micro escala versus acero


TIPOS DE CELDA GALVANICA

• Celda con electrodos diferentes

•Celdas de concentración

•Celda de aireación diferencial


Serie de galvánica de los metales

1. Magnesio 7. Cobre,bronce

2. Aluminio 8. Grafito

3. Zinc 9. Platino

4. Acero,hierro 10. Oro

5. Hidrógeno

6. Plomo

1: mayor reatividad 7: menor reactividad

Iones de hidrógeno positivos

Iones negativo hidróxilo


Electrolito El agua conduce la corriente

Anodo Electrolito Catodo


Agua

Electrodos Anodo Catodo

Electrolito(Agua)

Catodo (protegido)

corriente

- +

Anodo(corrosión)

Los electrones Fluyen de ánodoA cátodo


Paso de e-

Para completarEl circuito


Paso de electrones para

Completar el circuito Puede ser en el mismo metal

Por contacto fisico entre diferentes metales

Fe - 2e Fe++ (iones ferrosos) Fe++ + 2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + 02 + 2H2O 4Fe(OH)3

FeFe

Fe(OH)Fe(OH)Fe(OH)Fe(OH)

2

2

2

2

O 2

2H O8 e

Flujo de e-Flujo de e-Flujo de e-

ee 22

++

++

__ _

_ _ _OHOH

_

_

Las reacciones de oxidación(corrosión) ocurren en el ánodo

Ionización de hierro por pérdida de 2e-

Formación de la formaInestable: Fe(OH)2

Fe(OH)2 se combina con el oxígeno y forma óxido


2H O

2H+ + 2e H2 4H+ + O2 + 4e 2H2O O2 + 2H2O + 4e 4OH-

Flujo de e-Flujo de e-

Flujo de e-

_O

H

H

+

+

H +

H +

H +

H +2

_e

e

_e

_e _e

_e

_e

_e

_e

_e

O2

H O

H O2

2

+ + +

Reacción de reducción (protección) ocurre en el cátodo


Electrones que llegan al cátodo neutralizan algunosIones hidrógeno

Anodo* Catodo**

AnodeCatodo

* - FeO - 2e Fe++

** - 2H+ + 2e 2HO H2

Lado caliente

Zona no caliente

Mezcla vapor-agua

OH

FeO

OH

Fe++

OH

OH

OH

H+

H+

HO

HO

H2

OHOH

OH



Corrosión por el agua debida a:

Contenido de oxígeno Alcalinidad/Acidez(pH)

Gases disueltos(O2,CO2) Ión cloruro

OXIGENO DISUELTO

Picaduras por oxígeno

Pri´mera causa de la corrosión

CORROSION POR OXIGENO

Ocurre en cualquier parte del sistema

Fácil de reconocer por la formación de pidaduras profundas

Pitting

Fase gaseosa-aire oxígeno

Fase líquida :oxígeno-agua

+ Catodo+

High O2

OH OH

Fase sólida

Gas

Liq

uid

So

lido

+ Catodo +

+ Anodo +

e e e e

H

HO2

tubérculo poroso formado porLos productos de reacción

High O2

OH

O2

HFe (OH)3

Fe3O4

Fe(OH)2

Crater

Fe++

H+H+

H2 H2

PICADURAS-CELDA DE AIREACIÓN DIFERENCIAL

CORROSION POR PICADURAS

Velocidad de corrosión,en

mm por año de penetración

7.5

5.0

2.5

00 2 4 6 8 10

Oxígeno, ppm

49C 32C

9C

EFECTOS DE LA CONCENTRACION DE OXIGENO

Un aumento de la Temperatura incrementa La corrosion

DEPOSITO BAJO CORROSION

Disolución del metalVisto desde el interiorDe la tubería

CORROSION GENERAL

Las celdas de corrosión están esparcidaspor una superficie muy amplia

Común cuando el metal está en contactoCon soluciones ácidas

La presencia de cloruros acelera el Proceso de corrosión

ACCIÓN DE LOS CLORUROS

O2 + 2H2O + 4e 4OH-

2FeO Fe++ + 4e-

2FeO + O2 + 2H2O 2Fe++ + 4OH-

O2 + 2H2O + 4e 4OH-

Fe++ Fe+++ + e / 4

4Fe++ + O2 + 2H2O 4Fe+++ + 4OH-

Fe+++ + 4Cl- FeCl4- Formación de complejo muy estable que

Consume iones Fe+++ acelerando la disolución del hierro

)(

)()(

2

42

O

OHFeK

)()(

)()(

2

4

44

OFe

OHFeK

Sistemas de enfriamiento / Inhibidores de corrosión

Cromatos / Dicromatos Nitratos Fosfatos Molibdatos Aceites solubles Silicatos

INHIBIDORES DE CORROSION (reacciones básicas )

Cromatos2 Feº + 2 Na2CrO4 + 2H2O Fe2O3 + Cr2O3 +

4NaOH

Nitritos2 Feº + NaNO2 + 2H2O Fe2O3 + NaOH + NH3

HidracinaN 2 H 4 + O 2 2H 2 O + N2

Sulfito

Na 2 SO 3 + 1/2 O 2 Na 2 SO 4

Soluble Oil

CONTROL DE LA CORROSION EN LOS SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO

Anodos de sacrificio Aceites solubles Cromatos Silicatos Nitrito - Borato ( Liquidewt )

Nitrito de sodio protección del acero Borato de sodio Mantiene la alcalinidad Toliltriazol protección de

aleaciones de cobre Silicato de sodio protección de aluminio

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