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Curso Manejo de Agua Integrado - Mdulo: Corrosin

Curso Manejode Agua Integrado

Profa: Cynthia de Azevedo AndradeClave: bw45

Telfono: 812- 6800


SUMARIO CORROSIN - CONCEPTOS BSICOS

CORROSIN EN SISTEMAS DE INYECCIN DE AGUA DE MAR (SWI)

CONTROL DE LA CORROSIN EN SWI

CORROSIN EN SISTEMAS DE INYECCIN DE AGUA PRODUCIDA (PWRI)

CONTROL DE LA CORROSIN EN PWRI


REQUISITOS BSICOS PARA OCURRENCIA DE REQUISITOS BSICOS PARA OCURRENCIA DE CORROSIN EN MEDIOS ACUOSOSCORROSIN EN MEDIOS ACUOSOS

NODONODO

CTODOCTODO

ELECTRLITO ELECTRLITO CONDUCTOR P/ FLUJO DE CONDUCTOR P/ FLUJO DE CORRIENTECORRIENTE


REACCIONES ANDICAS Y CATDICASREACCIONES ANDICAS Y CATDICAS

REACCIONES POSIBLES:REACCIONES POSIBLES:

ANANDICA DICA OXIDACIOXIDACIN DEL METAL N DEL METAL MMM M MM+n+n + ne+ ne--

CATCATDICAS DICAS

1) MEDIO 1) MEDIO CIDOCIDOnnHH++ + + n/2 Hn/2 H2 2 (no aireado)(no aireado)

n/4 On/4 O22 + nH+ nH++ + + n/2 Hn/2 H22O (aireado)O (aireado)2) MEDIO NEUTRO O B2) MEDIO NEUTRO O BSICOSICO

n/4 On/4 O22 + n/2 H+ n/2 H22O + neO + ne-- n OHn OH-- (aireado)(aireado)n Hn H22O + neO + ne-- n/2 Hn/2 H22 + n OH+ n OH-- (no aireado)(no aireado)


PRODUCTOS DE CORROSINPRODUCTOS DE CORROSIN

SerSern formados por los iones resultantes de las n formados por los iones resultantes de las reacciones anreacciones andicas y catdicas y catdicas. dicas.

ConsiderConsiderndose el acero carbono sumergido en sol. ndose el acero carbono sumergido en sol. acuosa de cloruro de sodio:acuosa de cloruro de sodio:

NODO:NODO: Fe Fe FeFe+2+2 + 2e+ 2e--CCTODO: TODO: 2H2H22O + 2eO + 2e-- HH22 + 2OH+ 2OH--

Los iones metLos iones metlicos Felicos Fe+2 +2 migran en direccimigran en direccin al cn al ctodo, todo, los iones hidroxilos ohlos iones hidroxilos oh-- en direccien direccin al n al nodo y, en una nodo y, en una regiregin intermedia estos iones se encuentran formando n intermedia estos iones se encuentran formando Fe(OH)Fe(OH)22

FeFe+2+2 + 2OH+ 2OH-- Fe(OH)Fe(OH)22


PRODUCTOS DE CORROSINPRODUCTOS DE CORROSIN

El El Fe(OH)Fe(OH)2 2 formado sufre transformaciones, y, de formado sufre transformaciones, y, de acuerdo al contenido de oxacuerdo al contenido de oxgeno presente, se puede geno presente, se puede tener:tener:

3Fe(OH)3Fe(OH)22 FeFe33OO44 + 2H+ 2H22O + HO + H22 (medio deficiente de O(medio deficiente de O22))

2Fe(OH)2Fe(OH)2 2 + + OO22 + H+ H22O O 2Fe(OH)2Fe(OH)33 o Feo Fe22OO33.H.H22O o FeO.OHO o FeO.OH(medio conteniendo O(medio conteniendo O22))

--FeFe22OO3 3 = hematites (no hidratado)= hematites (no hidratado)--FeO.OH = akaganeitaFeO.OH = akaganeita--FeO.OH = lepidocrocitaFeO.OH = lepidocrocita--FeO.OH = goethitaFeO.OH = goethita


PRODUCTOS DE CORROSIN DEL ACEROPRODUCTOS DE CORROSIN DEL ACERO


FORMASFORMAS GENERALES DE CORROSINGENERALES DE CORROSIN

GALVNICAGALVNICA

POR PICADURASPOR PICADURAS

POR FISURAS POR FISURAS

GENERALIZADA O UNIFORMEGENERALIZADA O UNIFORME

POR AIREACIN POR AIREACIN DIFERENCIALDIFERENCIAL

CORROSIN BAJO TENSIN (CBT)CORROSIN BAJO TENSIN (CBT)


SE PROCESA EN TODA LA SE PROCESA EN TODA LA EXTENSIN DE LA EXTENSIN DE LA SUPERFICIE, OCURRIENDO SUPERFICIE, OCURRIENDO PRDIDA UNIFORME DE PRDIDA UNIFORME DE ESPESORESPESOR

TCNICAMENTE, ES LA TCNICAMENTE, ES LA FORMA DE CORROSIN FORMA DE CORROSIN MS SIMPLE Y FCIL DE MS SIMPLE Y FCIL DE CONTROLARCONTROLAR

CORROSIN GENERALIZADA O UNIFORMECORROSIN GENERALIZADA O UNIFORME

EN GENERAL LA TASA EN GENERAL LA TASA AUMENTA CON EL AUMENTO AUMENTA CON EL AUMENTO DE LA TEMPERATURA Y/O DE DE LA TEMPERATURA Y/O DE LA CONCENTRACIN DE LA LA CONCENTRACIN DE LA ESPECIEESPECIE


CORROSIN LOCALIZADACORROSIN LOCALIZADA

Se procesa en pequeas Se procesa en pequeas reas de la superficie reas de la superficie metlicametlica Produce surcos o Produce surcos o excavaciones con geometras excavaciones con geometras distintas:distintas:

99 PICADURASPICADURAS forma angulosa forma angulosa Profundidad > dimetro;Profundidad > dimetro;

99 ALVOLOSALVOLOS forma forma redondeada (Profundidad < redondeada (Profundidad < dimetrodimetro


CORROSIN LOCALIZADACORROSIN LOCALIZADA


RESULTA DEL ACOPLAMIENTO DE MATERIALES METLICOS RESULTA DEL ACOPLAMIENTO DE MATERIALES METLICOS DIFERENTES SUMERGIDOS EN UN ELECTROLITO, CAUSANDO LA DIFERENTES SUMERGIDOS EN UN ELECTROLITO, CAUSANDO LA TRANSFERENCIA DE CARGA ELCTRICA DE UNO AL OTRO, POR TRANSFERENCIA DE CARGA ELCTRICA DE UNO AL OTRO, POR TENER POTENCIALES ELCTRICOS DIFERENTESTENER POTENCIALES ELCTRICOS DIFERENTES

CORROSIN GALVNICACORROSIN GALVNICA

EL MATERIAL MENOS RESISTENTE A EL MATERIAL MENOS RESISTENTE A LA CORROSIN (NODO) SUFRE MAYOR LA CORROSIN (NODO) SUFRE MAYOR ATAQUE, MIENTRAS QUE EL MS ATAQUE, MIENTRAS QUE EL MS RESISTENTE (CTODO) NO SE CORROERESISTENTE (CTODO) NO SE CORROE

SE CARACTERIZA POR PRESENTAR SE CARACTERIZA POR PRESENTAR CORROSIN LOCALIZADA EN EL NODO CORROSIN LOCALIZADA EN EL NODO PRXIMO A LA REGIN DEL PRXIMO A LA REGIN DEL ACOPLAMIENTOACOPLAMIENTO

CUANTO MAYOR ES LA DIFERENCIA DE POTENCIAL, MS CUANTO MAYOR ES LA DIFERENCIA DE POTENCIAL, MS RPIDO ES EL ATAQUE GALVNICORPIDO ES EL ATAQUE GALVNICO


SERIE GALVNICA PRCTICA DE METALES Y SERIE GALVNICA PRCTICA DE METALES Y ALEACIONES METLICAS EN AGUA DE MARALEACIONES METLICAS EN AGUA DE MAR


CORROSIN POR AIREACIN CORROSIN POR AIREACIN DIFERENCIAL O BAJO DEPSITOSDIFERENCIAL O BAJO DEPSITOS

EL ATAQUE EMPIEZA EN UNA FALLA DE LA CAPA DE XIDO (DEBIDO A IONES CLORUROS, P. EJ.).

EL ATAQUE EMPIEZA EN UNA FALLA DE LA CAPA EL ATAQUE EMPIEZA EN UNA FALLA DE LA CAPA DE XIDO (DEBIDO A IONES CLORUROS, P. EJ.).DE XIDO (DEBIDO A IONES CLORUROS, P. EJ.).

EL OXGENO PRESENTE EN LA SUPERFICIE DEL XIDO ES RARO EN EL INTERIOR DE LA FALLA.EL OXGENO PRESENTE EN LA SUPERFICIE DEL EL OXGENO PRESENTE EN LA SUPERFICIE DEL XIDO ES RARO EN EL INTERIOR DE LA FALLA.XIDO ES RARO EN EL INTERIOR DE LA FALLA.

ESO CONLLEVA LA EXISTENCIA DE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS REAS

PASIVAS (CATDICAS) AIREADAS Y LAS REGIONES DE FONDO DE LAS FALLAS DE LAS

PELCULAS (ANDICAS) POCO AIREADAS.

ESO CONLLEVA LA EXISTENCIA DE UNA ESO CONLLEVA LA EXISTENCIA DE UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS REAS DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS REAS

PASIVAS (CATDICAS) AIREADAS Y LAS PASIVAS (CATDICAS) AIREADAS Y LAS REGIONES DE FONDO DE LAS FALLAS DE LAS REGIONES DE FONDO DE LAS FALLAS DE LAS

PELCULAS (ANDICAS) POCO AIREADAS.PELCULAS (ANDICAS) POCO AIREADAS.


FORMACIN DE LA CLULA DE AIREACIN DIFERENCIAL

FASE LQUIDA

(1) = O2 + 2H2O + 4e- 4OH- (catdica)(2) = Fe Fe++ + 2e- (andica)(3) + 2Fe++ + 1/2 O2 + 5H2O 2Fe(OH)3 + 4H+(formacin del tubrculo)



FLUJO DE AGUA

BIOPELCULA AERBICA

BIOPELCULA ANAERBICA

SUSTRATO

MEDIO ACUOSO



CORROSIN POR FISURASCORROSIN POR FISURASSE CARACTERIZA POR LA OCURRENCIA DE UN ATAQUE INTENSO DENTRO DE UNA FISURA O EN REAS DE LA

SUPERFICIE METLICA PROTEGIDAS

LA TASA DE CORROSIN ES ENTRE 10 Y 100 VECES MAYOR QUE LA TASA DE CORROSIN UNIFORME

PARA SU OCURRENCIA, LA FISURA TIENE QUE SER ANCHA LO SUFICIENTE PARA PERMITIR LA ENTRADA DE LQUIDO, PERO

ESTRECHA PARA MANTENERLO ESTANCADO

MECANISMO: PROCESO AUTOCATALTICO CAUSADO POR LA ACELERACIN DE LA REACCIN DE OXIDACIN DEBIDO A LA

MIGRACIN DE IONES CLORUROS A UNA REGIN AGOTADA EN OXGENO


CORROSIN POR FISURASCORROSIN POR FISURAS

M M+n + ne

O2 + 2H2O + 4e 4OH-

M+ Cl- + H2O MOH + H+Cl-

Fuente: A.J. Sedriks, Corrosion of Stainless Steels


CORROSIN POR FISURASCORROSIN POR FISURAS


DETERIORO DEL METAL DEBIDO A LA COMBINACIN DETERIORO DEL METAL DEBIDO A LA COMBINACIN DE TRES FACTORES:DE TRES FACTORES:

HAY UNA ACCIN SINRGICA DE LA HAY UNA ACCIN SINRGICA DE LA TENSIN Y DEL MEDIO CORROSIVO, TENSIN Y DEL MEDIO CORROSIVO, OCASIONANDO FRACTURA EN TIEMPO OCASIONANDO FRACTURA EN TIEMPO MS CORTO QUE LA SUMA DE LAS MS CORTO QUE LA SUMA DE LAS ACCIONES AISLADASACCIONES AISLADAS

CORROSIN BAJO TENSINCORROSIN BAJO TENSIN

TENSIONES (RESIDUALES O APLICADAS)

+

MEDIOS CORROSIVOS

+

MATERIAL SUSCEPTIBLE

TENSIONES (RESIDUALES O TENSIONES (RESIDUALES O APLICADAS)APLICADAS)

+ +

MEDIOS CORROSIVOSMEDIOS CORROSIVOS

++

MATERIAL SUSCEPTIBLEMATERIAL SUSCEPTIBLE


CLCULO DE LA TASA DE CORROSIN CLCULO DE LA TASA DE CORROSIN UNIFORME (NACE RP 0775)UNIFORME (NACE RP 0775)

T. C (mm/ao) = W x 365 x 1000 A (mm2) TD

T. C (g/m2/d) = W /A (m2) x T

T.C = TASA DE CORROSIN

W = PRDIDA DE MASA (g)

A = REA DEL CUERPO DE PRUEBA

T = TIEMPO DE EXPOSICIN (DAS)

D = DENSIDAD DEL MATERIAL DEL CUPN (g/cm3)

T. C (mpy) = 2,227 x 104 x WA (in2) TD


CLCULO DE LA TASA DE CORROSIN CLCULO DE LA TASA DE CORROSIN LOCALIZADA (NACE RP 0775)LOCALIZADA (NACE RP 0775)

T. P. (mm/ao) = picadura ms profunda (mm) x 365 T

T. P. (mm/ao) = picadura ms profunda (mm) x 365 T

T. P. = TASA DE PICADURAS

T = TIEMPO DE EXPOSICIN (DAS)

T. P. (mpy) = picadura ms profunda (mils) x 365 T

T. P. (mpy) = picadura ms profunda (mils) x 365 T


CLASIFICACIN DE LA TASA DE CORROSIN CLASIFICACIN DE LA TASA DE CORROSIN SEGN NACE RP 0775SEGN NACE RP 0775


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