Como evitar la corrosion
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CORROSIÓN
CORROSION Definición:
Reacción química o electroquímica de un metal o aleación con su medio circundante, con el consiguiente deterioro de sus propiedades.
No siempre involucra un cambio de peso o deterioro visible
IMPORTANCIA
EFECTOS EN ACTIVIDADES HUMANAS
Industrias química, petroquímica, transportes, aeroespacial, naval, construcción civil, telecomunicaciones, medicina, patrimonio cultural, medio ambiente
Económicas: - Reemplazo o reposición de maquinarias,
equipos e instalaciones corroidasMantenimiento preventivoSobrediseñoParalización de plantaContaminación de productosDaños a equipos adyacentesPerdida de eficiencia Interrupción en comunicación
IMPORTANCIA
COSTOS
Sociales:Seguridad incendios, explosiones, escape de
productos tóxicos... Pérdida de vidas humanasSalud contaminación ambientalPerdida de recursos naturales metales,
minerales, combustibles usados en fabricaciónPatrimonio culturalApariencia desagradables a la vista
IMPORTANCIA
COSTOS
¿POR QUÉ SE CORROEN LOS METALES?
Mineral
Transformación
uso
CORROSIÓN
E E
“La fuerza impulsora que hace que los metales se corroan es una consecuencia natural de su inestabilidad en la forma
metálica”
FACTORES QUE LLEVAN A LA CORROSIONFactores inherentes al Factores inherentes al
medio corrosivomedio corrosivoFactores inherentes al Factores inherentes al
materialmaterial–TemperaturaTemperatura–Naturaleza del medio (s-l-Naturaleza del medio (s-l-g)g)–Concentración de oxígenoConcentración de oxígeno–pHpH–HumedadHumedad–ContaminantesContaminantes–Acción de Acción de microorganismosmicroorganismos–Corrientes externasCorrientes externas–Tensiones aplicadasTensiones aplicadas
–Naturaleza del metal o Naturaleza del metal o aleaciónaleación–Presencia de inclusiones Presencia de inclusiones en la superficieen la superficie–Homogeneidad de su Homogeneidad de su estructuraestructura–Tratamientos térmicosTratamientos térmicos–Tensiones residualesTensiones residuales–Grietas o defectos Grietas o defectos superficialessuperficiales–Incrustaciones de óxidos Incrustaciones de óxidos o poroso poros
CLASIFICACIÓN DE LA CORROSIÓN
Naturaleza del medio
Mecanismo de corrosión
Apariencia del material
Gaseosa
Atmosférica
Líquida
Subterránea
Química
Electroquímica
•General
•Galvánica
•Hendidura
•Picado
•Erosión
•Cavitación
•Selectiva
•Biológica
•Intergranular
•Bajo tensión
•Fatiga
CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA
“Deterioro de un material en que se produce un transporte simultáneo de electricidad, desde ciertas áreas de una superficie metálica, hacia otras áreas, a través de una solución capaz de conducir electricidad”
CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA
Medio acuosos Naturaleza Electroquímica
M + ne- M+n
Denota la existencia de:– Zona anódica (que sufre la
corrosión)– Una zona catódica– Un electrolito
Anodo Electrolito Catodo
PROCESO DE CORROSION
Agua
Electrodos Anodo Catodo
Electrolito(Agua)
Catodo (protegido)
corriente
- +
Anodo(corrosión)
Los electrones Fluyen de ánodoA cátodo
PROCESO DE CORROSION
Paso de e-
Para completarEl circuito
CORROSIÓN SEGÚN LA APARIENCIA DEL METAL
Uniforme
BiológicaPicado
Galvánica Erosión Hendidura
Intergranular
Bajo tensión Fatiga Cavitación
APARIENCIA
Localizada
CORROSIÓN GENERAL O UNIFORMEEs un ataque homogéneo Permite calcular la vida útilProduce un deterioro “aceptable”.
La velocidad de corrosión es función de la naturaleza del metal, humedad, presencia de contaminantes
CORROSION ATMOSFÉRICA Es el tipo de
corrosión más común, se caracteriza por un desgaste general sobre toda la superficie del metal.
Se da principalmente cuando los metales están expuestos a los ácidos, aunque puede presentarse también en ambientes atmosféricos, en aguas aireadas, en suelos, etc.
Sucede inicialmente cuando la superficie esta húmeda
CORROSIÓN GALVÁNICA
Dos metales disímiles se acoplan eléctricamente en un medio electrolítico.
SERIE ELECTROMOTRIZSERIE ELECTROMOTRIZReacción en EquilibrioReacción en Equilibrio
NOBLENOBLEE°E°H H (volts)(volts)
AuAu+2 +2 + 2e = Au+ 2e = Au + 1.7+ 1.7
1/2 O1/2 O2 2 + 2H+ 2H+++ 2e+ 2e—— = H = H22OO + 1.23+ 1.23
PtPt+2 +2 + 2e+ 2e— — = Pt= Pt + 1.2+ 1.2
AgAg+1 +1 + 1e+ 1e— — = Ag= Ag + 0.80+ 0.80
CuCu+2 +2 + 2e+ 2e— — = Cu= Cu + 0.34+ 0.34
2H2H+ + + 2e+ 2e— — = H= H22 0.00 (por definición)0.00 (por definición)
NiNi+2 +2 + 2e+ 2e— — = Ni= Ni - 0.13- 0.13
FeFe+2 +2 + 2e+ 2e— — = Fe= Fe - 0.44- 0.44
CrCr+3 +3 + 3e+ 3e— — = Cr= Cr - 0.70- 0.70
ZnZn+2 +2 + 2e+ 2e— — = Zn= Zn - 0.76- 0.76
AlAl+3 +3 + 3e+ 3e— — = Al= Al - 1.66- 1.66
BASEBASE
Un ejemplo concreto
CORROSIÓN POR HENDIDURA
Se presenta en espacios confinados o hendiduras que se forman cuando los componentes están en contacto estrecho.
La hendidura debe ser muy cerrada, con dimensiones menores a un milímetro.
Empaquetaduras, empalmes, pernos...
Su mecanismo es similar a la corrosión por picado.
CORROSIÓN POR EROSIÓN
Se da cuando soluciones con rápido flujo desprenden capas adheridas y depósitos que protegen contra la corrosión
Medios de alto flujo o turbulencia bombas, conductos turbinas
Son susceptibles los aceros al carbono y aleaciones de Cu y Al
Son resistentes: aleaciones de Ni, Ti.
CORROSIÓN CAVITACIÓN Presiones estallar metal y
los revestimientos protectores.
Ocurren a altas velocidades
de flujo y cambio brusco en la dirección del mismo.
CORROSIÓN POR GRIETAS
Es causada por los cambios en la acidez, agotamiento del oxígeno, iones disueltos y ausencia de un inhibidor.
CORROSIÓN SELECTIVA O DEALEACIÓN
Es la remoción preferencial de uno o más metales de una aleación en un medio corrosivo, tal como la remoción del zinc del bronce (dezincación), lo que conlleva al debilitamiento de los metales y a fallas en las tuberías
CORROSIÓN TUBERCULACIÓN
Los tubérculos son cúmulos de productos de corrosión y de depósitos que cubren las regiones localizadas de pérdida de metal.
Pueden atacar tuberías, lo que trae como consecuencia la disminución del flujo.
CORROSIÓN BIOLÓGICA
Microorganismos mecanismos que les permiten adquirir la energía vital.
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Disolución preferencial en los límites de grano
Las propiedades físicas y químicas difieren con respecto al resto del material
Se presenta en aceros inoxidables, aleaciones de aluminio, de niquel y metales puros.
CORROSIÓN FATIGA
Se presenta a escala microscópica en forma de grietas transcristalinas
Acción simultánea de un medio corrosivo específico y esfuerzos alternados y cíclicosTubos
intercambiadores de calor
Alabes de turbinasAceros en vapores con
cloruros
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
MATERIALES Y RECUBRIMIENTOS
PROTECTORES
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
El tiempo más efectivo para prevenir la corrosión es durante el diseño
FactoresCondiciones del medio comp qca, T °Aspectos físicos Esfuerzos, soldadura, usoMétodos de prevención de la corrosión
SelecciónMaterialMétodo de prevención adecuadoFactor económico
Datos de corrosión se derivan de diversas fuentesDiseños previos (plantas o aplicaciones similares)Datos del fabricanteDatos en publicacionesDesarrollos especializadosDiseño de nuevos equipos y materialesEl diseñador debe estar actualizado en las innovaciones
que permitan resolver problemas no tratados en el pasadoNaturaleza y composición de los materialesSe deben considerar las condiciones extremas que puedan
cambiar los materiales. Ej: agentes agresivos como los ácidos.
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓNCorrosión GeneralIncrementar el espesor, controlar la composición,
conformación de recipientes, P.C combinada con recubrimientos, drenajes de aguas, evitar arrastre de contaminación por aire, accesos para mantenimiento y reparación, evitar las esquinas.
Corrosión Atmosferica:· Selección de materiales apropiados en el diseño· Cambios de ambiente (uso de inhibidores, control
de PH, desaireación).· Recubrimientos metálicos o pinturas· Técnicas electroquimicas: a. Protección anodica b. protección catódica
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓNGalvanica: Selección de materiales Efecto de área Precaución con recubrimientos Inhibidores Protección catódica Diseño Aislamiento Erosion – Cavitacion:Mitigar turbulenciasAjustar capacidad de bombeo y dimensiones de tuberíaEvitar cambio de direcciónUsar curvas y evitar ángulosUsar deflectores (disminuir velocidad)Evitar soldaduras dentro de la tubería
Hendidura:Diseño de uniones, soldadura de unionesEvitar acumulación de líquidosLimpieza y remoción periódicaDrenaje completo Sustitución de aleación de menor Rcorr (es preferible una tasa
predecible a localizada inpredecible)Fatiga: Disminuir los esfuerzos cíclicos Evitar entallas Utilizar encubrimientos de sacrificio(cinc, cadmio sobre acero). Proporcionar suficiente flexibilidad para reducir sobreesfuerzos
debido a expansión térmica, vibración, choques y trabajo de la estructura o equipo
Utilizar inhibidores de corrosión Seleccionar materiales apropiados Usar chorro de perdigones el cual induce esfuerzos de compresión
en la superficie y tiende a reducir la fatiga por corrosión.
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
Biologica: Uso de bactericidas, fungicidas y algicidas, los
cuales deben ser probados en el laboratorio para determinar las dosis más convenientes a utilizar
· Selección de materiales resistentes a la corrosión
· Realizar análisis bacteriológicos· Origen del agua y uso previsto· Naturaleza de las instalaciones
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
Materiales usados en la conducción de agua, sin y con control de la corrosión
Inhibidores y PasivadoresINHIBIDOR: es toda sustancia que se agrega, a un medio, para evitar la corrosión, o disminuir la velocidad de la misma.
PASIVADOR: es toda sustancia que produce una película no porosa sobre las piezas metálicas, evitando la corrosión.
GRACIAS POR SU ATENCIONMaestra: Alma Mayte Barajas Cárdenas
N.L.#5 Grupo:3ºE T/M
Escuela Secundaria Técnica #107