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.

EFECTOS DE LA CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO 7.5 5.0 2.5 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.

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.

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. > 0,13 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 -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 punto. -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 -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.

Protección catódica del estaño en contacto con el hierro Gota de agua Herrumbre Estaño (cátodo) Hierro (ánodo) Fe2+(ac) + 2 e- → Fe(s) E º = - 0,44 V Sn2+(ac) + 2 e- → Sn(s) E º = - 0,14 V

Fe2+(ac) + 2 e- → Fe(s) E º = - 0,44 V Protección catódica del hierro en contacto con zinc Gota de agua Hierro (cátodo) (ánodo) 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.