UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y TEXTIL

Área Académica de Ingeniería Química

LABORATORIO N°4: MEDICIONES DE VELOCIDAD DECORROSION – ENSAYOS DE CORROSION

CURSO : CORROSIÓN

PROFESORA : PAUCAR, Karin

ALUMNOS : CABELLO AGÜERO, John Edgar

MACAZANA LÓPEZ, Karenina Ela

SAENZ FERNANDEZ, Anthony

SECCIÓN : D

LIMA - PERÚ

2012

1

ÍNDICE

I. OBJETIVOS………………………………………………………………………………Pág. 3

II. FUNDAMENTO TEÓRICO…………………………………………………………Pág.3

III. DESARROLLO DE LOS EXPERIMENTOS……………………………………..Pág.7

III.1 EXPERIMENTO #1 ……………………………….…………………………….Pág.7

III.2 EXPERIMENTO #2 ……………………………………………………………..Pág.15

III.3 EXPERIMENTO #3 ………………………………………………..…………….Pág.21

III.4 EXPERIMENTO #4 ……………………………………………………………..Pág.23

IV. CONCLUSIONES…………………………………………………………………........Pág.26

V. APLICACIONES PRÁCTICAS………………………………………………………Pág.27

VI. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………… ...Pág.27

VII. ANEXO…………………………………………………………………………………….Pág.27

2

1. OBJETIVOS

Obtener experimentalmente la velocidad de corrosión por los diferentes métodos existentes (avalados por las Normas Técnicas de ensayos de corrosión) de una material, en diversos medios.

Reconocer los niveles de corrosión por picadura de diversos materiales en cierto medio.

Realizar diversos ensayos (Cámara de Niebla Salina y Desprendimiento Catódico) y analizar sus aplicaciones.

Reconocer la importancia de las Normas Técnicas en la aplicación de diversos ensayos de corrosión.

2. FUNDAMENTO TEORICO

El método utilizado tradicionalmente y que se viene creando hasta la fecha, es el de medida de la pérdida de peso. Como su nombre indica, este método consiste en determinar la pérdida de peso que ha experimentado un determinado metal o aleación en contacto con un medio corrosivo.

Las unidades más frecuentemente utilizadas para expresar esa pérdida de peso son: miligramos decímetro cuadrado día (mdd), milímetros por año (mm/año), pulgadas por año o mili pulgadas por año (mpy, abreviatura en inglés). Así por ejemplo, si para una determinada aplicación podemos evaluar, mediante una serie de ensayos previos, la pérdida de peso de dos aceros en el mismo medio agresivo, podemos tener una idea de qué material se podrá emplear con mayores garantías, desde un punto de vista de resistencia a la corrosión, sin tener en cuenta otros muchos requerimientos y propiedades que para nuestro ejemplo, vamos a suponer iguales.

El método gravimétrico permite determinar la velocidad de corrosión uniforme y localizada por inspección visual del cupón.

Es regido por la norma ASTM G131-72 a nivel de laboratorio. Los cupones son colocados en la corriente de procesos y retirados periódicamente

(mínimo 30 días). Luego de retirados los cupones requieren de limpieza con ácido y pesados. Los cupones son instalados en puntos críticos. Con ayuda de lentes de aumento puede identificarse fallas por corrosión

localizada.

3

Ignora ocurrencias transitorias. No requiere usar un fluido conductivo.

Medición de la velocidad de corrosión por el método electroquímico.

Cuando toman parte en la reacción especies cargadas, como es el caso de un proceso de corrosión, la barrera de energía debe vencerse en la transferencia de carga es afectada por un campo eléctrico y puede demostrarse a partir de la teoría de cinética electroquímica, y las densidades de corriente en los procesos parciales:

Fe↔Fe2+¿+2e−¿¿ ¿.. (1)

2H+¿+2e−¿↔H 2¿ ¿ .. (2)

Se ajustan a:

ia=icorr exp (αnFRT

η) .. (3)

ic=−icorr exp (−βnFRT

η) .. (4)

Donde:

T : TemperaturaR : Constante de los gasesF :Faraday (96500 culombios)α y β :Coeficientes relacionados con la caída de potencial a través de la dobe capa que rodea el electrodo.η : Polarización aplicada.icorr : Densidad de corriente de corrosión.El equilibrio eléctrico existente en el potencial de corrosión libre, que se expresa por:

iT=ic+ia=0 ..(5)

Impide la determinación directa del icorr, cuando se rompe el equilibrio, imponiendo una polarización al electrodo, se aprecia instrumentalmente una corriente externa, resultante de la suma algebraica de las correspondientes a los procesos parciales:

iT=ic+ia=icorr [exp ( αnFRT )−exp (−βnFRT

η)]… (6)

Partiendo de esta ecuación se consigue, a través de dos casos límite, que se corresponden con las rectas de Tafel y el llamado método de resistencia de polarización una estimación de icorr, es decir, la velocidad de corrosión.

Método del intercepto:

La observación y el establecimiento de la relación existente entre la corriente y el potencial del electrodo datan de ya casi un siglo, desde que Tafel, en 1905, dedujo de

4

manera teórica, para la reacción de reducción del protón, la ecuación de polarización de un electrodo reversiblemente polarizable, en el cual se desarrolla un sistema casi reversible. Esta ley se expresa por las relaciones siguientes:

- para una reacción anódica (i>0):

ηa=aa+ba log i(b>0) … (7)- para una reducción catódica (i<0):

ηc=ac−bc log [ i ](bc>0) … (8)

En coordenadas semi-logarítmicas, estas relaciones se representan por las rectas de la Figura:

Para polarizaciones suficientemente grandes:

η≫ RTαnF

o bien, −η≫ RTβnF

Que se corresponden con las rectas de Tafel respectivas:

−2,3RTαnF

log icorr+2,3RTβnF

log ia=aa+ba log i

Y en las proximidades del Ecorr, para polarizaciones pequeñas, los procesos anódicos y catódicos se influyen mutuamente y las curvas de polarización experimentales se apartan del curso semilogaritmico previsto por la ley de Tafel. Sin embargo, como para η=0 (para el Ecorr) de cualquiera de las dos ecuaciones (3) y (4) resulta:

ia=|ic|=icorrMétodo de resistencia de polarización:

5

Figura 1: Rectas de Tafel

La ecuación desarrollada por Stern y Geary toma el nombre de los investigadores y se presenta a continuación:

icorr= BR p

… (9)

B=(babc )

[2.303 (ba+bc ) ] …(10)

Donde bay bcson las pendientes de Tafel anódica y catódica, respectivamente.

La ecuación de Stern y Geary (ec. 1) establece la relación entre la densidad de corriente de corrosión (icorr), es decir, la velocidad de corrosión, con la resistencia a la polarización. Esta ecuación recuerda la conocida Ley de Ohm, donde se establece que la diferencia de potencial entre dos puntos resulta en un flujo de corriente limitado por la presencia de una resistencia.

La constante B en la ecuación (2) sirve para pasar de la proporcionalidad a la igualdad y presenta una relación existente entre las pendientes de Tafel. Queda claro a partir de esta relación, que es indispensable que exista el comportamiento tafeliano en el sistema electroquímico, para que la ecuación de Stern y Geary pueda ser aplicable.

¿Se debe realizar entonces de manera obligatoria primero la Extrapolación de Tafel para determinar las pendientes y a continuación determinar la Rp y calcular la velocidad de corrosión?

La respuesta a esta pregunta depende del experimentador. Por supuesto, lo recomendable sería realizar Extrapolación de Tafel para determinar los valores de las pendientes anódica y catódica; en ocasiones basta saber que la velocidad de corrosión está aumentando en función del tiempo, por lo que sería suficiente conocer el comportamiento de la Rp contra el tiempo de manera que, al ser inversamente proporcionales, será muy fácil determinar la variación de icorr.

Por otra parte, se ha dicho que la mayor parte de las pendientes de Tafel oscilan entre valores de 60 y 120 mV/década, de donde se ha optado por hacer una aproximación suponiendo que ambas pendientes tuvieran el segundo valor. Así, se obtiene una B = 26 mV que puede emplearse con reserva, ya que las pendientes del sistema bajo estudio no tienen por qué tener esos valores. En cualquier caso, si se aplica este valor de constante B a un estudio, los valores de velocidad de corrosión serán comparables y éstos serán al menos del mismo orden de magnitud que si se emplearan las endientes de Tafel reales.

La aproximación de bajo campo implica que, aunque el sobrepotencial y la corriente se relacionan a través de una ecuación que implica la diferencia entre dos exponenciales (ec. Butler-Volmer), en la inmediación del potencial de corrosión se puede asumir que el comportamiento es lineal. Por supuesto, esta supuesta linealidad no existe en esa zona de la curva E-I, por lo que es bueno recordar que la Rp también se ha definido como:

6

Rp=( ∂E∂ i )¿ i→0

¿…(11)

o bien: 1 / RpI / E …. (12)

Evaluación de la susceptibilidad a la corrosión por picadura.Métodos químicosLa norma utilizada para esta evaluación es la ASTM G-48, fundamentalmente para aceros inoxidables, que emplea como reactivo una solución FeCl3 6H2O al 6% en peso en agua destilada durante 72 horas.Debe ponerse 20cc por cada cm2 de área de muestra expuesta.las temperaturas recomendadas son 22 2°C o bien 50 2°C para que el ensayo sea más agresivo.El método operativo resumido consiste en:

Se pesa la probeta con fiabilidad de 0,1 mg. Después del ensayo (la probeta debe situarse colgada y totalmente sumergida en

la solución), se lava en baño de ultrasonidos con acetona o metanol, y se vuelve a pesar con el fin de suministrar el dato gravimétrico de pérdida de peso por unidad de superficie.

Además se procede a la inspección visual a 20X midiendo la profundidad de la picadura más profunda y una media de las 10 picaduras más profundas, despreciando las situadas en la periferia. Estos datos han de aportarse en el informe

3. DESARROLLO DE EXPERIMENTOS EXPERIMENTO 1

i. Descripción visualPreparar la muestra tal y como indica la norma ASTM G31-72.

7

Enjuagar con agua de caño y cepillo, secar y pesar

Retirar la probeta del medio-anotando el tiempo

de exposición

Enjuagar con agua de caño y cepillo, secar y pesar

(anotando el peso)

Lavar con solución decapante HCl 0.1N por

10seg.por ambos lados de la cara

Comparar los pesos el inicial con el anterior

Si hay una diferencia seguir con el procedimiento.

Inmersión en alcohol

FIN DEL PROCEDIMIENTO

NO

SI

8

Nylon

Solución

Ganchos

Cupón de acero

MEDIO W0 (gramos) W1 (gramos) W2 (gramos) W3(gramos) W4 (gramos) W5 (gramos) W6 (gramos) W7 (gramos) W8 (gramos) W9 (gramos)W10

(gramos)W11

(gramos)

Acido Clorhídrico 12.8331 12.7093 12.7087 12.7086 12.7083 12.7083 - - - - - -Acido Sulfúrico 12.6376 12.5624 12.5622 12.5613 12.5613 - - - - - - -

Hidróxido de Sodio 12.5244 12.5208 12.5204 12.5204 - - - - - - - -Agua s/oxigeno 13.3493 13.3184 13.3034 13.3034 13.3016 13.3006 13.2998 13.2992 13.2987 13.2974 13.2956 13.2956Agua c/oxigeno 12.8009 12.7886 12.7743 12.7743 12.7687 12.7568 12.7508 12.749 12.7481 12.7481 - -

9

ACIDO CLORHIDRICOMEDICION MASA dm TIEMPO

0 12.8331 0 01 12.7093 0.1238 102 12.7087 0.1244 203 12.7086 0.1245 304 12.7083 0.1248 405 12.7083 0.1248 50

0 10 20 30 40 50 600

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

ACIDO CLORHIDRICO

Tiempo Segundos

Varia

cion

de m

asa

gram

os

Con los datos del grafico y los datos obtenidos en cada probeta, calculamos la velocidad de corrosión en mpy (ρacdero= 7.86g/cm3)

i= 0.124 g28.580cm2 .14 dias

.cm3

7.86 g.365dias1año

.1 pulg2.54cm

.1000mpulg .1 pulg.

i=5.665mpy

10

ACIDO SULFURICOMEDICION MASA dm TIEMPO

0 12.6376 0 01 12.5624 0.0752 102 12.5622 0.0754 203 12.5613 0.0763 304 12.5613 0.0763 40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

0.010.020.030.040.050.060.070.080.09

ACIDO SULFURICO

Tiempo Segundos

Varia

cion

de m

asa

gram

os

Con los datos del grafico y los datos obtenidos en cada probeta, calculamos la velocidad de corrosión en mpy (ρacdero= 7.86g/cm3)

i= 0.076g27.13cm2 .14 dias

.cm3

7.86 g.365dias1año

.1 pulg2.54cm

.1000mpulg .1 pulg.

i=3.658mpy

11

HIDROXIDO DE SODIOMEDICION MASA dm TIEMPO

0 12.5244 0 01 12.5208 0.0036 102 12.5204 0.004 203 12.5204 0.004 30

0 5 10 15 20 25 30 350

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

0.0045

HIDROXIDO DE SODIO

Tiempo segundos

Varia

cion

de m

asa

gram

os

Con los datos del grafico y los datos obtenidos en cada probeta, calculamos la velocidad de corrosión en mpy (ρacdero= 7.86g/cm3)

i= 0.004 g27.26cm2 .14 dias

.cm3

7.86 g.365dias1añ o

.1 pulg2.54cm

.1000mpulg .1 pulg.

i=0.1916mpy

12

AGUA POTABLE S/OXIGENOMEDICION MASA dm TIEMPO

0 13.3493 0 01 13.3184 0.0309 102 13.3034 0.0459 203 13.3034 0.0459 304 13.3016 0.0477 405 13.3006 0.0487 506 13.2998 0.0495 607 13.2992 0.0501 708 13.2987 0.0506 809 13.2974 0.0519 90

10 13.2956 0.0537 10011 13.2956 0.0537 110

0 20 40 60 80 100 1200

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

AGUA POTABLE S/OXIGENO

Tiempo segundos

Varia

cion

de m

asa

gram

os

Con los datos del grafico y los datos obtenidos en cada probeta, calculamos la velocidad de corrosión en mpy (ρacdero= 7.86g/cm3)

i= 0.046 g28.04cm2 .14dias

.cm3

7.86g.365dias1añ o

.1 pulg2.54cm

.1000mpulg .1 pulg .

i=2.1423mpy

13

AGUA POTABLE C/OXIGENOMEDICION MASA dm TIEMPO

0 12.8009 0 01 12.7886 0.0123 102 12.7743 0.0266 203 12.7743 0.0266 304 12.7687 0.0322 405 12.7568 0.0441 506 12.7508 0.0501 607 12.749 0.0519 708 12.7481 0.0528 809 12.7481 0.0528 90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

AGUA POTABLE C/OXIGENO

Tiempo segundos

Varia

cion

de m

asa

gram

os

Con los datos del grafico y los datos obtenidos en cada probeta, calculamos la velocidad de corrosión en mpy (ρacdero= 7.86g/cm3)

i= 0.049g27.87 cm2 .14 dias

.cm3

7.86 g.365dias1añ o

.1 pulg2.54cm

.1000mpulg .1 pulg.

i=2.2959mpy

14

ii. Resultados y discusión de resultados

MEDIO mpyAcido Clorhídrico 5.665Acido Sulfúrico 3.658

Hidróxido de Sodio 0.1916Agua potable s/oxigeno 2.1423Agua potable c/oxigeno 2.2959

Acido Clorhídrico

Acido Sulfúrico

Hidróxido de Sodio

Agua potable s/oxigeno

Agua potable c/oxigeno

0

1

2

3

4

5

6

Nuestra muestra de hierro se corroerá más de la siguiente forma:

Ac. clorhídrico>Ac. sulfúrico>Agua potable c/oxigeno>Agua potable s/oxigeno>Hidróxido de sodio

EXPERIMENTO 2: MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DE CORROSION POR EL METODO ELECTROQUÍMICO

i. Descripción visual

La experiencia se realiza en una celda de polarización (balón de tres bocas), que tiene una solución de HCl 0.1 M, el electrodo de trabajo fue acero al carbono, electrodo de referencia al electrodo de Ag/AgCl, y electrodo de referencia el platino. Esta experiencia se llevo a cabo sin inhibidor.

Se mide el potencial respecto a la corriente con ayuda del potenciostato obteniéndose de esa manera la curva de polarización.

15

En la celda se pudo observar un desprendimiento de burbujas (hidrógeno) en el acero al carbono.

Con los datos obtenidos se determinara la velocidad de corrosión por el método del intercepto y el método de pendientes de Tafel.

ii. Descripción teórica

Según lo visto en el experimento y con referencias bibliográficas se puede decir que se produce las siguientes reacciones.

Reacción anódica (Sobre la superficie del platino).

2H(ac )+¿+2e−¿→H 2¿ ¿(g)

O2( g)+4H (ac)+ ¿+4e−¿↔2H 2O( l)¿ ¿

Reacción catódica: Se da oxidación del hierro y formación de cloro gaseoso.

Fe(s)→Fe(ac)+2 +2e−¿ ¿

2Cl(ac)−¿→Cl 2(g )+2e

−¿¿ ¿

iii. Explicación teórica

Cuando inicia el proceso de medición del potencial vs la intensidad de corriente, se observa el burbujeo en el electrodo de platino, esto se debe a que los iones H+, contenidos en la solución se reducen formando H2 gaseoso.También hay la posibilidad de que el oxigeno se reduzca debido a que presenta mayor capacidad de reducción que el hidrogeno.

Las velocidades de reacción esta limitada por una buena barrera de potencial que separa el estado inicial del final.

En la reacción de corrosión del Fe, se puede modificar tal barrera, la velocidad del proceso mediante variaciones del potencial del acero al carbono, es decir, polarizándolo.

La polarización realizada es la polarización por activación. Esta polarización esta asociada a la energía de activación de las reacciones de interfase siendo la etapa más lenta, la transferencia de electrones.

Gracias a ello se puede analizar la velocidad de corrosión determinando la i de corrosión.

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iv. Cálculos

Muestras de cálculo

a) Método de Pendientes de Tafel.

La zona catódica y anódica se aproxima a una recta.

na= αa + βalogi

nc= αc + βc logi

Donde βa y βc representan las pendientes de Tafel de las rectas anódicas y catódicas respectivamente.

Según la gráfica 1:

βa= 287.00 mV βc = 157.00 mV

Entonces:

B=βa βc

2.3( βa+βc)

Remplazando:

B = 441.235 mV

Para la determinación de la corriente utilizaremos el Log (i) mayor, obtenido a partir del grafico 1.

Como: Log (i)=0.457 entonces i=2.86 mA/cm2

Vcorr=

2.86mA

cm2×365dias1año

×24h1dia

×3600 s1h

×

56 g21Eq

×1Eq

96500C×

1

7.874 g /cm3×1∈ ¿

2.54 cm¿

V corr = 1308.501 mpy

b) método Resistencia de polarización

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Para determinar Rp de la gráfica 2 se toma la pendiente:

Entonces: Rp=319.85 Ω*cm2

icorr= BRp

Donde:

Rp=∆ E∆i

Entonces:

icorr= 441 .235mV

319 .85Ω.cm2=1 .38 mA

cm2

Calculo de Vcorr en mpy:

Vcorr=

1.38mA

cm2×365dias1año

×24h1dia

×3600 s1h

×

56 g21 Eq

×1 Eq96500C

×1

7.874 g/cm3×1∈ ¿

2.54cm¿

V corr = 631.37 mpy

v. Resultados y discusión de resultados1. MÉTODO DEL INTERCEPTO (PENDIENTES DE TAFEL) (GRAFICA 1)

18

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2

-330.00

-230.00

-130.00

-30.00

70.00

170.00

270.00

Log(i)

E(m

V)

Y=287.00287*X-130.24768R2=0.9999

Y=-157.00786*X-194.70045R2=0.9999

0.457-1.246

19

2. MÉTODO DE RESISTENCIA DE POLARIZACION(GRAFICA 2)

-0.07 -0.06 -0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0

-51.00

-46.00

-41.00

-36.00

-31.00

mV

i(mA/cm2)

mV

y = 319.85x - 530.42

R² = 0.9951

Discusión de resultados

20

En el método de intercepto se tomo el Log (i) mayor ya que consideramos que el calculo de medición seria mas confiable a efectos de diseño, a que tomemos el promedio de los valores de log(i) ya que se puede omitir valores en el cual genere errores al momento de diseño de por ejemplo equipos industriales.

La velocidad de corrosión deducida por el método de intercepto fue V corr = 1308.501 mpy, este valor fue mayor al calculado por el método RPL en el cual la velocidad fue como la mitad V corr = 631.37 mpy. Se puede decir entonces que el método e intercepto es poco confiable por que hay cierta incertidumbre al tomar las pendientes y esta tiene que depender de la experiencia de quien esta a cargo de la medición.

Se puede decir que también puede haber fallas en la medida de la velocidad de corrosión pro resistencia de polarización ya que la recta no se ajusta adecuadamente a la curva (ver grafico 2).

Ambos métodos permiten mediciones rápidas de la tasa de corrosión y se puede utilizar para controlar la tasa de corrosión en diversas corrientes de proceso.

EXPERIMENTO 3 : ENSAYO ACELERADO POR INMERSIÓN PARA LA SUSCEPTIBILIDAD A LA CORROSIÓN POR PICADURA i. Descripción visual

En esta experiencia se depositaron probetas de distintos metales y aleaciones tales como: cobre, titanio, aleación de titanio, acero al carbono y acero inoxidable sumergidos en una solución acuosa de cloruro férrico de color marrón anaranjado.se dejó por un lapso de 2 semanas.

Se tienen las siguientes observaciones y fotos para cada una de las probetas:

21

ii. Descripción teórica

El oxígeno del agua se reduce mediante la reacción catódica, si el medio es alcalino:

O2+2H 2O+4 e−¿→4OH−¿¿ ¿

Los cationes que salen de la red metálica en el interior de la cavidad, incorporándose al electrolito, lo hacen a través de la reacción anódica de corrosión:

Me↔Men+¿+ne−¿ ¿¿

Como estos cationes del metal son hidrolizables, se produce la siguiente reacción de hidrólisis:

Me2+¿+H 2O↔Me (OH )+¿+H +¿ (para metales divalentes)¿¿ ¿

iii. Explicación TeóricaEntre los factores macroscópicos más importantes para que se propicie la corrosión

por picadura en el caso del cobre, es la reacción catódica de electrolización del oxígeno con una posible formación de pilas de aireación diferencial.Para el caso de las aleaciones como el acero al carbono, acero inoxidable y posiblemente en la aleación del Ti, la picadura puede iniciarse como consecuencia de la disolución selectiva de una fase activa minoritaria presente en el material metálico.En cuanto a los factores microscópicos para las aleaciones con elevada resistencia a la corrosión (aleaciones pasivables) sufren, a menudo, ataque por picadura, aunque su superficie no presenta aparentemente ningún tipo de heterogeneidad, ni heterogeneidad en el medio que las rodea.Por otro lado la presencia de determinados aniones en el electrolito, fundamentalmente halogenuros y específicamente el cloruro en nuestro caso; ya que estos rompen localmente la película pasiva por efecto de su agresividad y

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ACERO AL CARBONO

ACERO INOXIDABLE

COBRE TITANIO ALEACIÓN DE TITANIO

Esta muestra presenta ciertas picaduras, además de un color rojizo en la superficie.

Presenta gran ataque por picadura.

No fue atacado por picadura, pero se observa ciertas manchas cremas en la superficie.

Resulta inmune a la solución de cloruro férrico.

No presentó ataques por picadura y se observa manchas amarillentas en la superficie.

especialmente donde la capa pasiva tiene defectos creando pequeños canales de comunicación entre la superficie de la aleación y el medio agresivo.

iv. Resultados y discusión de resultadosEl orden ascendente de resistencia de corrosión por picadura es el siguiente:

Aceroinoxidable<Acero al carbono<Cobre<Aleaciónde titanio<Titanio

El Ti es prácticamente inmune por tener un alto valor de potencial de picadura alrededor de 25V.El acero al carbono sufre una corrosión uniforme ya que el oxigeno ataca por microceldas por ello se aprecio la formación de una capa rojiza de oxido de hierro.

EXPERIMENTO 4: ENSAYOS DE CAMARA DE NIEBLA SALINA

Cámara de niebla salina CAMARA NIEBLA SALINA

Se define como cámara de niebla salina a un sistema de laboratorio destinado a reproducir las condiciones corrosivas existentes en el ambiente marino conforme a normativas internacionales.

USOS

Ensayo de resistencia a la corrosión de metales. Determinación de la calidad de los medios de protección superficial.

DESCRIPCION DE PARTES, CARACTERISTICAS Y FUNCIONAMIENTO

23

Existen cámaras de diferentes capacidades pero la que se muestra es de 1 metro cubico.

El material esta hecho a base de fibra de vidrio.

En la parte inferior hay un resistencia , esta conectada a la termocupla y regula la potencia a la que debe trabajar la resistencia para calentar el agua interna que esta superficialmente debajo una plancha metálica entonces el agua se calienta, el vapor calienta a la plancha y esa transmite calor al interior y así se va regulandopara que la temperatura tenga 36 grados.

La norma para niebla salina es 35 mas menos uno y debe ser constante.

Para formar la niebla hacemos lo siguiente (en un envase rectangular como se muestra en la figura) se coloca solución salina al 5% de cloruro de sodio.Luego la solución salina se llena en el pequeño tanque que se encuentra debajo delos controladores pegado a la pared, y de este por medio de una manguerita ingresa en la parte inferior a la cámara.

.

Del exterior hay un compresor (el compresor es de 1 hp) que da aire que ingresa por la parte inferior y luego ingresa a la pequeña columna que se ubica debajo de los controladores de presión que es para humidificar el aire.

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La columna de calienta a 48°C y el aire ingresa por el extremo inferior y entra en contacto con el agua se humidifica con el agua y luego ingresa por un pequeño eyector que luego pulveriza.

Como pulveriza y la niebla asciende y se distribuye a toda la cámara. Luego se cierra con la tapa que contiene un cello hidráulico.

El aire ingresa a un psi según norma con los controladores de presión de alimentación y eyector.

Las muestras se cuelgan en las tuberías que se muestran la figura.

Existe un escape de niebla salina que es una tubería.

El agua que ingresa es agua osmotizada y se coloca en el tanque que mediante una manguera se conecta con la columna en el cual se calienta y humidifica el aire.

Las muestras:

Se les hace un corte en cruz para acelerar el proceso, el corte genera que se llegue al metal y en la pequeña ranurita, para determinar si en esa zona hay un mayor ataque, la longitud es más o menos 10 cm y un ángulo de 45 y se debe verificar que llegue al metal.

Entones se hace realizan muestras por triplicado y se cuelga en la cámara en una posición tal que no choque perpendicularmente con la niebla, para evitar que por efecto de esa forma afecte el ensayo.

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Se evalúa grado de ampollamiento cuantas ampollas y el tamaño de ampollas se puede formar en la zona no marcada, el grado de oxidación el oxido puede permear a la superficie del metal visualmente se observa puntos de hacer manchas de oxido en la superficie, deterioro en la incisión sobre la línea se ve oxido se ve que se a levantado la película en esa zona.

4. CONCLUSIONES La velocidad de corrosión del acero en los diferentes medios es bajo ya que la

velocidad es menor a 5mpy a excepción en medio de acido clorhídrico que es relativamente alto.

De estos resultados podemos decir que no es recomendable trabajar el acero en medios ácidos.

Experimento 3:La corrosión por picadura afecta a los aceros inoxidables principalmente ya que en los demás metales y aleaciones la velocidad de corrosión es muy baja o casi nula.Para ello se debe prevenir con:

Control de corrosión Donde al material se lo lleva a un potencial por debajo del potencial de picadura.

Uso de inhibidoresTales como el nitrato, etc.

Adecuada selección de materiales.Los cloruros aceleran el proceso de corrosión por picadura.

METODO ELECTROQUIMICO

o Este método permite mediciones rápidas de la tasa de corrosión y se puede utilizar para controlar la tasa de corrosión en diversas corrientes de proceso.

o La desventaja del método del intercepto, es que cuando hay un gran rango de potenciales hace que la superficie tenga cambios, y que la medida de la velocidad de corrosión no sea la misma que al principio.

o Las tasas de corrosión electroquímica medidas pueden utilizarse para medir la velocidad de corrosión de estructuras que no pueden inspeccionarse visualmente o sometidos a pruebas de pérdida de peso. Tuberías y tanques subterráneos y grandes elementos de plantas químicas por ejemplo.

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NIEBLA SALINA

La cámara de niebla salina se planteada para realizar ensayos de corrosión de forma acelerada, el cual proporciona una atmósfera corrosiva formada por una niebla salina, controlando las variables que intervienen en este proceso.

El ensayo de niebla salina es empleado para probar acabados con pintura y otros tipos de recubrimientos protectores,componentes militares, componentes eléctricos y en controles de calidad a productos terminados

Sin embargo es de aclarar que este método no es aplicable a todo tipo de materiales, en la norma se especifican algunos de los materiales para los que los resultados obtenidos por este método no son adecuados.

5. APLICACIONES PRACTICASCorrosión por picaduras de una tubería de acero al carbono

En este artículo se hace un estudio del análisis de corrosión por picadura de tuberías de acero que transportan petróleo en un puerto, para alargar su vida útil.

6. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Gonzales, J. “Control de la corrosión”, Edición en español, Cenim, Madrid,

1989. Otero, H. “Corrosión y degradación de los materiales”. Editorial Madrid

Síntesis. Edición 2001. Pág. 152. http://www.unioviedo.es/sid-met-mat/MATMET/RDM0001.PDF

7. ANEXOS

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