Date post: | 17-Jan-2016 |
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CORROSIÓN
CORROSIÓN
La corrosión ordinaria es el proceso redox por el cual los metales son oxidados por oxígeno, O2,
en presencia de humedad.
Existen otros tipos de corrosión aunque ésta es la más frecuente.
7.5
5.0
2.5
00 2 4 6 8 10
Oxígeno, ppm
49°C 32°C
9° C
Velocidad de
corrosión, en
mm por año de
penetración
Un aumento de la temperatura incrementa la corrosión.
EFECTOS DE LA CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO
Corrosión en el hierro:
• Oxid. (ánodo):
Fe (s) Fe2+
(ac) + 2e–
• Red. (cátodo):
O2(g) + 4 H+
(ac) + 4e– 2 H2O(l)
En una segunda fase el Fe2+
se oxida a Fe3+
:
4 Fe2+
(ac) + O2(g) + 4 H2O(l) 2 Fe2O3(s) + 8 H+
(ac)
CAUSAS : -Electroquímica .- Los metales se hallan en
contacto con medios electrolíticos, agua, soluciones salinas, humedad atmosférica o subterránea.
-Química.- Producida por las sustancias químicas, por los ácidos, las bases y sus sales.
-Bioquímica.- Producida por microorganismos, bacterias, algas, hongos, tienen lugar generalmente en objetos metálicos enterrados.
CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE CORROSIÓN
*CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MEDIO:
-Corrosión Química.- Metal reacciona con un medio no iónico (por ejemplo: oxidación en aire a alta temperatura, reacción con una solución de yodo en tetracloruro de carbono, etc. ).
-Corrosión Electroquímica.- Implica un transporte simultáneo de electricidad a través de un electrólito. A este importante grupo pertenecen la corrosión en soluciones salinas y agua de mar, la corrosión atmosférica, la corrosión en suelos, etc.
*CLASIFICACIÓN SEGÚN LA FORMA:
-Corrosión uniforme: El ataque se extiende en forma homogénea sobre toda la superficie metálica y la penetración media es igual en todos los puntos. Esta es la forma más benigna de corrosión pues permite calcular fácilmente la vida útil de los materiales corroídos.
mpy = milipulgada por año
Metales para manipular sustancias químicas, siempre que la corrosión sea uniforme se clasifican en tres grupos:
< 0,13 mm/año: Buena Resistencia a la corrosión son aptos para su empleo en piezas y elementos importantes como: asientos de válvulas, ejes de bombas, muelles entre otros.
De 0,13 a 1,3 mm/año: Satisfactoria resistencia a la corrosión su empleo en piezas y elementos como: depósitos, tuberías, cuerpos de válvulas entre otros.
> 1,3 mm/año: No son satisfactorios
El acero se corroe en el agua del mar a:
0,13mm/año T= 25 ° C
-Corrosión en placas: Incluye los casos intermedios entre corrosión uniforme y corrosión localizada. El ataque se extiende más en algunas zonas, pero se presenta aún como un ataque general.
-Corrosión por picado: Durante el picado, el ataque se localiza en puntos aislados de superficies metálicas pasivas, propagándose hacia el interior del metal en forma de canales cilíndricos. Este tipo de ataque, así como el intergranular y el fisurante, son las formas más peligrosas bajo las cuales se puede presentar la corrosión.
Una variación de la corrosión por picado es la denominada
corrosión en rendijas ( “crevice corrosion”). Se presenta en
uniones, intersticios, donde la renovación del medio corrosivo
solo puede producirse por difusión.
-Corrosión intergranular: Se presenta como una franja estrecha de ataque que se propaga a lo largo de los límites de grano.
-Corrosión fisurante: Se conoce como corrosión bajo tensiones. Se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y de tensiones mecánicas de tracción. Se forman fisuras que pueden ser intergranulares o transgranulares y que se propagan hacia el interior del metal, se puede llegar hasta la fractura del metal.
FORMAS DE MEDIR DE LA CORROSIÓN
-Métodos Electroquímicos.- Se realiza utilizando pequeñas muestras o “cupones”, los cuales se exponen en el lugar o lugares apropiados dentro de la planta o en una balsa en el puerto, etc.
-Métodos Físicos.- Inspección visual.
FORMAS DE PREVENIR LA CORROSIÓN CONTROL DE LA CORROSIÓN A BAJA
TEMPERATURA
-Consideraciones de Diseño.- Diseñar componentes de ingeniería y estructuras de tal manera que la corrosión sea menos probable.
Los recipientes
deben ser de
fondo cónico o
esférico para
facilitar el
vaciado.
-Inhibidores Solubles.- Remueven el oxígeno o promueven la pasividad, es decir,
estimula la formación de una capa superficial mediante la elevación del pH o del
potencial.
Acción de un inhibidor de
sal cromato al convertir una
zona anódica en cátodica
cuando se adhiere a ella. La
concentración de estas
sales se debe mantener sin
alteraciones.
-Protección Catódica.- Para controlar el proceso de corrosión de estructuras metálicas subterráneas o sumergidas se lleva a cabo de dos maneras:
1)Uniendo un material que sea más electronegativo que el que se desea proteger, conocido como protección catódica con ánodos de sacrificio.
2)Inyectando corriente directa negativa a la estructura que se desea proteger, conocido como protección catódica con corriente impresa.
El ánodo de sacrificio está formado por un metal con un potencial menor que
el del material a proteger, por lo que convierte a ese metal en un cátodo y evita
así la corrosión, es equivalente a un célula galvánica.
Ánodo auxiliar consiste en convertir al metal a proteger en un cátodo por
medio de una corriente eléctrica, es equivalente a una célula electrolítica.
-Protección anódica.- Consiste en crear una capa de óxido en
la superficie del metal que evite la corrosión. Se oxida el metal
de una forma controlada que hace que la capa de óxido que se
forme no deje pasar ni la humedad ni el oxígeno. Esto hace que
no pueda oxidarse.
Fe2+
(ac) + 2 e- → Fe(s) E º = - 0,44 V
Sn2+
(ac) + 2 e- → Sn(s) E º = - 0,14 V
Estaño
(cátodo)
Hierro
(ánodo)
Gota de agua
Protección catódica del estaño en contacto con el hierro
Herrumbre
Gota de agua
(ánodo)
Hierro
(cátodo)
Protección catódica del hierro en contacto con zinc
Fe2+
(ac) + 2 e- → Fe(s) E º = - 0,44 V
Zn2+
(ac) + 2 e- → Zn(s) E º = - 0,76 V
-Recubrimientos .Aceites y grasas .Recubrimientos de conversión, incluyendo
recubrimientos anodizados. .Recubrimientos inorgánicos: vidrios y
porcelanas vitreas. .Recubrimientos orgánicos.- Pinturas y lacas. .Recubrimientos metálicos.- Galvanizados,
cromados.
Pinturas
Recubrimientos
anodizados
CONTROL DE LA CORROSIÓN A TEMPERATURA ELEVADA
.Aleación: Fe - Al, Ni – Cr.
.Control atmosférico: atmósferas protectoras.
.Recubrimientos: aquel que permanece sólido a
temperatura elevada.
Materiales usados en la conducción de agua, sin y con
control de la corrosión.