CORROSI

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CORROSIÓN

• Conceptos Básicos

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CORROSION

• Definición
• Reacción química o electroquímica de un metal
  o aleación con su medio circundante con el
  consiguiente deterioro de sus propiedades.
• La reacción básica de corrosión es por tanto
•  
• Me --- Men ne-
• No siempre involucra un cambio de peso o
  deterioro visible

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IMPORTANCIA
Industrias química, petroquímica, transportes,
aeroespacial, naval, construcción civil,
telecomunicaciones, medicina, patrimonio
cultural, medio ambiente
EFECTOS EN ACTIVIDADES HUMANAS
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IMPORTANCIA
COSTOS

• Económicas
• - Reemplazo o reposición de maquinarias,
  equipos e instalaciones corroidas
• Mantenimiento preventivo
• Sobrediseño
• Paralización de planta
• Contaminación de productos
• Daños a equipos adyacentes
• Perdida de eficiencia
• Interrupción en comunicación

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IMPORTANCIA
COSTOS

• Sociales
• Seguridad ? incendios, explosiones, escape de
  productos tóxicos... ? Pérdida de vidas humanas
• Salud ?contaminación ambiental
• Perdida de recursos naturales ? metales,
  minerales, combustibles usados en fabricación
• Patrimonio cultural
• Apariencia ?desagradables a la vista

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POR QUÉ SE CORROEN LOS METALES?
La fuerza impulsora que hace que los metales se
corroan es una consecuencia natural de su
inestabilidad en la forma metálica
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FACTORES QUE LLEVAN A LA CORROSION
Factores inherentes al medio corrosivo Factores inherentes al material
Temperatura Naturaleza del medio (s-l-g) Concentración de oxígeno pH Humedad Contaminantes Acción de microorganismos Corrientes externas Tensiones aplicadas Naturaleza del metal o aleación Presencia de inclusiones en la superficie Homogeneidad de su estructura Tratamientos térmicos Tensiones residuales Grietas o defectos superficiales Incrustaciones de óxidos o poros
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CLASIFICACIÓN DE LA CORROSIÓN

• General
• Galvánica
• Hendidura
• Picado
• Erosión
• Cavitación
• Selectiva
• Biológica
• Intergranular
• Bajo tensión
• Fatiga

Gaseosa Atmosférica Líquida Subterránea
Naturaleza del medio
Química Electroquímica
Mecanismo de corrosión
Apariencia del material
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CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

• Deterioro de un material en que se produce un
  transporte simultáneo de electricidad, desde
  ciertas áreas de una superficie metálica, hacia
  otras áreas, a través de una solución capaz de
  conducir electricidad

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CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

• Medio acuosos ? Naturaleza Electroquímica
• M ne- ? Mn
• Denota la existencia de
• Zona anódica (que sufre la corrosión)
• Una zona catódica
• Un electrolito

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Fuerza electromotriz o fem

• Es imposible medir potencial absoluto de una
  semicelda
• SHE electrodo de hidrógeno estandar eºH/H2 0

V
V
Zn
Pt
Cu
Zn
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(No Transcript)
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Reacciones involucradas
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Mecanismo de Oxidación
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Corrosión por pila galvánica de electrodo único
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SERIE ELECTROMOTRIZ SERIE ELECTROMOTRIZ
Reacción en Equilibrio NOBLE EH (volts)
Au2     2e Au 1.7
1/2 O2   2H     2e H2O 1.23
Pt2     2e Pt 1.2
Ag1   1e Ag 0.80
Cu2   2e Cu 0.34                       
2H     2e H2    0.00 (por definición)
Ni2   2e Ni - 0.13
Fe2   2e Fe - 0.44
Cr3    3e Cr - 0.70
Zn2   2e Zn - 0.76
Al3   3e Al - 1.66
  BASE
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CORROSIÓN SEGÚN LA APARIENCIA DEL METAL
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CORROSIÓN GENERAL O UNIFORME

• Es un ataque homogéneo
• Permite calcular la vida útil
• Produce un deterioro aceptable.
• La velocidad de corrosión es función de la
  naturaleza del metal, humedad, presencia de
  contaminantes

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CORROSION ATMOSFÉRICA

•         Es el tipo de corrosión más común, se
  caracteriza por un desgaste general sobre toda
  la superficie del metal.
•          Se da principalmente cuando los metales
  están expuestos a los ácidos, aunque puede
  presentarse también en ambientes atmosféricos, en
  aguas aireadas, en suelos, etc.
•          Sucede inicialmente cuando la
  superficie esta húmeda

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CORROSIÓN GALVÁNICA

• Dos metales disímiles se acoplan eléctricamente
  en un medio electrolítico.

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CORROSIÓN POR HENDIDURA

• Se presenta en espacios confinados o hendiduras
  que se forman cuando los componentes están en
  contacto estrecho.
• La hendidura debe ser muy cerrada, con
  dimensiones menores a un milímetro.
• Empaquetaduras, empalmes, pernos...
• Su mecanismo es similar a la corrosión por
  picado.

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CORROSIÓN POR EROSIÓN

• Se da cuando soluciones con rápido flujo
  desprenden capas adheridas y depósitos que
  protegen contra la corrosión
• Medios de alto flujo o turbulencia ? bombas,
  conductos turbinas
• Son susceptibles los aceros al carbono y
  aleaciones de Cu y Al
• Son resistentes aleaciones de Ni, Ti.

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CORROSIÓN CAVITACIÓN

• Presiones ? estallar metal y los revestimientos
  protectores.
• Ocurren a altas velocidades de flujo y cambio
  brusco en la dirección del mismo.

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CORROSIÓN POR GRIETAS

• Es causada por los cambios en la acidez,
  agotamiento del oxígeno, iones disueltos y
  ausencia de un inhibidor.

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CORROSIÓN SELECTIVA O DE ALEACIÓN

• Es la remoción preferencial de uno o más
  metales de una aleación en un medio corrosivo,
  tal como la remoción del zinc del bronce
  (dezincación), lo que conlleva al debilitamiento
  de los metales y a fallas en las tuberías

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CORROSIÓN TUBERCULACIÓN

• Los tubérculos son cúmulos de productos de
  corrosión y de depósitos que cubren las regiones
  localizadas de pérdida de metal.
• Pueden atacar tuberías, lo que trae como
  consecuencia la disminución del flujo.

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CORROSIÓN BIOLÓGICA

• Microorganismos ? mecanismos que les permiten
  adquirir la energía vital.

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CORROSIÓN INTERGRANULAR

• Disolución preferencial en los límites de grano
• Las propiedades físicas y químicas difieren con
  respecto al resto del material
• Se presenta en aceros inoxidables, aleaciones de
  aluminio, de niquel y metales puros.

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CORROSIÓN FATIGA

• Se presenta a escala microscópica en forma de
  grietas transcristalinas
• Acción simultánea de un medio corrosivo
  específico y esfuerzos alternados y cíclicos
• Tubos intercambiadores de calor
• Alabes de turbinas
• Aceros en vapores con cloruros

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

• El tiempo más efectivo para prevenir la corrosión
  es durante el diseño
• Factores
• Condiciones del medio ? comp qca, T
• Aspectos físicos ? Esfuerzos, soldadura, uso
• Métodos de prevención de la corrosión
• Selección
• Material
• Método de prevención adecuado
• Factor económico

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

• Datos de corrosión se derivan de diversas fuentes
• Diseños previos (plantas o aplicaciones
  similares)
• Datos del fabricante
• Datos en publicaciones
• Desarrollos especializados
• Diseño de nuevos equipos y materiales
• El diseñador debe estar actualizado en las
  innovaciones que permitan resolver problemas no
  tratados en el pasado
• Naturaleza y composición de los materiales
• Se deben considerar las condiciones extremas que
  puedan cambiar los materiales. Ej agentes
  agresivos como los ácidos.

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

• Corrosión General
• Incrementar el espesor, controlar la composición,
  conformación de recipientes, P.C combinada con
  recubrimientos, drenajes de aguas, evitar
  arrastre de contaminación por aire, accesos para
  mantenimiento y reparación, evitar las esquinas.
  
• Corrosión Atmosferica
•          Selección de materiales apropiados en
  el diseño
•          Cambios de ambiente (uso de
  inhibidores, control de PH, desaireación).
•          Recubrimientos metálicos o pinturas
•          Técnicas electroquimicas
• a. Protección anodica
• b. protección catódica

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

• Galvanica
•          Selección de materiales
•          Efecto de área
•          Precaución con recubrimientos
•          Inhibidores
•          Protección catódica
•          Diseño
• Aislamiento
• Erosion Cavitacion
• Mitigar turbulencias
• Ajustar capacidad de bombeo y dimensiones de
  tubería
• Evitar cambio de dirección
• Usar curvas y evitar angulos
• Usar deflectores (dism velocidad)
• Evitar soldadura dentro de la tubería

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

• Hendidura
• Diseño de uniones, soldadura de uniones
• Evitar acumulación de líquidos
• Limpieza y remoción periódica
• Drenaje completo
• Sustitución de aleación de menor Rcorr (es
  preferible una tasa predecible a localizada
  inpredecible)
• Fatiga
•          Disminuir los esfuerzos cíclicos
•          Evitar entallas
•          Utilizar encubrimientos de
  sacrificio(cinc, cadmio sobre acero).
•          Proporcionar suficiente flexibilidad
  para reducir sobreesfuerzos debido a expansión
  térmica, vibración, choques y trabajo de la
  estructura o equipo
•          Utilizar inhibidores de corrosión
•          Seleccionar materiales apropiados
•          Usar chorro de perdigones el cual
  induce esfuerzos de compresión en la superficie y
  tiende a reducir la fatiga por corrosión.

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

•    Biologica     
• Uso de bactericidas, fungicidas y algicidas
  los cuales deben ser probados en le laboratorio
  para determinar las dosis más convenientes a
  utilizar
•          Selección de materiales resistentes a
  la corrosión
•          Realizar análisis bacteriológicos
•          Origen del agua y uso previsto
•          Naturaleza de las instalaciones
•  

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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
Protección catódica
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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN
Materiales usados en la conducción de agua, sin y
con control de la corrosión