CorrosiónRealizado por: Reinaldo Bermúdez

CI: 20.140.631Prof: Julián Carneiro

Ing. Mecánica

Porlamar, Septiembre 2015

¿Qué es la Corrosión?Existen muchas definiciones para corrosión. La más comúnmente aceptada es la siguiente:

“Corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente”

Nótese que hay otras clases de daños, como los causados por medios físicos. Ellos no son considerados plenamente corrosión, sino erosión o desgaste. Existen, además, algunos casos en los que el ataque químico va acompañado de daños físicos y entonces se presenta una corrosión-erosiva , desgaste corrosivo o corrosión por fricción.

Aún así, la corrosión es un proceso natural, en el cual se produce una transformación del elemento metálico a un compuesto más estable, que es un óxido. Observemos que la definición que hemos indicado no incluye a los materiales no-

metálicos. Otros materiales, como el plástico o la madera no sufren corrosión; pueden agrietarse, degradarse, romperse, pero no corroerse.

Generalmente se usa el término “ oxidación” o “ aherrumbramiento” para indicar la corrosión del hierro y de aleaciones en las que éste se presenta como el metal base, que es una de las más comunes.

Es importante distinguir dos clases de corrosión: la Corrosión Seca y la Corrosión Húmeda. La corrosión se llama seca cuando el ataque se produce por reacción química, sin intervención de corriente eléctrica. Se llama húmeda cuando es de naturaleza electroquímica, es decir que se caracteriza por la aparición de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo. A grandes rasgos la corrosión química se produce cuando un material se disuelve en un medio líquido corrosivo hasta que dicho material se consuma o, se sature el líquido. La corrosión electroquímica se produce cuando al poner ciertos metales con alto numero de electrones de valencia, con otros metales, estos tienden a captar dichos electrones libres produciendo corrosión.

Orígenes de la CorrosiónSegún estudios realizados con anterioridad, el origen de la corrosión es causa particular del agua considerado como un disolvente universal por excelencia. En consecuencia , por sí sola o unida a los diversos compuestos químicos que se hallan disueltos en ella, puede provocar en algunos casos un ataque químico al material constituyente de la tubería originando distintos procesos que se agrupan bajo el fenómeno de la corrosión.

Es importante hacer mención, que Los procesos de corrosión suceden únicamente en materiales metálicos. No obstante, cuando se utilizan materiales plásticos se debe considerar que en toda instalación prácticamente siempre hay elementos metálicos: grifería, lavadoras, entre otros. Es por ello que en aguas con carácter corrosivo; la corrosión se concentrarán únicamente en estos elementos, pero ello puede dar lugar a perforaciones con mayor rapidez que si la corrosión estuviera generalizada en todo el circuito.Asimismo; se producen procesos de corrosión cuando tuberías de metales diversos, como, por ejemplo, cobre y acero galvanizado, se conectan directamente. En estos casos, el metal menos noble (el acero galvanizado) se corroe de forma rápida. Esta corrosión es frecuente cuando se realizan reparaciones y son sustituidos, por ejemplo, tramos de acero galvanizado por cobre. En ningún caso de deben colocar tramos de cobre antes de acero galvanizado.

Por otra parte los procesos de corrosión dependen normalmente de la composición química del agua y de la instalación. Algunas aguas son corrosivas para el cobre y no para el acero galvanizado y con otras sucede lo contrario. Es por ello que siempre se debe efectuar un análisis previo para determinar su origen y aplicar el tratamiento más adecuado para solucionar el problema.

Características de la Corrosión

Corrosión

Características

El proceso es llevado a cabo sobre

la superficie del metal

No solo afecta

materiales metálicos, también afecta

cerámicos y polímeros

Es un proceso natural y

espontaneo

Devuelve a los

metales y aleaciones

a sus formas

mas estables

Tipos de CorrosiónEste fenómeno se puede presentar en distintas formas según sea su mecanismo de acción y los principales tipos de corrosión son :

Corrosión atmosférica:Este tipo de corrosión en esencia corresponde al tipo de corrosión más común que vemos día a día y que por otra parte es la que tenemos más a la vista de los diferentes tipos de corrosión.

Este tipo de ataque se presenta en casi todos los metales que están expuestos a la acción de los elementos atmosféricos, tales como el oxígeno del aire, productos de combustión y smog presentes en la atmósfera, radiación solar y muy especialmente el agua, proveniente de condensación o lluvia.

Si la corrosión se presenta en forma pareja y uniforme sobre toda la superficie metálica se denomina corrosión uniforme, que puede ser húmeda o seca, electroquímica o química, siendo necesario seleccionar los materiales de construcción mas adecuados y los métodos de protección mas eficientes para su control.

Corrosión Galvánica:

Corrosión por erosión:

Este tipo de corrosión se produce por un desgaste mecánico. El mecanismo de la erosión generalmente se atribuye a la remoción de películas superficiales protectoras, como por ejemplo, películas de óxido formadas por el aire, o bien, productos adherentes de la corrosión por efecto de un roce constante.

La corrosión por erosión prospera en condiciones de alta velocidad, turbulencia, choque, etc., y frecuentemente se observa en impulsores de bombas, agitadores y en codos y cambios de dirección de tuberías. Los líquidos con suspensión conteniendo partículas sólidas duras pueden igualmente causar este tipo de problema.

La corrosión galvánica se produce cuando un líquido conductor eléctrico ( electrolito ) y dos materiales metálicos diferentes están en contacto. El metal menos noble ( ánodo) se desgasta y el más noble ( cátodo) se protege.

En general, la corrosión metálica implica la pérdida de metal en un punto de la superficie expuesta. La corrosión puede presentarse en varias formas, desde ataques uniformes sobre toda la superficie hasta ataques locales agudos.

Grietas de Corrosión por Tensión:

El agrietamiento de corrosión por tensión ocurre en la estructura cristalográfica del metal con la influencia combinada del esfuerzo de tensión (aplicado o interno) y un entorno corrosivo. El material se puede agrietar sin deformaciones significativas ni deterioro obvio del material. A menudo, la corrosión por picaduras está asociada con fenómenos de grietas de corrosión por tensión.

Las tensiones pueden ser el resultado de las cargas de agrietamiento debidas a la concentración de tensiones, o pueden estar provocadas por el tipo de tensiones residuales o de montaje desde la fabricación (por ejemplo, trabajo de enfriamiento); las tensiones residuales se pueden reducir mediante templado.

Corrosión por Picadura (pitting):

La corrosión por picaduras es una forma localizada de ataques corrosivos. La corrosión por picaduras forma agujeros u hoyos en la superficie del metal. Se perfora el metal, mientras que la corrosión medida como pérdida de peso podría ser mínima. La velocidad de penetración puede ser de 10 a 100 veces la de la corrosión general, dependiendo de la agresividad del líquido. Este tipo de corrosión se produce más fácilmente en entornos estancados.

Corrosión Bacteriana:Corresponde a la destrucción de metales en medios donde sean capaces de desarrollarse elementos microbianos que atacan electroquímicamente al metal.

Los tipos más conocidos son los tiobacilos aeróbicos que dan lugar a la formación de ácido sulfuroso, lactobacilos anaeróbicos que forman ácidos orgánicos en las industrias azucareras y las conocidas bacterias reductoras de sulfato, presentes en medios anaeróbicos en presencia de sulfatos y materias orgánicas en descomposición.

Corrosión química:

Corresponde en escencia a un ataque químico por acción de ácidos o álcalis fuertes. Dentro de este tipo de ataque se pueden clasificar a todos los medios que por oxidación o reducción ocasionan un desgaste parejo y acentuado del metal, perdiendo prácticamente igual espesor en todas sus partes.

Este tipo de corrosión es común en todas las industrias, donde se trabaja con los elementos indicados tales como petroquímicas, minería, papeleras, entre otras.

Importancia de la Corrosión

Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón). Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmosfera, alta temperatura, etc.). Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelve 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante. La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (físico-química).

Importancia de su estudio La importancia de los problemas de corrosión generados exige una valoración

económica y ésta es difícil de dar, ya que hay pérdidas directas referidas exclusivamente al valor del material destruido y unas pérdidas indirectas cuya valoración es más complicada de dar, como contaminación de la producción debida a un fallo inesperado en el metal, pérdidas del producto, consumo de energía, pérdida de rendimiento en procesos o por acumulación de productos de corrosión en paredes, sobre espesor de los materiales, todo ello como consecuencia de fallos del metal.

En varios países se han realizado cálculos para observar las pérdidas que se producían como consecuencia de la corrosión. En Gran Bretaña relacionaron las pérdidas con el PNB, siendo éste del 3'5 al 4'25%, utilizando medios adecuados como son estudios y prevención se estima en la posibilidad de producir un ahorro de hasta un 23'5% de las pérdidas antes indicadas, esto sólo utilizando y aplicando los conocimientos actuales sobre la corrosión, no desarrollando nuevos procesos de protección, ni aleaciones más resistentes, ni llevando a cabo programas experimentales para el desarrollo de nuevos productos.

Por tanto la trascendencia económica que tiene la corrosión y la magnitud de las pérdidas que origina, son motivo suficiente para dedicar una profunda atención al estudio de los problemas de corrosión. Todo lo anterior indica que es fundamental el conocimiento de la naturaleza de los mecanismos de corrosión, o de las limitaciones de empleo de un determinado material en un ambiente agresivo nuevo, bien de la naturaleza del medio o de sus circunstancias de operación, presión, temperatura, pH,etc, o incluso en un medio ya conocido. El mayor conocimiento que puede derivarse del análisis riguroso de un fallo constituye el procedimiento más adecuado para evitar que se repita.