INTRO CORRO.doc

download INTRO  CORRO.doc

of 27

  • date post

    13-Dec-2014
  • Category

    Documents

  • view

    104
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of INTRO CORRO.doc

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITCNICO SANTIAGO MARIO AMPLIACIN MARACAIBO

.

INTRODUCCIN

A

LA

CORROSIN

Lcdo. Nelson Rodrguez Asesor de Corrosin

Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario. Ampliacin Maracaibo

Introduccin a la corrosin

Maracaibo, Febrero 2004

CONTENIDO1. Introduccin a la corrosin. 2 Definicin de la corrosin. Otras definiciones. Algunas reacciones tiles. Reactividad qumica en la corrosin. La ciencia de la corrosin y de la Ingeniera. Aherrumbrado u oxidacin. Desempeo del corrosionista. Los ocho tipos de corrosin segn Mars Fontana. Principios generales de la corrosin qumica. Corrosin en metales. Reacciona el metal? La corrosin como parte de un proceso electroqumico. Factores que promueven e impiden la corrosin. Heterogeneidades responsables de las pilas de corrosin. Heterogeneidades en la fase metlica. Heterogeneidades en el medio. Heterogeneidades en las condiciones fsicas. 3. Cualidades de un corrosionista. Prdidas directas. Mantenimiento. Reemplazo de materiales. Mtodos de proteccin. Productos qumicos. Proteccin catdica. Pinturas y revestimientos.

Prdidas indirectas. Interrupciones en la produccin. Prdidas de productos. Prdidas de rendimiento.25/02/04 - ner

3

Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario. Ampliacin Maracaibo

Introduccin a la corrosin

Contaminacin en los productos. Sobre diseo.

1. INTRODUCCIN

A

LA

CORROSIN

La corrosin en sus dos aspectos de enseanza e investigacin, tiene una larga tradicin en el Instituto Tecnolgico de Massachussets. El profesor W.R. Whitney, que despus fue el primer director de investigacin de la General Electric Company, inici esta tradicin con su trabajo clsico La corrosin del hierro, que se public en 1903 en la Revista de la Sociedad Qumica Norteamericana (Jornal of the American Chemical Society). Este trabajo sirvi de estmulo a importantes investigaciones de la corrosin efectuadas por el profesor W.H. Walker y posteriormente a las del profesor Walter Whitman y su equipo de Laboratorio de Qumica Aplicada que haba sido fundado por Walker. La enseanza sistemtica de la corrosin parece que fue iniciada en una asignatura titulada resistencia qumica de materiales, expuesta a los estudiantes por el profesor Walker en 1903. En 1912 se cambi el ttulo por el de materiales de construccin y se explic con la cooperacin, a titulo de ayudante, del profesor W. K. Lewis. La primera vez que figur en el Instituto Tecnolgico de Massachussets una asignatura con el nombre de CORROSIN fue en 1922 y estuvo a cargo del profesor Whitman. Despus fueron sucedindose en la enseanza otros miembros del departamento de metalurgia, comenz la enseanza de la asignatura aleaciones resistentes a la corrosin y al calor, con la que continu hasta 1942. Desde los comienzos en 1938, se prosigui las lecciones organizadas de corrosin, que previamente haba expuesto el profesor Whitman. Despus de la interrupcin producida por la Segunda Guerra Mundial, se reanudaron estas clases en el departamento de metalurgia y continuaron hasta la actualidad. Esta monografa est basada en la asignatura CORROSIN, que tiene una duracin de un semestre. El propsito perseguido es presentar al estudiante los fundamentos de la ciencia de la corrosin y de lo que se conoce bajo el nombre de INGENIERA DE LA CORROSIN. En resumen, las lecciones se orientan a descubrir el motivo de porque los metales se corroen y qu se puede hacer contra la corrosin. La materia se ha tratado tan cuantitativamente como lo permiten los conocimientos actuales. El presente compendio trata de establecer una correspondencia entre la ciencia de la corrosin y la ingeniera de la corrosin. La ingeniera de la corrosin es el conjunto de conocimientos y tcnicas que permiten aplicar el conocimiento cientfico en el diseo y mtodos de prevencin y control de la corrosin. Ciencia e ingeniera se deben conjugar en el desempeo de los diversos materiales utilizados en ingeniera y sus distintas aplicaciones, tomando inicialmente en cuenta la responsabilidad que tiene el ingeniero en el control de la corrosin desde que se disea el proyecto hasta la seleccin de los materiales. Una vez que estos materiales son sometidos a las operaciones de los procesos para los cuales fueron involucrados, se debe tener una vigilancia para que cumpla con el servicio de vida til. En caso de que se observe o sospeche una disminucin de esta vida til, se debe proceder a25/02/04 - ner

4

Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario. Ampliacin Maracaibo

Introduccin a la corrosin

utilizar uno o unos de los mtodos de control para que se alcance su funcionamiento. El enfoque que se le ha conferido a este compendio, es dar a conocer mediante algunos casos prcticos, las caractersticas ms sobresalientes del diseo y seleccin de materiales, en cuanto a propiedades mecnicas, fabricabilidad, disponibilidad, apariencia y el desempeo en ambientes corrosivo, guiados bajo reglas que deben seguirse estrictamente. Este no es un punto fcil para el ingeniero, encargado de participar en el diseo y seleccin de los materiales, ya que hay muchos factores que deben tomarse, algunos de ellos soportados por la experiencia y resultados de pruebas de laboratorios de la gran variedad de materiales usados por los ingenieros para construir puentes, automviles, equipos de proceso, lneas de tuberas, sistemas de enfriamiento, entre otros. Un aspecto muy importante en la toma de decisin es la conciencia personal. El entendimiento de la ciencia e ingeniera se debe involucrar en el proyecto, construccin, mantenimiento y operacin de equipos e instalaciones de cualquier tipo de industria, lo cual va a influir en el beneficio de nuestra sociedad, ya que se reducen costos, contaminacin, mal uso de la conservacin y riesgo en seguridad. En sentido amplio, la corrosin puede conocerse como la destruccin de un material por interaccin qumica, electroqumica o metalrgica entre el medio y el material. Generalmente es lenta, pero de carcter persistente. En algunos ejemplos, los productos de corrosin existen como una pelcula delgada adherente que slo mancha o empaa el metal y puede actuar como un retardador para ulterior accin corrosiva. En otros casos, los productos de la corrosin son de carcter voluminoso y poroso, sin ofrecer ninguna proteccin. Uno de los problemas ms serios de la industria lo constituye la corrosin, que produce daos por miles de millones de dlares al ao. Es un problema complejo acerca del cual se conoce mucho; sin embargo, a pesar de la extensa investigacin y experimentacin, todava hay mucho que aprender. En algunos casos, como en el ataque qumico directo, la corrosin es altamente obvia, pero en otros, como la corrosin intergranular, es menos obvia pero igualmente daina. La principal causa de la corrosin es la inestabilidad de los metales en sus formas refinadas; los mismos tienden a volver a sus estados originales a travs de los procesos de corrosin. La comprensin de la naturaleza de las diversas clases de materiales es de ayuda vital para superar el problema de corrosin. Encontraremos que en la mayora de los casos, la corrosin no se evita por completo (no podemos suministrar carroceras de platino para los automviles), pero el objetivo es el de evitar el deterioro de los componentes debido a la corrosin. Por ejemplo, durante mucho tiempo el automvil era convertido en chatarra debido a la corrosin de la carrocera, pero ahora la vida ante la corrosin se ha duplicado por medio de una combinacin de recubrimientos. Finalmente, los metales, los materiales cermicos y los plsticos sufren el ataque de diversas atmsferas y soluciones. Sin embargo, pronto aprenderemos que la corrosin de los materiales metlicos es electroqumica por naturaleza, mientras que en otros casos generalmente est involucrada una solucin sencilla. Por lo tanto, primero se considerara la corrosin de los materiales metlicos. Como se ha establecido que la corrosin es un ataque destructivo de los metales que puede ser de naturaleza qumica o electroqumica. La corrosin qumica directa slo se verifica en condiciones extraordinarias que comprenden un ambiente altamente corrosivo o una elevada temperatura o ambas cosas. Son ejemplos los metales en contacto con cidos o lcalis25/02/04 - ner

5

Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario. Ampliacin Maracaibo

Introduccin a la corrosin

concentrados y la formacin de xido de hierro por disociacin del agua en contacto con tubos de caldera recalentados. Sin embargo, la mayora de los fenmenos que comprenden la corrosin de metales que contienen agua o estn sumergidos en ella, o su corrosin en la atmsfera por pelculas de humedad, son de naturaleza electroqumica. En la prctica se habla de controlar la corrosin y no eliminarla, ya que esto ltimo resultara muy costoso e imprctico, dado que en general habra que utilizar materiales inmunes a una aplicacin especfica. Es menos costoso y ms prctico disminuir la corrosin a niveles lo suficientemente bajos que no pongan en peligro de ruptura, contaminacin, entre otros, .al sistema involucrado. As, como ya se conoce, para que la corrosin suceda se requieren cuatro elementos esenciales: el nodo (donde ocurre la corrosin), el ctodo (donde no hay corrosin), el conductor electrnico (conexin elctrica ctodo / nodo) y el medio electroltico (medio conductor de la electricidad). De tal manera que un control de corrosin consistira en tratar de eliminar cualquiera de los elementos que conforman la celda. As, si se elimina el nodo toda la estructura sera ctodo, no hay corrosin (proteccin catdica); si se elimina el ctodo toda la estructura sera nodo, tericamente se corroera, pero este xido puede ser protector para algunos metales / medios (proteccin andica); si se desconecta el nodo del ctodo, tampoco hay cor