ingenieria de la corrosion

REVISIÓN: 2007

ASIGNATURA: INGENIERÍA DE LA CORROSIÓN

ESPECIALIDAD: QUÍMICA

ÁREA DE CONOCIMIENTO: INGENIERÍA

CARRERA: INGENIERÍA

Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Código Semestre

U.C.

Densidad Horaria

Pre-Requisito

H.T. H.P. H.L.4903337 4901326

2 2 0VII 3

2

INTRODUCCIÓN

La corrosión tiene por objeto investigar el deterioro de los metales por la acción del medio en que se usan. Tiene un gran interés práctico, ya que se ha comprobado mediante estudios hechos en numerosos países que los perjuicios causados por la corrosión equivalen del 1.5 al 3.5 por ciento del producto bruto nacional (PBN).

Sin recurrir a medios extremos, sino considerando sólo la atmósfera, se encuentra que la mayoría de los metales en contacto con el medio ambiente forman un sistema termodinámico inestable. Con la única excepción de los metales nobles, todos los demás metales en contacto con el aire debieran reaccionar y transformarse en óxidos. Así, de acuerdo con la termodinámica, los metales no se podrían usar en una atmósfera como la terrestre. Aunque la termodinámica indique la posibilidad de una determinada reacción, no dice nada acerca de la velocidad a que va ocurrir. Es precisamente el hecho de que ciertas velocidades de reacción son lentas, lo que permite utilizar metales en la vida diaria. La termodinámica puede servir como orientación, pero el estudio cinético es el más significativo en corrosión. Desde el punto de vista cinético se puede decir: todos los metales pueden ser usados siempre que su velocidad de deterioro sea aceptablemente baja . De este modo en corrosión se estudia la velocidad con que se deterioran los metales y las formas de control de dicha velocidad.

DATOS GENERALES DE LA UNIDAD CURRICULAR

ESCUELA: INGENIERÍA QUÍMICA.

DEPARTAMENTO: QUÍMICA.

CÁTEDRA: INGENIERÍA DE LA CORROSIÓN.

CÓDIGO: 4903337

UBICACIÓN: 7mo. SEMESTRE

PRELACIONES: 4901326

NÚMERO DE ALUMNOS: 50 APROX.

DURACIÓN DEL CURSO: 18 SEMANAS

NÚMERO DE HORAS DE CLASE SEMANALES:

H.T.: 02 HORASH.P.: 02 HORAS.

Diagra

Hojas de calculo.

3

PROPÓSITOS

Facilitar en los estudiantes el desarrollo de una actitud participativa, crítica y creativa en el aprendizaje de la unidad curricular.

Promover el desarrollo de las habilidades, destrezas y aptitudes relacionadas con el desempeño profesional del ingeniero químico para lo cual se prepara el estudiante.

Adquirir el conocimiento de la terminología empleada en el campo de la ingeniería de la corrosión como una herramienta más de su especialidad.

Contribuir al proceso de formación integral y eficiente del estudiante, según el enfoque de enseñanza-aprendizaje y los fines que se persiguen en la conformación del perfil profesional egresado de la escuela de ingeniería química del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”.

OBJETIVOS TERMINALES DE LA UNIDAD CURRICULAR

Mediante esta unidad curricular, los alumnos analizarán los aspectos fundamentales de

los fenómenos de la corrosión y la metodología de la ingeniería para el control de dichos

fenómenos y su prevención con métodos de protección actualizados.

Estarán en capacidad de evaluar y controlar el fenómeno de la corrosión en sus diferentes

formas y mecanismos; aplicando los conceptos, criterios y técnicas existentes en el ramo

industrial, de tal forma que podrá minimizar los efectos perjudiciales de la misma en todas

sus fases de actuación.

4

RECURSOS

Humanos:

- Un especialista de ingeniería química o Lcdo. en química.- Un tutor académico. Director de escuela a dedicación exclusiva.- Un asistente de laboratorio para preparación de las prácticas, a dedicación parcial.- Una secretaria.

Planta Física:

- Salones de clases.- Laboratorio de química, equipado con campana extractora, material de vidrio,

suministro de gas y agua.- Departamento de reproducción.

Materiales:

1. Equipos para apoyo audiovisual: 1.1 Retroproyector. 1.2 Proyector de diapositivas.

1.3 Rotafolio.1.4 Pizarrón porcenalizado o no, así como 03 marcadores para el mismo.1.5 Fotocopiadora.

2. Equipos para realización de prácticas:2.1 Campana extractora de gases tóxicos.2.2 Destilador de agua construido de vidrio.2.3 Material de vidrio (vaso de precipitado, erlenmeyer, cilindros entre otros).2.4 Medidores de pH.2.5 Voltímetros.2.6 Ánodos y cátodos.2.7 Conectores eléctricos y cables con terminales.

5

ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN

Antes de iniciar el proceso de enseñanza – aprendizaje (E-A), para verificar los conocimientos mínimos que deben tener los estudiantes como un pre-requisito a la asignatura, o detectar alguna deficiencia y diseñar las actividades de nivelación, se considera pertinente aplicar una prueba diagnóstica a los estudiantes antes de iniciar la materia; es de tipo escrito y estructurada para evaluar aptitudes deseables que puedan desarrollarse durante el desenvolvimiento del contenido programático.

Posteriormente se buscará informar a los estudiantes de su situación inicial mediante la presentación de la distribución porcentual de los resultados de la prueba diagnóstica. Estas pruebas son devueltas a cada estudiante de manera que cada uno revise y estudie con el propósito de alcanzar su nivelación.

Continuando con el propósito u objetivo de enfocar integral y progresivamente la evaluación, se realizará una evaluación formativa durante el desarrollo del proceso E-A para identificar los logros y reforzarlos, o las deficiencias y re-orientar con otros recursos alternos sobre la misma temática con el fin de facilitar y afirmar cada etapa del aprendizaje, sobre todo en el caso de que un conocimiento sea base para otros.

La nota definitiva de la asignatura corresponde a una evaluación sumativa de las diferentes actividades y pruebas aplicadas durante el desarrollo de los temas, asignando seis exámenes escritos repartidos a lo largo de los tres cortes en que se divide el período o semestre, esto según el cronograma de exámenes y evaluaciones planteadas.

Las notas de la unidad curricular serán ponderadas en un 100 por ciento la teoría. La aplicación del examen recuperativo se acoge al reglamento vigente en el instituto.

6

UNIDAD Nº 1

CORROSIÓN

DURACIÓN: 3 SEMANAS EVALUACIÓN: 10%

OBJETIVO TERMINAL DE LA UNIDAD

Al finalizar la unidad, los alumnos establecerán la terminología dentro del área de la corrosión, las unidades de medición y la prevención de las mismas.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Explicar la introducción a la corrosión. 2. Establecer la terminología y los parámetros dentro del área de corrosión. 3. Determinar las unidades de medición.

4. Diferenciar los tipos de corrosión y determinar la protección en cada caso.

4. Establecer la importancia de la prevención de la corrosión.

5. Resaltar el aspecto e importancia económica de la corrosión.

6. Destacar la corrosión en la industria y sus procesos.

CONTENIDO PROGRAMÁTICO

Definición de la corrosión.

Causas de la corrosión.

Tipos de corrosión, uniforme o generalizada y localizada.

Forma o métodos de la prevención de la corrosión.

Como influye la economía de un país el fenómeno de la corrosión.

Como son clasificadas las pérdidas económicas ocasionadas por la corrosión

en la industria y sus procesos.

7

UNIDAD Nº 2

FUNDAMENTOS DE ELECTROQUÍMICA

DURACIÓN: 3 SEMANAS EVALUACIÓN: 20%


Al finalizar la unidad, los alumnos analizarán los fenómenos electroquímicos y electrocinética que se encuentran relacionados con la corrosión y los diferentes métodos de la prevención de la misma. Así como identificará los principios que gobiernan la corrosión electroquímica estableciendo, según sea el caso, los factores que más influyen en ella.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS1. Analizar el fenómeno electroquímico y su relación con la ingeniería de la corrosión.

2. Analizar los factores electrocinéticos relacionados con la corrosión y la prevención.

3. Interpretar el equilibrio dinámico de óxido - reducción que se establece cuando se

sumerge un metal en un electrolito.

4. Comprender los aspectos electroquímicos inherentes a la corrosión.

5. Establecer la diferencia de potencial a través de las interfases electrizadas.

6. Identificar el potencial de equilibrio de un electrodo.

7. Reconocer la reacción electroquímica.


Definir electroquímica.

Cambio de energía libre.

La celda electroquímica.

Fuerza electromotriz.

Ley de Nerst y Faraday.

Cela galvánica.

Celda o electrodo de referencia.

Polarización. Concepto, Celda polarizada. Diagrama de polarización. Causas ecuación de

Tafel.

Influencia de la polarización sobre la velocidad de corrosión.

Pasividad. Concepto. Características. Teorías.

8

UNIDAD Nº 3

TÉCNICAS Y EQUIPOS DE MEDICIÓN DE LA

CORROSIÓN

DURACIÓN: 4 SEMANASEVALUACION: 20%

OBJETIVO TERMINAL DE LA UNIDADAl finalizar la unidad los alumnos podrán analizar los tipos y propósitos del monitoreo de la corrosión, así como los factores esenciales del mismo. Además podrán aplicar las diferentes técnicas y conocer los equipos para cuantificar la velocidad de corrosión en un sistema. Diferenciando sus ventajas, aplicaciones y limitaciones.


1. Explicar las diferentes técnicas y equipos utilizados para la medición de la corrosión.

2. Determinar las características y efectos del ataque atmosférico indicando los tipos de

atmósferas existentes y sus métodos preventivos.

3. Explicar los diferentes efectos del medio: corrosión de agua, suelos y atmosféricas.

4. Señalar las técnicas y equipos utilizados para cuantificar la velocidad de corrosión.

5. Establecer los criterios para optimizar la selección de los métodos de control de la

corrosión interna.

6. Describir los métodos de protección y monitoreo adecuados al manejo del fluido.

7. Establecer facilidades mínimas, necesarias para la instalación de los sistemas de control

de la corrosión.


Técnicas, equipos de ensayos y medición de la corrosión.

Velocidad de la corrosión. Definición según NACE, normas y aplicaciones en la

industria.

Efectos del medio. Corrosión de agua y suelos.

Corrosión atmosférica.

Herramientas empleadas para determinar la velocidad de la corrosión interna.

Criterios para optimizar los métodos de control de la corrosión.

Diseño, operaciones y/o mantenimiento, prever el posible alcance de éste en cuanto a

protección y monitoreo de la corrosión interna.

9

UNIDAD Nº 4

MATERIALES. SELECCIÓN DE MATERIALES

DURACIÓN: 2 SEMANA EVALUACIÓN: 10%


Al finalizar la unidad los alumnos identificarán los materiales metálicos más adecuados para aplicaciones específicas, reconociendo las ventajas y limitaciones de cada uno de ellos así como sus aplicaciones más comunes.


1. Seleccionar el tipo de material utilizable según el medio de trabajo a utilizar.

2. Enunciar los diferentes tipos de procesamientos, clasificación y aplicaciones de los aceros inoxidables.

3. Explicar los diferentes procesamientos, clasificación y aplicaciones de las aleaciones

de aluminio. 4. Señalar los Normas y organismos internacionales relacionados con el control de la

corrosión


Materiales más utilizables según el medio de trabajo.

Factores que actúan en la corrosión de un metal.

Influencia de los tratamientos mecánicos y tratamientos térmicos.

Aceros y fundiciones. Efectos principales que se destacan en los aceros al cromo.

Aceros inoxidables.

Aleaciones tales como Aluminio, magnesio, plomo, entre otros.

Resistencia a la corrosión de los aceros inoxidables.

Normas y organismos internacionales relacionados con el control de la corrosión.

10

UNIDAD Nº 5

TÉCNICAS DE PREVENCIÓN Y CONTROL

DE LA CORROSIÓN.

DURACIÓN: 3 SEMANASEVALUACIÓN: 20%


Al finalizar la unidad, los alumnos identificarán los diferentes métodos de protección catódica, reconociendo la metodología de cálculo para dimensionar el sistema de protección elegido. Diferenciando sus ventajas, aplicaciones y limitaciones.


1. Explicar las diferentes técnicas de control de la corrosión.

2. Instaurar la terminología protección catódica por ánodos de sacrificio y corriente

impresa; y sus aplicaciones.

3. Instruir la terminología protección anódica y sus aplicaciones.

4. Establecer el criterio de la selección de materiales.


Fundamento de la protección catódica.

Protección catódica por ánodos de sacrificio y corriente impresa.

Características de un ánodo de sacrificio. Relleno Backfill.

Consideraciones de diseño para la protección catódica en tuberías enterradas.

Aplicaciones y criterios de la protección catódica.

Protección anódica, definición y aplicaciones.

Criterio de la selección de materiales como factor decisivo en el control de la corrosión.

11

UNIDAD Nº 6

TÉCNICAS DE PREVENCIÓN Y CONTROL

DE LA CORROSIÓN

DURACIÓN: 2 SEMANASEVALUACIÓN: 20%

OBJETIVO TERMINAL DE LA UNIDADAl finalizar la unidad, los alumnos seleccionarán el método de protección adecuado según una aplicación específica, analizando los diferentes métodos de protección mediante recubrimientos superficiales y/o aplicación de inhibidores de corrosión; podrá diferenciar sus características, sus ventajas y limitaciones así como los campos de aplicación más comunes para cada uno de ellos.


1. Definir inhibidor de corrosión, clasificación, propiedades, efectos sobre los procesos de

corrosión, interacciones y señalar sus diferentes usos y aplicaciones.

2. Expresar la aplicación de los inhibidores en los diferentes sistemas y sus problemas.

3. Enumerar todos los productos que se comercializan a través de un listado.

4. Definir recubrimientos o revestimientos industriales, clasificación y propósitos.

5. Reproducir normas internacionales (SSPC) para la correcta preparación de las

superficies metálicas donde se aplican revestimientos.

6. Componentes de las pinturas, aplicaciones y clasificación.


Concepto de inhibidores de corrosión, clasificación, propiedades y sus aplicaciones.

Inhibidores de corrosión y polarización electroquímica; inhibición y el ambiente.

Problemas en la aplicación y aspectos económicos de la inhibición.

Fundamento de los revestimientos y sus aplicaciones.

Recubrimientos metálicos, inorgánicos, orgánicos y mixtos.

Preparación de superficie para recubrimiento; Normas SSPC, NACE, SIS Y COVENIN.

Recubrimientos sintéticos o pinturas, descripciones mas comúnmente usados.

Clasificaciones, aplicaciones, ventajas y desventajas.

12

SUGERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS

AVALLONE, Eugene. BAUMEISTER, Teodoro. Manual del Ingeniero Mecánico. Octava

edición. Ediciones McGraw-Hill. Volumen I. P. 6-106

AVNER. Introducción a la Metalurgia Física. Segunda edición. Ediciones McGraw-Hill.

México. 1988. P. 578

EVANS, Ulick R. The Corrosion And Oxidation Of Metals: Scientific Principles And Practical

Applications. Inglaterra: Edward Arnold, 1981. 1094p.

EVANS, Ulick R. Corrosiones metálicas. España: Reverte, 1987. 318p.

FLINN, Richard. TROJAN, Paul. Materiales de Ingeniería y sus aplicaciones. Ediciones

Calypso. 1982. P. 405-406

GUÍA DE PROGRAMA DE INGENIERÍA DE CORROSIÓN. Centro de Estudios de

Corrosión. Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela. 2000.

GONZÁLEZ, J. Control de la corrosión. Estudio y medidas por técnicas electroquímicas.

Madrid. 1989. P. 1

GONZÁLEZ, J. Teoría y práctica de la lucha contra la corrosión. Editorial CSIC. Madrid.

1984. P. 1-7

GONZALEZ, J.A y MOLINA, A. Control De La Corrosión Intergranular En Aceros Inoxidables

Auténticos Sensibilizados. En: Revista De Metalurgia. Madrid: Vol.30, No.03, May-Jun. p145-

149.

JONES, Denny. Principles and prevention of corrosion. Segunda edición. P. 3,4

PEROZO, Alberto. Guía de mantenimiento industrial. Tema 1, Parámetros de mantenimiento.

P. 4-8

POURBAIX, Marcel. Lecciones de corrosión electroquímica. Tercera edición. 1987. P. 1-23

UHLIGH, Hebert. Corrosión y control de corrosión. Traducido por Aguilar, Eduardo.

Ediciones Urmo. España. 1979. P. 14-17.

UHLIG, Herbert H. Corrosion handbook. Estados Unidos: John Willey, 1948. 1188p

ingenieria de la corrosion

Documents