Corrosión

El término corrosión (del latín com- partícula que indica insistencia y roer , “consumir” [1] ) indica un proceso natural e irreversible de consumo lento y continuo de un material , que tiene como resultado el deterioro de las características o propiedades físicas de éste. el material involucrado inicialmente. La corrosión es un fenómeno electroquímico que determina una interacción químico-física del material metálico con el medio que lo rodea.

Muchos tipos de materiales pueden estar involucrados en este fenómeno, aunque el término "corrosión" se asocia comúnmente con materiales metálicos (es decir , metales y sus aleaciones ). La corrosión de los metales se puede definir como un proceso de degradación y recomposición con otros elementos presentes en el medio ambiente: los metales y las aleaciones se encuentran a un nivel energético superior al de los minerales correspondientes , por lo que bajo determinadas condiciones ambientales tienden a retomar el estado más estable presente. en la naturaleza, generalmente de óxido, hidrato o sal.

Tratamiento electroquímico de los fenómenos de corrosión

Independientemente de cuál sea el mecanismo desencadenante concreto, para que se produzca la corrosión es necesario que se produzcan procesos electroquímicos en los que intervienen el material metálico (que actúa como electrodo ) y el ambiente de corrosión (que actúa como electrolito ). [2] El sistema así constituido puede esquematizarse con una celda galvánica en condiciones de cortocircuito , es decir una celda galvánica en la que los electrodos están por un lado separados del electrolito (en cuyo interior hay transporte de carga eléctrica por medio de iones ) y por otro lado están en contacto a través de un circuito eléctrico externo (donde el transporte de carga está asegurado por el movimiento de los electrones ). [3]

La corrosión se produce por la realización de una reacción de oxidación , que tiene lugar en el ánodo de la celda que representa el sistema de corrosión, mientras que en el cátodo tiene lugar una reacción de reducción . En todos los procesos corrosivos, además de una semirreacción de oxidación del material metálico, tiene lugar una semirreacción de reducción . La especie química involucrada en la semirreacción de oxidación es principalmente el metal , mientras que la especie química involucrada en la semirreacción de reducción depende del entorno de reacción .

La semireacción de oxidación se puede esquematizar de la siguiente manera: [3]

M → Mz+ + z e-

Donde z es la carga del ion metálico (M z + ) que se forma tras la oxidación del metal M, alejándose z electrones (e - ).

Además del estudio de la celda electroquímica representativa del fenómeno, durante la investigación de los fenómenos de corrosión se utilizan otras herramientas teóricas desarrolladas en el campo de la electroquímica, entre ellas los diagramas de Pourbaix (utilizados para mostrar el efecto del pH sobre el fenómeno de corrosión una vez finalizada la reacción ). se conoce el entorno) y los diagramas de Evans (utilizados para hipotetizar la tasa de corrosión una vez que se conoce la etapa cinéticamente determinante ).

Entorno de corrosión

La corrosión de los materiales metálicos se puede clasificar según el entorno en el que se produce la corrosión: [4] [5]

Mecanismos de Corrosión

Según el mecanismo por el que se produce la corrosión, hablamos de: [5]

Morfología de los fenómenos corrosivos

Según la parte del material metálico afectada por la corrosión, hablamos de: [8]

Corrosión intergranular

La corrosión intergranular (o intercristalina) se produce en los límites de grano de una solución sólida , en particular del acero inoxidable austenítico o ferrítico que ha sido sensibilizado por calentamiento a más de 500 ° C.

De hecho, en estas condiciones se produce la precipitación de carburos de cromo , que, gracias a la alta temperatura, se difunden hacia las zonas distorsionadas (los límites de grano), donde hay una mayor concentración de carbono .

Esto crea una situación en la que los límites de grano son ricos en carburos de cromo, que actúan como cátodo , y en la matriz circundante con un porcentaje de cromo inferior al 12%, ya no pasivado y, por lo tanto, actuando como ánodo : puede así tener lugar corrosión húmeda. Un grano fino en esta situación es contraproducente, ya que una mayor extensión de los límites de grano implica una mayor extensión de las áreas sometidas a corrosión.

Para reducir esta corrosión, es aconsejable cruzar rápidamente el rango de temperatura crítico (por ejemplo, por enfriamiento en agua ) o prolongar el calentamiento: esto es para evitar o favorecer la difusión del cromo . Otra solución, a menudo adoptada en los aceros inoxidables austeníticos, consiste en añadir a la aleación cantidades relativamente bajas de metales más combustibles que el cromo ( Ti , Nb o Ta ), que, al formar sus propios carburos, evitan la carburación del cromo.

Una solución muy utilizada consiste en descarbonizar el acero, llevando el porcentaje de carbono por debajo del 0,03%, para limitar la formación de carburos de cromo. Los materiales así fabricados se distinguen por las siglas "EL" ( Extra Low Carbon ), mientras que un porcentaje de carbono entre 0,03% y 0,08% caracteriza a los aceros "L" ( Low Carbon ).

Corrosión por aireación diferencial

La corrosión localizada por aireación diferencial se produce cuando en la superficie del material metálico existen zonas que presentan una permeabilidad diferente hacia el oxígeno.

La parte de la superficie del metal que es menos permeable al oxígeno actúa como una región anódica, por lo tanto es el asiento del proceso de disolución del metal; por ejemplo en el caso del acero existe el siguiente proceso de oxidación: [3]

Fe → Fe ++ + 2e -

mientras que la parte de la superficie metálica más permeable al oxígeno actúa como una región catódica, por lo tanto es el asiento del proceso de reducción de oxígeno: [3]

1 ⁄ 2 O 2 + H 2 O + 2e - → 2 OH -

Este tipo de corrosión se produce en estructuras metálicas subterráneas que atraviesan capas de suelo de distinta naturaleza (por ejemplo arcilla , menos permeable al oxígeno, y arena , más permeable al oxígeno) o en el caso de que la superficie del metal esté parcialmente húmeda ( ya que el agua es poco permeable al oxígeno [3] ), por ejemplo dentro de las tuberías de agua cuando se forman bolsas de aire debido a un mal funcionamiento de los dispositivos de ventilación .

Corrosión atmosférica

En general, los materiales metálicos expuestos a la atmósfera ya temperatura ambiente tienden a corroerse formando óxidos ; la estabilidad de estos óxidos disminuye al aumentar la temperatura. Esto se debe a que a temperatura ambiente casi todos los metales tienen una afinidad química positiva por el oxígeno , es decir, tienden a reaccionar con el oxígeno, oxidándose.

En particular, en el caso de una aleación bimetálica , se dan los siguientes casos:

Por tanto, desde un punto de vista termodinámico , se favorece la corrosión atmosférica. Sin embargo, es posible explotar el fenómeno de la pasivación para contrarrestar el progreso de la corrosión. La pasivación de un material metálico consiste en la formación de una película de óxido particularmente estable y delgada ( algunos micrómetros de espesor ); la formación de esta película depende de las condiciones externas (incluidas la temperatura y la humedad atmosférica ) y de la naturaleza del material metálico.

Si esta película es capaz de bloquear la difusión de oxígeno en el material metálico, se produce el fenómeno de pasivación ; si, por el contrario, esta capa de óxido no cubre adecuadamente la superficie del material, el oxígeno tiene la posibilidad de reaccionar con el metal y no se bloquea el fenómeno de la corrosión.

En el caso del cobre o del aluminio , el óxido tiene un peso específico menor que el peso específico del propio metal, por lo tanto para el mismo peso el óxido ocupa mayor volumen y protege el material subyacente. En el caso del acero , en cambio, el óxido tiene un peso específico mayor que el peso específico del propio metal, por lo tanto, para el mismo peso, el óxido ocupa menos volumen y se contrae y crea grietas por donde penetra más oxígeno que continúa. el proceso corrosivo en la parte subyacente. Por lo tanto, la película de óxido de hierro (comúnmente llamada " herrumbre "), al ser friable y no suficientemente adherente, no puede considerarse protectora.

Añadiendo otros metales (como cromo y níquel) al acero es posible obtener una película pasivante muy adherente, obteniendo el llamado " acero inoxidable ". [10]

Los factores que afectan la tasa de crecimiento de la capa de óxido son:

Corrosión galvánica

El mecanismo de corrosión galvánica [11] se produce según un proceso húmedo y se desencadena cuando dos materiales, que tienen diferente valor de nobleza (o dos partes del mismo material expuestas a diferentes condiciones), se ponen en contacto directo (formando un acoplamiento galvánico ). ), en presencia sobre ambos de un tercer elemento (llamado " electrolito ").

Se forma una celda galvánica en cortocircuito ( llamada macropar ) en la que los electrodos están formados por los dos materiales acoplados.

Se genera un flujo de electrones a partir del material menos noble (de menor potencial ), llamado ánodo (o polo negativo ) que se oxida , hacia el más noble y de mayor potencial, llamado cátodo (o polo positivo ), donde se produce la reducción de cationes . , que se puede recubrir con capas de metal.

Las reacciones que tienen lugar durante el proceso de corrosión son todas redox (del inglés red uction and ox idation ). Por convención, la dirección de la corriente eléctrica se supone opuesta al flujo de electrones, de modo que una corriente continua de intensidad i circula desde la zona catódica a la anódica; la misma corriente circula en sentido contrario en el electrolito, transportada por los iones disueltos.

Los metales menos nobles (por ejemplo zinc , hierro , níquel ) tienen mayor tendencia a corroerse que los metales más nobles (por ejemplo cobre , plata , acero inoxidable ), por lo que poner en contacto un metal menos noble y un metal más noble será la metal menos noble se corroerá (actuando como ánodo) y la corrosión se acelerará, mientras que el metal más noble permanecerá intacto debido a un fenómeno de protección.

Los conceptos que subyacen a la corrosión por contacto galvánico de los metales pueden extenderse también al acoplamiento de metales y aleaciones con materiales distintos a ellos, como óxidos y sulfuros, siempre que tengan conductividad electrónica (por ejemplo magnetita , sulfuros de cobre y hierro, grafito ).

La extensión de la corrosión depende de:

La nobleza relativa de los diferentes materiales metálicos tiene en cuenta factores cinéticos, por lo que no se corresponde con los valores termodinámicos reportados en la serie electroquímica de los potenciales de equilibrio redox para las reacciones de ionización de los diversos metales.

De hecho, también es necesario conocer los valores de los potenciales que asumen los distintos materiales una vez sumergidos en ambientes "reales" agresivos, estableciendo así series galvánicas "prácticas", relativas al comportamiento de los distintos materiales metálicos si son acoplado en diferentes ambientes bajo examen.

De hecho, la nobleza de un material metálico puede variar en un amplio rango de potencial dependiendo de las condiciones tanto del medio ambiente (composición, valor de pH, temperatura, presencia o ausencia de condiciones de intercambio de calor, agitación) como del material metálico (pasividad a después de la presencia de películas superficiales protectoras o actividades cuando la superficie metálica está directamente en contacto con el medio agresivo).

Por lo tanto, se considera favorable la realización de acoplamientos de materiales próximos entre sí en la serie galvánica, ya que estos materiales son "galvánicamente compatibles" entre sí, mientras que la utilización de materiales distantes entre sí en la serie galvánica de interés debe ser desestimada. evitado

En el proceso de corrosión por contacto, en algunos

Un ejemplo clásico es el del par Zn-Fe en aguas naturales a altas temperaturas; el zinc, un metal menos noble e inicialmente anódico en comparación con el hierro, después de la formación de una película pasivante estable de óxido de zinc con conductividad electrónica, asumirá un comportamiento catódico con el tiempo con respecto al hierro.

Entre los factores que regulan la corrosión por contacto, debe recordarse la conductividad eléctrica del ambiente agresivo. De hecho, en vehículos con alta conductividad el ataque es intenso y se siente a grandes distancias, mientras que en ambientes con alta resistividad la corrosión se limita a la zona anódica cerca de la unión con la zona catódica. Por esta razón, este tipo de corrosión es particularmente grave en el agua de mar pero no en el agua dulce que tiene una conductividad al menos dos órdenes de magnitud inferior.

Otro factor importante en la regulación de la corrosión galvánica está representado por la relación entre las áreas catódica y anódica; las condiciones más desfavorables ocurren cuando el área anódica es pequeña en comparación con la catódica, ya que el ataque corrosivo se concentra en el área limitada. Un ejemplo típico podría ser el uso de elementos de unión de hierro (clavos o tornillos) en estructuras de cobre o (como suele suceder en las construcciones hidráulicas) pernos de acero inoxidable en tuberías de acero al carbono o hierro fundido.

La prevención o contención de la corrosión por contacto se puede conseguir evitando el contacto entre materiales de muy diferente nobleza o aislando entre sí, cuando sea posible, materiales metálicos diferentes. El uso de recubrimientos protectores o inhibidores también puede reducir el riesgo de corrosión por contacto. Si es imposible evitar el uso de un par de materiales metálicos que no son compatibles entre sí, la cadena galvánica se puede expandir introduciendo un tercer metal, menos noble que los que forman el par, actuando así como un ánodo de sacrificio .

Nobleza de los metales

Los metales se caracterizan por su nobleza , [12] lo que indica la mayor o menor facilidad que tienen los materiales para liberar un determinado número de electrones.

Los metales más nobles (por ejemplo, cobre y plata) son más difíciles de liberar electrones que los metales menos nobles (por ejemplo, hierro y zinc).

Desde un punto de vista puramente cualitativo, a continuación se muestra la escala galvánica (referida al electrodo de hidrógeno ) de los metales y aleaciones más comunes (empezando por los menos nobles):

Comportamiento electroquímico de los metales

En los metales se distinguen dos comportamientos electroquímicos:

Corrosión del hierro y sus aleaciones

En las aleaciones ferrosas, como los aceros al carbono y de baja aleación y las fundiciones, como veremos a continuación, los productos insolubles que se forman como consecuencia de la corrosión electroquímica no son protectores para el material subyacente y por tanto estas aleaciones tienen un comportamiento electroquímico activo .

La condición necesaria para que se produzca la corrosión electroquímica del hierro, a temperatura normal, es que el producto se encuentre en presencia de agua y oxígeno.

En un metal M aislado, sumergido en una solución acuosa, tiene lugar naturalmente la siguiente reacción:

METRO → METRO norte + + ne -

Esto significa que el metal M tiene tendencia a hacer que algunos átomos dispuestos en su superficie pasen a la disolución en forma de iones Mn + .

Dado que los iones que pasan a la solución dejan sus electrones más externos en el metal, el metal en sí se carga negativamente .

En esta situación algunos iones M n + serán atraídos por el metal y se volverán a depositar en su superficie en forma metálica según la reacción:

METRO norte + + ne - → METRO

Cuando las dos reacciones alcanzan la misma velocidad se produce un equilibrio dinámico en el que el número de átomos que abandonan el metal es igual al número de iones que se redepositan en él.

En este punto, el metal asumirá un cierto potencial eléctrico de equilibrio E eq ( potencial redox ).

Si dos metales (o partes del mismo metal) a diferentes potenciales se ponen en contacto en presencia de un electrolito, se forma una celda galvánica .

El mencionado proceso depende de la naturaleza químico-física del metal y del tipo de ambiente en el que se encuentra inmerso. En la superficie de los productos siderúrgicos, debido a los procesos sufridos, siempre existen zonas o puntos que difieren física o químicamente entre sí y por tanto tienen un potencial diferente.

Entre dos de estos puntos, a pesar de la diferencia de potencial (ΔE), no hay flujo de corriente si el ambiente está seco, incluso en presencia de oxígeno, ya que no se puede crear un conductor iónico.

Si, por el contrario, se deposita sobre la superficie del producto una capa de agua o un ligero velo de humedad, normalmente contenida en la atmósfera, se forman miríadas de minúsculos montones entre los dos puntos con diferencia de potencial, ya que :

De hecho, debido a su carácter anfótero , el agua se disocia débilmente en iones de hidrógeno H + e hidroxilos OH - :

H 2 O → H + + OH -

Por lo tanto, incluso si el agua es muy pura, tiene una conductividad eléctrica pequeña pero medible . Por lo anterior, la corrosión en el hierro sigue el siguiente proceso. En la zona anódica, el hierro pasa a la disolución cediendo el ion Fe ++ al agua o al velo de humedad y al mismo tiempo liberando electrones: [13]

Fe → Fe ++ + 2e -

Los electrones liberados por los átomos de hierro en el ánodo migran a través del metal ( circuito electrónico ) al cátodo, donde reaccionan con los iones de hidrógeno H + provenientes del circuito iónico : [13]

2H + + 2e - → H2

Esta reacción tiene un doble efecto: disminuye la concentración de H + con respecto a la de los iones hidroxilo OH- , alcalinizando el agua en contacto con el cátodo ; la formación de burbujas de gas hidrógeno dificulta el acercamiento de nuevos iones de hidrógeno a la superficie del cátodo, impidiendo el escape de otros electrones.

En este punto interviene el oxígeno disuelto en el agua (o en la película de humedad) que, al reaccionar con el hidrógeno gaseoso, forma agua y despolariza el cátodo:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O

Al mismo tiempo, en la zona anódica, los iones hidroxilo provenientes del cátodo a través del circuito iónico se encuentran con los iones ferrosos Fe ++ que se difunden desde el ánodo hacia el agua o hacia la película de humedad, formando hidrato ferroso:

2Fe ++ + 4OH - → 2Fe(OH) 2

En presencia de suficiente oxígeno en la zona anódica, el ion ferroso se oxida a ion férrico con formación de óxido férrico hidratado (que químicamente constituye herrumbre ), [10] poco soluble, que precipita sobre el metal:

2Fe (OH) 2 + ½O 2 → Fe 2 O 3 .nH 2 O + H 2 O

Dada la tendencia de los iones ferrosos a difundirse desde el ánodo antes de combinarse y formar óxido, este depositado en la superficie del producto de hierro aparece como un producto esponjoso con una adhesión lábil del metal al ánodo.

Por lo tanto su acción protectora ( pasivación ) no es suficiente para inhibir o detener el proceso corrosivo como ocurre en cambio en el acero inoxidable (o en las aleaciones de cobre y aluminio) por lo que los productos de corrosión, formando una película de óxidos continuos y adhiriéndose a la superficie del el material, inhiben el proceso anódico de tal manera que la velocidad de corrosión se vuelve completamente despreciable ( comportamiento electroquímico pasivo ).

La pérdida continua de metal en el ánodo puede provocar cavidades profundas e incluso la perforación del propio elemento de acero. Lo anterior se aplica a la acción del agua y el oxígeno sobre la corrosión del acero.

La conductividad eléctrica del agua, y por tanto la velocidad de corrosión, aumenta en función de la cantidad de sales disueltas.

En atmósfera marina o en agua de mar la conductividad eléctrica alcanza valores muy superiores a los que se encuentran en agua químicamente pura.

En esta situación, el mecanismo visto anteriormente sigue siendo válido, pero los iones ferrosos que se difunden desde el ánodo se combinan más fácilmente con los iones de cloro producidos por la disociación electrolítica del cloruro de sodio en el agua o en la película de humedad, formando cloruro ferroso :

4NaCl → 4Na ++ 4Cl- 2Fe ++ + 4Cl - → 2FeCl2

Simultáneamente en la zona del cátodo los iones de sodio se combinan con los iones de hidroxilo (OH - ) formando hidrato de sodio:

4Na ++ 4OH - → 4NaOH

La reacción posterior entre el cloruro ferroso, el hidrato de sodio y el oxígeno, presente en el agua o en la película de humedad, determina la formación de óxido férrico:

4FeCl2 + 8NaOH + O2 → 2Fe2O3 + 8NaCl + 4H2O

Dado que también en este caso tanto el cloruro ferroso como el hidrato de sodio son muy solubles, extendiéndose en el circuito iónico tanto en la zona anódica como en la catódica, la herrumbre que se deposita en la superficie del material ferroso sigue siendo muy esponjosa y muy lábil y por tanto no puede pasivar el metal.

Además, el proceso de corrosión se ve facilitado por la regeneración del cloruro de sodio.

Corrosión de varillas de refuerzo de estructuras de hormigón armado

Incluso las armaduras de hormigón armado, a pesar de estar sumergidas en la matriz de cemento, pueden estar sujetas a fenómenos corrosivos. Esto ocurre cuando en el hormigón, tras el proceso de carbonatación que se desencadena por la difusión del dióxido de carbono en el interior de la pasta de cemento, se produce una disminución del pH que determina el ambiente ideal para desencadenar la corrosión de las varillas de acero de refuerzo (para una hormigón totalmente carbonatado, el pH cae a alrededor de 8,5).

De hecho, existen varias formas de hidróxido de hierro que se generan tras la oxidación del hierro metálico; en particular en un ambiente muy básico con pH > 11 (como ocurre en el hormigón por la presencia de cal), se forma un tipo de hidróxido llamado lapidocrocita , que es estable, denso, compacto y se adhiere al soporte metálico subyacente creando una impenetrable barrera al oxígeno y la humedad hasta tal punto que el proceso de oxidación se produce a una velocidad despreciable ( hierro pasivado ).

En ambientes menos básicos con pH < 11 (como ocurre en el hormigón cuando la cal ha sido neutralizada por carbonatación) o, como veremos más adelante, en ambientes que contienen cloruro, el hidróxido de hierro se vuelve poroso, permeable al oxígeno y la humedad y por lo tanto deja de ser protector. para el hierro subyacente (despasivación del hierro) y, por lo tanto, se puede desencadenar la corrosión.

En general, es posible identificar dos períodos diferentes del ataque corrosivo:

Debido a la corrosión, las varillas de refuerzo exhiben sustancialmente los siguientes fenómenos de degradación:

En presencia de iones de cloro Cl - , la corrosión de las varillas de refuerzo también puede desencadenarse con pH elevado (> 9), en este caso existe una corrosión localizada denominada corrosión por picadura (o pitting ). Este tipo de corrosión también puede atacar al acero inoxidable.

Protección de armaduras

La protección de las armaduras de acero contra la corrosión depende de la densidad del hormigón, la calidad y el espesor del revestimiento de hormigón y el grado de fisuración del propio revestimiento de hormigón.

La densidad y calidad del recubrimiento de hormigón se obtienen controlando la relación máxima agua/cemento y el contenido mínimo de cemento. [14]

El agrietamiento de la cubierta de hormigón puede ser causado por fenómenos como la variación de temperatura, la retracción , tanto plástica como higrométrica, la fluencia y el agrietamiento inducido en las estructuras en servicio por cargas dinámicas y cíclicas o por esfuerzos térmicos. Los mismos productos de corrosión expansiva pueden inducir grietas adicionales en el recubrimiento de hormigón cuando la corrosión se desencadena por la penetración de agentes agresivos a través de un hormigón excesivamente poroso.

Además, en estructuras prefabricadas de hormigón, las fisuras también pueden producirse por choques mecánicos o esfuerzos de flexión inducidos durante el transporte, izado y montaje.

Otra posible forma de proteger y evitar la corrosión de las armaduras es recurrir a protecciones adicionales de las propias armaduras, como el uso de varillas de acero galvanizado o acero inoxidable.

Corrosión de estructuras de hierro subterráneas

En ausencia de la acción de las bacterias , la velocidad de corrosión de las estructuras subterráneas con matriz ferrosa (hierro fundido, acero) disminuye a medida que aumenta la resistividad del suelo .

La resistividad depende de varios factores y en particular de:

Por lo tanto, por regla general, los suelos que garantizan un mayor contenido de oxígeno, un adecuado contenido de agua (ni seco ni demasiado saturado) y un adecuado contenido de sales electrolíticas son más corrosivos.

La velocidad de corrosión también depende de otros factores tales como:

Corrosión de estructuras subterráneas de fundición

El hierro fundido, tanto gris como esferoidal , junto con el acero es el material más utilizado para la fabricación de tuberías metálicas.

Sin embargo, mientras que en el acero el hierro se disuelve en el electrolito dejando cráteres visibles en la superficie del metal, en las fundiciones los productos de corrosión de la ferrita no se alejan y quedan mezclados con el grafito .

Este fenómeno se conoce como grafitización ./

Las tuberías grafitadas a menudo mantienen la apariencia de las intactas y solo se puede obtener una indicación sobre la extensión del ataque después de la eliminación de los productos de corrosión.

Estos tubos emiten un sonido sordo cuando se golpean y se pueden grabar fácilmente con una punta de metal.

En esta situación, la manguera puede romperse repentinamente incluso a bajas presiones, como resultado de esfuerzos (como golpes de ariete , tráfico rodado o vibraciones).

Una serie de pruebas realizadas en los Estados Unidos por la Oficina Nacional de Normas (ahora conocida como el Instituto Nacional de Normas y Tecnología o NIST) ha demostrado que el acero, el hierro gris y el hierro nodular en los mismos suelos se corroen casi con la misma velocidad.

Corrosión de materiales no metálicos

Accidentes por Corrosión

Aquí hay algunos incidentes históricos debido a la corrosión:

Prácticas de corrosión

Pruebas de corrosión

Durante las pruebas de corrosión, el material se somete a condiciones particulares que deberían causar corrosión y los efectos se miden en la prueba realizada (o incluso durante la prueba).

Un ejemplo de ensayo de corrosión es la cámara de niebla salina : se trata de un equipo en el que el material a ensayar se somete a un ambiente con alta concentración de sal; de esta manera es posible simular el comportamiento del material en ambientes marinos.

Las cámaras de corrosión cíclica (o CCT, del inglés Cyclic Corrosion Test Chambers ) permiten simular también ambientes salinos (como en el caso de las cámaras de niebla salina), secos o húmedos y es posible modificar cíclicamente las condiciones dentro de la cámara, en para simular el uso del material en una multiplicidad de posibles condiciones reales.

Tablas de Corrosión

Una forma inmediata de predecir si un material en contacto con una determinada sustancia está sujeto a corrosión es utilizar "tablas de corrosión", [21] que indican ciertas combinaciones de material-electrolito y para cada una de estas combinaciones indican si el material es corrosible o no. no.

Estas tablas se pueden utilizar en una etapa temprana del diseño para elegir el material más adecuado para una aplicación determinada dentro de una selección limitada de materiales.

Métodos de protección contra la corrosión

Se puede utilizar protección pasiva y/o activa para detener la corrosión.
En el primer caso, la protección sirve para aislar la superficie del metal del medio exterior mediante su recubrimiento (tras una cuidadosa limpieza del mismo) con por ejemplo:

Las protecciones activas se denominan protecciones catódicas y se utilizan para eliminar los fenómenos de corrosión de los productos de hierro subterráneos.
Se pueden distinguir dos tipos de protección catódica:

Monitoreo de Corrosión

El control de la corrosión consiste en medir la magnitud de los fenómenos de corrosión durante el uso del material.

Por ejemplo, en el caso de los sistemas de tuberías , se pueden aplicar sensores que proporcionen una medida indirecta de la velocidad de corrosión, por ejemplo midiendo el espesor o la resistividad eléctrica del material. De esta forma es posible planificar cualquier mantenimiento o sustitución de las tuberías.

Notas

  1. ^ Davis , pág. 2 .
  2. ^ Ullmann , cap. 1.
  3. ^ a b c d e Ullmann , cap. 2.
  4. ^ Pedeferri , pág. 27 .
  5. ^ a b Davis , pág. 4 .
  6. ^ http://www.euroviti.it/200mantec/PDFDOC/Sezione_06_3.pdf
  7. ^ Libro de oro de la IUPAC , " corrosión por contacto"
  8. ^ Pedeferri , págs. 23-25 ​​.
  9. ^ Libro de oro de la IUPAC ,  Corrosión no uniforme .
  10. ^ a b c La Enciclopedia de Columbia .
  11. ^ Acero inoxidable en contacto con otros materiales metálicos ( PDF ), en euro-inox.org . Consultado el 2 de abril de 2014 (archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015) .
  12. ^ Hay dos definiciones de "metal noble": un metal se llama noble si pertenece al grupo 11 de la tabla periódica o si se coloca en la parte superior de la escala de nobleza de metales (definido en términos de facilidad de corrosión).
  13. ^ a b Enciclopedia concisa de ciencia y tecnología .
  14. ^ ver UNI EN 206-1: 2001 y UNI 11104: 2004
  15. ^ Davis , pág. 3 .
  16. ^ Incidente de Aloha - Corrosión AH - NACE International Archivado el 4 de mayo de 2011 en Internet Archive .
  17. ^ Roberge , págs. 3-4 .
  18. ^ Roberge , pág. 4 .
  19. ^ Corriere della Sera, En el círculo de la muerte en Guadalajara
  20. ^ Roberge , pág. 3 .
  21. ^ Copia archivada ( PDF ), en oleodinamicatoscana.it . Consultado el 6 de junio de 2011 (archivado desde el original el 27 de febrero de 2012) .
  22. ^ Este tipo de revestimiento exterior es muy utilizado en la obra, donde se aplica a mano, para proteger las zonas de unión soldadas exteriormente, normalmente sin revestimiento exterior durante unos 10 + 10 cm a lo largo de la soldadura, o cuando se recubren piezas especiales de acero (curvas, tes, etc.) construidos en el sitio, para asegurar la continuidad dieléctrica fuera de toda la tubería subterránea; rara vez se aplican en la fábrica mediante una máquina de envolver. Normalmente se procede de la siguiente manera: a) Eliminación de eventuales escorias, impurezas, etc. del área a cubrir con cepillos o herramientas similares; b) aplicación a brocha de la imprimación bituminosa; c) bobinado en espiral de cinta interior , normalmente negra, con un solape mínimo de 25 mm entre los bobinados contiguos y de al menos 100 mm sobre la cubierta protectora exterior existente; d) enrollado en espiral de cintas adhesivas de protección mecánica ( cinta exterior ), generalmente de color blanco, procediendo de la misma forma que en el punto c) pero superponiéndola sobre el revestimiento exterior existente por lo menos 50 mm.

Bibliografía

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