Principios corrosión
- 1. DEFINICION: La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque químico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma más estable o de menor energía interna. La corrosión se define como el desgaste lento, degradación o destrucción de cualquier material, que se produce por la acción de la erosión o la acción de los ácidos, alcalisis y otras sustancias químicas .
- 2. Siempre que la corrosión esté originada por reacción química, la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura y de la concentración de los reactivos y de los productos. Otros factores, como el esfuerzo mecánico y la erosión también, pueden contribuir al deterioro. La mayor parte de la corrosión de los materiales concierne al ataque químico de los metales, el cual ocurre principalmente por ataque electroquímico, ya que los metales tienen electrones libres que son capaces de establecer pilas electroquímicas dentro de los mismos. Las reacciones electroquímicas exigen un electrolito conductor, cuyo soporte es habitualmente el agua. De aquí que en ocasiones se le denomine "corrosión acuosa".
- 3. Muchos metales sufren corrosión en mayor o menor grado por el agua y la atmósfera. Los metales también pueden ser corroídos por ataque químico directo procedente de soluciones químicas. Otro tipo de degradación de los metales que sucede por reacción química con el medio, es lo que se conoce como "corrosión seca", que constituye en ocasiones una degradación importante de los metales especialmente cuando va acompañado de altas temperaturas. Materiales no metálicos como las cerámicas y los polímeros no sufren el ataque electroquímico pero pueden ser deteriorados por ataques químicos directos. Por ejemplo, los materiales cerámicos refractarios pueden ser atacados químicamente a altas temperaturas por las sales fundidas. Los polímeros orgánicos pueden ser deteriorados por el ataque químico de disolventes orgánicos, etc…
- 4. Así la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.). Esto constituye un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante,
- 6. No siempre la corrosión se manifiesta como oxidación o herrumbre, también puede ser abuso físico, desgaste, etc En corrosión los materiales tienden a abandonar el estado de transformación para regresar a su estado natural primitivo Por acción oxígeno, el agua, los productos químicos o biológicos, la temperatura y el cambio en la composición físico- química del material
- 7. Ataque directo en seco (oxidación) Por contacto con vapores o gases, está asociada a menudo con altas temperaturas Por ejemplo, en quemadores de gas Ataque directo en húmedo (electroquímica) Se presenta en medios líquidos, por rociado o inmersión Por ejemplo, en el casco de un barco. Para que se realice la corrosión debemos tener los elementos necesarios que son. El material Oxigeno Un electrolito
- 8. La medición de la corrosión emplea una variedad de técnicas destinadas a determinar que tan corrosivo es el ambiente del sistema y a que tasa o rapidez se experimenta la pérdida de metal.
- 9. Existe una amplia variedad de técnicas para la medición de la corrosión, incluyendo: Monitoreo de Corrosión • Cupones de Pérdida de Peso • Resistencia Eléctrica • Polarización Lineal • Penetración de Hidrógeno • Corriente Galvánica Análisis Químico • Análisis Microbiológico
- 10. 1. Proveer una alarma anticipada de los daños potenciales que ocurrirían en las estructuras de producción, de mantenerse las condiciones corrosivas existentes. 2. Estudiar la correlación de los cambios en los parámetros en el proceso y sus efectos en la corrosividad del sistema. 3. Diagnosticar un problema de corrosión particular, identificar sus causas y los parámetros de control de la corrosión, como la presión, temperatura, pH, caudal, etc.
- 11. DESDE un punto de vista práctico, es interesante conocer a priori la resistencia a la corrosión de un determinado metal o aleación en un medio ambiente específico. Sobre la base de ensayos en el laboratorio, se pueden llegar a establecer las condiciones ambientales más fielmente parecidas a la realidad y, por tanto, estudiar el comportamiento de un metal o varios metales en este medio
- 12. Métodos de protección • En general los métodos de protección intervienen provocando modificaciones que interesan al ambiente o al metal.
- 13. Modificaciones que interesan al ambiente Las modificaciones al ambiente corrosivo con fines protectores se realiza con ayuda de sustancias inhibidoras o también con el uso de neutralizantes del agente determinante del proceso de corrosión o modificación de las características de soluciones. Modificaciones que interesan al metal Existe n 3 tipos de protecciones que interesan al metal activo, pasivo, mixto.
- 14. • Protección Pasiva.- se le cubre al metal con una fina capa de material más resistente el cual ofrece una protección total porque aísla al metal de su ambiente corrosivo, el material generalmente usado puede ser metálico (niquelado, placatura), inorgánico (esmaltes o pinturas), orgánico (recubrimiento plástico). • Protección Activa.- modifica las condiciones del metal desde el punto de vista electroquímico es decir usa protección anódica y catódica. • Protección Mixta.- se lleva acabo en dos líneas de defensa pasiva y activa en donde puede actuar la segunda inmediatamente después de que termine la primera se emplea en cualquier material de recubrimiento, metales de funcionamiento anódico respecto al metal que se protege (Zn sobre Fe)
- 15. Inhibidores Recibe el nombre de inhibidor de corrosión cualquier sustancia que, añadida en cantidad muy pequeña a un reactivo corrosivo, disminuye o anula su agresividad frente al metal. De esta forma no se altera necesariamente la naturaleza ni la concentración del medio. Los inhibidores de corrosión proporcionan una barrera entre el metal y el reactivo.
- 16. Acción de inhibidores La mayor parte de los inhibidores funcionan por formación de una capa adsorbida sobre la superficie del metal, que bloquea la descarga de H+ y la disolución de los iones metálicos. Algunos inhibidores bloquean la reacción catódica más que la reacción anódica, o viceversa, pero la adsorción parece ser general sobre toda la superficie. En la eficacia de inhibición tiene un papel importante el tamaño, orientación, forma y carga eléctrica de la molécula.
- 17. Características de los inhibidores Revisten química y/o físicamente las superficies metálicas. Forman una barrera que aísla la humedad de la superficie metálica. Forma una barrera para excluir el aire (Oxigeno) de la superficie metálica. Puede neutralizar la acidez o alcalinidad de la superficie. Protección con Zinc Promueve el arranque fácil del equipo
- 18. Protección Pasiva Generalmente es una buena propiedad mecánica pero de escasa resistencia a la corrosión, con una capa fina de otro metal que generalmente es aquel que resiste a la corrosión y esta se da cuando los 2 metales tienen una unión metalúrgica con continuidad cristalográfica El materia de “placatura” se adhiere al materia base por laminación al calor de los 2 materiales superpuestos.
- 19. Protección con capas inorgánicas no metálicas Los esmaltes son eficientes en la industria especialmente para el trabajo en ambientes ácidos, en la polimerización del cloruro de vinilo que se realiza en la presencia de una cantidad enorme de ácido clorhídrico. Los esmaltes resisten a los ácidos y son ricos en sílice y pobres en boro y contienen oxido de titanio y zirconio, las características de un buen esmalte es que sean elásticos, tener una buena adición a los metales base.
- 20. Protección con capas orgánicas Estas capas son muy diluidas y delgadas generalmente se ocupan capas de protección de caucho o materiales plásticos, y se las utiliza porque su costo es bajo y da la facilidad de reparar en caso de rupturas sus defectos es que posee una escaso poder de intercambio térmico y no se adhiere con facilidad al metal base es de rápido envejecimiento.
- 21. Protección mixta Protección con capas de naturaleza orgánica BARNICES Y PINTURAS, aplicados en capas finas en estado líquido sobre la superficie del metal, se endurecen en poco tiempo, formando un revestimiento protectivo. Estas están formadas por: Ligante: parte resinosa u oleosa que tiene la propiedad de formar capa. Pigmento: Parte sólida en suspensión que da el carácter y el poder de protección a la resina.
- 22. Protección con capas inorgánicas Capas de conversión, son formados por vía química o electroquímica. aceros, Al, ZN, Cd y Mg. Los principales procesos de formación de Capas de Conversión son: Oxidación anódica • Se crea sobre la superficie del metal un film de óxido de espesor liviano resistente a la corrosión • Se lo realiza por vía anódica, usando baños de ácido sulfúrico en corrientes de uno o más amperios. Proceso de cromatización • Metales no ferrosos • Tratamiento del metal con una solución acida de cromato con o sin intervención de corriente externa. Proceso de Fosfatación • En superficie del metal una capa cristalina y porosa de fosfatos adheridos y ligados químicamente al metal base • Refuerzo para pinturas y barnices
- 23. Protección con revestimientos metálicos Revestimientos al calor • Se realiza por inmersión del metal que se va a proteger o por la aplicación con rociador. • Es utilizado en los aceros y Fe, y como metal protector se emplea Zn, Sn, Pb y Al. Revestimientos Galvánicos • Produce revestimientos de espesor más controlable y requiere de equipos más simples. Las propiedades de este son tener una buena adherencia, ausencia de porosidad, regularidad superficial y buena característica mecánica
- 24. GRACIAS