TIPOS DE

CORROSIÓN

LAURA SOFIA RAMIREZ WILCHES

CORROSIÓN UNIFORME

Es el 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, electroquímica o química, salen

de forma pareja y uniforme sobre toda la superficie

metálica lo que se denomina corrosión uniforme,

que puede ser húmeda o seca

Por otro lado, el daño producido por una corrosión

uniforme es fácil de medir y cuantificar, por lo que las fallas

inesperadas pueden ser evitadas simplemente con una

inspección regular de los materiales.

La corrosión atmosférica se define como la corrosión

de un material expuesto al aire y sus contaminantes

antes que la inversión en un líquido. En la corrosión

atmosférica influyen humedad relativa, temperatura,

dióxido de azufre, sulfito de hidrógeno, cloro, lluvia,

polvo, etc. Los ambientes áridos están libres de

contaminantes y sólo puede esperarse una corrosión

despreciable. También debe entenderse que el

contribuyente mayor de la atmósfera a la corrosión de

todos los metales es el oxígeno.

Corrosión atmosférica

Corrosión atmosférica

Es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están expuestas a la atmosfera y por lo mismo se ven atacados por oxígeno y agua. La severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están presentes.

Para hablar de esta clase de corrosión es mejor dividirla según ambientes. Los ambientes atmosféricos son los siguientes:

Industriales: Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión.

Marinos: Esta clase de ambientes se caracterizan por la presentía de cloridro, un ion particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos.

Rurales: En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas. Existen factores que influencian la corrosión atmosférica. Ellos son la temperatura, la Presencia de Contaminantes en elambiente y la Humedad.

Protección contra la corrosión

atmosférica

Para proteger contra la corrosión atmosférica deben tenerse en cuenta las

siguientes consideraciones:

Ambiente de la planta industrial específico alrededor del equipo.

Temperatura operación.

Protección contra la entrada de agua de lluvia en grietas.

En muchas plantas industriales se producen liberaciones de gases corrosivos,

tales como sulfuro de hidrógeno, dióxido de azufre, o amoniaco, de plantas o

procesos próximos que incrementarán la corrosión de equipos.

La temperatura de operación de los recipientes a presión y los intercambiadores

de calor tienen un efecto significativo en la corrosión atmosférica. Las unidades

que operan bajo el punto de rocío experimentan más corrosión de la que se

opera a temperaturas más altas.

Para proteger la entrada de agua de lluvia en grietas, deben soldarse soportes en

los refuerzos que continuamente serán soldados al recipiente. Las soldaduras

parciales y costuras actuarán como una grieta. Esto permite la entrada de agua

entre el soporte y el recipiente y ello acelera la corrosión.

Control de la corrosión

uniforme

La corrosión uniforme puede predecirse y controlarse

por:

Selección del material adecuado.

Pequeñas adicciones de aleación al metal base.

Protección catódica usando ánodos de sacrificio.

Uso de inhibidores.

Revestimiento de superficie.

Añadiendo material extra conocido como margen

de corrosión se contemplan las pérdidas de

material que sufrirán los equipos.

Tasa de metal sujeto a corrosión

(Cálculo del desgaste)

En contraste con las formas localizadas de corrosión, la corrosión

uniforme es bastante predecible. El ataque de un área entera

expuesta a un ambiente corrosivo usualmente expresado en términos

de pérdida de espesor de metal durante un periodo de tiempo en

unidades de millar (1/1000”) por año, pulgadas por mes, o milímetros

por año.

Determinación de la corrosión general

La corrosión general se determina por ensayos de corrosión llevados

a cabo según ASTM G-31. Ocho ácidos y álcalis vaporizados se usan

para comparar el rendimiento de diferentes aleaciones en una

variedad de soluciones: 20 % ácido acético, ácido fórmico al 45 %,

ácido oxálico al 10 %, ácido fosfórico al 20 %, bisulfato de sodio al 10

%, hidróxido sódico al 50 %, ácido sulfámico al 10 % y ácido sulfúrico

al 10 %. La tasa de exposición se determina en periodos de 48 horas.

Selección de material para

corrosión general

De las varias formas de corrosión, la corrosión general es la más

fácil de evaluar, y de ahí la selección del material es correcta. Si

un material muestra solamente un ataque general y uniforme,

una tasa de corrosión de 0,25 mm/año o menos, para materiales

de bajo coste como el acero al carbono, es permitida a favor de

su selección.

Para materiales más costosos tales como los aceros inoxidables

austeníticos de la serie 300 y aleaciones basadas en níquel y

cobre, es aceptable una tasa de corrosión máxima de 0,1

mm/año.

Corrosión de una puerta de acero

inoxidable de acero ferritico

sometido a atmosfera con azufre

Corrosión uniforme en un bafle

de acero de un intercambiador

de calor

Corrosión de una caldera

La corrosión Galvánica es una de las más comunes que se pueden

encontrar. Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir

cuando metales distintos (con distinto par redox) se unen

eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una

solución conductiva).

El ataque galvánico puede ser uniforme o localizado en la unión entre

aleaciones, dependiendo de las condiciones. La corrosión galvánica

puede ser particularmente severa cuando las películas protectoras de

corrosión no se forman o son eliminadas por erosión.

Esta forma de corrosión es la que producen las Celdas Galvánicas.

Sucede que cuando la reacción de oxidación del ánodo se va

produciendo se van desprendiendo electrones de la superficie del

metal que actúa como el polo negativo de la pila (el ánodo) y así se va

produciendo el desprendimiento paulatino de material desde la

superficie del metal. Este caso ilustra la corrosión en una de sus formas

más simples.

Quizá la problemática mayor sobre corrosión esté en que al ser este

caso bastante común se presente en variadas formas y muy seguido.

Por ejemplo, la corrosión de tuberías subterráneas se puede producir

por la formación de una pila galvánica en la cual una torre de alta

tensión interactúa con grafito solidificado y soterrado, con un terreno

que actúe de alguna forma como solución conductiva.

CORROSIÓN GALVÁNICA

CORROSIÓN GALVÁNICA

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.

Los principios de la corrosión galvánica se utilizan en la

protección catódica. La protección catódica es un método para

reducir o evitar la corrosión de una superficie metálica

utilizando un metal menos noble como ánodos de sacrificio

(cinc o aluminio) o generando una corriente continua eléctrica

igual y en sentido contrario a la corriente producida por

corrosión (corrientes impresas).

Cuando dos metales o aleaciones disimilares de diferentes posiciones de series

electromotrices están en contacto cada uno con un electrolito, se forma un par

galvánico que da como resultado la corrosión de uno de los metales, conocido como el

ánodo de la pareja. En otras palabras, la corrosión galvánica no afecta al cátodo, que

se conoce como metal noble. Esta forma de ataque corrosiva se conoce como corrosión

galvánica ya que todo el sistema se comporta como una célula galvánica. La corrosión

galvánica también tiene lugar dentro del mismo grupo de metales debido a

imperfecciones o heterogeneidades en las superficies del metal o debido a variaciones

químicas. Para que tenga lugar la corrosión galvánica se requieren cuatro componentes

esenciales: ánodo, cátodo, electrolito, y trayectoria metálica entre el ánodo y cátodo,

que completa el circuito.

La corrosión galvánica se produce en equipos como los intercambiadores de calor.

Componentes tales como las láminas de tubos, compartimentos de agua, tornillos y bridas,

y soportes hechos con materiales menos nobles se corroerán en las siguientes

localizaciones:

Interfaces entre placas deflectoras y tubos.

Entre las áreas de tubos y láminas – tubo.

Uniones soldadas.

Soporte de intercambiador de calor con tornillos en carcasa o fijadores que sean menos

nobles que los materiales de las bridas.

En condensadores de agua de mar refrigerada, los materiales de

tubo tales como cobre – níquel, acero inoxidable o titanio son

más nobles que los materiales tubo – lámina tales como metal

Muntz, latón brass, o bronce aluminio; consecuentemente, las

láminas del tubo pueden sufrir ataque galvánico cuando se

ajustan con materiales de tubo más noble.

Esto también es verdad con tubos hechos de aceros inoxidables

resistentes al agua del mar como superferríticos y

superausteníticos usados para reemplazar los tubos de

aleaciones de cobre en láminas – tubo de metal Muntz.

Similarmente, un compartimiento de hierro fundido puede sufrir

ataque galvánico porque otros materiales en el condensador son

más nobles que el hierro fundido.

En general, la corrosión de metal soldado puede eliminarse

usando electrodos convenientemente equilibrados.

El control de la corrosión

galvánica

El diseño es la forma principal de prevenir o minimizar la corrosión galvánica.

Medidas típicas para controlar la corrosión galvánica son:

1. Elegir combinaciones de metales todo lo cerca que sea posible en la serie

galvánica, a menos que el metal más noble se polarice fácilmente.

2. Eludir efectos de área no favorables, esto es, áreas pequeñas de ánodo y

una gran área de cátodo.

3. Aislar o romper el circuito entre dos metales aplicando revestimientos,

introduciendo juntas, arandelas no metálicas, etc., y estar seguros que el

contacto metal-a-metal no se restaura en servicio.

4. Añadir inhibidores de corrosión para hacer decrecer la agresividad del

ambiente o controlar la tasa de reacción catódica y/o anódica.

5. Mantener revestimiento. El revestimiento es el método más común para

combatir la corrosión.

6. La protección catódica es uno de los métodos recomendados para proteger

el ánodo. Se usa un ánodo de sacrificio tal como Zn, Al, o Mg que es

anódico para los metales estructurales.

Diagrama de Celda Galvanica

Corrosión galvánica causada por

proximidad a una atmósfera rica

en peróxidos.

Corrosión galvánica entre un tubo de cobre y

soldadura fuerte de cobre-fosforo en la region de

soldadura

RESUMIENDO:

El metal que se corroe recibe el nombre de metal activo, mientras que el que no sufre daño se le denomina metal más noble.

La relación de áreas entre los dos metales es muy importante, ya que un área muy grande de metal noble comparada con el metal activo, acelerará la corrosión, y por el contrario, una mayor área del metal activo comparada con el metal noble disminuye el ataque del primero.

La corrosión galvánica a menudo puede ser reconocida por el incremento del ataque junto a la unión de los metales, este tipo puede ser controlado por el uso de aislamientos o restringiendo el uso de uniones de metales cuando ellos forman diferencias de potencial muy grande en el medio ambiente en el que se encuentran. La diferencia de potencial puede ser medida, utilizando como referencia la serie galvánica de los metales y aleaciones que se presentan más adelante, en la serie de los potenciales tipo (standard) de óxido de reducción.

Otro método para reducir la corrosión galvánica, es evitar la presencia de grandes áreas de metal noble con respecto a las de metal activo, acelerará la corrosión, y por el contrario, una mayor área del metal activo comparada con el metal noble disminuye el ataque del primero

Pérdidas por Corrosión

La mayor problemática de la corrosión es la destrucción del metal al que

afecta. Ahora intentaremos ver un enfoque desde la industria, el sector

más afectado por la corrosión, a cerca de los ataques que este proceso

causa. Podemos hablar desde fracturas, hasta fugas en tanques,

disminución de la resistencia mecánica de las piezas y muchas otras

maneras de efectos por los ataques. Aún así, lo peor de todo es que si no

son prevenidas estas clases de ataques por corrosión, la seguridad de las

personas es algo que se ve permanentemente afectado.

Existen dos clases de pérdidas desde el punto de vista económico.

DIRECTAS: las pérdidas directas son las que afectan de manera inmediata

cuando se produce el ataque. Estas se pueden clasificar en varios tipos

también, de las cuales las más importantes son el Coste de las

Reparaciones, las Sustituciones de los Equipos Deteriorados y Costes por

Medidas Preventivas.

INDIRECTAS: se consideran todas las derivadas de los fallos debidos a los

ataques de corrosión. Las principales son la Detención de la

Producción debida a las Fallas y las Responsabilidades por Posibles

accidentes.

En general, los costes producidos por la corrosión oscilan cerca del 4% del

P.I.B. de los países industrializados.