Corrosión y mecanismos de protección Eric Pallero C.

Abstract The objective of this paper is to provide information about the different causes of corrosion, how to prevent it and its protection mechanisms. Even though corrosion has always existed, it became a serious problem when man discovered Metal. Nowdays, different studies tell us all about corrosion and how to prevent it so with help of technology we can take a good care of metal objects, such as tools, parts and even objects we use at home in our daily life. This paper shows us how to take care of metal so we can make our life safer and more comfortable.

Corrosión La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. La corrosión puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna.

Húmeda o electroquímica Clases de Corrosión Seca o química Húmeda o electroquímica

Corrosión seca: Intervienen: Pieza Ambiente Ataque directo Del medio al metal Agua No interviene la corriente eléctrica Intercambio de electrones sin necesidad del par galvánico . oxidándolo

Corrosión húmeda o electroquímica Por acción de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo. Hay una diferencial electroquímico para que ocurra entre los metales y ocurre un redox Metal mas electropositivo procederá como reducción y el otro oxidación. Transferencia de cargas elec. Por electrones del ánodo al cátodo en presencia ion electrolito en la sup. del metal, donde el ánodo(+) se oxida y la especie que se reduce cátodo (-) acepta los electrones.

Tipos de corrosión General o Uniforme Localizada

General o Uniforme Corrosión que produce un adelgazamiento uniforme de la pieza metálica en su superficie Atmosférica Corrosión galvánica Altas temperaturas Metales líquidos

Atmosférica: Se subdivide . La mas común y mas dañina Los metales están expuestos al oxigeno y a el agua. Su severidad aumenta si en la atmosfera si hay contaminantes: Sulfuro, sal y otros agentes nocivos Se subdivide Marinos Rurales Industriales

Marinos: Hay presencia del cloridro(sal) un ion que favorece la corrosión de muchos metales.

Rurales: El ambiente de menor corrosión atmosférica, bajos compuestos ácidos y otras sustancias corrosivas.

Sulfuros, nitrosos y agentes ácidos que promueven la corrosión industriales Sulfuros, nitrosos y agentes ácidos que promueven la corrosión Ambiente con gran presencia de partículas aerotransportadas: oxigeno Presiones parciales de oxigeno Salina diferenciada

Superficies expuestas al oxigeno diatónico disuelto en el aire Se favorece por las altas temperaturas, causa perdida de rendimiento y vida útil en maquinarias y metales Generalmente se da en calderas a vapor, maquinarias térmicas. Etc..

Por presiones parciales de oxigeno Se da por el oxigeno presente en tuberías Se encuentra sometido a distintas presiones. Esto producirá un diferencial de potencial. El área de menor presión parcial actuará como ánodo(oxidación) y la que tiene mayor presión actúa como cátodo (reducción) Así se da la transferencia de electrones del ánodo(+) al cátodo(-)

Cañería: que exploto por la presión del oxigeno

Salina Diferenciada: Este tipo de corrosión se lleva a cabo en diversos medios acuosos con concentraciones salinas de baja homogeneidad, calderas de vapor, etc. El metal esta expuesto a diferentes concentraciones de sal, la superficie de menor concentración salina se comporta como ánodo (oxida) y la de mayor concentración como cátodo (se reduce) captando los electrones y así efectuando el redox.

Corrosión galvánica: Tipo de corrosión acelerada se da cuando dos metales de diferentes potenciales eléctricos se encuentran en contacto formando el redox(pila galvánica). Metal más electropositivo se oxida (ánodo +)y el mas electronegativo se reduce ( cátodo -)

Corrosión por altas temperaturas: Hay metales que al estar expuesto a un gas oxidante forman una pequeña capa, producto de su combinación, esta capa actúa como un electrolito (sólido) que permite la corrosión en la superficie.

La corrosión con metales líquidos : Corresponde a una degradación de los metales en presencia de ciertos metales líquidos como el Zinc, Mercurio, Cadmio. (por ej., el amalgamamiento o fusión )

Ocurre en aéreas discretas o localizadas. Fisuras Picadura Fricción Cavitación Selectiva Microbiológica

Fisura o Crevice: (Ánodo estancado) Depende de un agente oxidante y otro por tensión. Se produce en pequeñas cavidades formadas por el contacto de la pieza de metal con otra formando espacios ideales para q se establezca la solución facilitadora de la corrosión.

Picadura o Pitting: El proceso de reacción anódica produce pequeñas picaduras en el metal en donde la corrosión se acelera. Ánodo pequeño esta presente contra un cátodo mucho mayor.

Por fricción o Fretting: Se produce por movimientos relativamente pequeños (como una vibración) de dos sustancias que al menos una es metálica, este movimiento provoca picaduras en la que se establecen los agentes corrosivos.

Por Cavitación: Se produce por la formación de burbujas en la superficie del metal en contacto con un líquido formando picaduras en forma de panal.

Selectiva: Actúa solo en metales nobles (Oro, Plata, Cobre) Los ataques de la corrosión dejan una capa que recubre el metal y hace parecer q no estuviera corroído el metal.

Microbiológica: Corrosión electroquímica, en la que organismos causan corrosión en superficies sumergidas. Especies hidrogeno dependientes usan el hidrogeno del agua causando diferencial de potencial (ferro bacterias)

Electroquímica o polarizada: En una misma superficie ocurre una diferencia de potencial y se produce el redox. Donde la zona mas electropositiva se oxida(ánodo) y la mas electronegativa se reduce(cátodo).

Control de la corrosión Selección de los materiales Concepción de la pieza Dominio del ambiente Uso de inhibidores de la corrosión

Selección de materiales: Cada metal tiene un comportamiento único ante la corrosión. Habrá que es coger el material adecuado resistente que no se corroa con facilidad en el ambiente que va estar expuesto.

Concepción de la pieza: Ver un diseño adecuado de la pieza, eficiente. Debe estar en buen estado. Se debe prever su rendimiento promedio o vida útil y su posterior mantención.

Dominio del ambiente: Esta etapa esta ligada con la selección de materiales Hay que controlar ciertos parámetros que influyen en la corrosión: acidez, temperatura. Hacer una buena planificación de lo q se va a hacer. Ver sistemas de calefacción, aislamiento, drenado, limpiado adecuados para que sean fáciles de realizar sin riesgo de corrosión.

Productos que actúan formando películas sobre la superficie del metal Inhibidores: Productos que actúan formando películas sobre la superficie del metal Pinturas anticorrosivas Exposición a soluciones reductoras Recubrimientos Usos: en disipadores de calor, radiadores, torres de enfriamiento, calderas, tuberías, tanques contenedores, etc.. O bien entregando sus electrones al medio (ánodos sacrificables)

Pinturas anticorrosivas: Actúa aplicando películas de fijación (aislamiento) que protegen al metal mientras este protegido.

Exposición a soluciones reductoras: La pieza metálica se expone a elementos químicos (desengrasantes, detergentes), formando micropelículas químicas estables (se oxidan a cambio de la pieza)

Recubrimientos Inorgánicos Orgánicos Metálicos

Recubrimientos Inorgánicos: Se recubre el metal con plásticos, vidrio , cerámicos protegiéndolo del medio. Desventaja: si se rompe y se expone se corroerá en forma rápida.

Recubrimientos Orgánicos: Pinturas , lacas, barnices orgánicos, protectores de la corrosión, por ser orgánicos protegen mas al metal de la corrosión, por prever barreras firmes y tenaces. Desventajas: si es que se disuelven dejan al metal desprotegido.

Recubrimientos Metálicos: Se le aplican al metal capas fijas de otro metal que actúa como ánodo sacrificable. Ánodos galvánicos Galvanoplastia Galvanismo o protección catódica.

Algunos ánodos galvánicos: Magnesio: Zinc: Aluminio: Se ocupa en oleoductos, pozos y tanques (máx. 3000 ohm-cm) Estructuras metálicas inmersas en el mar (resistividad máx1000 ohm-cm) También para estructuras inmersas en agua de mar .

Relleno Backfill: Relleno que mejora las condiciones de los ánodos en sistemas enterrados. Promueve mayor eficiencia, Desgaste homogéneo del ánodo, mantiene la humedad cte. Compuesto de yeso, bentonita, sulfato de sodio

Galvanoplastia: Se recubre la pieza con una película de otro metal cuyo potencial de reducción es más estable. Un ejemplo es el cromado usado en la industria automotriz.