Mediciones PSI-JRI.docx

7/25/2019 Mediciones PSI-JRI.docx

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P059 Codelco Divisin Andina. Proyecto de Expansin

de mina Andina (1)

Medicin de corrosin in-situ, 16-19 octubre 2001

Problema: Diferencias en resultados obtenidos por PSI (en Walnut Creek, USA)con los resultados operacionales en la mina.

PSI analia el potencial de corrosion del concentrado de la mina ! determinauna alta "elocidad de corrosion. #n cambio en las tuber$as se obser"a poco anada de corrosion despu%s de &' aos de eperiencia (en *''+).

as pruebas demoraron & dias.

etodo de pr!eba !tili"ado para medir corrosion

#l -CS ''' Corrator, sistema /ue mide corrosion en funci0n de laresistencia a la polariaci0n en un sistema de sonda dual.

Ademas se debe medir conducti"idad, con un medidor de conducti"idadtraable.

os ni"eles de oi1eno se midieron con la A2+'3 medidor de oi1enodisuelto.

Adem4s de un medior de p5.

AGUA6ediciones para a1ua fresca, /ue se utilia para el la"ado del lodo mineral ! lal$nea de concentrado. A1ua directamente desde un la1o cercano pero no serealian mediciones de p5 de forma rutinaria. #l a1ua se presenta masa1resi"a durante los meses de #nero ! 7ebrero, debido a /ue en esos meses elderretimiento de la nie"e acarrea sales ! otros subproductos.

#E$%&'AD$#l p5 del a1ua fue ! muestra una tasa de corrosion mu! estable de +*8+9mp! (mil%simas de pul1ada al ao) durante un perido de aproimadamente &oras.

a ba;a conducti"idad de la muestra probablemente puede contribuirconsiderablement


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Concentrado>uberia de concentrado de ** kilometros de diamtero de & a &,9 pul1adas dedi4metro (sin forro). a tuber$a aparentemente solo a sufrido dao porcorrosion #?>#-@A.

5a! poca "ariaci0n en el p5 del concentrado por/ue las "ariaciones en elmineral se corri1en antes del circuito de otaci0n, a pesar de /ue eistendisminuciones de p5 a lo lar1o de la l$nea, estas "ariacione no aumentan la"elocidad de corrosion a ni"eles incontrolables.

!estra 1.6uestra de concentrado tomada a1uas deba;o de las celdas de otaci0ninmediatamente despu%s de una parada ! por lo tanto no puede aber sidouna representati"o. os resultados se muestran en 7i1.

Belocidad de corrosion se incremento de +& mp! a +2 mp! aproimadamente,donde se estabilio despue de * oras, una ra0n para el aumento fue /ue laconducti"idad de la suspensi0n casi se duplico, dico aumento puede debersea la disminuci0n en el p5 ;unto con un aumento en la temperatura (de C a+2C). se puede obser"ar /ue la "elocidad de corrosion se encuentradirectamente asociada con el p5 dado /ue ambos se estabiliarontranscurridas dos oras.


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Adem4s presenta *,' m1= de oi1eno al comieno de la prueba ! transcurridos&' minutos este disminu!o a ',+ m1= donde se mantu"o durante el resto deltiempo.

Posiblemente el concentrado pueda tener aufre, !a /ue cuando minerales desulfuros se colocan en contacto con oi1eno, reaccionan a los forma de oisos !acidos, reduciendo el p5 ! los ni"eles de oi1eno.

!estra .

6uestra tomada directamente de la tuber$a a1uas aba;o, pero esta "e enfuncionamiento normal, por lo cual deber$a ser mas representati"a. -esultadosen 1ura.

as lecturas de p5 no se realiaron durante las pruebas asi /ue no se puedeconcluir nada con ello.

#l ni"el de oi1eno se redu;o r4pidamente durante la primera ora de la prueba! puede aber inuido en la ca$da inicial en las tasas inicial de corrosion. #laumento de la "elocidad de corrosi0n /ue si1ue 1radualmente, puede debersea los mismas factores /ue la muestra +, disminuci0n de p5 ! aumento de laconducti"idad.


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Lodos de minerales@o debiese presentar corrosion, sino mas bien abrasi0n. #n la 1ura se obser"auna disminuci0n de las tasas de corrosion conforme disminu!e el oi1enodisuelto. #l p se midio una ora despu%s de comenadas las pruebas ! fue de+'.E, ! la disminuci0n en la "elocidad de corrosion parece ser debido a la ca$da

en el ni"el de oi1eno.

Para la l$nea de mineral se tienen raondes de corrosion entre los +'8+9 (mp!)para el diseo, la cual puede ser considerada a la ba;a a medida /ue disminu!eel oi1eno disuelto a lo lar1o de la l$nea debido al r4pido a1otamiento odisminuci0n de este. #ste m%todo se utilio con %ito en Disputada.

ConclusinConcentrado +E8+2 mp!

Farros de mineral +'8+9 mp!

#l mineroducto as$ como la tuber$a de concentrado pueden ser diseados sinre"estimientos internos siempre /ue la corrosi0n es el factor limitante.


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P0*9 inera los Pelambres+ Proyecto tran,!e de

#elaves a!ro ()

Medicion de corrosion en laboratorio entre Julio y

o!iembre del 200"

as pruebas se realiaron en pulpas de rela"es ! a1ua fresca ! todas lasfuentes cla"es de a1ua recirculada.

Las pruebas de corrosin con pulpa de relaves sin alteracin entregaron una tasade corrosin, de hasta 60 mpa. Las tasas de corrosin medidas en 2003 sonsignificativamente ms altas que aquellas medidas 2001. Pensamos que la

introduccin de la Planta de Molibdeno es la contribucin clave para este cambio,mediante un incremento sostenido de impurezas en el agua del Tranque Quillayes .

La adicin de cal puede reducir la tasa de corrosin hasta menos de 20 mpasi elpH aumenta a 11. El consumo estimado mediante pruebas estandariadas es de120 gr !al " #on $elave. Esto constituir la base para el dise%o de la &ngenier'a(sica.

)ediante la reduccin significativa del o*'geno disuelto, la tasa de corrosin puedereducirse a 3,5 mpa. El uso de barredor de o*'geno es t+cnicamente factible efectivo, pero no es viable econmicamente.

La reduccin natural del o*'geno dentro de la tuber'a es mu lento- las pruebasmuestran que toma 3.5 a 5 horas reducir el contenido de oxgeno disuelto pordebajo de 1 ppm. or lo tanto, en forma conservadora, no podemos contar conuna reduccin significativa en las tasas de corrosin como resultado de ladisminucin de o*'geno.

Las pruebas de corrosin del agua indican que los cauces ms problemticos son$'o elambres /51 mpa, #nel 3000 /65 mpa, la descarga de la plantapurificadora de )olibdeno /+200 mpa. uevamente se ha probado que aumentarel p mediante la adicin de cal /pH11 es efectiva.

4e sospecha que la descarga de la planta purificadora de molibdeno, que

actualmente se dirige a los relaves /flu5o intermitente, es la maor contribuente ala corrosividad de los relaves, deber'a ser desviada a un embalse separado.

Los resultados de los anlisis qu'micos indican alta concentracin de cloruros "o

sulfatos en todos los flu5os de agua recirculada. En el relave /!ola 6inal tambi+nindica una alta concentracin pero las fuentes de agua fresca tienenconcentraciones relativamente ba5as de cloruros sulfatos.


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)ediciones de concentracin de slfuros hidrogenados en dos muestras derelaves /#7891 /pedidas por )L indican concentraciones insignificantes de 24.

a tuber$a opera a "elocidad de E m=se1

#ruebas de corrosin

E8:

;issolved


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as pruebas de laboratorio duran entre +' ! *E oras

Datos:

Diseo actual contempla tuber$as de &H de di4metro sin re"estimiento interno

para el transporte de +*' J>PD de relaves de cobre por una distancia de 9'kilometros.

#n la prueba con o$1eno disuelto controlado se prueban tambi%n dosproductos. #l consumidor t$pico de o$1eno para las pruebas en PSI es similar alos consumidores de o$1eno usados en el comercio. #l procedimiento para laprueba de corrosi0n est4ndar en PSI contempla el a1re1ado de *,' 1 de @a *SG&! ',* 1 de CoSGE, independiente de la concentraci0n o tipo de pulpa. A1uasin(>IG?A@) a suministrado una dosicaci0n m4s ba;a basada en la pulpaespec$ca de os Pelambres


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!hic"ener #$ % &orrosion 's (issol'ed )x*gen

> 3.??0@Ln/* A 10.20B

$2> 0.B@92

0

2

?

C

:

10

12

1?

1C

1:

0 1 2 3 ? 9 C)x*gen ppm

&orrosion+mp*,

Dnalisis del agua

a dos indices que se usan comunmente para predecir la tendencia del agua a ser, asea corrosiva o formadora de incrustaciones, que son el ndice Langelier /L& el ndice$nar o de Estabilidad /$4&.

Estos 'ndices se calculan por relacin entre el p del agua al p de agua saturada concarbonato de calcio /ps. ara el ndice de Langelier, donde L& > p 8 ps, valoresnegativos son indicativos de que el agua disolver el carbonato de calcio ser corrosivoal acero en presencia de o*'geno. Falores positivos denotan que el agua estsobresaturada con carbonato de calcio est ms propensa a formar incrustaciones.

El ndice $nar es una modificacin al antiguo derivado del ndice Langelier, siguiendo elestudio de condiciones de incrustaciones corrosin. ara el ndice $nar, donde $4& >2ps 8 p, valores sobre C,0 denotan que el agua es corrosiva, formadora deincrustaciones cuando el valor es menor a C,0.


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An-lisis y ensayos diversos en a!a y s!elo (/)

Medicin reali$ada %or &'C(UC en 200)

Se realia un an4lisis de a1ua de poo ! se especica la t%cnica utiliada paracada medici0n.

Se determinan tres $ndices se1Kn estos resultados

Lndice de an1elier, determina a1resi"idad del a1ua (en este caso ',&9a1ua le"emente a1resi"a)

Indice de -!nar, determina si el a1ua es corrosi"a o incrustante (en

este caso H,H a1ua inofensi"a) Indice de Puckorius, determina la tendencia del a1ua si es a corrosion o

incrustaci0n (en este caso ,*H tendencia a la corrosion)

Se realia mismo estudio para a1ua recuperada de la pulpa ! se obtu"ieronlos si1uientes resultados:


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M se obtu"ieron los si1uientes $ndices:

Lndice de an1elier ',*2 a1ua le"emente a1resi"a Lndice de -!nar N,9 a1ua a1resi"a Lndice de Puckorius N,H tendencia a la corrosi0n

Adem4s se determinaron los tipos de bacterias presentes en cada tipo de a1ua.

6ediante la @orma ACE $tandard '01*9000se determinan las tasasde corrosi0n.


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Analisis ,!imico+ 2ndice de sat!racin y tasas de

corrosion (3)

Minera (ec* Carmen de Andacollo, mediciones en&'C(UC 2009

Se realia an4lisis del a1ua en poo #l/ui Fa;o en septiembre de *'', ! seobtu"o

Con ello se determinan los $ndices de:

Lndice de an1elier ',2H a1ua incrustante

Lndice de -!nar H,+ a1ua incrustante Lndice de Puckorius 9,N ran1o optimo

Se determinan adem4s tasas de corrosion mediante la norma @AC# Standard>6'+H8*'''


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Adem4s se determina la ausencia de bacterias reductoras de sulfato en elpoo.


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Pr!ebas de corrosin mineral los Pelambre (5)

#ruebas reali$adas %or #+' %ara determinar tasas de

corrosion, 200)Dos pruebas una al concentrado ! la se1unda al a1ua de diluci0n delconcentrado, pro"eniente del r$o Pelambres.

#l mecanismo de la corrosi0n interna de la tuber$a de acero ocurre1eneralmente en un per$odo considerable. #n el ambiente de laboratorio, laprueba de corrosi0n reproduce el mecanismo de corrosi0n en la tuber$a !permite lecturas de tasa de corrosi0n instant4neas por un per$odo de oras.

a muestra es a1itada dentro de un frasco de "idrio inerte. a "elocidad dea1itaci0n es seleccionada para reproducir la "elocidad de operaci0n nominal de

la tuber$a cruando la pulpa a tra"%s de la sonda de prueba de corrosi0n.

a sonda de prueba, con doble electrodo, epone * electrodos de acero alcarbono en el u;o. a probeta usa -esistencia Polariada ineal (P-) paracrear un potencial el%ctrico entre los dos electrodos. #ntonces una medici0n dela corriente a tra"%s de la interfase metal=uido resulta en una lecturainstant4nea de tasa de corrosi0n. Dica lectura se obtiene directamente en une/uipo electr0nico o corros$metro. as unidades de las lecturas son Omp! omills per !eas, es decir, mil%simas de pul1ada de p%rdida de material (acero)en un per$odo de un ao.

Dentro del frasco, la muestra fresca puede ser alterada /u$micamente paramodicar el p5 !=o la cantidad de G$1eno Disuelto controlado. Ambaspar4metros de alta rele"ancia en las tasas de corrosi0n de tuber$as de acero.Con ello se puede re1istrar los efectos sobre la tasa de corrosi0n.


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4i!ra 1. 'est en concentrado de cobre

4i!ra 'est de corrosin en a!a de dil!cin del concentrado

#C.&'M'.(

1 Preparativos

1 Ajuste la concentracin de la pulpa a aquella definida por el ingeniero a cargo deltrabajo. Haga una prueba de queque para obtener el valor exacto de laconcentracin.

2 Prepare la probeta y el corrosmetro el da previo a la prueba


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a !eemplace los electrodos viejos por nuevos. "o toque los electrodoscon los dedos# el aceite en la piel los contaminaran. $se leng%etasde pl&stico a'ul ( toallas de papel.

b !earme y deje a la probeta de corrosin aclimatarse en la pulpadurante la noc)e *$se una peque+a muestra de pulpa en una cubetade 2,- ml para este objetivo.

c !evise las bateras del corrosmetro/ para asegurar su carga.0erifique las lecturas del corrosmetro usando la probeta de pruebaest&ndar/ de acuerdo a las instrucciones del fabricante.

standarice la probeta del pH. 3alibre la probeta de oxgeno disuelto de acuerdo alas instrucciones del fabricante.

4 ngrase y fije con una abra'adera la tapa al frasco de corrosin.

ngrase todos los orificios.

5onte el me'clador en la gua del eje/ e inserte en posicin en el orificiocentral/ de manera que las paletas del me'clador se desplieguencorrectamente. 6evante la gua del eje de manera que la parte del eje delme'clador que pasa a trav7s de la gua pueda ser engrasada detalladamente#reponga la gua del eje a su posicin.

8ije el eje del me'clador al motor mediante el tubo flexible de unin/ demanera que el extremo inferior del eje quede a una distancia de 1 cm delfondo del frasco de corrosin/ y las paletas 9barran: el fondo del frasco

cuando el eje rote.2 Prueba

, $sando el embudo/ agregue pulpa al frasco de corrosin )asta un nivelalrededor de , cm bajo el fondo de los orificios.

8ije la probeta del corrosmetro y la probeta de pH en posicin.

;eje el tercer orificio abierto.

< ncienda el motor del me'clador *a velocidad mnima

"otas

a 5ida el pH de la pulpa y ajuste al valor requerido si esnecesario *el ingeniero a cargo del trabajo especificar& los aditivosque se usar&n para el ajuste del pH.

b Air7e la pulpa revolviendo a velocidad mnima por alrededorde - minutos/ con el tercer orificio abierto.


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c !egistre el pH y la temperatura de la pulpa.

d !egistre la conductividad de la pulpa.

3 Con sistema abierto (condiciones de entrada a la tubera)

= Parta cronometrando y corra la prueba con el sistema abierto a la atmsfera*condiciones de entrada a la tubera )asta que las lecturas )ayan permanecidoestables por una )ora.

"ota 3uando se deja un orificio abierto/ el nivel de la pulpa debe ser losuficientemente alto para cubrir el bulbo de la probeta de pH/ pero no tanalto como para que la pulpa rebalse por el orificio abierto cuando serevuelva.

>ome lecturas cada 1, minutos/ como sigue pH

"ivel *inserte la probeta de ?2 en el tercer orificio lo justo para tomarla lectura/ luego retire

>emperatura

Pitting *promedio de tres lecturas

3orrosin *promedio de tres lecturas

6ea pitting y corrosin en turnos y repita dos veces.

!egistre la conductividad cuando las condiciones se estabilicen.

4 Con sistema cerrado (condicin de tubera)

@ Pare el motor del me'clador

Agregue pulpa al frasco )asta el fondo del orificio abierto.

uelte y levante la gua del eje central.

Bnserte la probeta de oxgeno en el orificio abierto *el nivel de pulpa subir&en el orificio central.

!eubique la gua del eje central en posicin/ agregando pulpa en el orificiocentral si es necesario/ para que el frasco est7 completamente lleno de pulpa.

l sistema est& a)ora cerrado.

C 0uelva a me'clar/ y tome lecturas como en la tapa


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lentamente/ y la estabilidad no se alcan'a en 1 D 2 )oras/ contacte al ingeniero acargo.

!egistre la conductividad cuando las condiciones se estabilicen.

5 Barrido de Oxeno

1- i lo requiere el ingeniero/ agote el ?2 en el sistema para simular esacondicin en la tubera/ procediendo como sigue

a Pese 2 g de "a2? *sulfito de sodio y -/2 g de 3o?4*sulfato de cobalto. 5e'cle completamente en un tiesto de pl&stico.

b Pare el motor y pngalo en la c&mara de corrosin *frasco.6lene )asta el tope con pulpa y cierre el frasco.

c 0uelva a me'clar y tome lecturas como antes cada 1,minutos.

11 !emueva las bateras desde el medidor de corrosin cuando no est& en uso.

"ota Para que las lecturas del corrosmetro sobre tasas de corrosin ypicadura sean v&lidas/ la teora requiere que la pulpa debe estar en constantemovimiento pasado los electrodos de la probeta. n consecuencia/ laslecturas tomadas con el motor del me'clador detenido "? ?" 0E6B;Ay "? P$;" ser usadas para simular detencin de tubera.

MU.+(A ./U.'&Ae requiere suficiente muestra de pulpa/ a la concentracin requerida/ para llenarla c&mara de corrosin *0olumen F 2/< litros G relleno G rebalse/ y para reali'aruna prueba de queque para determinar la concentracin exacta. Por lo tanto/ serequieren aproximadamente litros.


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esultados #ul%a de Concentrado de Cobre'abla 3.1 Datos p!lpa test de corrosin.


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6os resultados del test del concentrado de cobre/ se destaca lo siguiente

!especto de las lecturas de pH/ se aprecia un leve descenso en el tiempo/ locual es normal en pulpa con partculas de mineral en suspensin/ ya que el mineral*concentrado tiene un pH de car&cter neutro. Por ello es esperable que el pHdescienda en el tiempo.

6a temperatura registrada en el interior del reactor agitado aumentconsiderablemente. sto se debe por una parte que el equipo de agitacin o motorel7ctrico aumenta su temperatura cuando trabaja lo cual se transmite a la pulpa enel interior del reactor agitado. Adem&s la temperatura ambiental del laboratoriometalrgico es alta/ ya que se encuentran equipos de secado de muestras/ lo cualestrabajan a temperaturas sobre los 2,- I3.

l oxgeno disuelto/ se encuentra inicialmente en valores de 4 mg(lt ydesciende en el tiempo )asta llegar a un valor inferior a -/, mg(lt. 6o anterior esesperable/ ya que los electrodos del corrosmetro consumen el oxgeno disuelto enla pulpa a medida que se corroe.

!especto de las lecturas de corrosin/ se puede ver que inicialmente losresultados son relativamente err&ticos. 6uego pasado un perodo de dos )oras losvalores comien'an a oscilar en torno a un valor medio/ el cual se encuentra en un


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rango entre 4- D 4, mpy. ste valor/ de acuerdo al test de corrosin estandar dePB/ se pude decir que la pulpa tiene una tasa de corrosin relativamente alta.

s importante se+alar que durante la Bngeniera J&sica del Proyecto >ranque5auro *2--/ se efectu un acabado estudio de corrosin enfocadoprincipalmente a estimar la tasa de corrosin del relave sobre una tubera deacero desnuda. 6o anterior motiv a reali'ar el an&lisis de los flujos tanto delagua fresca y recirculada de la Planta 3oncentradora/ y principalmente delrelave. 3omo resultado global del estudio se obtuvo que existe una tasa decorrosin del relave superior a los


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6os resultados del test del agua del ro Pelambres/ se destaca lo siguiente

!especto de las lecturas de pH/ se aprecia valores del orden de =/ es decir/pH neutro/ lo cual es un valor esperable para flujos de aguas de aducciones de tiposuperficiales.

Al igual que el test de pulpa la temperatura tuvo un aumento progresivo enel transcurso de la prueba.


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l oxgeno disuelto/ se encuentra inicialmente con un valor superior a 11mg(lt/ es un valor esperable para este tipo de agua. s importante se+alar que unode los principales agentes responsables de la corrosin en tuberas de acero es eloxgeno disuelto en el fluido *agua.

!especto de las lecturas de corrosin/ se puede ver que pasado un perodode unas )oras los valores comien'an a oscilar en torno a un valor medio/ el cual seencuentra en un rango entre 2 D , mpy. ste valor/ al igual que los resultados dela pruebas de pulpa *concentrado de cobre/ de acuerdo al test de corrosinestandar de PB/ la pulpa tiene una tasa de corrosin relativamente alta.

3omo se coment anteriormente/ las pruebas del a+o 2-- incluyeron el an&lisisde corrosin de las flujos de agua fresca. l resultado del test en esa fec)a arrojun valor del orden de ,- mpy para el agua del ro Pelambres/ valor superior alobtenido en las ltimas pruebas. e debe se+alar que las aguas de los ro puedenvariar ostensiblemente en el perodo del a+o que se obtengan *invierno overano/ es decir/ las condiciones ambientales pueden influir notoriamente en losresultados.

8inalmente/ de los resultados obtenidos de las pruebas de corrosin se puedeconcluir que ambos flujos# concentrado de cobre y agua de dilucin/ son flujosde tienen un car&cter relativamente corrosivo/ lo cual es esperable para laoperacin 56P. Por lo anterior/ es importante se+alar que el uso delrevestimiento interno de la tubera del concentraducto es de primera necesidad.

./U'# ./U.'&e requiere el siguiente listado de equipos para completar la prueba

3&mara de corrosin y conjunto me'clador.

lectrodos de monitoreo de pH y de oxgeno/ y sus medidores.

3orrosmetro 5odelo "I !3 C--- y probeta de corrosmetro. 3on ?K!ings nuevos y electrodos instalados.

5edidor y probeta de conductividad.

mbudo.

3ronmetro.

ello lubricante *grasa.

Ja+o de agua a temperatura constante# si el Proyecto requiere que laprueba de corrosin sea reali'ada a una temperatura significativamente


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m&s alta o m&s baja que la temperatura ambiente normal en la sala *estolo decide el ingeniero a cargo del trabajo.

"otas

1 6a probeta para el pH tiene incorporada una probeta de temperatura/ demanera que no se necesita un termmetro por separado.

2 6a conductividad de la muestra debe ser medida para cada conjunto decondiciones *nivel de oxgeno y pH cuando se estabili'an las lecturas decorrosin.

l valor de la conductividad se usa para aplicar una correccin a la lecturade corrosin/ de acuerdo a las instrucciones del fabricante del corrosmetro.


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edicin de corrosin

Pr!ebas nodestr!ctiva

s

An-lisis,!2mico

Datosperacional

es

4l!idoelectro,!2mic

o

onitoreo decorrosin

Ultrasonido 6edici0n dep5

p5 6ediciones depotencial

Cupones dep%rdida de

peso-adio1raf$a #lementos

disueltos>asa de u;o 6edici0n

Potencio8est4tica

-esistenciael%ctrica

>ermo1raf$a Conteo deiones

met4licos

Presi0n 6edici0nPotencio8din4mica

Polariaci0nlineal

PIinteli1entes

An4lisismicrobiol01ico

>emperatura Impedancia A.C Corrienteal"4nica

Corriente#dd! 7lu;oma1n%tico

Penetraci0n de5idro1eno

Berde 8Q Casi listos

@aran;os8Q eer normas


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Pr!ebas no destr!ctivas#ste tipo de pruebas sir"en para determinar el estado de las tuber$as enplantas, entre los principales se encuentran inspecci0n por ultrasonido, por

radio1raa, por termo1raf$a, mediante PI inteli1entes (Pipeline Internal au1eo calibrador interno para oleoductos) o mediante inspecci0n por corriente de#dd!=u;o ma1netico.

os e/uipos utiliados para cada una de estas pruebas, no ser4n consideradosen este estudio, dado /ue se utilian para determinar los estados internos delas tuber$as en plantas, por lo cual no cumplen con el ob;eti"o de este estudio,dado /ue se pretende determinar tasas de corrosion de los uidos a ni"ellaboratorio, por ello los e/uipos utiliados para este tipo de pruebas no ser4nabordados.


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Analisis ,!imico

#studio de la inuencia de cada una de las "ariables a lacorrosion.

Indice de an1elier

Indice de -!nar

Indice de Puckorius

@G-6A @AC# >6'+H8*'''

ibro corrosion for e"er!bod! (carpeta libros)


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Datos peracionalesAl i1ual /ue para las pruebas no destructi"as, este tipo de ensa!os se realiana ni"el operacional, es por ello /ue pueden e"aluar la corrosion en funci0n de

ciertos par4metros, como es el caso de la medici0n de p5, tasa de u;o,presion, entre otros. Para poder determinar de esta forma las tasas decorrosion, estas deben ser e"aluadas pre"iamente en funci0n del par4metro/ue se desee utiliar, ! con ello realiar una pro!ecci0n en el tiempo. Para /uese cumpla dica pro!ecci0n los par4metros /ue no sean considerados debiesenmantenerse constantes durante el tiempo /ue sea pro!ectado el estudio.

#s por ello /ue tampoco sera considerado este tipo de ensa!o en este estudio,dado /ue no se podra realiar la determinaci0n de tasas de corrosion a ni"ellaboratorio, debido a /ue adem4s se espera poder "ariar ciertos par4metros !"er el comportamiento de la corrosion, lo cual mediante este tipo de estudio

seria imposible de determinar.


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4l!ido electro,!2mico

Mediciones de %otencial

AS>6 C 2NH82N

Utilia dos electrodos para realiar la medici0n, uno como electrodo dereferencia ! el otro es el electrodo /ue realia la medici0n, la diferencia depotencial entre ambos electrodos se realia mediante un potenci0metro.

Rtil para realiar mediciones en laboratorio ! en planta.

#A A$' C 6*

@orma para realiar mediciones electro/u$micas en aceros de refuero paraconcreto, una de las limitaciones de esta norma es el circuito el%ctrico /ue sedebe tener. Por lo cual la supercie del ormi10n debe tener ciertascaracter$sticas a modo de poder cumplir con las condiciones adecuadas para suuso (umedad ! sin laminas protectoras).

Sir"e para e"aluaciones en planta ! para e"aluaciones en laboratorio(in"esti1aci0n ! desarrollo)

as mediciones de potencial deben ser interpretados por los in1enieros oespecialistas t%cnicos con eperiencia en los campos de materiales concretos !

pruebas de corrosi0n. A menudo es necesario utiliar otros datos, tales comocontenidos de cloruro, la profundidad de carbonataci0n, resultados de losestudios de deslaminaci0n, resultados de tasas de corrosi0n, ! las condicionesde eposici0n ambiental, adem4s de mediciones de potenciales de corrosi0n,para formular conclusiones relati"as a la acti"idad de la corrosi0n del aceroembebido ! su probable efecto sobre la "ida Ktil de una estructura.

Medicin %otencio-est4tica y medicin %otencio-

dinamica@orma AS>6 9

e! de >afel

#cuacion de Futler8Bolmer


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'm%edancia A5C Corriente alterna36%todo electro/u$mico utiliado en los estudios de corrosi0n /ue se basa en eluso de una seal de corriente alterna, /ue se aplica a un electrodo (metal de

corrosi0n) ! se determina la respuesta correspondiente.

Para ello se aplica una pe/uea seal de potencial (#) a un electrodo ! se midesu respuesta en corriente (I) a diferentes frecuencias, se puede realiartambi%n aplicando una pe/uea seal de corriente ! midiendo la respuesta enpotencial del sistema.

#l e/uipo (PotenciostatoT) procesa las mediciones de potencial8tiempo !corriente8tiempo, dando como resultado una serie de "alores de impedanciacorrespondiente a cada frecuencia estudiada. #sta relaci0n de "alores deimpedancia ! frecuencias se denomina Oespectro de impedancia.

Impedancia corresponde a una resistencia /ue no se encuentra dada por la le!de om, dado /ue la le! de om es para corriente continua, en cambioimpedancia es para corriente alterna. A diferencia de la resistencia, laimpedancia de un circuito de CA depende de la frecuencia de la seal /ue seaaplicada, la cual es representada en 5ert (5) o nKmero de ciclos por se1undo(s8+).

Se puede representar de dos formas, mediante 1racos de @!/uist o mediante1raco de Fode, este ultimo contiene toda la informaci0n de un ensa!o de(#IS).


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Comparacion

Impedancia, medida de la capacidad de un circuito para resisitir el u;o decorriente el%ctrica, pero a diferencia de la resistencia, no esta limitado a lasle!es de Gms (corriente continua).

Se mide mediante la aplicaci0n de una corriente alterna a una celda

electro/u$mica ! lue1o se mide la corriente a tra"%s de la celda. Supon1amos/ue aplicamos una ecitaci0n potencial sinusoidal. a respuesta a estepotencial es una seal de corriente AC. #sta seal de corriente puede seranaliada como una suma de funciones sinusoidales (una serie de 7ourier).

4#%&A$


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Se puede representar mediante el 1raco de @!/uist (parte real e;e ? "c parteima1inaria de la impedancia e;e M) o mediante el 1raco de Fode (lo1aritmo dela frecuencia e;e ? "s "alores absolutos de la impedancia ! el cambio de faseen el e;e M)


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onitoreo de corrosin

Cu%ones de %rdida de %esoa t%cnica de p%rdida de peso es la m4s simple ! la m4s conocida de todos losm%todos de monitoreo de corrosi0n. #sta t%cnica se basa en la eposici0n porun tiempo determinado de una muestra (cup0n) del mismo material de laestructura super"isada, en el mismo ambiente corrosi"o al /ue la estructuraest4 epuesta.

a medici0n obtenida de los cupones al analiarse es la p%rdida de peso /ueocurre en la muestra durante el per$odo de tiempo al /ue a sido epuesto,epresada como tasa de corrosi0n. a simplicidad de esta medici0n es tal, /uela t%cnica de monitoreo con cupones es el m%todo b4sico utiliado en mucos

pro1ramas de inspecci0n de la corrosi0n.

#sta t%cnica es etremadamente "ers4til, debido a /ue los cupones de p%rdidade peso pueden ser fabricados en cual/uier aleaci0n comercial disponible.Adem4s, utiliando el diseo 1eom%trico apropiado, una amplia "ariedad defen0menos corrosi"os pueden ser estudiados:

#str%s causado por la corrosi0n Ata/ue 1al"4nico = bimet4lico Diferencias en la eposici0n al aire Vonas afectadas por el calor

as "enta;as de los cupones de p%rdida de espesor son:

a t%cnica es aplicable a todos los ambientes (1ases, l$/uidos ! u;os conpart$culas s0lidas)

Puede realiarse inspecci0n "isual. os dep0sitos de incrustaci0n pueden ser obser"ados ! analiados. a p%rdida de peso puede ser f4cilmente determinada ! la tasa de

corrosi0n puede ser f4cilmente calculada. a corrosi0n localiada puede ser identicada ! medida. a eciencia de los inibidores pueden ser f4cilmente determinada.

#n un t$pico pro1rama de monitoreo, los cupones son epuestos entre unos E9a ' d$as antes de ser remo"idos para an4lisis de laboratorio. a frecuencia deetracci0n de los cupones para la toma de datos ser$a de un m$nimo de E "ecespor ao. as p%rdidas de peso resultantes de cual/uier cup0n epuesto por unper$odo de tiempo, ser4 el "alor promedio de la corrosi0n /ue a ocurrido enese inter"alo temporal.


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&a desventa7ade la t%cnica de cupones es /ue, si la tasa de corrosi0n "ar$adurante el per$odo de eposici0n, es decir, si se incrementa o disminu!e poral1una causa, dico e"ento puntual no ser$a e"idenciado en el cup0n, sinpoderse determinar su duraci0n ! su ma1nitud. #s por ello /ue el monitoreocon cupones es m4s Ktil en ambientes donde la tasa de corrosi0n no presenta

cambios si1nicati"os en lar1os per$odos de tiempo. Sin embar1o, los cuponespueden pro"eer una Ktil correlaci0n cuando se utilian con otras t%cnicas comolas mediciones #- ! P-.

Costos de los cupones entre +9'' a *9'' re/uiere +' de estas pruebas, m4s

los costos directos (monta;e, instalaci0n ! remoci0n, 1rabaci0n, e"aluaci0n,reportes, etc).

esistencia elctrica

Corrosometer5- mide corrosion en 7uncin de la resistencia

elctrica5 #ara sistemas li8uidos, solidos o aseosos.Dispositivo man!al

#s el dispositi"o mas able ! eible disponible en resistencia el%ctrica (#-)para el control de la corrosion. 6ediante la medici0n de la resistencianelectricade una sonda de #-, este sistema puede cuanticar la perdida de metal !determinar las tasas de corrosion en cual/uier entorno li/uido, 1aseoso osolido. Pueden operar en entornos ostiles ! las sondas pueden ocuparseincluso a temperaturas /ue alcanan los E9EC ! presiones de H''' psi (E+.&6pa)

CJ8E utiliado para el monitoreo de multiples par4metros de corrosion,diseado para leer las perdidas de metal por corrosion ! la temperatura.

$onda


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#olari$acion lineal U+& 20003@orma AS>6 98+ AS>6 E AS>6 9

8ntrod!ction to corrosion science (libro naran7o en carpeta

libros) (paina 165 venta7as)

#ste m%todo a sido utiliado en una "ariedad de aplicaciones X+*Y. Al1unose;emplos inclu!en la e"aluaci0n de inibidores de la corrosi0n X9&, 9EY, elcomportamiento de los re"estimientos protectores de inc X99Y, monitores decorrosi0n atmosf%rica X9HY), la industria del petr0leo X9N, 92Y, tuber$as X9, H'Y,de procesos /u$micos industrias XH+Y, en las plantas de pulpa ! papel XH*Y, enlas aplicaciones de tratamiento de a1uas XH&Y, la corrosi0n de barras de acerode refuero en cloruro contaminados concreto XHE, H9Y, el comportamiento dela corrosi0n de aleaciones de implantes biom%dicos en corporal simuladouidos X9', HHY, ! la corrosi0n de las aleaciones de aluminio de bebidas oalimentos l$/uidos XE&Y, o de aleaciones de aluminio en las 1rietas XHNY.


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Estos dispositivos pueden funcionar ya sea en el potenciosttica o el modo

galvanosttico. En el modo potenciosttico, el potencial de electrodo se

mantiene constante y la corriente resultante se registra. En el modogalvanosttico, la corriente se mantiene constante y el potencial de electrodo

resultante se registra

enta7as (paina 165 libro naran7o)

Una "enta;a del m%todo de polariaci0n lineal es /ue la muestra polariadalinealmente puede ser reutiliado repetidamente para dar las tasas decorrosi0n como una funci0n del tiempo de inmersi0n. #sto es por/ue el 1rado

de polariaci0n es a lo sumo aproimadamente 9' mB retirado de #corr, !cual/uier cambio en la supercie del electrodo debido a la polariaci0n sonm$nimas (si eiste). Por lo tanto, el m%todo de polariaci0n lineal se puedeutiliar para monitoriar continuamente la "elocidad de corrosi0n de cuponesde prueba como una funci0n del tiempo.

Problemas


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a aplicaci0n de la ecuaci0n de Stern8ear! en condiciones en /ue laecuaci0n de Futler8Bolmer no se aplica (inclusi0n del caso en el /ue lareacci0n cat0dica est4 ba;o polariaci0n de la concentraci0n se amencionado m4s arriba).

a aplicaci0n de la ecuaci0n de Stern8ear! ba;o condiciones de estado

no estacionario. os errores en el lo1ro de la linealidad cerca del potencial de corrosi0n. os cambios la pendiente de >afel con tiempo. os errores debido a /ue los potenciales de e/uilibrio de las reacciones

an0dica o cat0dica media de c%lulas se encuentran cerca del potencialde corrosi0n. #sta limitaci0n a sido tratada en detalle por di"ersosautores X9+, 9*Y.

#n resumen, cuando el potencial de corrosi0n #corr est4 cerca de lospotenciales de e/uilibrio de cual/uiera de reacci0n de la pila media, no puedesuponerse /ue la an0dica, total o densidad de corriente cat0dica en el par

mito se lle"a por una reacci0n de media celda Knica, como se supone en laderi"aci0n de la ecuaci0n de Stern8ear!. 6ientras importante desde un puntode "ista te0rico, esta informaci0n no siempre es tratable, especialmente parasistemas comple;os.

Corrater5- mide corrosion en 7uncin de resistencia de

%olari$acin lineal L#35 #ara sistemas con aua

6e;or cuando se desea determinar las tasas de corrosi0n por sobre la cantidadde metal perdido. @o detecta perdidas producto de la erosion.

Dispositivo man!al

Dispositi"o (rectan1ular) /ue permite monitorear la "elocidad de corrosion enmedios acuosos.

#isten dos tipos de dispositi"os el ''' plus (para a1uas de conducti"idadnormales) ! el a/ua mater.

''' plus. 6edici0n de la "elocidad de corrosion r4pida ! f4cil en lossistemas de a1ua. Puede entre1ar la "elocidad de corrosion en 6PM(mil%simas de pul1ada al ao) o mmp! (mil$metros por ao) ! eldese/uilibrio de lectura en unidades de picadura.


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Compatible con todas las sondas de dos o tres electrodos, ! el usuariopuede seleccionar directamente los multiplicadores de aleaci0n demanera /ue no se re/uieren c4lculos de tasas de corrosion.

#/uipo mas preciso, con ma!or ran1o de operaci0n

6irar norma AS>6 +'*, Standard Practice for Calculation of Corrosion-ates and -elated Information from #lectrocemical 6easurements.

Similares el modelo '''.

A/ua6ate. 6edicion de la tasa de corrosion de forma portatil medianteun Sistema de -esistencia de polariacion lineal. Puede determinar latasa de corrosion, el dese/uilibrio de la lectura, ! dependiendo de lasonda puede mostrar la temperatura del a1ua.


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$onda

Sir"en como cupones de corrosion, las sonda ;as tipo H++* son utiliadas enlaboratorios.

#mplea dos electrodos id%nticos /ue son reemplaables /ue est4n montadosen el etremo de la sonda por roscas o pernos. Dos electrodos son apropiados

para la ma!or$a de los problemas en los /ue las t%cnicas P- sean aplicables.Utiliados principalmente para sistemas acuosos.


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UltracorrPara mediciones de espesores mediante ultrasonido, utiliado principalmenteen plantas para el monitoreo de corrosion interna en tuber$as.

Corrotem%Sensor /ue adem4s de medir la "elocidad de corrosion puede determinar latemperatura del sistema. Ideal para utiliar en plantas.

Ademas de p5 meter, medidor de oi1eno disuelto ! un a1itador.

#spectroscopia de impedancia

Potenciostato

Cur"as de polariaci0n computacional

Indice le an1elier

Lndice de r!nar

Indice de puckorious

eer norma @AC# '+H


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#isten dos m%todos para determinar las tasas de corrosion,

6%todo f$sico (material perdido)

Cupones de perdida de peso Probetas de resistencia el%ctrica (#-)

6%todos electro/u$micos

-elacionados con las reacciones de los procesos de corrosion, re"elan corrosionuniforme ! localiada, ;unto con sus mecanismos

P- 6onitoreo 1al"anico


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Como anali"ar los tipos de corrosin.los microscopios electrnicos de barrido permite actualmente lograr una

excelente identificacin de las formas de corrosin localizada que ocurren en

los diferentes metales y aleaciones. La presencia, en muchos microscopioselectrnicos de barrido, de un analizador de rayos X, permite adems, un

anlisis puntual y con ello determinar la naturaleza de los constituyentes

afectados por el proceso de corrosin, as como estudiar la influencia de ciertas

adiciones y el efecto de diversos tratamientos trmicos, capaces de modificar

la estructura del metal o aleacin empleado.

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