Ver 3ª PARTE
FORMAS
DE LA CORROSIÓN
Corrosión
uniforme contra corrosión localizada:
El ataque por corrosión en las
superficies metálicas puede ser uniforme o localizada, donde la mayor parte de
la superficie del metal queda casi sin afectar mientras ciertas áreas
localizadas son atacadas a muy alta tasa con rápida penetración en la sección
del metal. La corrosión uniforme ocurre durante la corrosión de un metal en un
ácido, álcalis, y durante la exposición de ciertos metales al ambiente natural
como aire, suelo, etc. En general, la corrosión uniforme tiene lugar cuando el
metal y sistema ambiental son homogéneos; es decir, el metal es uniforme en
composición y estructura, y la naturaleza del ambiente (composición,
concentración de oxígeno, acidez/alcalinidad), temperatura, velocidad, etc. Son
las mismas en todas las partes de la superficie del metal. A la inversa, en
muchos metales y sistemas ambientales, debido a heterogeneidades en el metal o
variaciones en el ambiente o ambos, los ataques corrosivos pueden ser
localizados.
Factores
que afectan el ataque localizado:
En metales y aleaciones, borde de
grano, fases intermetálicas, inclusiones, impurezas, regiones que difieren en
sus tratamientos térmicos o mecánicos, discontinuidades en superficies
metálicas tales como bordes cortantes o rasguños, discontinuidades en films
pasivos u óxido o en revestimientos metálicos o no metálicos aplicados, y
factores geométricos tales como ataques localizados en grietas.
Formas
de corrosión:
A lo largo de los años, los
científicos de corrosión e ingenieros han reconocido que la corrosión se
manifiesta en sí misma en formas que tienen ciertas similitudes y por lo tanto
pueden agruparse por categorías. Las más conocidas son:
1. Corrosión
uniforme.
2. Corrosión
galvánica.
3. Corrosión
por picaduras.
4. Corrosión
de grietas.
5. Corrosión
intergranular.
6. Lixiviación
selectiva.
7. Erosión
– corrosión.
8. Grietas
de corrosión.
El daño de hidrógeno, aunque no
una forma de corrosión, a menudo ocurre indirectamente como resultado de ataque
corrosivo. Esta clasificación de corrosión se basa en características visuales
de la morfología del ataque de corrosión. Otras formas de corrosión se
clasifican basándose en los mecanismos del ataque antes que en las
características visuales como sigue:
·
Corrosión por fricción o fretting.
·
Fatiga de corrosión.
·
Corrosión influida microbiológicamente.
La corrosión general tiene lugar
sobre áreas extensas. En corrosión galvánica, dos metales disimilares forman un
par galvánico, y el metal menos noble en la pareja se corroe. Las picaduras son
pequeños ataques que penetran el espesor del metal.
La corrosión por grietas es otra
forma de corrosión localizada que tiene lugar bajo grietas o depósitos. La
corrosión intergranular tiene lugar en los bordes del grano en metal soldado o
en zonas afectadas por calor de metales sensibles. En la lixiviación selectiva,
un elemento de la aleación es preferentemente corroído sobre otros de la
aleación matriz, dejando detrás una estructura débil. La erosión corrosión es
corrosión localizada que ocurre principalmente el el lado del tubo, en áreas
donde la intensidad de turbulencia en la superficie del metal es lo bastante
alto como para retirar el film de superficie protectora. Las grietas de
corrosión por tensión resultan cuando la acción corrosiva de un metal
suspectible y la resistencia a la tensión se combinan en un ambiente
particular. La fatiga de corrosión es la reducción en la resistencia de la
fatiga de un metal expuesto a un ambiente corrosivo.
Corrosión
uniforme o general
La corrosión uniforme es la forma
más común del ataque corrosivo en metales y no metales. Se refiere al proceso
de corrosión dominado por un adelgazamiento uniforme y proceder sin ataque
localizado apreciable. La corrosión uniforme también se refiere como corrosión
general. La corrosión uniforme tiene lugar tras un contacto prolongado con
ambientes tales como atmósfera, agua, ácidos, álcalis, suelo, etc. Esto se
manifiesta por una reacción química o electroquímica. La corrosión uniforme de
la superficie metálica, como la del óxido de hierro, resulta de ánodos y
cátodos que se intercambian rápidamente; por lo cual el ánodo se fijará en la
superficie, y resultará en corrosión por picaduras localizadas. Los factores
ambientales tales como acidez, temperatura, concentración, movimiento relativo
a la superficie del metal, grado de energía de oxidación y aireación, y
presencia o ausencia de inhibidores tienen influencia en la corrosión.
Los tipos más generales de la
corrosión uniforme son la corrosión atmosférica y la corrosión de alta
temperatura.
Corrosión
atmosférica
La corrosión atmosférica se define como la
corrosión de un material expuesto al aire y sus contaminantes antes que la
inversión en un líquido. En la corrosión atmosférica influyen humedad relativa,
temperatura, dióxido de azufre, sulfito de hidrógeno, cloro, lluvia, polvo,
etc. Los ambientes áridos están libres de contaminantes y sólo puede esperarse
una corrosión despreciable. También debe entenderse que el contribuyente mayor
de la atmósfera a la corrosión de todos los metales es el oxígeno.
Tipos
de atmósferas corrosivas
Una práctica común es dividir la
atmósfera en categorías tales como rural, industrial, marina e interior. La
mayoría se mezclan entre sí y pueden variar con los modelos de viento,
particularmente donde se concentran contaminantes corrosivos. Excepto en
ambientes marinos severos, no hay necesidad de proteger contra la corrosión
atmosférica excepto con revestimientos protectores.
Protección
contra la corrosión atmosférica
Para proteger contra la corrosión
atmosférica deben tenerse en cuenta las siguientes consideraciones:
·
Ambiente de la planta industrial específico
alrededor del equipo.
·
Temperatura operación.
·
Protección contra la entrada de agua de lluvia
en grietas.
En muchas plantas industriales se
producen liberaciones de gases corrosivos, tales como sulfuro de hidrógeno,
dióxido de azufre, o amoniaco, de plantas o procesos próximos que incrementarán
la corrosión de equipos.
La temperatura de operación de
los recipientes a presión y los intercambiadores de calor tienen un efecto
significativo en la corrosión atmosférica. Las unidades que operan bajo el
punto de rocío experimentan más corrosión de la que se opera a temperaturas más
altas.
Para proteger la entrada de agua
de lluvia en grietas, deben soldarse soportes en los refuerzos que
continuamente serán soldados al recipiente. Las soldaduras parciales y costuras
actuarán como una grieta. Esto permite la entrada de agua entre el soporte y el
recipiente y ello acelera la corrosión.
Control
de la corrosión uniforme
La corrosión uniforme puede
predecirse y controlarse por:
·
Selección del material adecuado.
·
Pequeñas adicciones de aleación al metal base.
·
Protección catódica usando ánodos de sacrificio.
·
Uso de inhibidores.
·
Revestimiento de superficie.
Añadiendo material extra conocido
como margen de corrosión se contemplan las pérdidas de material que sufrirán
los equipos.
Tasa
de metal sujeto a corrosión
En contraste con las formas localizadas
de corrosión, la corrosión uniforme es bastante predecible. El ataque de un
área entera expuesta a un ambiente corrosivo usualmente expresado en términos
de pérdida de espesor de metal durante un periodo de tiempo en unidades de
millar (1/1000”) por año, pulgadas por mes, o milímetros por año.
Determinación
de la corrosión general
La corrosión general se determina
por ensayos de corrosión llevados a cabo
según ASTM G-31. Ocho ácidos y álcalis vaporizados se usan para comparar el
rendimiento de diferentes aleaciones en una variedad de soluciones: 20 % ácido
acético, ácido fórmico al 45 %, ácido oxálico al 10 %, ácido fosfórico al 20 %,
bisulfato de sodio al 10 %, hidróxido sódico al 50 %, ácido sulfámico al 10 % y
ácido sulfúrico al 10 %. La tasa de
exposición se determina en periodos de 48 horas.
Selección
de material para corrosión general
De las varias formas de
corrosión, la corrosión general es la más fácil de evaluar, y de ahí la
selección del material es correcta. Si un material muestra solamente un ataque
general y uniforme, una tasa de corrosión de 0,25 mm/año o menos, para
materiales de bajo coste como el acero al carbono, es permitida a favor de su
selección. Para materiales más costosos tales como los aceros inoxidables
austeníticos de la serie 300 y aleaciones basadas en níquel y cobre, es
aceptable una tasa de corrosión máxima de 0,1 mm/año.
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