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TÉCNICAS DE INSPECCIÓN Y CONTROL DE

CORROSION EXTERIOR

Capítulo 9

Curso Control de Corrosión e Integridad

TÉCNICAS DE INSPECCIÓN Y CONTROL DE CORROSIÓN

• INSPECCIÓN DE POTENCIALES ‘ON – OFF’ SOBRE PUNTOS DE REFERENCIA FIJOS O POSTE A POSTE.

• INSPECCIÓN DE POTENCIALES A INTERVALOS CORTOS (CLOSE INTERVAL SURVEY CIS)

• INSPECCIÓN DE GRADIENTES DE VOLTAJE DC (DIRECT CURRENT VOLTAGE GRADIENT - DCVG)

• PIPELINE CURRENT MAPPER (PCM)

• RESISTIVIDAD.

• ANÁLISIS DE AGRESIVIDAD CORROSIVA DE SUELOS

INSPECCIÓN DE POTENCIALES ‘ON – OFF’

• Permite conocer el desempeño de la protección catódica paso a paso a lo largo de toda la tubería enterrada.

• La inspección CIS vincula un análisis detallado de las medidas de potenciales ‘ON – OFF’, realizadas a intervalos de distancia cortos (de 1 a 2 m) sobre toda la ruta de la línea; utiliza un alambre conectado al poste de prueba de protección catódica más cercano, un “datalogger” o registrador de datos (computador CIS) y un electrodo de referencia portátil de Cu/CuSO4 que se mueve con la inspección.

• Se determinan los puntos de entrada y salida de corriente del sistema de protección catódica.

CIS

Ubicación defecto DCVG

DCVG

Pipeline Current Mapper - PCM

Cómo localiza fallas puntuales?


Determina la presencia puntual de fallas. (DCVG).


Ventajas de valor agregado.

TÉCNICAS DE INSPECCIÓN Y CONTROL DE

CORROSION EXTERIOR

Capítulo 9


RESISTIVIDAD

• Es una propiedad física del material que nos indica la dificultad que este ofrece para conducir cargas eléctricas.

Resistividad

• La resistencia esta dada por:

•• R = R = ρρ x L / Ax L / A

• Donde:• R = Resistencia del

material, ohm

• ρ = Resistividad, ohm-cm

• L = Longitud del conductor.

• A = Área Transversal del conductor

La resistencia que un material ofrece al flujo de corriente

RESISTIVIDAD vs CONDUCTIVIDAD

El reciproco de la resistividad es la conductividad la cual se expresa como:

k = __ρ1

k = conductividad(Siemens / cm)

ρ = resistividad(ohm-cm)

Resistividad

COMO SE CALCULA LA RESISTIVIDAD(Caja de Miller)

Π R bρ __________=1 - b / (b+a)

Fuente : ASTM G57

Donde:a = dist. pines int.

b = dist. pines ext.R = ResistenciaΠ = 3.1416

= Rρ

Medición de Resistividad

FACTORES QUE AFECTAN LA RESITIVIDAD DEL SUELO


EQUIPO DE INDUCCION ELECTROMAGNÉTICA CON ORIENTACION GPS

LEVANTAMIENTO DEL PERFIL DE RESISTIVIDAD


INFLUENCIA DEL SUELO EN LA CORROSIÓN(AGRESIVIDAD CORROSIVA)

Análisis de Agresividad Corrosiva de Suelos

A continuación se muestra como las características fisicoquímicos y biológicas del suelo (electrolito) influyen en la velocidad de corrosión.


Humedad / Agua.

- Electrolito esencial requerido para que las reacciones electroquímicas se produzcan.

-En suelos agresivos la corrosión alcanza su máximo valor cuando el contenido de agua es del 30% del porcentaje de saturación.


AGRESIVIDAD CORROSIVA DE SUELOS

Grado de Aireación {02}

En suelos neutros o alcalinos la concentración de oxigeno tiene un importante efecto en la velocidad de

cátodo: 2H+ + 2e- = H2 (medio ácidos, reducción de hidrógeno)O2+2H2O + 4e- = 4OH- (medio neutro y alcalino)

En presencia de BSR la velocidad de corrosión puede ser muy alta inclusive bajo condiciones anaeróbicas.



pH

- Suelos pH de 5-8. (pH no es variable dominante)- pHs de más de 6 no aumentan la agresividad

corrosiva del terreno- pH < 6 aumentan corrosión


AGRESIVIDAD CORROSIVA DE SUELOS

ResistividadEs una propiedad física del material.

-La resistividad disminuye con un mayor contenido de agua y la concentración de las especies iónicas como sales disueltas-- NO es el único parámetro.

Análisis de Agresividad Corrosiva de Suelos.

(AGRESIVIDAD CORROSIVA)

Potencial Redox.

- Medida del grado de aireación de un suelo.

- Un potencial redox alto indica un alto nivel de oxigeno.

- Por el contrario bajo indica bajo contenido de oxigeno y

condiciones apropiadas actividad bacteriana anaeróbica.

- Tomar una muestra de suelo induce exposición conoxigeno.


AGRESIVIDAD CORROSIVA

Contenido de Cloro.

- Participan en reacciones de disolución anódica de metales

- Disminuyen la resistividad del suelo.

- La concentración del Ion cloro en el electrolito acuoso del suelo cambia cuando las condiciones de humedad del terreno cambian.

- Ion cloro de más de 100 ppm, rompe la formación de la película de óxido protectora y promueve la corrosión.


(AGRESIVIDAD CORROSIVA)

Sulfatos.

- Menos agresivos que del Ion cloro.- Los sulfatos pueden ser convertidos a sulfitos altamente

corrosivos por bacterias sulfato reductoras o inclusive estar bajo la acción de bacterias productoras de ácido, creando ambientes altamente corrosivos en la superficie metálica de tuberías enterradas.

- Aumentan corrosión si > 200 ppm. - Si Carbonato de Calcio > 5% los sulfatos no tienen

importancia con un contenido de hasta 500 ppm debido a la acción neutralizadora del carbonato de calcio.


MICCORROSION INFLUENCIADA MICROBIOLOGICAMENTE

Fallas de corrosión espectacularmente aceleradas han sido observadas en suelos debido a la acción microbiana en la mayoría de aleaciones metálicas.

La MIC se refiere a la corrosión que es influenciada por la presencia y actividad de microorganismos y sus metabolitos (los productos producidos en su metabolismo)

CARACTERISTICAS

La actividad microbiológica puede incrementar corrosión.

- Corrosión por los productos bacterianos- Formación de celdas de concentración de oxigeno y

despolarización.- BSR hay dos teorías que incluyen la despolarización por la

remoción del hidrógeno que es producto de reacción


Ionización del Agua: 8H2O → 8OH- + 8 H+

Corrosión del Hierro: 4Fe → 4Fe++ + 8e- (Ánodo)

Formación de Hidrógeno: 8H+ + 8e- → 4H2 (Cátodo)

Remoción de Hidrógeno: SO4-- + 4H2 → S-- + 4H2O (Desp. Cat.)

Reacciones Secundarias: Fe++ + S-- → FeS ↓ (Ánodo)

3Fe++ + 6(OH)- → 3Fe (OH)2 ↓ (Ánodo)


Despolarización Catódica,

Formación de celdas superficiales ocluidas, formación de colonias superficiales "desiguales" Los polímeros pegajosos atraen y agregan especie biológica y no-biológica para producir las grietas y celdas de concentración que son la base para el ataque acelerado.

Fijación de sitios anódicos de reacción, conducen a la formación de “pitting” asociado a la localización de estas colonias.

Ataque ácido bajo depósitos, Ataque corrosivo acelerado por productos finales ácidos del "metabolismo de la comunidad" MIC, principalmente ácidos grasos de cadena corta.


Bacterias Anaeróbicas; que producen especies altamente corrosivas como parte de su metabolismo.

Bacterias Aeróbicas; que producen ácidos mineral corrosivos.

Hongos; que pueden producir sub.-productos corrosivos en su metabolismo, tal como ácidos orgánicos, aparte de los metales y de las aleaciones, ellos pueden degradar recubrimientos orgánicos y madera.

Formadores de limo; que pueden producir las celdas de concentración en las superficies.


PARTICULARIDADES DE LA CORROSION BACTERIANA

- Los microorganismos son pequeños de 0.2 µm a 600 µm aprox. por 2-3. de diámetro.

- Las bacterias son móviles, capaces de migrar de condiciones desfavorables a favorables, es decir hacia fuentes de alimento.

- Estos microorganismos pueden mantenerse en un amplio rango de condiciones temperaturas de -10 a 99 °C y pH de 0 hasta 10.5.

- Adaptación fácil a fuentes de nutrientes e inclusive sus esporas pueden permanecer en estado de latencia por cientos de años, inclusive se adaptan creciendo en condiciones de humedad y sobreviviendo en periodos de sequía.


MIC funciona en la presencia de consorcios microbiológicos :

-Bacterias Oxidantes de Metal. (MOB de sus iniciales en inglés).

-Bacterias Sulfato-Reductoras. (SRB de sus iniciales en inglés)

-Bacterias Productoras de Acido. (APB de sus iniciales en inglés)

- Bacterias Reductoras de Metal. (MRB de sus iniciales en inglés)

Los tipos anteriores interactúan en formas complejas con la estructura del biofilm.


-MIC no produce una forma única de corrosión, por el contrario la MIC produce “pitting”- Corrosión en hendiduras- Corrosión bajo depósitos- De-aleación selectiva.- Promoción de corrosión galvánica- y erosión-corrosión.

Típicamente las bacterias preparan la condiciones para corrosión localizada o corrosión por hendiduras y una vez la corrosión localizada ha sido iniciada las reacciones microbiológicas mantienen las condiciones para el crecimiento del pitting o de la corrosión en hendiduras.


Reducción de Sulfatos, Si la velocidad de respiración aeróbica de las BSR es mayor que la velocidad de difusión de oxigeno durante la formación del biofilm, la interface metal/biofilmllega a ser anaeróbica y suministra un nicho adecuado para la producción de H2S por las SRB.

También es claro que la concentraciones de SRB están correlacionadas con aguas con alta concentración de sulfatos.

En ausencia de O2, las BSR causan la acumulación de sulfitos en superficie del metal, formando sulfito de hierro en aceros al carbono (Estimulan reacción catódica)

Una vez un contacto eléctrico se establece se desarrolla un par galvánico con la superficie del acero al carbono como ánodo, cuya velocidad de corrosión es acelerada por los cambios en la concentración de oxigeno.


La mayoría de la corrosión es atribuida a la presencia y actividad de Bacterias Sulfato Reductoras (SRB), Bacterias Productoras de Ácido (APB) y desprendimiento del recubrimiento de la superficie de la tubería.



LAB-BARTTM Test for SRB

• Este kit, identifica la presencia de bacterias sulfato reductoras en el suelo.

• Una prueba muy simple a realizarse en cuál ocurre una prueba positiva cuando hay un ennegrecimiento en el cono bajo del frasco interno de la prueba (el 80% del tiempo) o alrededor de la bola (el 20% del tiempo).


Procedimiento De Análisis

1. Recolección de la Muestra:

• Se recogerán 500g con una espátula limpia y se almacenara en una bolsa plástica sellada, libre de aire; las cuales irán debidamente identificadas con: – Fecha de recolección de la muestra.– Hora.– Operador.– Abscisa.


2. Análisis de la Muestra.a. Remover la tapa del tubo de

prueba y extraer la bola sobre la taba del tubo

b. Adicionar la muestra de suelo al tubo (0.1g) si el suelo es arenoso de debe adicionar 0.5g. Una vez se ha adicionado la muestra de suelo, se incorpora 15 ml de solución salina (0.1% NaCl) de grado químico; seguido de la bola.

c. Una vez se ha tapado el tubo, se procede a la incubación, la cual debe llevarse alrededor de 21°C-25°


Adición De La Solución Salina

Curso Control de Corrosión e IntegridadReacciones Presentadas


•BB (Blackened Base) Negro En La Base del Tubo. Biocapa bacterial densa y comunidad microbiana. Bacteria anaerobias dominadas por Bacteria Desulfovidrio


• BT Negro Alrededor de la Bola Superior. Biocapa bacterial aerobia y comunidad microbiana (SRB). Bacteria aerobia heterótrofa.


• BA Una Combinación de las reacciones BB y BT

• Se oscurece la base y alrededor de la bola, aunque la longitud del frasco no es oscurecida. Esta reacción es una combinación de bacterias anaerobias y aerobias.


• CLOUDY Bacteria Anaerobia presente.

• No es una indicación positiva de la presencia de bacterias sulfato reductoras, esta reacción es reconocida por el aspecto nublado (estructuras en medio del líquido). Estos se forman del fondo hacia arriba




Determinación de Población

• La determinación de la población de bacterias se realiza a través de la observación diaria, la siguiente figura muestra la población bacteriana a través de los días.


Eliminación de las Muestras

Por seguridad los tubos utilizados deben ser dispuestos eliminando cualquier colonia formada, lo anterior se realiza en el microondas por 50 segundos a una potencia de 800 w.



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