Corrosion(1)

5/16/2018 Corrosion(1) - slidepdf.com

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CORROSION

(EL ENEMIGO ESCONDIDO) No es inusual escuchar que los navegantes y propietarios de yates narren historias sobrela desintegración de parte del material de una hélice, un eje propulsor, alguna zona de uncasco de aluminio o de acero; la extraña rotura de los bulones de la quilla en un casco de

PRFV o el aflojado de los tornillos de las tracas en un casco de madera, refiriéndosegenéricamente a que son efectos producidos por la corrosión. Realmente estas causas decorrosión por fenómenos electroquímicos tan notables están ubicadas normalmente en la

parte sumergida del casco la que no se puede observar hasta que se pone el yate en seco.Es allí por esa razón donde pueden causar daños más peligrosos.Vamos a describir los dos principales tipos de degradación electroquímica de losmateriales que provoca la corrosión, para acotar resumidamente al tema, estos son:a) La corrosión electrolítica y;

b) La corrosión galvánica.Ambas están producidas por la incidencia directa del medioambiente marino sobre losmetales utilizados en la construcción de barcos. Todavía hoy no muchos marinos conocen

la historia de como se descubrieron los destructivos efectos de la corrosión.En el año 1761 la armada británica realizó un experimento sobre el HMS “ Alarm” para

proteger su carena de los ataques del teredo (gusano de la madera). Este pequeño y arteroenemigo le producía a la flota de su majestad permanentes gastos en mantenimiento yreparaciones en todos los cascos de la famosa armada invencible. Así pues recubrieron laobra viva del “ Alarm” con planchas de cobre para evitar la entrada de la broma en lastracas de madera. El experimento resultó un éxito total respecto a defender la carena delataque del gusano pero; los oficiales navales que realizaron la inspección de verificacióntiempo después quedaron impresionados al descubrir el alto grado de deterioro que

presentaba el timón de hierro y los bulones de fijación de la falsa quilla a tal punto, queuna de ellas se había soltado y perdido.El cobre tenía la habilidad de atacar y destruir al hierro cuando estos dos metales estabansumergidos en agua de mar. Los dos metales creaban en ese medio líquido salino un par galvánico.Este fenómeno es el resultado de la diferencia de potencial existente entre dos metalescuando están unidos e inmersos en un electrolito (agua de mar) formando técnicamente loque se denomina una pila eléctrica. La corriente circula desde el metal de menor potencial(ánodo) al metal de mayor potencial (cátodo).Parte de ese material fuga desde el ánodo - que se degrada y pierde masa a través de losiónes del electrolito (agua de mar) - beneficiando en su aporte al cátodo que lo capta.Este fenómeno solo puede producirse cuando los dos metales están en contacto eléctrico y

puede ser detenido cuando ese contacto se interrumpe. A bordo de un yate el potencial detodos los elementos metálicos o que tengan conductibilidad eléctrica, puede ser medidoen comparación a un electrodo de referencia constituido por plata y cloruro de platasumergido en agua salada y conectado al polo negativo de un voltímetro.El otro polo (positivo) se lo conecta al elemento metálico sobre el que se desee medir su

potencial: válvulas del casco, eje porta hélice, hélice, partes de la estructura metálica,quillas de rolido, tornillos de fijación de la quilla, etc.Los técnicos que inspeccionan las carenas utilizan estas medidas para ver el origen de lacorrosión y chequear la eficiencia de la protección catódica instalada.Se considera que un metal tiene suficiente protección catódica si su potencial, medidorespecto al electrodo de referencia está en – 200 o – 250 milivoltios en comparación con

los valores que figuran en la tabla adjunta. Para los metales mas usados en construccionesnavales son aceptables los valores que varían entre – 800 a 1050 milivoltios para el



acero; - 850 a - 950 milivoltios para las aleaciones de aluminio y; - 500 a – 700milivoltios para el bronce. Un potencial menor o más negativo que 1050 mV puede

provocar la formación de álcali y presentar un ataque a la pintura de protección de la parte del casco o pieza que se esté analizando y midiendo.En los cascos metálicos las tensiones producidas en algunas partes de la estructura

durante su laboreo en construcción pueden incrementar el riesgo de corrosión al modificar su potencial. Para ello habrá que seguir secuencias precisas para el ensamble y soldadurade todas las partes, a los efectos de disminuir o eliminar la posibilidad de producir corrosión galvánica. Por ejemplo: en un barco construido en aleación de aluminio, lasválvulas del casco de bronce o de acero inoxidable, las bombas de achique con partes deacero y otros accesorios metálicos construidos con diferentes materiales deben ser cuidadosamente aislados para evitar la degradación del metal del casco (aluminio)colindante a estas piezas que se presentará como más anódico. Hoy felizmente muchas deesas partes necesarias para el alistamiento del yate son manufacturadas con materialessintéticos considerados potencialmente neutros o inactivos a los nocivos efectos de laacción galvánica.

PROTECCIÓN CATÓDICALas dos formas de protección catódica disponibles para instalar en los yates - sinimportar cual sea el material con que estos fueron construidos - son: la primera y másantigua conocida luego de las experiencias del HMS “ Alarm” es la instalación de ánodosde sacrificio en distintas partes del casco. Los mas usados son los ánodos construidos conzinc a los que se conoce en el mercado precisamente como “ánodos de zinc”, este metales justamente el más anódico respecto de otros metales usados en la construcción de

barcos. Tiene un potencial electronegativo de – 1000 mV (ver Tabla adjunta).Ánodos de aluminio también son usados en cascos de acero principalmente por suliviandad y bajo costo. En cambio para barcos que navegan en agua dulce y saladaalternativamente, como sucede comúnmente aquí en el Río de la Plata, son masrecomendados los ánodos de magnesio acorde con la variación de potencial que se

produce precisamente entre los distintos metales de un barco que navegue en agua demar y agua de río alternativamente. Este material para ánodos es más difícil de elaborar,más quebradizo y consecuentemente mas caro. Existe toda una guía de recomendaciones

profesionales que se pueden consultar sobre la correcta forma de montar los ánodos en elcasco, el número, la posición más aconsejable, los tamaños formas y peso necesarios yde los elementos a proteger en función al tamaño del barco.

Normalmente un deterioro rápido de los ánodos indicará la existencia de algunadeficiencia en estas previsiones o la zona en que se han instalado; es un marcado avisode existencia de diferentes potenciales y las nocivas corrientes galvánicas que existen

entre los elementos adosados al casco: válvulas, prensa estopa, quilla, eje porta hélice,hélices etc. Normalmente será recomendable interconectar internamente por medio de uncable conductor de un mínimo de sección de 8 mm2 estos elementos a los ánodos desacrificio. Esto tiende a igualar los potenciales de esos elementos disminuyendo losriesgos de corrosión galvánica. El segundo sistema de protección catódica es conocido como el de “corrientes inducidas”o “corrientes impresas” y es utilizado normalmente por su elevado costo en barcos másgrandes. Este sistema transforma las estructuras que se han de proteger en un cátodoinduciéndole una corriente inversa desde un ánodo inerte. El sistema permite hacer unamedición de control permanente, controlando y regulando estas corrientes de acuerdo con

las medidas de potencial que se presenten en distintos puntos.



Las grandes patas propulsoras Mercruiser o Volvo están equipadas con sistemas de estetipo, conocido en el primer caso con la marca MerCathode. Estas patas están construidascon aleaciones de aluminio, material particularmente sensible a la corrosión. Un eficientemonitoreo de este sistema de protección catódica por corriente inducida es imprescindiblea los efectos de evitar deterioros y los consecuentes costos en repuestos y reemplazo de

las partes dañadasEstos ánodos fijados en los propulsores deberán ser regularmente inspeccionados yreemplazados en caso que se observara pronunciado deterioro y desgaste. Siempre será

preferible usar los ánodos originales manufacturados por la misma firma, puesto queconoce exactamente la aleación de aluminio con que ha fabricado la misma pata

propulsora que se protege.La protección catódica no está limitada solamente al casco o las piezas fijadas a él. Losánodos son comúnmente instalados en circuitos internos de los motores para proteger losconductos de enfriamiento y los intercambiadores de calor. Yanmar y otras marcas demotores marinos colocan en sus unidades desde su fabricación estos ánodos Un olvidoen inspeccionar o reemplazar estos ánodos puede provocar graves deterioros y oxidación

en el interior de estos equipos y de los conductos internos de refrigeración del mismomotor.CORROSIÓN ELECTROLÍTICAEsta no esta causada por la diferencia de potencial entre dos metales distintos. Es

producida por el flujo de corriente alterna o continua a través del mismo metal con queesta construido el casco. En el caso de la corrosión galvánica el deterioro de partesmetálicas o piezas adosadas al casco puede ser detenido con la instalación oportuna de unánodo; pero con la corrosión electrolítica el defecto puede ser más severo y de acción másrápida.Los efectos de la corrosión galvánica pueden tardar muchos meses o tal vez años en

ponerse en evidencia. Por el contrario la corrosión electrolítica puede ponerse en seriaevidencia en semanas e incluso en casos extremos, se ha verificado su presencia concorrosión en solo horas de actividad. En algunos yates y especialmente en los cascosconstruidos en aluminio en los que no se ha realizado una correcta instalación de loscircuitos eléctricos o sistemas de control, puede provocar dramáticas consecuencias. Unafuga de corriente a través del casco puede producir deterioro en las estructuras

precisamente por corrosión electrolítica. Será esencial que la instalación esté realizadacon gran cuidado de acuerdo con los mejores materiales y los lineamientos de calidadque deban aplicarse. Esto incluirá cables de adecuada sección y con perfecto aislamiento.Comúnmente los cables serán del tipo de dos conductores y estarán solidamenteensunchados en calles de cable de soporte. En el caso que deban pasar por alguna zona

próxima a la sentina o de potencial inundación deberán ser convenientemente envainados para evitar potenciales fugas por pérdidas de aislamiento o rotura de alguno de losconductores. Todas las líneas de potencia de motores eléctricos deberán estar aisladas

para evitar así mismo efectos de corrientes galvánicas por fugas. En ningún caso se usaraal casco como conductor, o negativo. Los cargadores de baterías a utilizar deben estar diseñados para uso marino. Los de aplicación terrestre normalmente están construidos conmenor aislamiento.La principal causa de existencia de flujo de corrientes eléctricas parásitas está producida

por una inversión de polaridad, la pérdida de aislamiento del cable en agua salada en proximidades de la sentina y un pobre aislamiento. Es muy difícil de detectar que algunazona de la funda o revestimiento del cable esta mas afinada o, que algunos de los hilos o

alambres que arman al cable estén próximos a aflorar o con un minúsculo orificio perforando su aislamiento.



Así mismo el proceso de inducción de corriente sobre el casco puede estar producidodesde un muelle con partes o componentes metálicos, desde un barco vecino o en lamarina en el que el barco se encuentre amarrado. Normalmente estos sitios disponennormalmente de servicios de luz o de equipos eléctricos que pueden tener pérdidas en surecorrido y con fugas de corriente muy difíciles de detectar, por esta causa tienen una

adecuada puesta a tierra. Todos los motores y sus ejes porta hélice están de este modointerconectados creando uno o varios pares galvánicos. Deben poseer por lo tanto estoselementos ánodos de sacrificio para evitar que se deterioren. Además el flujo de corrientes

parásitas o la inversión de polaridad que exista en un barco vecino puede provocar efectosen nuestro propio casco. Es por eso que una adecuada protección catódica y untransformador de corriente de 220/12 voltios bien aislado en nuestro barco, mas unaadecuada llave de corte general de corriente limitará este riesgo. Es conveniente no dejar conectado por largos períodos el barco a la alimentación de corriente desde tierra.Los más efectivos métodos para prevenir la corrosión por las causas detalladasanteriormente serán:

1) Completar la construcción del barco con las reglas y las normas adecuadas con

mano de obra idónea;2) Instalar equipos chequeados y en buenas condiciones de funcionamiento;

3) Usar cables eléctricos de sección adecuada al servicio y con buen aislamiento;4) Instalar un sistema de monitoreo del circuito eléctrico, una llave de corte, un

cargador marino de baterías y;5) Colocar ánodos de sacrificio del tamaño correcto en los lugares donde comúnmente se

puedan pesentar pares galvánicos por la presencia de materiales disímiles. Por último corresponde recordar que los laminados en fibra de carbono son conductores ytienen una posición muy altamente catódica en las nuevas tablas de referencia de

potencial galvánico por lo que; se deberá prestar particular atención y vigilancia a ladegradación por acción electroquímica que cualquier otro material constitutivo queintegre la obra pueda presentar, como por ejemplo: tomas de agua, quilla de lastre,tornillos de fijación, por ser siempre todos ellos de posición anódica en la escala,respecto del carbono.

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