c Corrosion en Procesos de Mineria Experiencia Chilena Fernando Puchi

CORROSIÓN EN PROCESOS CORROSIÓN EN PROCESOS DE MINERÍADE MINERÍA

DESDE LA EXPERIENCIA DESDE LA EXPERIENCIA CHILENACHILENA

FERNANDO PUCHI THIELEFERNANDO PUCHI THIELE

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RECUBRIMIENTOSRECUBRIMIENTOS

Antofagasta Minerals ha desarrollando el proyecto Esperanza

mediante explotación a rajo abierto de donde se extraerá mineral

de cobre, oro y molibdeno a una tasa nominal de 95.000 tpd.

Esperanza es una planta concentradora de sulfuros de cobre,

donde el concentrado producido se obtendrá a través de los

procesos de conminución y flotación los cuales utilizan agua de

mar sin tratar para su proceso.

El agua de mar será bombeada a través de una línea de impulsión

de 38” de diámetro recorriendo una distancia de 145 km hasta la

Planta donde se producirá el concentrado que es trasportado hasta

el puerto donde será espesado, filtrado, lavado y posteriormente

almacenado para su embarque, en un muelle propio del proyecto.

3


4


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• ENSAYO PERFORMANCE: solicitamos resultados pre-fabricación para reafirmar

la correcta elección de los componentes del esquema de pinturas y ensayos

con muestra obtenida durante la fabricación para confirmar su correcta

aplicación,

• CONTROL PROCESO APLICACIÓN: controla el correcto método de preparación

de la superficie y correcta forma de aplicación de las pinturas,

• HISTORIAL DE FALLAS: permite anticiparse a la aparición de daños, reafirmando

sistema de mantenimiento que conducen a “defender” la vida útil del

recubrimiento.

• COMPROMISO MONITOREO EN PLANTA: reafirma todo lo anterior, pues

compromete al proveedor aportar su experiencia en forma efectiva.

6CARMEN SILVA 2 - 20 22 026


Los factores fundamentales responsables de una vida útil exitosa de un Sistema

Protector son:

• la correcta elección de los componentes que constituyen el esquema de

recubrimiento de pinturas,

• el correcto método de preparación de la superficie,

• la correcta forma de aplicación de las pinturas.

• los controles “ad hoc” de calidad de los procesos de aplicación y de los

productos especificados,

• sistema de mantenimiento adecuado para equipo en funcionamiento.

Cuando alguno de los factores anteriores no es correctamente realizado,

disminuye la vida útil de los recubrimientos.

Bis A Epoxy PU Elastomer Polyurea

Tensile 7,000 psi 1,000 psi 3,000 psi

ElongationASTM D4541

1 % 500 % 425 %

Compressive StrengthASTM D 695

10,000 psi N/A N/A

Abrasion ResistanceASTM D 4060

100 mg Loss 42 mg Loss 6.2 mg Loss

Flammability ASTM E-84

Class A*Flame spread 0

Smoke Density 0

Class BFlame Spread> 25

Class AFlame Spread 10Smoke Density 35

Hardness ASTM D 2240

Shore D 85 Shore D 40-60 Shore D 40-80

Application Temp. 10°C - 32° C 13 °C - 32 ° C -29 ° C - 177 °C

Impact ResistanceASTM D 2794

F160, R80 LBS >160 Lbs.F and R

>160 Lbs.F and R

Permeability ASTM E 96 .16 perm-in. .080 perm-in. .02 perm-in.

Comparación de Epóxicos, elastómeros de Poliuretano y Poliureas

Comparación de Epóxicos y Poliuretanos

Munger, C.G., Coatings-Resistant, Kirk-Othmer: Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Ed., Vol. 6, John Wiley & Sons, New York, NY (1979)

Comparación de Epóxicos y Poliuretanos

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PROVEEDOR DE PINTURAS SELECCIONADO

1.El proveedor seleccionado debe capacitar al personal que realizará

la aplicación, de modo que conozcan la importancia de respetar

indicaciones técnicas para sus productos, que influenciarán la calidad

del esquema de protección.

2.El proveedor indicará la garantía por los trabajos realizados con sus

productos. (NACE TM0174 - 96: Laboratory Methods for the Evaluation

of Protective Coatings and Lining Materials in Immersion Service).

3.El proveedor debe asumir el compromiso de participar en un futuro

programa de monitoreo periódico (inspección y mantención).

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INSPECCIÓN INDEPENDIENTE

•Además del auto control del Contratista, recomendamos a Proyecto

Esperanza contratar otro organismo externo del rubro.

•Certificados de calibración de equipos de control de aplicación.

•Entregar a ITO, probetas preparadas por aplicador para realizar

ensayos normalizados en Centros certificados.

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CONTRATISTA APLICADOR

Mantener equipos

1.Rugosímetro: Para determinar la rugosidad del proceso de arenado,

cuyo rango óptimo debe ser entre 1,5 y 3,0 [mils] (25-75 micrones).

2.Termómetro Ambiental y de Contacto

3.Higrómetro: Para comprobar las condiciones ambientales

adecuadas, calculando además el punto de rocío.

4.Detector de Espesores de Película Húmeda y Seca

5.Holiday Detector: Instrumento con bajo voltaje y esponja saturada

con electrolito, destinado a detectar poros.

6.Adhesímetro: Para realizar los test de adherencia sobre el sustrato y

sobre capas de revestimiento.

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CONTRATISTA APLICADOR

Confeccionar Hoja de reporte diaria de los trabajos que se efectúen.

Ellas serán una ayuda memoria para las reuniones de coordinación y

toma de decisiones. Es un documento evidencial en los casos en que

el recubrimiento falla prematuramente y debe incluir, entre otros:

1.avance diario, número de personas, horas trabajadas, rendimiento

diario por persona y por el equipo.

2.información respecto a las condiciones climáticas como temperatura

y humedad

3.condiciones de la superficie a pintar

4.materiales usados (material abrasivo, pinturas, solventes y ortros

materiales) y equipos usados

5.condiciones de secado y curado

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TENER PRESENTE

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TENER PRESENTE

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MANTENCIONES

Resultados de reportes de NACE indican la conveniencia de realizar

inspecciones cada 6 a 12 meses. Repintados (spot painting) deben ser

realizados antes que aparezcan cantidades importantes de óxido. En

los casos en que más del 10% de la superficie está comprometida,

entonces es más económico repintar toda la superficie.

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TRANSPORTE AGUA DE MARTRANSPORTE AGUA DE MAR

Antofagasta Minerals ha desarrollando el proyecto Esperanza

mediante explotación a rajo abierto de donde se extraerá mineral

de cobre, oro y molibdeno a una tasa nominal de 95.000 tpd.

Esperanza es una planta concentradora de sulfuros de cobre,

donde el concentrado producido se obtendrá a través de los

procesos de conminución y flotación los cuales utilizan agua de

mar para su proceso.

El agua de mar será bombeada a través de una línea de impulsión

de 38” de diámetro recorriendo una distancia de 145 km hasta la

Planta donde se producirá el concentrado que es trasportado hasta

el puerto donde será espesado, filtrado, lavado y posteriormente

almacenado para su embarque, en un muelle propio del proyecto.

Endcor GCC9717

Inhibidores de Corrosión

1.Endcor GCC9717 es una mezcla especialmente preparada de fosfato

inorgánico y zinc.

2.El producto puede ser dosificado en una sola ubicación para tratar de

todo el sistema, pero pueden ser añadidas dosis complementarias

en áreas especialmente problemáticas.

3.Antes de recomendar un producto Endcor GCC9717, su especialista

GE ejecutar una extensa evaluación de su sistema para establecer los

parámetros operacionales específicos y las necesidades de tratamiento.

Utilizando esas informaciones, el especialista trabajará con los

ingenieros del Departamento de Marketing Técnico-Industrial del

proveedor con el objeto de diseñar una fórmula especia para satisfacer

las necesidades de su sistema.

¿Cuál es la tasa del inhibidor que debe ser aplicada al agua de

mar para el Proyecto Esperanza, considerando que la aducción

tiene 144 Km de longitud en tubería de acero de 28” de diámetro

y la descarga a una elevación de 2275 m.s.n.m.?

Para definir la dosis de trabajo se requiere de una muestra de agua de mar y realizar

ensayos SIR (Sistema de inmersión rotativa), y que se nos defina cual es la tasa de

corrosión requerida para el proyecto.

La dosis que hemos aplicado con buenos resultados se encuentran entre 10-15 ppm con

una tasa de corrosión entre 5 a mpy. También hay ensayos realizados con agua de mar a

25 ppm y la tasa obtenida es menor a 2 mpy.

Además deben instalarse testigos en el sistema para medir la tasa de corrosión y ajustar

la dosis de acuerdo a los resultados que se obtengan en el seguimiento de la puesta en

marcha y a través del tiempo en la aplicación.

Desde principios de abril se han estado probando distintas dosificaciones del inhibidor de corrosión End Cor GCC 9717 en la línea de impulsión. Para esto, se probaron dosificaciones de 10 ppm, 9 ppm y 8 ppm de producto por un periodo de 7 días cada una, y los resultados fueron medidos mediante el uso de cupones. En estas pruebas se obtuvieron los siguientes resultados: Dosis: 10 ppm End Cor GCC 9717 % disminución Tc: 86,02% Fecha de prueba: 8 de abril – 15 de abril

Cupón Identificación Peso inicial, Pi (g)

Peso depósito, Pd (g)

Peso final, Pf (g)

Tasa depositación, Td

(mpd)

Tasa corrosión, Tc

(mpy)

ZCD 3450 Agua sin producto 9.2325 8.9824 8.8654 5.55 49.43


ZCD 3452 Agua con producto 9.2756 9.2444 9.2245 0.94 6.88


Dosis: 9 ppm End Cor GCC 9717 % disminución Tc: 89,54% Fecha de prueba: 15 de abril – 22 de abril



Peso final, Pf (g)


(mpd)

Tasa corrosión, Tc

(mpy)





Dosis: 8 ppm End Cor GCC 9717 % disminución Tc: 88,01% Fecha de prueba: 22 de abril – 29 de abril



Peso final, Pf (g)


(mpd)

Tasa corrosión, Tc

(mpy)





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INSTALACIÓN DE RACK NORMA ASTM D 2688

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NACE Standard RP0775Preparation and Installation of Corrosion Coupons and Interpretation of Test Data in Oilfield Operations

Corrosion coupons used as suggested in this document measure the total metal loss during exposure period. They show corrosion that has already occurred. A single coupon cannot be used to determine whether the rate of metal loss was uniform or varying during the exposure period. Information on the change in corrosion rate can be obtained by installing several coupons at one time and removing and evaluating individual coupons at specific short-term intervals.

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NACE Standard RP0775 Exposure time must be considered when interpreting corrosion coupon data. Short-term exposure (15 to 45 days) will provide quick answers but may give higher corrosion rates than long-term exposures. Aggravating conditions, such as bacterial fouling, may take time to develop on the coupon. Short exposure times may be advantageous when evaluating inhibitor effectiveness. Longer exposures (60 to 90 days) are often required to detect and define pitting attack. Multiple coupon holders can be used so that both the short- and long-term effects can be evaluated.

De la evaluación realizada se observa que con una dosis de 9 ppm, se obtuvo el mejor resultado. A partir del 29 de Abril se inicia una evaluación por un periodo de 27 días para esta dosis, posterior a esta evaluación se realizara una a dosis de 10 ppm.

En paralelo a la evaluación de dosis, hemos realizado muestreos para evaluar concentración de los activos del producto, hemos observado que para dosis de 10-9 ppm la concentración de activos no varia mayormente en el trazado del piping.

PREGUNTAS REALIZADAS AL PROVEEDOR FEBRERO 2008

PREGUNTA 1:

¿Qué componente del ENDCORR GC 9717 puede ser analizado al final de la

ruta actual (a la llegada en la Planta) que permita asegurar la efectividad del

inhibidor en todo ese tramo?

Respuesta:

Se pueden realizar análisis de Zinc y Fosfato, un análisis importante de

realizar además es el de Fe+2 que es más simple de efectuar, midiendo el

contenido de esta especie al inicio y su comportamiento a través del trazado.

PREGUNTA 2:

¿Basta con tener inyección sólo en la primera estación de bombeo o debe

acondicionarse otra unidad dosificadora de ENDCORR GC 9717 a lo largo de

la trayectoria hasta Esperanza?

Respuesta:

En PCS YUMBES SCM existían dos estaciones de bombeo intermedias con

una distancia total de 45 km aproximadamente. Se analizó la posibilidad de

reforzar la aplicación en las estaciones de bombeo, pero el resultado era el

mismo que aplicar el producto en la etapa inicial de bombeo y solamente se

aumentaba el consumo de producto.

Mi recomendación en la etapa incial de aplicación sería para este nuevo

proyecto dejar las posibilidades abiertas a reforzar la aplicación en

algún punto intermedio y esta decisión definirla en función del programa de

seguimiento, donde se debiese analizar residual de activo, aportes de hierro

desde el sistema al agua de mar e instalación de testigos.

PREGUNTA 3:

Una vez que haya sido instalado el ducto de Esperanza y después que

se asegura su limpieza interior, existe sugerencia de dosificación inicial

a cumplir (distinta de las 14 ppm) para la puesta en servicio?

Respuesta:

Puede existir la posibilidad de reforzar con una dosis inicial mayor para

la rápida estabilización del producto de corrosión en el piping.

Como experiencia puedo comentar que en PCS YUMBES SCM, no se

realizó limpieza de piping (piping con tres años de uso) y detectamos en

el seguimiento diario durante la puesta en marcha que el nivel de Fe+2

disminuía a una tasa baja, para lo cual en conjunto con la gerencia de

operaciones se decidió dejar la línea llena con agua, con una dosis

de 40 ppm, por 24 horas, después de esto el nivel de hierro que

llegaba a planta era del mismo orden del que habia al inicio en la

impulsión 0.04 ppm Fe+2. En Minera Michilla no fue necesario realizar

sobre dosificación.

PREGUNTA 4:

Es necesario planificar prueba en instalación existente en Minera

Michilla para confirmar tiempo y longitud de efecto del inhibidor, es

decir, determinar la cinética de consumo de inhibidor de corrosión a lo

largo del ducto de Esperanza?

Respuesta:

Es factible realizar esta prueba, midiendo residual de producto a través

de la línea, pero cabe señalar que el producto se aplica en función del

volumen de agua que va pasando ya que es un sistema de un solo

paso, e.d, para la aplicación del producto una vez definida la dosis de

trabajo da lo mismo el largo del piping, el consumo de producto o el

residual de producto que logra disminuir la corrosión va avanzando con

el agua y su reposición es continua. En Minera Michilla a través de todos

estos años de aplicación se evaluó el efecto de la disminución de la

dosis se observo que al bajar la tasa de corrosión se incrementa de

inmediato.

PREGUNTA 5:

En el caso que AMSA decida realizar mediciones orientadas a medir

tasas de corrosión con muestras de acero y agua de mar de la futura

línea de Esperanza, probando diferente dosificación del inhibidor

ENDCORR GC 9717, podemos recibir muestra de ese producto para

realizar esas mediciones?

Respuesta:

Para pruebas de laboratorio si puedo hacer llegar muestras, para una

prueba industrial habría que definir la cantidad de producto a

proporcionar y el mecanismo. Se podría instalar una “carretilla” (trozo

tuberia enflanchada) en la zona de impulsión costa y evaluar diferentes

dosis de producto, paralelo a esto se debiese instalar una cuponera

para cuantificar los valores de tasa de depositación y corrosión.

ACTIVIDADES A REALIZAR

VALIDAR RESULTADOS DE VELOCIDAD DE CORROSIÓN EN PLANTA EN LAPSO QUE

NO EXISTA ADICIÓN DE INHIBIDOR

1.Extracción de muestras de agua a la llegada de Planta y medición del

contenido de oxígeno, análisis de Zinc, Fosfato, Fe+2

2.Medición de tasa de corrosión con muestra de agua extraídas tanto a

la llegada a Planta como a la salida de la piscina.

VALIDAR RESULTADOS DE VELOCIDAD DE CORROSIÓN EN PLANTA EN LAPSO QUE

EXISTA ADICIÓN DE INHIBIDOR

1.Extracción de muestras de agua a la llegada de Planta y medición del

contenido de oxígeno, análisis de Zinc, Fosfato, Fe+2

2.Medición de tasa de corrosión con muestra de agua extraídas tanto a

la llegada a Planta como a la salida de la piscina.

Se extrajeron 12 muestras de agua de mar para ser analizadas por Zn+2,

PO4=, pH y someter 5 de esas muestras a determinación de tasa de

corrosión con probetas de acero API 5L X65.

La extracción de muestras de aguas permitió confirmar, que la

presencia de iones cinc y fosfato es indicativa de la efectividad del

inhibidor para disminuir la tasa de corrosión.

M2: es agua de mar extraída en el Filtro 3, ubicado a 10 metros aguas arriba del punto

de inyección de inhibidor e indica que la tasa de corrosión es 54 mpy.

M20 y M21: corresponden a muestras en duplicado y contienen 9,7 ppm de inhibidor

GCC 9717 e indica que la tasa de corrosión medida es 8,7 y 6,0 mpy.

M10: corresponde a muestras extraídas a 5300 metros de distancia aguas abajo del

punto de inyección e indica que la tasa de corrosión medida es 6,0 mpy, siendo este valor

idéntico al valor obtenido para M21, lo que nos permite inferir, que el inhibidor

alimentado aguas abajo, a 5300 metros de distancia es aún efectivo.

M9: corresponde a muestra duplicada de M10 e indica que la tasa de corrosión medida es

11 mpy.

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Endcor GCC9717 es una mezcla especialmente preparada de fosfato inorgánico

y zinc (texto extraído desde documento fabricante)

El Zinc pasa a formar parte de un complejo con el fosfato juntamente con el

fierro presente en la forma de hidróxido de fierro o con el producto de corrosión

inicial de las superficies metálicas.

En este complejo formado existe exceso de carga negativa, lo que hace que se

mueva en dirección de una superficie metálica donde existe predominancia de

carga positiva (ánodo). El film polimérico actúa como protector del área

anódica.

Parte del zinc excedente que no participa en estas reacciones con el fosfato

actúa como inhibidor catódico formando una película sobre la superficie

metálica compuesta básicamente de hidróxido de Zinc soluble.

Mecanismo Acción del Inhibidor de Corrosión

¿El inhibidor ENDGOR 9717 permite una protección para el Pitting (picado de la tubería)?

El inhibidor EndCor GCC9717 protege la superficie metálica contra corrosión

general y contra corrosión por picadura (pitting).

EndCor GCC9717 es una mezcla de dos componentes que le permite actuar tanto

como un inhibidor catódico como también anódico.

Inhibidor catódico

Al actuar como un inhibidor catódico, EndCor GCC9717 forma una película en la

superficie del metal que inhibe la formación de iones hidroxilo en la presencia del

oxigeno disuelto en el agua. Esta película es una barrera que previene que

oxigeno disuelto alcance la superficie y en esta forma reciba electrones. Estas

películas que actúan como barreras se forman por la precipitación del inhibidor

catódico como resultado de un pH alto en el cátodo. El EndCor GCC0717 permite

la formación de fosfato de zinc como película protectora. El zinc es un inhibidor

catódico muy efectivo.

¿El inhibidor ENDGOR 9717 permite una protección para el Pitting (picado de la tubería)?

El orto fosfato presente en el producto actúa como un inhibidor anódico.

El inhibidor anódico funciona al:

• Promover la formación de una película protectora de gama Fe2O3 y

• Formando precipitados que se incorporan en los agujeros que puedan

formarse en la película protectora del Fe2O3, realzando en esta forma la

eficacia de la película. El orto fosfato funciona formando fosfato férrico di-

hidratado, el cual se forma en los agujeros y cavidades de la película

eliminando los sitios no protegidos donde la reacción anódica ocurre. El orto-

fosfato no es efectivo en la ausencia de oxigeno ya que si el oxigeno no esta

presente, no puede oxidar el hierro a gama Fe2O3 y así formar la película que

sirve como barrera primaria.

¿Cuál es la relación del inhibidor ENDGOR 9717 con el oxigeno disuelto?

El papel del inhibidor EndCor GCC97171 no es el de remover el oxigeno del agua.

El producto trabaja formando una película que actúa como una barrera que limita la

difusión del oxigeno hacia la superficie metálica no oxidada. En la ausencia del

inhibidor, la velocidad de corrosión del hierro es directamente proporcional a la

concentración de oxigeno. Sin embargo, cuando el inhibidor esta presente,

incremento del nivel de oxigeno causa una reducción en la corrosión debido a la

formación de una película protectora de gama Fe2O3 en la superficie en la

presencia del orto-fosfato, siempre y cuando el nivel de concentración de producto

se mantenga a una dosis efectiva. Dosis bajas de producto, no permiten la

precipitación del fosfato de zinc así como no proveen la concentración de orto-

fosfato necesaria para permitir la formación de la película protectora de Fe2O3.

40

VEAMOS GENERALIDADES

IMPACTO DE LA CORROSIÓN

Representa entre el 3.1 to 4.5% del Producto Interno Bruto,

valor del cual puede ahorrarse hasta el 30%, si a tiempo se

utilizan herramientas conocidas de control de la corrosión.

DEFINICIÓN DE CORROSIÓN

Es el fenómeno de deterioro de los materiales, usualmente metales o

aleaciones, por la acción del medio en que se usan.

Variables del medio, como contenido de cloruros, oxigeno, bacterias,

temperatura influyen en la velocidad de deterioro.

La corrosión se inicia por motivo de existir pequeñas diferencias en la

estructura de la superficie del acero (debido a diferencias del contenido de

carbono, tratamiento térmico, o deformaciones mecánicas), que generan

pequeñas áreas anódicas y catódicas muy cercanas, donde se inicia un

proceso de corrosión .

ESQUEMATIZACIÓN DE LA CORROSIÓN

2Fe + 2H2O+O2 2Fe ++ + 4OH– 2Fe(OH) 2

2Fe -->2Fe++ +4e reacción anódica (oxidación) )

2H2O+O2+4e -> 4OH– catódica reacción (reducción)

2Fe+++4OH– -> 2Fe(OH)2 reacción subsequente

MEDIO

METAL

La termodinámica nos dice que:

LOS METALES NO PUEDEN SER USADOS EN UNA ATMÓSFERA

COMO LA TERRESTRE

Desde el punto de vista cinético:

TODOS LOS METALES PUEDEN SER USADOS, SIEMPRE QUE SU

VELOCIDAD DE DETERIORO SEA ACEPTABLEMENTE BAJA.

Termodinámica

ASPECTOS TERMODINÁMICOS DE LA CORROSION

El cambio de energía libre ∆G, que acompaña a una reacción electroquímica puede ser calculada mediante la ecuación:

∆G = -n FEEn que E es el potencial de celda de la reacción.Realizando una combinación de semireacciones con sus respectivos parámetros físico químicos se construyen los diagramas de Pourbaix, reperesentando ellos condiciones de equilibrio y nunca deben ser utilizados para predecir velocidades de reacción.

Pourbaix

DIAGRAMA POURBAIX

Fe

Potenciales estándar de oxidación – reducción

PILAS

Au+3 +3e = Au + 1.498O2 + 4H+ +4e = 2H2O + 1.229 (pH = 0, pO2 =1)Pd+2 + 2e = Pd + 0.951O2 + 2H2O + 4e = 4OH- + 0.815 (pH = 7, pO2 =1) O2 + 2H2O + 4e = 4OH- + 0.401 (pH =14,pO2 =1) Cu+2 + 2e = Cu + 0.3422H+ + 2e = H2 0.000Fe = Fe+2 + 2e - 0.440Cr = Cr+3 + 3e - 0.744Zn = Zn+2 + 2e - 0.763

Pares galvánicos

46CARMEN SILVA 2 - 20 22

026

PARES GALVANICOSPARES GALVANICOS

Grupo 17 y 19

47CARMEN SILVA 2 - 20 22

026

PARES GALVANICOSPARES GALVANICOS

Prevención: actuar sobre metal y medio

De la Tabla anterior observamos que al unir materiales del grupo 19 (que incluye el

cinc) con materiales del grupo 17 (que corresponde a acero) DEBE existir a lo

menos, una capa de pintura primer que impida el contacto eléctrico, contribuyendo

a defender la corrosión del cinc.

CONTROL Y PREVENCION

METAL•SELECCIÓN DE MATERIALES•PROTECCIÓN CATÓDICA•PROTECCIÓN ANÓDICA•RECUBRIMIENTOS: Aísla el metal del medio

MEDIO: ALTERACION Y/O CONTROL•pH,•CONDUCTIVIDAD, •OXIGENO, •TEMPERATURA•CLORURO,etc

Alternativa: reparar o prevenir

¿Reparar el daño una vez detectado el problema?

O?

¿Realizar una prevención efectiva contra la corrosión?

¡¡PREVENCION!!

ALTERNATIVAS

Etapas del diagnóstico

Es indispensable realizar un buen diagnóstico.

Para realizar un buen diagnóstico es indispensable tener en consideración que la corrosión es un fenómeno multidisciplinario

DIAGNOSTICO:

RECONOCIENDO EL CARACTER INTERDISCIPLINARIO Y APLICANDO METODOLOGÍA DE LAS SIGUIENTES ACCIONES:

Preguntar - observar – seleccionar - analizar - estudiar – medir – sistematizar – coordinar – informar - probar - implementar –

controlar -evaluar – actuar

SE OBTIENE COMO RESULTADO:

• velocidad de corrosión bajo control• selección del lugar donde monitorear

Medición valores de corriente

50

OBTENCION CURVAS CON POTENCIOSTATO

Permite mantener constante el potencial del espécimen 1; medido respecto al electrodo de referencia 2. Velocidad de respuesta: 1 a 10 microsegundos. La corriente medida en el instrumento 6, es igual a la que circula por la probeta y se usa como medida de velocidad de corrosión de la probeta.

Curva polarizaicón

51

CURVAS DE POLARIZACION ANODICA

1 - 2: disolución activa:Me → Me+n + ne-

vdis = a + b*logi

2 - 3 :pasivación:

Me + n H2O →Me(OH)n + nH+ + ne-

3 - 4 : la película irá aumentando su espesor al aumentar η, sin aumento importante en i

Curva polarización

52

CURVAS DE POLARIZACIONSi el metal es llevado, artificialmente, a un potencial por debajo del punto 1, la corrosión se vuelve termodinámicamente imposible y se dice que el metal se encuentra bajo PROTECCION CATODICA. En cambio, cuando mediante suministro de corriente externa, el potencial de un metal es controlado y mantenido en un valor entre los puntos 3 y 6, la corrosión será despreciable y se tiene la llamada PROTECCION ANODICA.

Polarización catódica

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CURVAS DE POLARIZACION CATODICA

• Una de las reacciones catódicas más importantes en los procesos de corrosión, es la reducción del oxígeno. ½ O2 + H2O + 2 e- → 2 OH-

• Esta reacción interviene en prácticamente todos los procesos de corrosión en medios acuosos.

• Otra reacción catódica importante, en especial en los casos de corrosión en ácidos o en ausencia de oxígeno, es la de desprendimiento de hidrógeno:2 H+ + 2 e- → H2

Curvas Evans

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CURVAS EVANS

La combinación de diferentes curvas de polarización forman los diagramas de Evans, que permiten predecir el comportamiento de diferentes metales en diversos medios corrosivos. Por ejemplo el hierro en medios ácidos oxidantes dará el diagrama indicado.

Curvas Evans

55

CURVAS EVANS

Ataque con desprendimiento de hidrógeno en el punto 1. La presencia de oxígeno aumenta la velocidad de ataque y sube el potencial al punto 2. La presencia de ácido nítrico diluido acrecienta aún más el ataque, llegando al punto 3. Con ácido nítrico concentrado, el potencial de corrosión del hierro sube hasta el punto 4, y el metal se pasiva.

Pendiente de Tafel

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RESULTADOS DE MUESTRAS DE TERRENO

Esquema equipo

POLARIZACIONEsta reacción

electroquímica, en que los sitios anódicos y sitios catódicos son inseparables puede

ser representada por la celda reversible

Zn|Zn+2 |H+, H2 | Pt

consistente en dos semiceldas reversibles

Velocidad de corrosión

58CARMEN SILVA 2 - 20 22 026

ingenieros

'

VELOCIDAD DE CORROSION

DENSIDAD DE CORRIENTE VELOC. de PENETRACION TIEMPO PARA AVANZAR 1 mm

cm/año mm/año años días minutos

1 µA/cm2 1,2 * 10 -3 1,16 * 10-2 86 31395

1 mA/cm2 1,16 11,6 0,086 31

1 A/cm2 1163 11600 0,031 45

DENSIDAD DE CORRIENTE – DETERIORO ACERO

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