Corrosión

Corrosión

NOMBREs DEL EQUIPO: anamile ursulo Pedro ROJAS GRUPO: MA11M

Causas de la corrosión en las industria

Tipos de Corrosion

evaluaCIÓN

corrosión Electroquimica o polarizada

Corrosión por oxigeno

Corrosión por presiones parciales de oxigeno

Inhibridores de corrosión que son? como actúan para disminuir o eliminar la corrosión?

Que es la corrosión?

La corrosión es un proceso electroquímico que deteriora el metal al reaccionar con el ambiente. El proceso de corrosión deteriora el hierro dentro del acero implicando la pérdida de sus características principales como pueden ser la dureza o resistencia. El óxido férrico o herrumbre consume el metal. Es el producto más común derivado de la corrosión y surge al agregar oxígeno.

La Corrosion en la Industria a que se debe?

El tema de la corrosión es sumamente relevante, tanto para la industria como para la economía de un país. En países europeos y en EUA se estima que las pérdidas ocasionadas por este fenómeno son de entre 2 y 5% del Producto Interno Bruto (PIB). Por el tipo de sustancias que manejan, las industrias petroquímica, química, farmaceutica y naval son las que reportan más problemas relacionados con la corrosión. La corrosión es resultado de una reacción química que deteriora los metales hasta transformarlos en compuestos más estables, ya sea en forma de óxidos o sales. La magnitud y velocidad con la que se dé la corrosión dependerá del ambiente en el que se genere; por ejemplo, la humedad, la presencia de material corrosivo y las altas temperatura son factores que frecuentemente se asocian con mayores niveles de corrosión. Evitar la corrosión se ha vuelto una tarea prioritaria de las empresas, pues los daños ocasionados se traducen en pérdidas económicas y, en casos extremos, se ponen en peligro vidas humanas. Las tecnologías y soluciones que ayudan a controlar la corrosión son un eje fundamental para la seguridad y competitividad industrial.

• Corrosión General (Uniforme)
• Corrosión por Picaduras Localizada.
• Corrosión Intersticial Localizada.
• Agrietamiento por Corrosión bajo Tensión.
• Corrosión bajo Tensión de Gases Sulfurosos o Sulfuros.
• Debilitamiento por Hidrógeno.
• Corrosión Intergranular.
• Corrosión Galvánica.

Tipos de corrosion

Tipos de Corrosión

Corrosión General (Uniforme)

El tipo de corrosión más conocido y también el más fácil de detectar y prever. Es inusual—aunque no inaudito—que la corrosión general produzca fallos desastrosos. Por esa razón, la corrosión general se ve más como una cuestión estética que como un problema serio. La corrosión generalizada se produce de forma relativamente uniforme en la superficie de un metal. Al calcular la presión de servicio, se debe tener en cuenta el retroceso gradual del espesor de pared del componente. Cómo se forma En un entorno marino u otros entornos corrosivos, la superficie del acero al carbono o de baja aleación comienza a degradarse, permitiendo la formación de una capa de óxido de hierro que con el tiempo se hace más gruesa, hasta que se desprende y se inicia una nueva capa. Se puede medir por La velocidad anual de retroceso del material. Por ejemplo, un acero al carbono desprotegido puede desaparecer en un entorno marino cerca de 1 mm al año. La pérdida de peso sufrida por una aleación en contacto con fluidos corrosivos, normalmente medida en miligramos por centímetro cuadrado de material expuesto por dia.

Corrosión por Picaduras Localizada

La corrosión por picaduras produce la formación de pequeñas cavidades o fisuras en la superficie del material. Aunque hace falta una minuciosa inspección visual para detectarlas, las fisuras pueden crecer hacia dentro lo suficiente como para perforar la pared del tubo. La corrosión por picaduras se observa más frecuentemente en entornos altos en cloruros a elevadas temperaturas. Cómo se forma Cuando la capa protectora de óxido (o capa de óxido pasiva) de la superficie del material se degrada, el metal se hace propenso a perder electrones. Eso hace que el hierro del metal se convierta en una solución en el fondo más anódico de la fisura, se difunda hacia la parte superior y se oxide dando lugar al óxido de hierro u oxidación. La concentración de la solución de cloruro de hierro en una fisura puede aumentar y acidificarse a medida que la fisura se hace más profunda. Esos cambios producen una aceleración del crecimiento de la fisura, perforación de las paredes del tubo, y fugas.

Corrosión Intersticial Localizada

En un sistema de fluidos común, existen intersticios entre el tubo y los soportes o bridas del tubo, entre tiradas de tubo adyacentes o bajo restos y depósitos acumulados en las superficies. Los intersticios son prácticamente imposibles de evitar en instalaciones de tubo, y cuando son muy estrechos suponen el mayor riesgo de corrosión. Cómo se forma? Como la corrosión por picaduras, la corrosión intersticial se inicia con la rotura de la capa pasiva de óxido que protege el metal. La rotura favorece la formación de pequeñas fisuras. Las fisuras crecen en tamaño y profundidad hasta que cubren toda la superficie intersticial. En algunos puntos, el tubo puede perforarse. La corrosión intersticial se produce a temperaturas muy inferiores que la corrosión por picaduras.

Agrietamiento por Corrosión bajo Tensión

El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC según sus siglas en inglés de "stress corrosion cracking") es peligroso porque puede destruir un componente a niveles de tensión inferiores a la resistencia a la tracción de una aleación. En presencia de iones de cloruro, los aceros inoxidables austeníticos son propensos al SCC. Los iones interactúan con el material en el extremo de una grieta, donde el esfuerzo de tracción es el máximo, facilitando el crecimiento de la grieta. Durante el proceso, puede ser difícil de detectar y el fallo definitivo puede producirse repentinamente.

Agrietamiento por Corrosión bajo Tensión de Sulfuros a Alta Presión Parcial de Sulfuro

La Agrietamiento por Corrosión bajo tensión de gases sulfurosos, también conocida como Agrietamiento por Corrosión bajo Tensión de Sulfuros (SSC en sus siglas en inglés de "sulfide stress cracking"), es el deterioro del metal debido al contacto con sulfuro de hidrógeno (H2S) y humedad. El H2S es muy corrosivo en presencia de agua. Esta condición puede provocar el debilitamiento del material, produciendo agrietamiento bajo la acción combinada del esfuerzo de tracción y la corrosión. Cómo se forma

• El riesgo de SSC aumenta cuando aumentan los siguientes factores:
• El metal debe ser susceptible de SSC
• El medioambiente debe ser suficientemente sulfuroso (alto en HS)

Existe un mayor riesgo de SSC cuando se combinan mayores niveles de los siguientes factores, comparado con materiales menos propensos a sufrir SSC:

• Dureza/resistencia a la tracción del material
• Concentración de iones de hidrógeno (menor pH)
• Presión parcial de H2S
• Resistencia total a la tracción (aplicada + residual)
• Tiempo de exposición

DEBILITAMIENTO DE OXIGENO

Los átomos de hidrógeno pueden dispersarse hacia el interior de los metales, debilitándolos. Todos los materiales susceptibles de debilitamiento por hidrógeno son también muy propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión. Cómo se forma El agrietamiento inducido por hidrógeno puede ocurrir si el metal está sujeto a esfuerzo de tracción estático o cíclico. El hidrógeno puede provocar cambios en las propiedades mecánicas y en el comportamiento del metal, incluyendo: Reducción de la ductilidad (elongación y reducción del área) Reducción de la resistencia a los impactos y las fracturas Aumento del fallo de fisuración por fatiga El debilitamiento por hidrógeno se puede evitar seleccionando materiales resistentes al hidrógeno, como las aleaciones con contenido de níquel entre el 10% y el 30%.

Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica se produce cuando materiales con potencial de electrodo desigual están en contacto en presencia de un electrolito. ECS se refiere a Electrodo de Calomel Estándar. Índice Anódico: Los materiales nobles con “superficies pasivas” no son tan susceptibles de corrosión galvánica como los materiales menos nobles, o los materiales nobles con “superficies activas”. En este gráfico, el magnesio es el material menos noble, y el grafito el más noble. La capa pasiva del acero inoxidable consiste en una película de óxido muy fina y rica en cromo, que se forma automáticamente al contacto con el aire y protege al material de la corrosión. La capa pasiva hace al material más noble y menos propenso a la corrosión. La compatibilidad de los metales se puede medir por el Índice Anódico, que describe la diferencia de potencial o voltaje de los metales medida en agua de mar frente a un electrodo estándar. Cómo se forma Cuando la diferencia de potencial entre dos metales distintos en presencia de un electrolito es demasiado grande, la capa pasiva del material comienza a descomponerse. Soluciones Potenciales Para evitar la corrosión galvánica, seleccione materiales con una diferencia de potencial no superior a 0,2V. Por ejemplo, un racor de acero inoxidable 316 (-0,05V) con tubo de 6-Moly (0,00V) resultaría en un voltaje de 0,05V entre las dos aleaciones. Este voltaje es significativamente inferior a 0,2V, lo que significa que el riesgo de corrosión galvánica es bajo.

Corrosión Intergranular

Para entender la corrosión intergranular (IGC según sus siglas en inglés), piense en que todos los metales están formados de granos sueltos. En cada grano, los átomos están ordenados sistemáticamente formando un entramado de tres dimensiones. La IGC ataca al material a lo largo de los límites de los granos (donde se unen los granos que forman el metal). Cómo se forma Durante la soldadura, tratamientos térmicos o la exposición a altas temperaturas, se pueden empezar a formar carburos en los límites de los granos. Estas precipitaciones de carburos pueden crecer con el tiempo. La formación de carburos afecta a la uniforme distribución de los elementos que componen el metal, robando el material adyacente a los límites de los granos de elementos importantes como el cromo. Cuando fluidos corrosivos (como los ácidos) atacan a regiones empobrecidas en cromo, se pueden formar grietas intergranulares. Esas grietas pueden propagarse por todo el material y permanecer ocultas, haciendo de la IGC una forma peligrosa de corrosión.

CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

La corrosión electroquímica es un proceso espontáneo que denota siempre la existencia de una zona anódica (la que sufre la corrosión), una zona catódica y un electrolito, y es imprescindible la existencia de estos tres elementos, además de una buena unión eléctrica entre ánodos y cátodos, para que este tipo de corrosión pueda tener lugar. La corrosión más frecuente siempre es de naturaleza electroquímica y resulta de la formación sobre la superficie metálica de multitud de zonas anódicas y catódicas; el electrolito es, en caso de no estar sumergido o enterrado el metal, el agua condensada de la atmósfera, para lo que la humedad relativa deberá ser del 70%. El proceso de disolución de un metal en un ácido es igualmente un proceso electroquímico. La infinidad de burbujas que aparecen sobre la superficie metálica revela la existencia de infinitos cátodos, mientras que en los ánodos se va disolviendo el metal. A simple vista es imposible distinguir entre una zona anódica y una catódica, dada la naturaleza microscópica de las mismas (micropilas galvánicas). Al cambiar continuamente de posición las zonas anódicas y catódicas, llega un momento en que el metal se disuelve totalmente.

Corrosión por oxigeno

El deterioro que provoca la corrosión en los metales tiene un importante coste tanto en edificios como en embarcaciones, puentes o automóviles. En ocasiones, los daños son irreparables, implicando la sustitución de piezas o maquinarias completas como única alternativa. Además, cuando una máquina ve comprometida su actividad por la acción de la corrosión o del óxido, al coste de la reparación hay que añadir la pérdida de productividad. Por todas estas razones, en los sistemas de almacenaje y distribución de Alsimet está contemplada esta problemática, para que así los materiales se entreguen siempre en condiciones óptimas. En la industria, los desperfectos pueden suponer simples daños estéticos, que acaban desembocando en fallos precoces y en la reducción de la vida útil de la maquinaria. Hay que tener en cuenta que la corrosión es capaz de consumir poco a poco piezas de gran tamaño, debilitando con el tiempo la máquina, hasta producir fallos mecánicos. En algunos casos pueden ser también un problema añadido de seguridad para las personas que las manejan, además de suponer una posible contaminación de los productos que se elaboren con la maquinaria dañada y del ambiente. Por esta razón es vital el correcto mantenimiento de la maquinaria industrial, para prevenir los daños a futuro, y su sustitución en cuanto sea necesario. El uso del latón, un metal con una gran resistencia a la corrosión, permite evitar este tipo de problemas. Así, es muy empleado en válvulas, engranajes, hélices y otras piezas de barcos en lo que es conocido como latón naval.

corrosión por presiones parciales de oxigeno

El oxígeno representa aproximadamente el 21 por ciento de los gases en nuestra sangre. La presión de todos los gases que respiramos (oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono) es aproximadamente de 760 mm Hg a nivel del mar. En altitudes más altas, los aumentos en la presión atmosférica resultan en una caída en la presión de nuestros gases sanguíneos. Esto incluye la presión parcial de oxígeno. Cuanto más bajos sean los niveles, menos podremos mover el oxígeno de nuestros pulmones a nuestra sangre. Esto ayuda a explicar por qué algunas personas tienen problemas para respirar a mayor altitud, o incluso en vuelos comerciales donde la presión en la cabina es equivalente a estar a aproximadamente 4,000 a 10,000 pies sobre el nivel del mar.

inhibridores de corrosión

Que son? Los inhibidores de corrosión son sustancias químicas que, añadidas en concentraciones pequeñas al medio corrosivo, actúan en la interfase metal-solución, disminuyendo sensiblemente la velocidad de corrosión del material metálico, expuesto al mismo. El parámetro fundamental que caracteriza a los inhibidores de corrosión, aunque no el único que define su uso, es su efectividad, en la que incide la estructura química de la molécula. En ácido clorhídrico son efectivos los compuestos orgánicos que posean grupos funcionales con al menos un heteroátomo de nitrógeno, azufre, oxígeno, fósforo y/o enlaces múltiples, preferible triples además si son suficientemente solubles en el medio pueden ser altamente efectivos a muy bajas concentraciones, con mínima saturación de la superficie metálica, pues se adsorben sobre los centros activos del metal y retardan el paso controlador de la velocidad de corrosión, que es la transferencia electrónica, comportándose usualmente como inhibidores mixtos, que pueden tener cierta tendencia catódica o anódica.

Imagen INTERACTIVA

como actuan para eliminar la corrosion?

La acción de los inhibidores se realiza en dos procesos principales, el primero implica el transporte del inhibidor hacia la superficie del metal y el segundo implica la interacción entre el inhibidor y la superficie formando una capa. La capa formada puede proteger la superficie del ambiente que lo rodea, o bien puede entregar sus electrones al medio que lo rodea para evitar el proceso de oxidación. Al agregarse a la solución del electrolito en el proceso de preparación de la superficie, algunos agentes químicos producen una polarización (se carga positiva o negativamente) por concentración sobre la superficie del metal, creando la capa protectora. La eficiencia de los inhibidores está en función del tipo de metal (o aleación) en un entorno determinado; es decir, si existen variaciones menores en la composición química del metal o en la composición de la solución (entorno), alteran significativamente su eficiencia. En general son eficaces para aleaciones ferrosas a temperatura por debajo de 149°C. La selección y la cantidad de inhibidor utilizada depende del medio ambiente, el tipo de metal, el tiempo de protección deseado y la temperatura esperada.

fuentes

Fuentes Que es la corrosión: Definición de corrosión. ¿Qué es la corrosión? - Cover Systems Corrosión en la industria: Causas y problemas de la corrosión: Industria Química - SIESA Todos los tipos de corrosión: Tipos de Corrosión | Guía de selección de materiales | Swagelok Corrosión electroquímica o polarizada: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/079/htm/sec_6.htm#:~:text=La%20corrosi%C3%B3n%20electroqu%C3%ADmica%20es%20un%20proceso%20espont Corrosión por oxigeno: ¿Cuáles son las causas de la corrosión en los materiales metálicos? | Alsimet corrosión por presiones parciales de oxigeno: PO2 o Presión Parcial de Oxígeno: Definición, Importancia y Factores que Afectan la Medición - Arriba Salud que son los inhibidores de corrosión: Estudio de un inhibidor de corrosión en medio ácido (sld.cu) cual es su función: Inhibidores de la corrosión, funcionalidad y protección adicional – MIPSA | Metales Industriales de Puebla S.A. de C.V.