Corrosion.docx
- 1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN PORLAMAR ELABORADO POR NELLYS RODRÍGUEZ C.I 23.591.002
- 2. INTRODUCCIÓN El tema que se pretende desarrollar tiene como finalidad, ampliar los conocimientos teóricos que se imparten en la cátedra del estudio de la corrosión, mediante una investigación amplia sobre este tema. En este sentido, se pretende con ello enfocar varios puntos de vistas sobre un tema que es de suma importancia dentro de la carrera de ingeniería química, indagando sobre temas específicos como origen , concepto, importancia y tipos en lo que a la corrosión se refiere.
- 3. Corrosión La corrosión, es la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. Características Este fenómeno ocurre en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas es decir, una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.
- 4. Los enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los favorece que el material puede en cierto momento transferir y recibir electrones, creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. La velocidad a que un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida que pasa el tiempo se va creando una capa fina de material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal. Se designa químicamente corrosión por suelos, a los procesos de degradación que son observados en estructuras enterradas. La intensidad dependerá de varios factores tales como el contenido de humedad, composición química, pH del suelo, entre otros .
- 5. ORIGEN Según estudios realizados con anterioridad, el origen de la corrosión es causa particular del agua considerado como un disolvente universal por excelencia. En consecuencia , por sí sola o unida a los diversos compuestos químicos que se hallan disueltos en ella, puede provocar en algunos casos un ataque químico al material constituyente de la tubería originando distintos procesos que se agrupan bajo el fenómeno de la corrosión. Es importante hacer mención, que Los procesos de corrosión suceden únicamente en materiales metálicos. No obstante, cuando se utilizan materiales plásticos se debe considerar que en toda instalación prácticamente siempre hay elementos metálicos: grifería, lavadoras, entre otros. Es por ello que en aguas con carácter corrosivo; la corrosión se concentrarán únicamente en estos elementos, pero ello puede dar lugar a perforaciones con mayor rapidez que si la corrosión estuviera generalizada en todo el circuito.
- 6. Asimismo; se producen procesos de corrosión cuando tuberías de metales diversos, como, por ejemplo, cobre y acero galvanizado, se conectan directamente. En estos casos, el metal menos noble (el acero galvanizado) se corroe de forma rápida. Esta corrosión es frecuente cuando se realizan reparaciones y son sustituidos, por ejemplo, tramos de acero galvanizado por cobre. En ningún caso de deben colocar tramos de cobre antes de acero galvanizado. Por otra parte los procesos de corrosión dependen normalmente de la composición química del agua y de la instalación. Algunas aguas son corrosivas para el cobre y no para el acero galvanizado y con otras sucede lo contrario. Es por ello que siempre se debe efectuar un análisis previo para determinar su origen y aplicar el tratamiento más adecuado para solucionar el problema.
- 7. Importancia del estudio de la Corrosión En relación con la importancia del estudio de la corrosión, es fundamental el conocimiento de la naturaleza de los mecanismos de corrosión, ó de las limitaciones de empleo de un determinado material en un ambiente, bien de la naturaleza del medio ó de las circunstancias de operación, presión, temperatura y pH En consecuencia, el mayor conocimiento que puede derivarse de un análisis riguroso de un fallo, constituye el procedimiento más adecuado para evitar que se repita. Es por ello que para realizar un análisis de los problemas de corrosión debe seguirse una rutina que incide en lo siguiente: • Estudio de los pliegos de condiciones iniciales, donde deben especificarse el tipo de material ó materiales, sus características mecánicas, químicas y físicas, la referencia de la norma de identificación de calidad ó de determinación de las características exigidas. • Revisión del diseño y recomendaciones de proyecto de la puesta en obra. • Análisis de las condiciones de trabajo previstas y reales. • Análisis de los ensayos de recepción. • Toma de muestras para análisis y ensayos. • Historial Clínico de la estructura. Con todos estos datos se debe realizar una valoración de la información adquirida, así como realizar un informe, dando las soluciones más convenientes al problema existente.
- 9. 1- General o Uniforme Es aquella corrosión que se produce con el adelgazamiento uniforme producto de la pérdida regular del metal superficial. A su vez, esta clase de corrosión se subdivide en otras: Atmosférica De todas las formas de corrosión, la Atmosférica es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están expuestas a la atmósfera y por lo mismo se ven atacados por oxígeno y agua. La severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están presentes. Para hablar de esta clase de corrosión es mejor dividirla según ambientes. Los ambientes atmosféricos son los siguientes: Industriales Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión.
- 10. Marinos Esta clase de ambientes se caracterizan por la presencia de cloridro, un ión particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos. Rurales En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas. Existen factores que influencian la corrosión atmosférica. Ellos son la Temperatura, la Presencia de Contaminantes en el Ambiente y la Humedad. 2- Galvánica La corrosión Galvánica es una de las más comunes que se pueden encontrar. Es una forma de corrosión acelerada que puede ocurrir cuando metales distintos (con distinto par redox) se unen eléctricamente en presencia de un electrolito (por ejemplo, una solución conductiva).
- 11. 3- Metales Líquidos La corrosión con metales líquidos corresponde a una degradación de los metales en presencia de ciertos metales líquidos como el Zinc, Mercurio, Cadmio, etc. Ejemplos del ataque por metal líquido incluyen a las Disoluciones Químicas, Aleaciones Metal-aMetal (por ej., el amalgamamiento) y otras formas. 4-Altas Temperaturas Algunos metales expuestos a gases oxidantes en condiciones de muy altas temperaturas, pueden reaccionar directamente con ellos sin la necesaria presencia de un electrolito. Este tipo de corrosión es conocida como Empañamiento, Escalamiento o Corrosión por Altas Temperaturas. Generalmente esta clase de corrosión depende directamente de la temperatura. Actúa de la siguiente manera: al estar expuesto el metal al gas oxidante, se forma una pequeña capa sobre el metal, producto de la combinación entre el metal y el gas en esas condiciones de temperatura. Esta capa o “empañamiento” actúa como un electrolito “sólido”, el que permite que se produzca la corrosión de la pieza metálica mediante el movimiento iónico en la superficie. Algunas maneras de evitar esta clase de corrosión son las siguientes: Alta estabilidad termodinámica, para generar en lo posible otros productos para reacciones distintas. Baja Presión de Vapor, de forma tal que los productos generados sean sólidos y no gases que se mezclen con el ambiente. La corrosión por Altas Temperaturas puede incluir otros tipos de corrosión, como la Oxidación, la Sulfatación, la Carburización, los Efectos del Hidrógeno.
- 12. 5- Corrosión por Fisuras o “Crevice” La corrosión por fisuras es la que se produce en pequeñas cavidades o huecos formados por el contacto entre una pieza de metal igual o diferente a la primera, o más comúnmente con un elemento no- metálico. En las fisuras de ambos metales, que también pueden ser espacios en la forma del objeto, se deposita la solución que facilita la corrosión de la pieza. Se dice, en estos casos, que es una corrosión con ánodo estancado, ya que esa solución, a menos que sea removida, nunca podrá salir de la fisura. Además, esta cavidad se puede generar de forma natural producto de la interacción iónica entre las partes que constituyen la pieza. Algunas formas de prevenir esta clase de corrosión son las siguientes: •Rediseño del equipo o pieza afectada para eliminar fisuras. •Cerrar las fisuras con materiales no-absorventes o incorporar una barrera para prevenir la humedad. •Prevenir o remover la formación de sólidos en la superficie del metal.
- 13. 6- Corrosión por Picadura o “Pitting” Es altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosión generalizada y el proceso (reacción) anódico produce unas pequeñas “picaduras” en el cuerpo que afectan. Puede observarse generalmente en superficies con poca o casi nula corrosión generalizada. Ocurre como un proceso de disolución anódica local donde la pérdida de metal es acelerada por la presencia de un ánodo pequeño y un cátodo mucho mayor. Esta clase de corrosión posee algunas otras formas derivadas: •Corrosión por Fricción o Fretting : es la que se produce por el movimiento relativamente pequeño (como una vibración) de 2 sustancias en contacto, de las que una o ambas son metales. Este movimiento genera una serie de picaduras en la superficie del metal, las que son ocultadas por los productos de la corrosión y sólo son visibles cuando ésta es removida. •Corrosión por Cavitación: es la producida por la formación y colapso de burbujas en la superficie del metal (en contacto con un líquido). Es un fenómeno semejante al que le ocurre a las caras posteriores de las hélices de los barcos. Genera una serie de picaduras en forma de panal. •Corrosión Selectiva: es semejante a la llamada Corrosión por Descincado, en donde piezas de cinc se corroen y dejan una capa similar a la aleación primitiva. En este caso, es selectiva porque actúa sólo sobre metales nobles como al Plata-Cobre o Cobre-Oro. Quizá la parte más nociva de esta clase de ataques está en que la corrosión del metal involucrado genera una capa que recubre las picaduras y hace parecer al metal corroído como si no lo estuviera, por lo que es muy fácil que se produzcan daños en el metal al someterlo a una fuerza mecánica.
- 14. 7- Corrosión Microbiológica (MIC) Es aquella corrosión en la cual organismos biológicos son la causa única de la falla o actúan como aceleradores del proceso corrosivo localizado. La MIC se produce generalmente en medios acuosos en donde los metales están sumergidos o flotantes. Por lo mismo, es una clase común de corrosión. Los organismos biológicos presentes en el agua actúan en la superficie del metal, acelerando el transporte del oxígeno a la superficie del metal, acelerando o produciendo, en su defecto, el proceso de la corrosión
- 15. Conclusiones En definitiva, se designa químicamente corrosión por suelos, a los procesos de degradación que son observados en estructuras enterradas. La intensidad dependerá de varios factores tales como el contenido de humedad, composición química, pH del suelo. En la práctica suele utilizarse comúnmente el valor de la resistividad eléctrica del suelo como índice de su agresividad; por ejemplo un terreno muy agresivo, caracterizado por presencia de iones tales como cloruros, tendrán resistividades bajas, por la alta facilidad de transportación iónica.
- 16. Entonces, la fuerza conductora que causa que un metal se oxide es consecuencia de su existencia natural en forma combinada (oxidada). Para alcanzar este estado metálico, a partir de su existencia en la naturaleza en forma de diferentes compuestos químicos (minerales), es necesario que el metal absorba y almacene una determinada cantidad de energía. Esta energía le permitirá el posterior regreso a su estado original a través de un proceso de oxidación (corrosión). Para finalizar, la cantidad de energía requerida y almacenada varía de un metal a otro. Es relativamente alta para metales como el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre y la plata.