UNIVERSIDAS GRAN MARISCAL DE AYACUCHO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

FUNDAMENTOS DE LA CORROSIÓN

Prof: Ing. Silvia Salazar

Bachilleres:

Vallenilla, Patricia C.I: 19.083.595

Bastardo, Javier C.I: 19.081.361

Cumaná, 17 de Febrero de 2011

ÍNDICE

Página

ÍNDICE…………………………………………………………………………...... ii

RESUMEN…………………………………………………………….................... 01

CAPÍTULO I: El Problema……………………………………………………… 02

Planteamiento del problema…………………………………………………... 02

Objetivos de la investigación………………………………………………….. 03

CAPÍTULO II: Marco Teórico………………………………………………….. 04

Reseña histórica de la empresa………………………………………………... 04

Misión de la empresa…………………………………………………………… 06

Visión de la empresa……………………………………………………………. 06

Corrosión…………………………………………………................................... 06

Tipos de corrosión presentes…………………………………………………… 07

Control de la corrosión………………………………………………………..... 08

Bomba de Achique……………………………………………………………… 09

Materiales comunes usados en la elaboración de una bomba de achique…... 14

Definición de términos básicos………………………………………………… 15

CAPÍTULO III: Marco Metodológico………………………………………….... 17

Nivel de investigación………………………………………………………....... 17

Diseño de investigación…………………………………………………………. 17

Área de estudio………………………………………………………………….. 18

Técnicas e instrumentos de recolección de datos……………………………... 18

CAPÍTULO IV: Resultados………………………………………………………. 19

Análisis y resultados……………………………………………………………. 19

ii

Página

Corrosión por erosión………………………………………………………….. 20

Corrosión galvánica……………………………………………………………. 22

Corrosión por cavitación………………………………………………………. 24

CONCLUSIONES……………………………………........................................ 25

RECOMENDACIONES…………………........................................................ 26

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………….. 27

ANEXOS…………………………………………………………………………… 28

iii

RESUMMEN

La corrosión se puede describir como la degradación de un metal por la reacción química,

electroquímica o bioquímica que el mismo pueda tener con el medio ambiente en el cual se

encuentre; este proceso tiene como base la tendencia del material afecto de regresar a su estado

como es encontrado en la naturaleza. Aunque es imposible evitar por completo que este proceso

ocurra, el ser humano ha logrado encontrar y elaborar variadas formar de retardar la corrosión o

disminuir su avance y agresividad por un tiempo determinado.

Con el tiempo se fue concientizando al ser humano en la importancia de vigilar y

mantener las condiciones óptimas de estado y operaciones de los diferentes equipos, de este

modo previniendo y posponiendo la falla operacional total inminente del mismo. La compra de

nuevos instrumentos, junto a sus altos costos, a la larga tiene un impacto económico mayor en las

empresas, siendo imperativo que las mismas opten por los gastos de mantenimiento de estos

equipos y de este modo alargar su vida útil.

Las bombas de achique son el elemento principal que nos permitirá sacar el agua que

pueda entrar de manera fortuita, evitando que el problema pueda llegar a alcanzar mayores

consecuencias. Su importancia es, por tanto, vital. Sin embargo, al estar elaboradas de materiales

metálicos, se ha comprobado que ciertos factores influyentes como la cavitación, la selección

del material, diseño de la pieza, etc., cuando realizados de manera incorrecta, incrementan el

proceso de corrosión proporcionando un desgaste progresivo del elemento, es decir la bomba de

achique.

El propósito de esta investigación se baso en el análisis de los factores que produjeron los

distintos tipos de corrosión presentes (erosión, galvánica y de grieta), en la bomba de achique del

sistema de bombeo de un barco pesquero de la empresa FLODIPESCA, de tal forma que se pudo

proporcionar diversos métodos anticorrosivos que retardan el proceso de desgaste de los

componentes metálicos de la pieza.

1

1. Capítulo I: El Problema

1.1. Planteamiento del problema

Con el tiempo el proceso de la corrosión se ha hecho presente en la vida cotidiana y su

ámbito económico a la vez que el desarrollo industrial del mismo se expande a cada vez nuevas

áreas, aplicando nuevas técnicas y usando diferentes y revolucionarios materiales. La corrosión

entra en juego bajo el área económica dada la gran cantidad de dinero y recursos invertidos a la

reducción de las pérdidas de materiales que se producen por el desgaste progresivo o rotura

repentina, ya sea de tuberías, recipientes, componentes metálicos de maquinas, estructuras

marinas, entre otros, todos generados bajo una misma raíz, siendo esta el deterioro del material

por la corrosión. Del mismo modo interfiere en la conservación de los recursos naturales

metálicos, cuya reserva mundial es limitada y su consumo viene siendo vital para el desarrollo

del ser humano y su tecnología. De igual manera todas las estructuras, instrumentos y equipos se

ven afectados por este proceso y se deterioran con el tiempo haciendo su cambio inevitable y

generando gastos imposibles de evitar.

Los barcos pesqueros sirven como la fuente primaria de alimentos traídos del mar. Aun

cuando se hacen uso de todos los procedimientos necesarios para que estos tengan un viaje

tranquilo el océano puede ser un ambiente impredecible. En algún momento dado la embarcación

puede comenzar a contener agua por dentro, que de manera gradual puede ir llenándola hasta el

punto en que el barco se hunda, es por esto que existen las bombas de achique dentro de las

embarcaciones.

FLODIPESCA es una empresa pesquera ubicada en Cumaná, Edo. Sucre. La misma

presenta, como es de esperar, una gran cantidad de casos donde la corrosión, gracias a su

ambiente y el agua de mar, no solo ataca las instalaciones si todos los componentes encontrados

en ella y las embarcaciones de las que esta dispone, poniendo en riesgo la productividad de la

empresa y la seguridad de los trabajadores. Son por estos motivos que se decide realizar este

análisis a los factores que producen corrosión en una bomba de achique de voluta de un de los

barcos pesqueros de la empresa, y de esta forma proponer una serie de métodos anticorrosivos.

2

1.2. Objetivos de la Investigación

1.2.1. Objetivo General

Analizar los factores que producen el proceso de corrosión en una bomba de achique de

un barco pesquero de la empresa FLODIPESCA.

1.2.2. Objetivos Secundarios

1. Determinar los distintos tipos de corrosión presentes en la bomba de achique.

2. Determinar las consecuencias de la corrosión presente en la bomba de achique.

3. Explicar los distintos tipos de métodos anticorrosivos que retarden el proceso de deterioro

gradual de la bomba de achique.

3

2. Capítulo II: Marco Teórico

2.1. Reseña Histórica

En el año 1974 el señor Jaime Rodríguez Pérez, nacido en las Islas Canarias, España.

Funda una empresa distribuidora de pescados y mariscos, cuyas siglas son “DIPESCA”.

La función de DIPESCA era la compra y venta de pescados, manejada por sus propietarios,

Jaime Rodríguez Pérez y el señor Manuel Pérez Sanfiel. La comercialización de DIPESCA, cada

vez fue mayor, en poco tiempo esta empresa fue ganando clientela. Dada la oportunidad, en

1978, el señor Jaime Rodríguez Pérez, adquiere una embarcación arrastrera, llamada “ELENA”,

con la cual crea una empresa llamada “FLODIPESCA” (Flota Distribuidora de Pescado, C.A.)

DIPESCA y FLODIPESCA, fueron manejadas y administradas conjuntamente por los

señores Jaime Rodríguez Pérez y Manuel Pérez Sanfiel, FLODIPESCA suministraba el pescado

a DIPESCA y esta lo comercializaba y lo vendía.

Un año después en 1979, Jaime Rodríguez Pérez, junto a Adonis Salazar, se asocian y

adquieren dos nuevas embarcaciones arrastreras, “RIGEL Y SABIK”, cuya combinación de sus

nombres dieron lugar a la creación de “FLOTA RISACA” (Rigel y Sabik C.A.). de igual manera

estos barcos vendían su producción a DIPESCA. Debido a la buena marcha de sus barcos,

FLOTA RISACA, en el año 1983 compra un barco palangrero, la m/n “DULCE”, dedicada a la

pesca de cazón, jurel, pargo y mero.

Dos años después en 1985, comienzan las gestiones de compra de un nuevo barco

palangrero y en marzo del mismo año, se adquiere el “CORONA DEL MAR”, con el cual se

constituyo la empresa “FLOTA TIBURONCA”. El 27 de febrero del año 1986, se adquiere un

barca llamado SPICA, cuyo nombre fue cambiado, por “DON FROILO”, este barco de arrastre

es propiedad de FLOTA RISACA”. A finales de este mismo año, comenzaron las gestiones para

construir un barco arrastrero, dicho barco fue terminado y echado al agua, en mayo de 1987, y

recibió el nombre de “BLANCA”.

4

En enero de 1988, FLOTA RISACA adquiere el “SOL DE PARIA”, embarcación

arrastrera. Un año después comenzó a pesca el barco “DOÑA MARÍA”, luego de ocho meses de

construcción en las instalaciones de DIPESCA, DOÑA MARÍA es también un barco de arrastre

y propiedad de FLOTA RISACA. El señor Jaime Rodríguez Pérez, con su visión futurista, pensó

en asociarse con el señor Antonio Taibo (propietario de una planta de hielo), y en junio de 1988

se concluyeron los trámites y el 50 % de “HIELO CRISTALINO, C.A.” pertenece a Jaime

Rodríguez Pérez. Dicha planta de hielo, gas oil y agua abastece todas las embarcaciones de

FLOTA RISACA, FLODIPESCA, FLOTA TIBURONCA, y todo aquel barco que lo requiera.

En 1989, debido al continuo crecimiento del grupo empresarial y el incremento del

número de barcos, se hizo necesaria la inversión de la construcción de “ASTIVASCA”

(Astilleros y Varaderos Sucre C.A.), quien presta servicios de astillero y varadero a todos los

barcos de las empresas y a terceras personas.

“EL NAVEGANTE”, es un barco palangrero, adquirido por FLOTA RISACA en

noviembre de 1990. este mismo año se inicio la construcción de un FRIGORÍFICO con una

capacidad de 600 toneladas métricas, ubicado en las mismas instalaciones de DIPESCA.

A mediados de 1991 se comenzó la construcción del “GAVILAN”, y en agosto de 1992

se concluyó este barco palangrero. Simultáneamente con el GAVILAN, debido a la

diversificación de clientes y sus requerimientos especiales de productos procesados, se inicio la

construcción de una Sala de Proceso, dicha planta requería de un personal, el cual constaba de 50

personas, equipos y maquinarias que aun conservan y cada día se ha ido modernizando.

En 1993 a través de un crédito bancario, se compro el “FINAGOYA”, barco arrastrero

absorbido por FLOTA RISACA. El “SHRIMVEN VII”, es un barco sardinero, adquirido en

junio de 1994 y el “SHRIMVEN IX” a finales de 1996. “KATIUSKA C.”, llamado

anteriormente Gloria, fue reconstruido en ASTIVASCA conjuntamente con FLOTA RISACA, y

en junio de 1996, estaba culminado. En 1997 fue reconstruido el barco “JANNADOMARY”. En

marzo del año 2001 FLODIPESCA adquiere los barcos “DON FROILO”, “SABIK”, “DOÑA

MARIA” Y “SOL DE PARIA” propiedad de FLOTA RISACA.

5

En la actualidad FLODIPESCA cuenta con cuatro barcos reconvertidos para trabajar en

varios tipos de pesca, manteniéndose en buenas condiciones y es una empresa productiva.

2.2. Misión de la Empresa

La misión de FLODIPESCA, es ser empresa pionera en el ramo, lo cual consiste en la

captura de especies marinas, satisfaciendo los requerimientos específicos de su cliente, tanto en

la diversificación como en la óptima calidad.

2.3. Visión de la Empresa

Ser líder en la captura de especies marinas en el País.

2.4. Corrosión

La corrosión puede definirse de una manera general como la destrucción o deterioro de

un metal por reacción química o electroquímica directa con su medio ambiente. Esto ocurre

porque en muchos medios, algunos metales no son estables y tienden a volver a su forma más

estable de existencia, como lo son los óxidos o sales, liberando una cierta cantidad de energía.

Este proceso hace que los metales pierdan parcialmente o totalmente sus propiedades mecánicas

o físicas. Es el factor crítico de comportamiento de los metales en las estructuras expuestas a la

intemperie y a las atmósferas industriales. Puede ser completamente destructiva, o puede formar

una película protectora sobre la superficie, deteniendo el proceso de corrosión.

6

2.4.1. Corrosión electroquímica

Es un proceso espontáneo que denota siempre la existencia de una zona anódica (la que sufre la

corrosión), una zona catódica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres

elementos, además de una buena unión eléctrica entre ánodos y cátodos, para que este tipo de

corrosión pueda tener lugar. Tiene lugar en soluciones líquidas electrolíticas y no siempre

acompañada de la existencia eléctrica iónica.

2.5. Tipos de Corrosión

a) Corrosión por erosión: Ocurre por el movimiento relativo entre un fluido corrosivo y la

superficie de un metal, o por la fricción entre dos metales. En general este movimiento es

bastante rápido y ocurren desgastes mecánicos o abrasión. El proceso remueve metal de

la superficie como iones disueltos o forma productos sólidos de corrosión que son

barridos mecánicamente de la superficie metálica. Aparecen ranuras, ondulaciones,

agujeros redondeados, pero con un patrón direccional dado por el movimiento del fluido

o por el área de contacto de los metales.

b) Corrosión galvánica de dos metales: Es la más común de todas y se establece cuando

dos metales distintos entre sí actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo.

Aquel que tenga el potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación y

viceversa aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más

positivo procederá como una reducción. Este par de metales constituye la llamada pila

galvánica. En donde la especie que se oxida cede sus electrones y la especie que se

reduce acepta los electrones.

c) Corrosión por cavitación: de esta manera se le conoce al fenómeno por el que la

cavitación arranca la capa de óxido, resultado de la pasivación, que cubre el metal y lo

7

protege, de tal forma que entre esta zona y la que permanece pasivada, cubierta por

óxido, se forma un par galvánico en el que el ánodo, el que se corroe, que es la zona que

ha perdido su capa de óxido y la que lo mantiene.

2.6. Métodos para el Control de la Corrosión

a) Selección de materiales: uno de los métodos más comunes para el control de la

corrosión consiste en utilizar materiales resistentes a la misma en un ambiente específico.

Cuando se eligen materiales en un diseño de ingeniería para la cual es importante la

resistencia a la corrosión, es necesario consultar manuales y datos de corrosión para

verificar que se utilicen los materiales adecuados.

b) Recubrimientos: los recubrimientos metálicos, inorgánicos, y orgánicos, se aplican a

metales para evitar o reducir la corrosión.

c) Diseño: el diseño de ingeniería adecuado de equipo puede ser tan importante en cuanto a

la prevención de la corrosión como en lo relativo a la selección de los materiales

adecuados. El diseñador de ingeniería debe considerar los materiales junto con los

requerimientos necesarios de propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas.

d) Alteración del ambiente: las condiciones ambientales pueden ser muy importantes al

determinar la severidad de la corrosión. Los métodos da mayor utilidad para reducir la

corrosión mediante cambios ambientales son: disminuir la temperatura, disminuir la

velocidad de líquidos, eliminar los óxidos de los líquidos, reducir las concentraciones de

iones, neutralizar el pH y agregar inhibidores de electrolitos.

8

2.7. Bomba de Achique

Desde que existen las embarcaciones existe la necesidad de achicar agua de ellas. Hay

muchas formas diferentes de que entre agua a bordo: la lluvia, un golpe de mar, una escotilla en

mal estado (o abierta), una vía de agua… eso sin contar con los imprevistos y averías que pueden

darse en alta mar. Cualquier barco, sean como sean sus características, debe contar al menos con

una bomba de achique.

Las características y cantidades de bombas de achique dependerán de cada embarcación

en particular y, sobre todo, del tipo de navegación que realice. Al respecto se recomienda lo

siguiente:

Zonas de navegación 1, 2 y 3:

1 bomba accionada por el motor principal o por otro elemento eléctrico.

1 bomba de accionamiento manual.

2 baldes para el achique.

Zonas de navegación 4, 5 y 6:

1 bomba de accionamiento manual.

1 balde para el achique.

Zona de navegación 7

1 bomba de accionamiento manual.

Además, habrá que tener en cuenta las indicaciones dadas por el fabricante al respecto,

según las condiciones de mar y viento para las que esté planteada la embarcación.

9

2.7.1. Colocación

Cuando entra agua en el barco, ésta se dirige siempre al punto más bajo, es decir, la

sentina; es ahí donde deberemos poner los medios para que el problema no llegue a mayores. Es

importante colocar el interruptor para el encendido de las bombonas en un lugar de fácil y claro

acceso (que además, siempre conviene tener bien señalado). En las embarcaciones más grandes y

pesadas se debe buscar un lugar estratégico para recibir la energía suficiente para moverse y

cumplir así de manera adecuada la función de achique.

2.7.2. Tipos de bombas

En el mercado existen suficientes modelos de bombas de achique como para encontrar el

que necesitamos, tanto en cuanto a tamaño como en caudal, funcionamiento, etc. En el caso de

las bombas eléctricas, tanto el tamaño como la potencia estarán en función de las dimensiones

del motor en concreto. Para las bombas manuales el caudal a extraer en cada ciclo vendrá

marcado por su volumen interior y por su membrana.

El punto clave a tener en cuenta es la cantidad total de agua que puede llegar a evacuar

por minuto. Para una embarcación de pequeño tamaño podremos optar por bombas eléctricas de

reducidas dimensiones (se recomienda la colocación de dos bombas, una en el centro del barco y

otra en la popa). Conviene saber que existen modelos desmontables, que permiten quitarlas para

limpiar cualquier posible resto que siempre suele acumularse por la zona.

Según aumenta la eslora y el tonelaje de la embarcación, también deberá aumentar la

capacidad de la bomba de achique, lo que supone un mayor consumo eléctrico, mayor diámetro

de los tubos, mayores pasacascos, más volumen y más peso. Se necesitan, por tanto, bombas

potentes de gran caudal, con hélices potentes que no se rompan con facilidad y que se ceben

automáticamente. Existen también bombas movidas por el motor de explosión del barco, por

ejes, por correas de caucho, con embragues eléctricos, mecánicos o manuales.

10

2.7.3. Bomba del motor

Cada vez es más común el uso de la bomba de agua del motor como bomba de achique.

Se trata de una bomba de gran caudal que absorbe agua del mar para refrigerar el motor y, tras

cubrir todo el circuito, la expulsa.

Sólo hay que cambiar la toma donde se conecta el tubo de entrada de agua por otra de las

dos entradas: una será para tomar agua y otra para hacer llegar un tubo que proceda de la sentina,

con una rejilla a tipo de tamiz. Además habrá que colocar una llave que nos permita seleccionar

una u otra entrada, de tal manera que la bomba cumpla las dos funciones: tomar agua del mar

para refrigerar el motor o de la sentina para expulsarla fuera del barco.

Cuando utilicemos la bomba para achicar, hay que tener en cuenta que el motor deberá

seguir funcionando y, cuanto más subamos las revoluciones, mayor será el caudal achicado. Hay

que vigilar, asimismo, que cuando la sentina se quede sin agua la bomba deje de funcionar,

puesto que de no ser así,  corremos el riesgo de que el motor se recaliente. Este tipo de bomba de

achique es la exigida para la navegación en las zonas 1, 2 y 3.

2.7.4. Bombas manuales

Más comunes en las embarcaciones a vela y menos en las de motor (donde la

disponibilidad de electricidad a bordo de manera constante hace que las bombas eléctricas sean

eficaces en todo momento). Los barcos a vela suelen tener un mayor movimiento y escoran más,

lo que convierte a la bomba manual en un elemento básico y que se utiliza con cierta regularidad.

Estas bombas manuales suelen colocarse en el exterior, cerca del timón. Los bombeos se

realizan de manera manual, por lo que la pericia en el cálculo dependerá de cada usuario. En este

sentido, conviene tener en cuenta que una bomba manual de tamaño medio evacua una media de

40 litros por minutos.

Por supuesto, llevar a bordo una bomba manual es siempre una buena idea, sea cual sea

nuestra embarcación, puesto que nunca sabemos si necesitaremos echar mano a ella aunque sea

como último recurso…11

2.7.5. Hélices y turbinas

Las hélices de las bombas sumergibles y las turbinas de las bombas en seco son piezas

clave del funcionamiento. Deben estar siempre libres de suciedad, virutas o cualquier tipo de

elemento extraño que pueda dañarlas. El combustible puede ser igualmente malo, puesto que

daña las gomas y el caucho.

La revisión de estas partes debe formar parte del mantenimiento periódico de la

embarcación. Para combustibles o aguas sucias, se utilizan bombas con hélices metálicas, que

son capaces de absorber y expulsar casi de todo.

2.7.6. Tubos

Son los encargados de llevar el agua fuera del casco, a través de los pasacascos, a

suficiente altura sobre la línea de flotación de modo que, aunque el barco se hunda por el agua

interior, se pueda seguir expulsando el agua sin problemas.

Las bombas del motor tienen tubos para aspirar el agua de la sentina, que deberán tener

refuerzo o alma dura para que no se aplasten al absorber la bomba y crear depresión. Sin

embargo, el tubo de salida no precisa de esta propiedad ya que, al expulsar el agua, en él no se

genera depresión (aunque nunca estará de más que sea fuerte y de calidad).

Cuando se instale la bomba hay que poner especial cuidado en la colocación de los tubos,

que nunca deberán quedar pisados o presionados por algún objeto que les corte el paso (de

suceder esto, toda la instalación fallaría). Los tubos tampoco podrán estar libres ni rozar entre sí

dentro de la cámara de motores o bajo un suelo, ya que estos roces pueden llegar a dañarlos.

12

2.7.7. Interruptores automáticos

Las bombas eléctricas deben contar siempre con un interruptor situado en una zona de

cómodo y fácil acceso. Además, nos ofrecen la posibilidad de instalar un testigo luminoso que

nos indicará si se encuentra o no trabajando y un fusible, para casos de posible sobrecarga o

cortocircuito.

Existen también interruptores automáticos que, mediante un flotador y un conector ponen

la bomba de achique en funcionamiento en el momento en que sube el nivel de agua, aunque esta

subida sea mínima. Esto es muy útil si vamos a dejar el barco solo durante mucho tiempo, pero

debemos tener presente que expulsará cualquier líquido que se encuentre en la sentina (incluso el

gasoil).

Otro punto negativo de estos interruptores es que, al expulsar el agua de manera

automática, lo más seguro es que no seamos capaces de averiguar si existe o no alguna pequeña

vía de agua, a menos que seamos capaces de escucharla y controlarla con los motores en marcha.

De ahí que este tipo de interruptores se conecten fuera de puerto, para evitar vertidos

contaminantes en las costas.

13

2.8. Materiales comunes de los cuales está elaborada una bomba de achique

Fundiciones: las fundiciones son aleaciones hierro-carbono donde el contenido de

carbono varía entre 2,14% y 6,67% (aunque estos porcentajes no son completamente

rígidos). Además de hierro y carbono lleva otros elementos de aleación como silicio,

manganeso, fósforo, azufre y oxígeno. Obtienen su forma definitiva por colada,

permitiendo la fabricación con relativa facilidad de piezas de grandes dimensiones y

pequeñas complicadas. Son más baratas que los aceros y de fabricación más sencilla por

emplearse instalaciones menos costosas y realizarse la fusión a temperaturas más bajas

(además es fácil de mecanizar).

Acero: usado en hoja para cascos metálicos o para miembros aislados estructurales. Es

fuerte, pero pesado. El material se oxida al no ser protegido del agua. Componentes

modernos de acero son soldados o fundidos juntos. Hasta mediados de los años 1900,

hojas de acero fueron remachadas juntas.

Bronce: es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su

base y el segundo aparece en una proporción de entre el 3 y el 20%. Las aleaciones

constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latón; sin embargo, dado que en

la actualidad el cobre se suele alear con el estaño y el zinc al mismo tiempo, en el

lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latón es bastante imprecisa.

14

2.9. Definición de términos básicos

2.9.1. Bomba hidráulica: es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente

energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que

mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos. Al

incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas

relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar

la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una

zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud. (Wikipedia, 2011).

2.9.2. Bomba centrifuga: una bomba centrífuga es un tipo de bomba hidráulica que transforma la

energía mecánica de un impulsor rotatorio llamado rodete en energía cinética y potencial requeridas. El

fluido entra por el centro del rodete, que dispone de unos álabes para conducir el fluido, y por efecto de la

fuerza centrífuga es impulsado hacia el exterior, donde es recogido por la carcasa o cuerpo de la bomba,

que por el contorno su forma lo conduce hacia las tubuladuras de salida o hacia el siguiente rodete.

(Wikipedia, 2011).

2.9.3. Impulsores: el rodete es un tipo de rotor situado dentro de una tubería o un conducto y

encargado de impulsar un fluido. Generalmente se utiliza este término para referirse al elemento

móvil de una bomba centrífuga, pero en ocasiones también se utiliza para referirse al elemento

móvil de turbinas y ventiladores. Consiste en un disco perpendicular al eje de giro, compuesto

por álabes curvados en dirección contraria al movimiento. Según los esfuerzos que deba soportar

y la agresividad del medio que deba impulsar, el rodete puede estar hecho de aleación metálica,

como por ejemplo acero o aluminio, o de algún polímero, como por ejemplo poliamida..

(Wikipedia, 2010).

15

2.9.4. Rodamiento: es un elemento mecánico que reduce la fricción entre un eje y las piezas

conectadas a éste, que le sirve de apoyo y facilita su desplazamiento. (Wikipedia, 2011).

2.9.5. Tubuladura: la tubuladura consta de un cuerpo que presenta una cavidad interna que tiene

una primera parte susceptible de cooperar con unos medios de estanqueidad para establecer una

unión. este estanca con el tubo y una segunda parte, que está situada entre la primera parte de la

cavidad y la entrada del cuerpo de la tubuladura y en la cual está situado un anillo de bloqueo

retenido contra un arranque fuera del cuerpo de la tubuladura por unos medios de retención.

(Encarta, 2007).

2.9.6. Voluta: se denomina voluta a la cámara o carcasa en forma de espiral de una bomba

centrífuga dentro de la cual gira el rodete y que recoge el fluido propulsado radialmente por éste,

dirigiéndolo hacia las tubuladuras, de tubo, de salida. La denominación es debida a que su forma

recuerda al molusco del mismo nombre. (Wikipedia, 2010).

16

3. Capítulo III: Marco metodológico

3.1. Nivel de investigación

Una investigación descriptiva consiste en la caracterización de un hecho, fenómeno,

individuo o grupo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento. Los resultados de

este tipo de investigación se ubican en el nivel intermedio en cuanto a la profundidad de los

conocimientos se refiere. (Arias, F., 2006).

El nivel de esta investigación es descriptivo, ya que permitió llegar a conocer las

situaciones y factores predominantes a través de la descripción exacta de las actividades, objetos,

procesos y sobre todo parámetros de falla y funcionamiento del equipo. No se limitó a la

recolección de datos, sino a la predicción e identificación de las relaciones que existen entre las

variables para llegar así al análisis de confiabilidad de la bomba.

3.2. Diseño de la investigación

La investigación de campo es aquella que consiste en la recolección de datos

directamente de los sujetos investigados, o de la realidad donde ocurren los hechos (datos

primarios), sin manipular o controlar variable alguna, es decir, el investigador obtiene la

información pero no altera las condiciones existentes. (Arias, F., 2006).

El diseño expuesto es de campo, el mismo consiste en la recolección de datos

directamente de la investigación y del lugar donde ocurren los hechos sin manipular o controlar

variable alguna, es una investigación de carácter no experimental. Esto se denota en las

numerosas visitas realizadas a la clínica San Vicente de Paul, específicamente a la zona donde se

encuentra el Sistema de Bombeo.

17

3.3. Área de estudio

El área de estudio trabajado fue el sistema de bombeo de achique de una embarcación

pesquera perteneciente a la empresa FLODIPESCA, ubicada en Cumaná, Estado Sucre.

3.4. Técnicas e instrumentación de recolección

Un instrumento de recolección de datos es cualquier recurso, dispositivo o formato (en

papel o digital), que se utiliza para obtener, registrar o almacenar información. (Arias, 2006).

Técnicas para la recolección de los datos:

o Obtención de información a través de una entrevista informal.

o La Observación libre o no estructurada.

Instrumentos para la recolección de los datos:

o Se recurrió a consultar material calificado por medio de libros, folletos, revistas y

paginas de web de Internet.

o Cámaras fotográficas

o Libreta de notas

o Computadores con sus respectivas unidades para almacenaje de información:

disco duro, CD o pendrives.

4. Capítulo IV: Resultados

18

4.1 Análisis y Resultados

Luego de un análisis exploratorio superficial se pudo detectar tres tipos de corrosión

distintas en la bomba de achique de la embarcación, estas fueron: corrosión galvánica, corrosión

por cavitación y corrosión por erosión. Todas estas tienen como característica en común el hecho

de que son corrosiones de carácter electroquímico.

La naturaleza electroquímica de la corrosión observada en la bomba se debe a que en esta

que hay un flujo de electricidad de unas áreas a otras de la superficie metálica, a través del flujo

y presencia electrólito que es el agua, en el caso de la corrosión por erosión; la diferencia de

potencial entre la parte elaborada de fundición y la chapa de acero, que genera corrosión

galvánica; y por último, corrosión por cavitación por la intermitente formación de burbujas de

cavilación dentro de la bomba, por la agitación del fluido al ser succionado y posteriormente

expulsado de la bomba.

Igualmente hay que tomar en cuenta otros factores que se observaron, los cuales aceleran

el proceso de corrosión en la pieza. Entre estos tenemos la velocidad con la cual el fluido pasa

por la bomba, generando un fluido turbulento, y siendo estas la principal causa para la presencia

de la cavitación y altas concentraciones de oxigeno dentro de la bomba. Otro factor a mencionar

es la temperatura en la cual se encontrará el fluido.

A continuación se presentan cada una de las formas de corrosión encontradas en la

bomba, analizándolas con detenimiento por separado para su mayor comprensión e

interpretación.

19

4.2 Corrosión por Erosión

Fig1. Corrosión por erosión, vista superior de la bomba. (Fuente: Autores)

Ubicación: zona interior de la bomba

Descripción de lo observado: es donde se observa el mayor grado de corrosión, esto por

la presencia de un deterioro grave que se manifiesta dada la existencia de una capa de

óxido en las partes donde el fluido pasa y entra en contacto, a altas velocidades. El agente

corrosivo sobre la superficie del metal, acelerado por el mismo funcionamiento de la

bomba, genera una destrucción progresiva por desgaste y agresión contra la capa

protectora que pueda tener el equipo dentro del mismo. Finalmente se determina la

presencia de corrosión por erosión por la apariencia de abrasión o desgaste presentada

por el metal interior de la bomba.

20

Técnicas para el control de la corrosión:

a) Selección del material: elegir un material que sea altamente resistivo al paso del

agua aireada a gran velocidad.

b) Diseño: realizar tratamiento térmico al metal para aumentar la resistencia

superficial. Por otro lado, se debe elaborar la pieza con un espesor sobremedido

para aumentar la vida útil del elemento.

21

4.2 Corrosión Galvánica

Fig2. Corrosión galvánica, vista frontal de la bomba. (Fuente: Autores)

Ubicación: zona frontal de la bomba

Descripción de lo observado: se presenta una cobertura hueca que cubre el impulsor de

la bomba; esta está adherida con tornillos del mismo material. En la cobertura se observo

la presencia de corrosión galvánica causada por el contacto entre dos tipos de metales de

diferentes potenciales en un medio húmedo. El proceso se inicia por el acople de la chapa

con la bomba, donde ésta primera se encuentra elaborada de acero, y posee un nivel de

potencial menor que la fundición de la cual se fabrica el cuerpo de la bomba. El hecho de

que la fundición se encuentre en mayor proporción acelera el proceso de corrosión, factor

que aumenta con el ambiente húmedo en el cual se ve inmerso el proceso. En este caso,

como se podrá notar, la fundición representará el cátodo que se reduce, y la chapa de

acero cumple con el papel de ánodo el cual se oxida.

22

Técnicas para el control de la corrosión:

a) Selección del material: Elegir un metal que posee alta resistencia a altas

temperaturas y a los ambientes húmedos.

b) Diseño: Acoplar metales que posean una mínima diferencia de potencial entre

ellos. Utilizar aislantes plástico altamente resistente a las elevadas temperaturas,

para impedir algún contacto eléctrico entre los metales.

c) Recubrimiento: Recubrir con pintura de fondo epoxi anti-corrosiva la chapa de

acero.

23

4.3 Corrosión por Cavitación

Fig3. Corrosión por cavitación, vista frontal acercada del impulsor. (Fuente: Autores)

Ubicación: hélices y zona frontal del impulsor

Descripción de lo observado: tanto en el impulsor como dentro de la misma bomba se

aprecian las características de una agresión al material por corrosión producida por el

proceso de cavitación. En este se produce por la formación y colapso de burbujas en la

superficie del metal (en contacto con un líquido). Es un fenómeno semejante al que le

ocurre a las caras posteriores de las hélices de los barcos. Genera una serie de picaduras

en forma de panal. Cuando el fluido entra a la bomba este es impulsado por el impulsor,

en el proceso el fluido se torna turbulento y comienzan a aparecer unas pequeñas

burbujas que al estallar, contra las mismas hélices del impulsor como las paredes internas

de la bomba, dejan expuesta una pequeña zona donde se forma una capa que es atacada

por los agentes corrosivos presentes en el proceso; esto se repite sucesivamente.

24

Técnicas para el control de la corrosión:

a) Diseño: modificar el diseño para minimizar las diferencias de presión hidráulica en el

flujo de medio corrosivo. Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de

cavilación, ya que es más difícil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana

b) Selección del material: seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavilación.

c) Recubrimiento: recubrimiento con hules o plásticos que absorben las energías de

choque.

25

CONCLUSIÓN

El proceso de de la corrosión debe ser visto como un fenómeno que pone demuestra la

tendencia natural de que los metales vuelvan a la condición a como se les encuentra en su estado

natural en el medio ambiente, y que por lo tanto conlleva al deterioro del mismo desde el punto

de vista como material para ser usado en equipos, construcciones, instalaciones, etc.

Las consecuencias en la estructura metálica por causa de la corrosión son de carácter

electroquímico, y las que presenta la bomba son de tipo erosiva, galvánica y por cavitación. El

movimiento turbulento del agua a través del sistema de refrigeración, aunado con las altas

temperatura, nivel de pH, dureza del agua, etc.; modifica la velocidad con que se corroe el metal

de la bomba, incrementando la corrosión por erosión. El contacto entre el metal de la chapa de

acero (menor potencial), y el metal de la fundición del cual está elaborado la bomba (mayor

potencial), propicia la generación de corrosión galvánica. La turbulencia del agua de mar, y los

elementos contenidos en la misma, al entrar en la bomba agravan y propician el proceso de

cavitación.

Entre los diversos métodos existentes para el control de la corrosión, los aplicables a la

bomba son selección de materiales adecuados, mejoras del diseño, adición de inhibidores y

aplicación de recubrimientos en ciertas zonas. El control del medio ambiente es una opción

descartable dadas las condiciones en las que trabaja la bomba y las propias condiciones de

trabajo del barco pesquero.

26

RECONMEDACIONES

Realizar trabajos de mantenimiento en la bomba de achique, así como en todo el barco,

cada vez que este se devuelva al puerto de donde zarpo y llevar un control adecuado de

los procedimientos realizados sobre ambos.

No permitir que la estructura metálica de la bomba alcance el desgaste total antes de

comenzar a aplicar el método anticorrosivo, de esta manera se alargará la vida útil de la

bomba en una gran medida que si se dejara trabajar sin ninguna acción tomada sobre la

misma hasta que está presente los primeros signos de desgaste por corrosión.

Comprobar siempre, de manera periódica, el funcionamiento de la bomba, así sea solo

encendido y apagado.

Dado el ambiente altamente corrosivo en el cuál la bomba se encontrará, el desgaste de la

misma, así sea solo con el tiempo y sin que vea mucho uso, es inevitable. Por esto se

recomienda llevar siempre una bomba de repuesto en caso de que la principal falle en

alguna emergencia.

27

BIBLIOGRAFÍA

ARIAS, Fidias. El proyecto de investigación. Introducción a la metodología científica. 5ta

Edición. Editorial Episteme. Caracas, Venezuela.2006.

CAVITACIÓN. (2009). [Documento en línea]. Consultado el 10 de Febrero de 2011,

desde: http://html.rincondelvago.com/cavitacion_1.html

IMPULSADORES. (2005). [Documento en línea]. Consultado el 10 de Febrero de 2011,

desde: http://members.fortunecity.es/bombaselectricas/impulsor.htm

ROSALER, Robert C. Manual de Mantenimiento Industrial. Tomo 05. 2da Edición.

Editorial McGraw-Hill. México. 1987.

LA CORROSIÓN, EL TALÓN DE AQUILES DE LOS METALES…. (2007).

[Documento en línea]. Consultado el 10 de Febrero de 2011, desde:

http://belenos.wordpress.com/2007/12/14/la-corrosion-el-talon-de-aquiles-de-los-

metales/

LA NECESARIA BOMBA DE ACHIQUE. (2009). [Documento en línea]. Consultado

el 10 de Febrero de 2011, desde: http://www.revistamundonautico.com/?p=1285

TIPOS DE CORROSIÓN. (2005). [Documento en línea]. Consultado el 10 de Febrero

de 2011, desde: http://www.textoscientificos.com/quimica/corrosion/tipos

Wikipedia. [Página web en línea]. Disponible en: http://www.wikipedia.org/

28

ANEXOS

29

Fig4. Vista superior de la bomba. (Fuente: Autores).

Fig5. Vista superior de la bomba, acercamiento al interior. (Fuente: Autores).

30

Fig6. Vista frontal de la bomba. (Fuente: Autores).

Fig7. Vista lateral izquierda de la bomba. (Fuente: Autores).

31

Fig8. Vista lateral superior izquierda de la bomba, apreciación de la corrosión. (Fuente: Autores).

Fig9. Vista trasera de la bomba. (Fuente: Autores).

32

Fig10. Vista lateral trasera derecha de la bomba, apreciación de la corrosión. (Fuente: Autores).

33

Fig11. Vista lateral derecha de la bomba. (Fuente: Autores).

Fig12. Vista frontal del impulsador. (Fuente: Autores).

Fig13. Vista trasera del impulsador. (Fuente: Autores).

34

Fig14. Vista lateral trasera del impulsador, apreciación de la corrosión. (Fuente: Autores).

35

Fig15. Vista frontal acercamiento del impulsador, apreciación de la corrosión. (Fuente: Autores).

Fig15. Rodamientos de la bomba. (Fuente: Autores).

36