Estyructura cristalina
PROTECCIN CONTRA LA CORROSININSTITUTOSUPERIORTECNOLOGICOJOSE
PARDOPROTECCIN CONTRA LA CORROSIN
Proteccin a la corrosin es un trmino que se usa para referirse a
un nmero de procedimientos diseados para minimizar la velocidad de
la corrosin en casos reales. Se debe destacar, de todas formas, que
los procedimientos no previenen la corrosin aunque s puede ser
reducida a una velocidad muy lenta
PRINCIPIOS SOBRE CORROSIN MECANISMOLa corrosin es casi siempre
de naturaleza electroqumica, esto es, una corriente elctrica que
circula entre determinadas zonas de la superficie del metal,
conocidas con el nombre de nodos y ctodos, a travs de una solucin
llamada electrlito capaz de conducir dicha corriente. Este conjunto
constituye micro o macro pilas en las que la zona andica es la que
sufre los efectos de la corrosin.
PRINCIPIOS SOBRE CORROSINREACCIONES ANDICA: Me ==== Men+ + ne
(Metal) (Ion metlico) (Electrones)
REACCIONES CATDICA: 2H+ + 2e ========== H2 2H+ + H2 + 2e
========== 20H- 2 H2O + 0 2 + 4e ========= 40H-
CORROSION
CORROSION
CORROSION
CARACTERSTICAS DEL METAL Para que existan micropilas en el
metal, es necesaria la presencia de heterogeneidades que pueden ser
de varios tipos: - de construccin: metales o aleaciones polifsicas.
- de estructura: fina, gruesa, deformada, etc. - mecnicas: creadas
por tensiones externas o internas. - debidas a diferentes estados
superficiales: grado de pulido, rayas, acoplamientos, xidos. En las
tuberas metlicas enterradas los mayores riesgos se deben a los
fallos del revestimiento.
CARACTERSTICAS DEL MEDIO CORROSIVO Los medio corrosivo pueden
resultar de diferencias de temperatura, pH, concentracin y, en
particular, de diferencias en el contenido de oxgeno, que son una
fuente importantsima de fenmenos de corrosin. El reparto no
uniforme de oxgeno es un importante factor de corrosin,
independientemente de la naturaleza del metal; las partes ms
aireadas funcionan como ctodos y las menos aireadas (rayas,
entrantes agudos, uniones con radio de curvatura insuficiente,
etc.) como nodos, y son, por consiguiente, atacados (Fig.
2).CARACTERSTICAS DEL MEDIO CORROSIVO
3. CARACTERSTICAS DEL MEDIO CORROSIVO Las macropilas tienen su
origen, por ejemplo, en uniones de metales distintos (Fig. 3),
3. CARACTERSTICAS DEL MEDIO CORROSIVO en diferencias de
resistividad de suelos (Fig. 4),
3. CARACTERSTICAS DEL MEDIO CORROSIVO el efecto de corrientes
vagabundas (Fig. 5).
4. MTODOS DE PROTECCIN
MTODOS DE PROTECCIN Hay varios mtodos para proteger los metales
contra la corrosin. Los que ms se usan son:Recubrimiento del metal
con pinturas o pelculas de otros metales ms nobles aplicados por
electro deposicin u otros mtodos. Se considera un metal ms noble
aquel que presenta un potencial estndar de reduccin menor que el
del metal base. Esta pelcula forma una barrera impermeable entre el
metal y el oxidante, pero solo es efectiva cuando cubre
completamente la estructura a proteger. MTODOS DE PROTECCIN
Conectar el metal a un nodo de sacrificio, un trozo de otro metal
que sea ms activo y por lo tanto se oxide preferentemente.
Galvanizando o recubriendo acero con zinc, un metal ms oxidable.
Permitiendo que una pelcula, tal como un xido metlico, se forme de
manera natural sobre el metal. 4. MTODOS DE PROTECCIN Proteccin
andica/catdica. Adicin de inhibidores de corrosin al medio
electroltico. Son sustancias orgnicas o inorgnicas que tienen la
capacidad de adsorberse fuertemente sobre la superficie metlica,
provocando un bloqueo parcial de la superficie y afectando la
velocidad de las reacciones que ocurren sobre ella.
RECUBRIMIENTOS METLICOSEste tipo de recubrimiento es importante,
ya que permite la eleccin del metal que ms adecuado sea a la
superficie a proteger.La proteccin mediante recubrimientos metlicos
es muy frecuente en el caso de materiales de hierro y de acero; los
dems metales de importancia tcnica son ya, de por s, lo bastante
resistentes a la corrosin, RECUBRIMIENTOS METLICOSGALVANIZADO EN
CALIENTE.Proteccin del acero mediante el establecimiento
intencional de una celda galvnica, donde el acero se convierte en
ctodo. Se basa en la aplicacin de un metal andico respecto al
acero.
RECUBRIMIENTOS METLICOSSe comporta como metal de sacrificio y se
corroe preferencialmente.
En la serie galvnica el Zn el Al y el Mg, son andicos respecto
del hierro y del acero.
RECUBRIMIENTOS METLICOSAl modificar la superficie del metal la
velocidad de corrosin disminuye porque los iones deben difundir a
travs de la barrera.
RECUBRIMIENTOS METLICOSGALVANIZADO DEL ACEROEl zinc se funde a
419 C, y para galvanizar el acero ste se sumerge en un bao de zinc
metlico fundido que se encuentra a 445-450 C. A esta temperatura,
el acero y el zinc muestra gran afinidad y, por difusin, forman
aleaciones Fe-Zn. El producto final es un acero protegido por un
revestimiento de zinc.PASOS:
GALVANIZADO DEL ACERO:El zinc se funde a 419 C, y para
galvanizar el acero ste se sumerge en un bao de zinc metlico
fundido que se encuentra a 445-450 C. A esta temperatura, el acero
y el zinc muestra gran afinidad y, por difusin, forman aleaciones
Fe-Zn. El producto final es un acero protegido por un revestimiento
de zinc.PASOS:
GALVANIZADO DEL ACERO:Lavado custico:se utiliza una solucin de
soda custica caliente para remover contaminantes orgnicos como
sucio, grasas y aceites, de la superficie del acero.Decapado: el
xido y la herrumbre se eliminan de la superficie utilizando una
solucin diluida de cido sulfrico caliente o de cido clorhdrico a
temperatura ambiente.
GALVANIZADO DEL ACERO:Fundente (flux): Que consiste en una
solucin de sales de cloruros amoniacales de zinc. El fundente
elimina el xido y previene la oxidacin posterior de la superficie
para asegurar que el zinc fundido pueda mojar completamente al
acero.
GALVANIZADO DEL ACERO:Secado y Galvanizado: El recubrimiento o
galvanizado la pieza es completamente sumergida en un bao de al
menos 98% de zinc fundido, que se mantiene a 454 C durante el
tiempo suficiente para que la pieza alcance la temperatura del bao.
Luego la pieza es sacada lentamente del bao para escurrir
completamente el exceso de zinc.
GALVANIZADO DEL ACERO:Secado e Inspeccin: De inmediato las
piezas son enfriadas con agua o al aire y luego sometidas a
inspeccin. En esta etapa se verifica el espesor del recubrimiento y
la apariencia de la superficie.
GALVANIZADO DEL ACERO:
GALVANIZADO DEL ACERO:
GALVANIZADO DEL ACERO:
LOS RECUBRIMIENTOS EN EL CONTROL DE LA CORROSIONPreparacin
superficial Decapado mecnico: chorro de arena Decapado qumico:
cidos Tipos de recubrimiento: ORGANICOS: Inhibidores, Solventes
(Tiner, varsol) METALICOSCERAMICOS4.1.1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS Los
recubrimientos orgnicos deberan reunir las condiciones siguientes
para constituir una solucin idnea: - Perfecta adherencia a la
superficie metlica, tanto en el momento de la aplicacin como
durante toda la vida de la instalacin.- Ser compactos y no porosos.
- Poder dielctrico elevado. 4.1.1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS - No
absorber humedad. - Dureza para evitar su rotura (lo que ocasiona
que quede la superficie metlica al (descubierto). - Elasticidad
para absorber las dilataciones del metal base, sin fisurarse. -
Inalterabilidad frente a los agentes qumicos. - Inerte ante hongos
y bacterias. RECUBRIMIENTOS ORGNICOS El uso de pinturas, lacas,
barnices y muchos materiales orgnicos polimricos han dado muy buen
resultado como proteccin contra la corrosin. Estos materiales
proveen barreras finas tenaces y duraderas para proteger el
sustrato metlico de medios corrosivos. El uso de capas orgnicas
protege mas el metal de la corrosin que muchos otros mtodos.
RECUBRIMIENTOS ORGNICOS El uso de pinturas, lacas, barnices y
muchos materiales orgnicos polimricos han dado muy buen resultado
como proteccin contra la corrosin. Estos materiales proveen
barreras finas tenaces y duraderas para proteger el sustrato
metlico de medios corrosivos. El uso de capas orgnicas protege mas
el metal de la corrosin que muchos otros mtodos. PINTURASSon los
recubrimientos ms utilizados. Protegen los metales de la corrosin
atmosfrica; para ello se deben limpiar las superficies metlicas y
posteriormente aplicar la pintura en forma lquida endurecindose
hasta formar una pelcula slida y compacta. Para que adems
proporcionen una proteccin catdica se utilizan pinturas ricas en
cincRECUBRIMIENTOS ORGNICOS Pero para que la proteccin con pinturas
sea completa se deben aadir sustancias capaces de inhibir la
superficie del metal frente al medio ambiente.Las principales
caractersticas a tener en cuenta en las pinturas son:Resistencia a
la intemperie o agentes corrosivos.Estabilidad de
colorido.1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS Adherencia a la superficie
tratada.Rendimiento y fluidez.Terminado decorativo duradero y
homogneo
1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS LACASSon combinaciones insolubles,
coloreadas y muy estables, que forman algunos materiales con
ciertos xidos metlicos. La mayora contienen pigmentos que dotan al
recubrimiento orgnico de las propiedades anticorrosivas
necesarias.1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS RESINASSon sustancias slidas
solubles en aceites y alcohol. Pueden arder en el aire. Se utilizan
a menudo para revestir suelos e impermeabilizar techos.Como tipos
principales de resinas pueden distinguirse las resinas verdaderas,
las gomorresinas, las oleorresinas, los blsamos y las
lactorresinas.
1RECUBRIMIENTOS ORGNICOS En algunos casos es necesario hacer
recubrimientos con material inorgnico, los mas usados son el vidrio
y los cermicos, estos recubrimientos proporcionan acabados tersos y
duraderos. Aunque si se expone un pequeo lugar andico se
experimenta una corrosin rpida pero fcil de localizar.
RECUBRIMIENTOS INORGNICOS Son numerosos los recubrimientos de este
tipo. Por ejemplo; los vitrificados o esmaltes vtreos, que son
recubrimientos duros, compactos, adyecentes y con una alta
resistencia qumica frente a un gran nmero de agentes corrosivos.Se
emplean especialmente para proteger tuberas enterradas en suelos
corrosivos.
RECUBRIMIENTOS INORGNICOS Los mtodos de pasivado consisten en
"hacer pasivo" el metal frente a la corrosin. El proceso se basa el
la modificacin superficial del metal a travs de una pequea capa no
metlica generalmente un oxido o una sal del metal base, que como
cualidad debe estar firmemente adherido a la base y ser impermeable
para evitar el pasaje del electrolito.
PASIVADO: Algunos metales tienen una tendencia natural al
pasivado, entre los cuales tenemos:a) Pavonadob)Fosfatizadoc)
Anodizado
4..1.3 PASIVADO: Consiste en hacer actuar ciertas sales tales
como las de cianuro de sodio y potasio sobre el hierro o acero,
generalmente en caliente, dando por resultado una pelcula de color
verde azulado. Si bien este proceso no constituye una defensa
completa combinada con ciertos aceites permite proteger
satisfactoriamente el metal
PAVONADO -Consiste en generar sobre la superficie del hierro o
acero una pelcula de fosfato de hierro que se consigue haciendo
actuar sobre el metal o cido fosfrico, o mezclas de cido fosfrico y
sales derivadas de este.sumergindolas en cido sulfrico o clorhdrico
diluido.Un elemento de hierro fosfatizado y despus pintado adquiere
una resistencia a la corrosin muy superior a aquellas solamente
pintadas aun con al aplicacin de antixidos.
FOSFATIZADOOtro caso de pasivado se consigue en las piezas de
aluminio (y otros metales no ferrosos), que expuesto al aire tiene
tendencia natural a formar una capa de oxido de aluminio o almina
que se encuentra firmemente adherida a la base y es muy estable,
constituyendo por s misma una buena defensa.
ANODIZADOEsta capa puede ser formada artificialmente por medio
qumicos o electroqumicos y entonces se dice que la pieza de
aluminio a sufrido un proceso de anodizado
ANODIZADO Este quiz el mtodo ms efectivo para el control de la
corrosin, ya que si hacemos un buen diseo y una buena planeacin
podemos evitar dicho fenmeno, a continuacin se enumeraran algunas
reglas generales que se deben seguir:
MTODOS DE DISEO Se debe tener en cuenta la accin penetrante de
la corrosin junto con los requerimientos de la fuerza mecnica
cuando se considere el espesor del metal utilizado. Esto se utiliza
para tuberas y tanques que contengan lquidos. Son preferibles los
recipientes soldados que los remachados para reducir la corrosin
por grietaMTODOS DE DISEO Se deben usar preferiblemente metales
galvnicamente similares para prevenir la corrosin galvnica. Si se
atornillan metales no similares galvnicamente se deben usar
arandelas no metlicas para eliminar contactos elctricos entre los
materiales.
MTODOS DE DISEO Es preciso evitar tensin excesiva y
concentraciones de tensin en entornos corrosivos, para prevenir la
ruptura por corrosin por esfuerzos, especialmente en aceros
inoxidables, latones y otros materiales susceptibles a este tipo de
corrosin. Se deben evitar recodos agudos en sistemas de tuberas por
donde circulan fluidos. En estas reas donde cambia la direccin del
fluido bruscamente se potencia la corrosin por erosin.
MTODOS DE DISEO Se deben disear los tanques y recipientes de una
manera que sean fciles de limpiar y desaguar, ya que el
estancamiento de sustancias corrosivas provoca la aparicin de
celdas por concentracin. Se debe hacer un diseo eficiente de
aquellas piezas que se espera queden inservibles en poco tiempo,
para que sean fciles de reemplazar. Es importante tambin disear
sistemas de calefaccin que no den lugar a zonas puntuales
calientes, los cambios de calor ocasionan corrosin.
MTODOS DE DISEO Las condiciones ambientales son muy importantes
para el control de corrosin, algunos mtodos usados son: Bajando la
temperatura se consigue disminuir la velocidad de reaccin, por ende
se disminuye el riego de corrosin. Disminuyendo la velocidad de un
fluido corrosivo se reduce la corrosin por erosin. Sin embargo,
para metales y aleaciones que se pasivan, es ms importante evitar
las disoluciones estancadas. ALTERACIN POR EL ENTORNOEliminar el
oxigeno de las soluciones acuosas reduce la corrosin especialmente
en las calderas de agua. La reduccin de la concentracin de iones
corrosivos en una solucin que esta corroyendo un metal puede hacer
que disminuya la velocidad de corrosin, se utiliza principalmente
en aceros inoxidables.
ALTERACIN POR EL ENTORNOEste mtodo considera el uso de pequeas
cantidades de compuestos orgnicos o inorgnicos capaces de formar
una pelcula o barrera adherente en la superficie del Acero por
atraccin elctrica o por una reaccin, evitando el acceso de los
agentes corrosivos.Estos compuestos se caracterizan por las altas
cargas elctricas en los extremos de sus molculas capaces de ser
atradas por la superficie a proteger; desafortunadamente esta
atraccin no es permanente siendo necesaria una dosificacin
constante en el medio
USO DE INHIBIDORES EN LA CORROSIONEste mtodo se utiliza
preferentemente en donde existen medios fluidos de recirculacin.
CROMATOS NITRITOS MINIO BENZOATOSBORATOSFOSFATOS
SILICATOSTANINOS
DE INHIBIDORES EN LA CORROSIONLa adicin de inhibidores que son
principalmente catalizadores de retardo disminuye las
probabilidades de corrosin. Los inhibidores son de varios tipos:
los inhibidores de absorcin que forman una pelcula protectora, los
inhibidores barrenderos que eliminan oxigeno. En general, los
inhibidores son agentes qumicos, aadidos a la solucin de
electrolito, emigran preferentemente hacia la superficie del nodo o
del ctodo y producen una polarizacin por concentracin o por
resistencia
USO DE INHIBIDORES EN LA CORROSION
