Ing. José Wilches B.

1Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CORROSIÓN Y MEDIO AMBIENTE: CORROSIÓN Y MEDIO AMBIENTE: UNA RELACIÓN SIMBIOTICAUNA RELACIÓN SIMBIOTICA

Ing. José Wilches BalseiroIng. José Wilches BalseiroDpto. Ingeniería Mecánica Dpto. Ingeniería Mecánica

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2Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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3Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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4Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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5Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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6Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTENIDOCONTENIDO

• CICLO DE VIDA DE LOS MATERIALES DE INGENIERIA EN LA NATURLEZA

• AMBIENTES CORROSIVOS• HUMEDAD Y CORROSION• CONTAMINANTES Y CORROSION• CARÁCTER ELECTROQUIMICO DE LA CORROSION• METODOS DE CONTROL DE LA CORROSION

- ASPECTOS POSITIVOS- ASPECTOS NEGATIVOS

• CONCLUSIONES

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7Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CICLO DE VIDA DE LOS CICLO DE VIDA DE LOS MATERIALES MATERIALES

• Los materiales nobles son escasos. La mayoría de los elementos se encuentran naturalmente combinados como minerales.

• Su obtención en forma pura (METALURGIA EXTRACTIVA) requiere de energía, lo cual aumenta su inestabilidad termodinámica con relación al mineral.

• CORROSION: El proceso mediante el cual se libera dicha energía para regresar al estado de mineral.

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8Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CICLO DE VIDA DEL HIERROCICLO DE VIDA DEL HIERRO

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9Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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10Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

METALURGIA EXTRACTIVA VS METALURGIA EXTRACTIVA VS TENDENCIA A LA CORROSIONTENDENCIA A LA CORROSION

MAS ENERGIA ELEMENTO TENDENCIA A CORROERSEAl ZnCrFeNiAgPtAu C

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11Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

AMBIENTES CORROSIVOSAMBIENTES CORROSIVOS

1. Secos (HR<60%) y húmedos

2. Altas y bajas tenperaturas

3. Soterrados, sumergidos, atmosféricos• Rurales• Urbanos• Industriales• Marinos

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12Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CORROSION HUMEDACORROSION HUMEDA

• REQUIERE DE LA FORMACION DE UNA PELICULA CONTÍNUA DE HUMEDAD SOBRE LA SUPERFICIE METÁLICA.

• LA HUMEDAD DISUELVE LAS ESPECIES CORROSIVAS: SO2, O2, acidos, bases, polvo, iones metálicos, entre otros.

• A MAYOR ESPESOR DE LA PELÍCULA, DEL TIEMPO DE EXPOSICION Y DE ESPECIES CONTAMINANTES DISUELTAS, MAYOR CORROSION.

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13Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

INFLUENCIA DE LA PELÍCULA INFLUENCIA DE LA PELÍCULA HÚMEDAHÚMEDA

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14Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTAMINANTES DEL MEDIOCONTAMINANTES DEL MEDIO

• POLVO• NaCl• SOx• NOx• ACIDOS• BASES O ALCALIS• MICROORGANISMOS

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15Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

EL CICLO DEL EL CICLO DEL NOxNOx EN LA EN LA ATMATMÓÓSFERASFERA

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16Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

EL CICLO DEL AZUFRE EN LA EL CICLO DEL AZUFRE EN LA ATMATMÓÓSFERASFERA

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17Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

EFECTO COMBINADO DEL TIEMPO DE EFECTO COMBINADO DEL TIEMPO DE HUMECTACION Y DEL SOHUMECTACION Y DEL SO22 EN LA VELOCIDAD DE EN LA VELOCIDAD DE

CORROSICORROSIÓÓNN EN LA ATMOSFERAEN LA ATMOSFERA

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18Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CORROSIVIDAD DE DIFERENTES CORROSIVIDAD DE DIFERENTES AMBIENTES ATMOSFAMBIENTES ATMOSFÉÉRICOSRICOS

Tipo de atmósfera

Agresividad atmosférica

(corrosión de metales desnudos)

Grado de oxidación de la

superficie pintada (% superficie

oxidada)

Acero, µm/año

Zinc, µm/año

Primer año

Segundo año

Rural 14.7 0.94 0 0 Urbana 27.9 0.78 0 0 Industrial 52.7 2.05 0 0.3 Marina 62.6 4.13 1 16

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19Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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20Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Agresividad atmosfAgresividad atmosféérica sobre rica sobre los automlos automóóviles a nivel mundial.viles a nivel mundial.

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21Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

NATURALEZA ELECTROQUÍMICA DE NATURALEZA ELECTROQUÍMICA DE LA CORROSIÓNLA CORROSIÓN

– LA GENERACION DE CORRIENTE EN UNA BATERIA SE ORIGINA EN UN PROCESO DE CORROSION

– ENTRE EL Zn Y EL C EXISTE UNA ∆V NATURAL, DERIVADA DE SU DIFERENCIA EN CONTENIDO ENERGETICO

– LAS CARGAS SON LOS IONES DEL ELECTROLITO Y LOS ELECTRONES DERIVADOS DEL PROCESO DE OXIDACION

– M° Mn+ + e-

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22Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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23Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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24Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

LA CORROSILA CORROSIÓÓN COMO FUENTE DE N COMO FUENTE DE ENERGENERGÍÍA ELA ELÉÉCTRICACTRICA

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25Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

ELEMENTOS DE LA PILAELEMENTOS DE LA PILA

• ANODO• CATODO• DIFERENCIA DE POTENCIAL• ELECTROLITO• CONEXIÓN ELETRONICA

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26Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

MICROPILAS EN LOS METALES COMO MICROPILAS EN LOS METALES COMO CONSECUENCIA DE LA HETEROGENEIDAD CONSECUENCIA DE LA HETEROGENEIDAD

QUÍMICA Y ESTRUCTURASL DE LOS MISMOSQUÍMICA Y ESTRUCTURASL DE LOS MISMOS

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27Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTROL DE LA CORROSIONCONTROL DE LA CORROSION

• DISEÑO

• MODIFICACION DEL AMBIENTE CORROSIVO

• USO DE MATERIALES RESISTENTES AL MEDIO CORROSIVO.

• APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS

• PROTECCION CATODICA Y ANODICA

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28Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

METODOS DE CONTROL DE LA METODOS DE CONTROL DE LA CORROSIÓNCORROSIÓN

Aspectos Positivos En la medida en que permiten controlar sustancias contaminantes

Aspectos NegativosEn la medida en que las técnicas de control pueden ser nocivas para el ambiente

Fundamentación Se basan en obstaculizar el funcionamiento de la pila

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29Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTROL DE LA CORROSIONCONTROL DE LA CORROSION

EL DISEÑOEL DISEÑO1. IMPLICA PREVEER EL PROBLEMA

2. MINIMIZA LOS COSTOS

3. AMIGABLE CON EL AMBIENTE

4. HACE ENFASIS EN:– FACILITAR EL DRENAJE DE LAS ESTRUCTURAS.– USO MATERIALES COMPATIBLES– CREAR BARRERAS EFECTIVAS

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30Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTROL DE LA CORROSION CONTROL DE LA CORROSION MEDIANTE EL DISEMEDIANTE EL DISEÑÑOO

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31Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

MODIFICACIÓN DEL AMBIENTEMODIFICACIÓN DEL AMBIENTE

1. CONTROL DE HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE:– ACONDICIONADORES DE AIRE– DESPLAZADORES DEL AIRE– SUSTANCIAS HIGROSCOPICAS

2. USO DE DESPLAZADORES DE OXIGENO EN AMBIENTES SUMERGIDOS:– SULFITO DE SODIO– HIDRAZINA

3. USO DE INHIBIDORES

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32Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTROL DE LA CORROSIONCONTROL DE LA CORROSION

MODIFICACION DEL AMBIENTEMODIFICACION DEL AMBIENTE

3. INHIBIDORES– CROMATOS– NITRITOS– MINIO– BENZOATOS– BORATOS– FOSFATOS– SILICATOS– TANINOS

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33Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONTROL DE LA CORROSION MEDIANTE CONTROL DE LA CORROSION MEDIANTE LA MODIFICACION DEL MEDIOLA MODIFICACION DEL MEDIO

Equipos acondicionadores de la humedad relativa del aire en contenedores.

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34Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Inhibidores en fase de vapor para el Inhibidores en fase de vapor para el control temporal de la corrosicontrol temporal de la corrosióón.n.

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35Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

EL USO DE MATERIALES RESITENTES EL USO DE MATERIALES RESITENTES PARA EL CONTROL DE LA CORROSION.PARA EL CONTROL DE LA CORROSION.

• Los polímeros

• Algunos metales desarrollan una especial resistencia a la corrosión mediante la pasivación

• Cerámicos

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36Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Control de la velocidad de corrosiControl de la velocidad de corrosióón n mediante el uso de aceros mediante el uso de aceros pasivablespasivables..

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37Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

LOS RECUBRIMIENTOS EN EL LOS RECUBRIMIENTOS EN EL CONTROL DE LA CORROSIONCONTROL DE LA CORROSION

• Preparación superficial – Decapado mecánico: chorro de arena– Decapado químico: ácidos

• Tipos de recubrimiento:– ORGANICOS: Inhibidores, Solventes (Tiner, varsol)– METALICOS– CERAMICOS

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38Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

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39Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

PROTECCION CATODICAPROTECCION CATODICA

• CON ÁNODO DE SACRIFICIO

• CON CORRIENTE IMPRESA

• CORRIENTES PARASITAS: producen corrosión en sitios de salida de corriente en otras estructuras (tuberías, por ejemplo).

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40Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

FUNDAMENTOS DE LA PROTECCIÓN FUNDAMENTOS DE LA PROTECCIÓN CATÓDICA CON ÁNODO DE SACRIFICIOCATÓDICA CON ÁNODO DE SACRIFICIO

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41Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

ProtecciProteccióón catn catóódica con corriente dica con corriente impresa de una tuberimpresa de una tuberíía bajo tierraa bajo tierra

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42Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

ProtecciProteccióón catn catóódica con dica con áánodo de nodo de sacrificio de la superficie interna de un sacrificio de la superficie interna de un

tanque de agua.tanque de agua.

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43Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Control con protecciControl con proteccióón catn catóódica de la dica de la corrosicorrosióón del casco de un buque. Con n del casco de un buque. Con

áánodo de sacrificionodo de sacrificio

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44Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

PROTECCION DE UNA TUBERIA CON PROTECCION DE UNA TUBERIA CON PROTECCION CATODICA DE CORRIENTE PROTECCION CATODICA DE CORRIENTE

IMPRESAIMPRESA

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45Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Control con protecciControl con proteccióón catn catóódica de la dica de la corrosicorrosióón del casco de un buque. Con n del casco de un buque. Con

corriente impresacorriente impresa

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46Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN CATÓDICA SON LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN CATÓDICA SON PELIGROSAS PARA ESTRUCTURAS VECINAS, PORQUE LAS PELIGROSAS PARA ESTRUCTURAS VECINAS, PORQUE LAS

PUEDEN CORROER EN LOS SITIOS DÉ SALIDA DE LA PUEDEN CORROER EN LOS SITIOS DÉ SALIDA DE LA CORRIENTE IONICA.CORRIENTE IONICA.

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47Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

LLOS SISTEMAS ELECTRICOS DE TRANSPORTE TAMBIEN LLOS SISTEMAS ELECTRICOS DE TRANSPORTE TAMBIEN CREAN CORRIENTES PARASITAS QUE PUEDEN GENERAR CREAN CORRIENTES PARASITAS QUE PUEDEN GENERAR

FALLAS POR CORROSION EN ESTRUCTURAS ENTERRADAS EN FALLAS POR CORROSION EN ESTRUCTURAS ENTERRADAS EN LAS VECINDADESLAS VECINDADES

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48Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

CONCLUSIONCONCLUSION

LA RELACIÓN ENTRE CORROSIÓN Y MEDIO AMBIENTE ES SIMBIOTICA PORQUE:

• LA CONTAMINACION DEL MEDIO AMBIENTE ACELERA LOS FENOMENOS DE CORROSION.

• ALGUNOS METODOS DE CONTROL DE LA CORROSION PUEDEN SER POCO AMIGABLES CON EL MEDIO AMBIENTE.

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49Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Sesión de PreguntasSesión de Preguntas

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50Semana de la Ingeniería: Corrosión y Medio Ambiente

Gracias!Gracias!