Diapositivas Corrosion Hoy

7/24/2019 Diapositivas Corrosion Hoy

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Indice

1.- Antecedentes

2.- Ciclo termodinmico

3.- Ambiente electroqumico

4.- Factores que afectan

5.- Tios de corrosi!n

".- Corrosi!n en tuberias

#.- $re%enci!n & monitoreo

'.- Identi(caci!n de a)entes corrosi%os

*.- +%aluaci!n


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Corrosi!n - ,istoria

$rimeros Indicios en Armas e tensillos


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Corrosi!nCiclo termodinmico


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Corrosi!n / 0e(nici!n

Corrosi!n es la rincial forma or la

cual los metales se deterioran


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Corrosi!n en erforaci!n

a ma&oria de los uidos de erforaci!n & ocomletaci!n son corrosi%os 67s &formiatos son los menos corrosi%os

as ele%adas temeraturas & resiones

encontradas en el fondo del o8o romue%enlas condiciones corrosi%as

+lectrolitos & materiales inor)nicos son mascorrosi%os que los materiales or)nicos


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Corrosi!n / Ambiente +lectroqumico

9eresentaci!n de una estructura

molecular de acero erfecta

Cada grano es una estructura conformada pordiferentes aleaciones entre los limites de granoque se precipitan al enfriarse el acero.

Fe3C Fe

LimiteGranul

ar


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Acero

Gota de Agua

Corrosi!n / $roceso


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Acero

Gota de Agua

Corrosi!n / $roceso

2 2

e- e- e- e-e-

e-Accin

Catdicareduce el

Oxigeno delaire,

formandoiones de

Hidrxido

OH OH


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Corrosi!n / $roceso

2 2

e- e- e- e-e-

e-Accin

Catdicareduce el

Oxigeno delaire,

formandoiones de

Hidrxido

AccinAndica causala picadura del

!ierro

OH OHFe2

"Fe2

"

#l Hidrxido$%pidamente se

Oxida en formade !errum&re


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Corrosi!n / $roceso

2 2

e- e- e- e-e-

e-Accin

Catdicareduce el

Oxigeno delaire,

formandoiones de

Hidrxido

AccinAndica causala picadura del

!ierro

OH OHFe2

"Fe2

"

#l Hidrxido$%pidamente se

Oxida en formade !errum&re

Hidrxido de

Hierro se forma 'precipita

La Celda #lectroquimica alimentada por laenergia de la oxidacin continua el proceso de

corrosin


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Factores de Corrosi!n

Fa%orecen la )eneraci!nde un ambiente corrosi%o

- ,-Temeratura

- :elocidad de u;o- Contenido de

- 7etalur)ia


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,

9elacion de iones de,idro)eno %s ?idrilos- 7as ,@ acido- 7as ,- Alcalino

= 6ase>


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,

Corrosion alta

Corrosion Bi)ni(cati%a

Corrosion 7oderada

Corrosion $oco $robable

Corrosion Imrobable

Acido

(ase


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Temeratura

a %elocidad de corrosi!n se dulica cada 3DC deaumento de temeratura.

$ro%ee la ener)ia ara la aceleracion de lao?idaci!nreducci!n

0irectamente roorcional a la corrosi!n


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:elocidad de Flu;o

Inu&e directamenteen la tasa de corrosi!n- 6a;a %elocidad

facilita deosici!nde a)ua

- Alta %elocidad)enera erosion @corrosion

+l efecto deende de

los a)entes corrosi%osresentes en el uido


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Corrosion por asentamiento perdida deenergia de transporte de )u*o


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7IC9 9


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7etalur)ia

Ataques oricaduras tambienueden serfa%orecidos or- Incrustaciones de

laminaci!n- Inclusi!n de

escoria- Tratamiento

tGrmico incorrecto- Boldadurainadecuada


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TI$B 0+ C99BI


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Tios de Corrosi!n

Corrosion uniforme Corrosi!n Inter)ranular

Corrosi!n en icaduras

Corrosion or fati)a

Corrosi!n or contacto = bimetalica o)al%anica>


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Corrosi!n niforme

$roducida cuandotoda una suer(cieest e?uesta a unambiente corrosi%o.

+sesor del 7aterial9educido niformemente


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Corrosion uniforme or el entorno


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$ara e%itar corrosion or el entorno


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Corrosi!n Inter)ranular

$roducida)eneralmente enaleaciones de metalesentre las uniones delos )ranos del metal.

Corrosi!n a tra%Gs deos )ranos del 7etal


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Corrosi!n en $icaduras

$roducida localmenteen el metal mientrasque el restoermanece intacto

Corrosi!n en$icaduras locali8adas


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Corrosi!n or Fati)a = BCC>

Fracturas )eneradasor la fati)a delmaterial entre los)ranulos fa%orecen elroceso de corrosi!n.

Fracturas Inter)ranulareso Trans)ranulares


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Corrosi!n 6imetlica


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+#O/ electronegati-o #xtremo CO$$O01O %nodo

+agnesio

Cinc

Aluminio

Cadmio

Acero al car&ono

Aceros de &a*o contenido en Cr 42

4567 Acti-os

Aceros de alto contenido en Cr 45386. Acti-os

i$esist.

Aceros inoxida&les 95 Cri 4:48. Acti-o

Aceros inoxida&les 9; Cri+o 4


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Corrosion )al%anica


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7odo de e%itar corrosion )al%anica


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Corrosi!n en Tuberias


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Bon la arte mas critica de la cadena deroducci!n

Bon la arte mas facilmente afectada or lacorrosi!n

Bu e?tension Eace necesario el monitoreoconstante

a corrosi!n or icaduras es el tio mas comun

+?ternamente son efecti%amente re%estidas

Internamente esta e?uestas a los uidostransortados


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Bon la arte mas critica de la cadena deroducci!n

Bon la arte mas facilmente afectada or lacorrosi!n

Bu e?tension Eace necesario el monitoreoconstante

a corrosi!n or icaduras es el tio mas comun

+?ternamente son efecti%amente re%estidas

Internamente esta e?uestas a los uidostransortados


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Boldadura InaroiadaH- 7aterial de soldadura incorrecto

- CEoque tGrmico :elocidad de Flu;o

- 0emasiado altaH erosi!n-corrosi!n- 0emasiado ba;aH deosici!n-corrosi!n

imie8a Inadecuada- Acumulaci!n de incrustaciones- Acumulaci!n de quidos- Crecimiento de 7icroor)anismos

$rotecci!n Inadecuada- $rotecci!n cat!dicaan!dica

- InEibidor de Corrosi!n Tio incorrecto 0osi(caci!n insu(ciente


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a celda electroqumica se roduce en areas encontacto con a)ua normalmente enbu8amientos de la linea.

Agua


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Corrosi!n en 0uctos de $etr!leo

Corrosion es deendiente del caudal & lacomosici!n del uido transortado

a tendencia del a)ua arrastrada en la corrientede etr!leo a mo;ar la tubera es una funci!n del

)rado A$I del etr!leo & de la tensi!n suer(cial Be asume que con una )ra%edad del etr!leoinferior a 4 A$I la tubera estar mo;ada conetr!leo & si es ma&or a 4 A$I la tuberaestar

mo;ada con a)ua

C i! 0 d $ !l


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Corrosi!n en 0uctos de $etr!leo =Easta 2Ja)ua>

:elocidad de Flu;o de a 35 iesse) Toda el a)ua searada decanta al unto mas ba;ose

deosita & roicia el inicio de la corrosi!n

A medida que se reduce el area de u;o se minimi8a ladecantaci!n de a)ua a tra%Gs del u;o turbulento

Agua

C i! 0 t d $ t !l


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:elocidad de Flu;o de 35 a # iesse) :elocidad de transici!nH+l a)ua ermanece susendida en forma de )otas & deendedel )rado A$I del etr!leo %iscosidad & tamaKo de las )otas

A ma&or )rado A$I ma&or la tendencia a la searaci!n dela)ua.


Agua

C i! 0 t d $ t !l


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:elocidad de Flu;o ma&or a # iesse) +l a)ua ermanece susendida en forma de )otas en lacorriente de etr!leo


Agua en forma de spray

C i! 0 t d


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Corrosi!n en 0uctos de

:elocidad de Flu;o de a #5 iesse) Toda el a)ua searada decanta al unto mas ba;ose

deosita & roicia el inicio de la corrosi!n


Agua

C i! 0 t d


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:elocidad de Flu;o de #5 a 15 iesse) a ma&or arte del a)ua se seara de la corriente de )as & se

acumula en de!sitos en la arte ascendente de losbu8amientos

$ersiste el u;o de rociado con )otas mo;ando continuamente lasaredes de la tubera ara lue)o formar arte de los de!sitos .

Agua

C i! 0 t d


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:elocidad de Flu;o de 15 a 25 iesse) +l a)ua que se seara forma una corriente de u;o continuo a lolar)o del fondo de la tubera. Be forman de!sitos menores en laarte ascendente del bu8amiento. +l a)ua en forma de rociadocontinuo se deosita & se seara en forma alterna de las aredes dela tubera & de la corriente.


A)ua

Rociado

Depositos pequenos

agitados

C i! 0 t d


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:elocidad de Flu;o Buerior a 25 iesse) Todos los lquidos ermanecen en forma de rocio mo;andocontinuamente la ared de la tubera.

$ara el caso de transorte de 33 77$C0 ='." 77m3

0> de)as natural a 6rasil- A un caudal de 25iesse). se estarian transortando

.1#5 lbsse) 1512 lbsdia de a)ua.

Rociado constante

!


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Boldadura InaroiadaH- 7aterial de soldadura incorrecto

- CEoque tGrmico :elocidad de Flu;o

- 0emasiado altaH erosi!n-corrosi!n- 0emasiado ba;aH deosici!n-corrosi!n

imie8a Inadecuada- Acumulaci!n de incrustaciones- Acumulaci!n de quidos- Crecimiento de 7icroor)anismos

$rotecci!n Inadecuada- $rotecci!n cat!dicaan!dica

- InEibidor de Corrosi!n Tio incorrecto 0osi(caci!n insu(ciente

i! i


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$re%enci!n & 7onitoreo

:al%ulasTuberias

+structuras

$lanta0ebemos

tratarloContinuamente.....

Costos

+ateriales met%licos 7tanques,separadores

u&erias prod perf. , -al-ulas,codosAccesorios en general

9eactores

Tanques

a %ida util de las instalacionesdeende del ro)rama demonitoreo & mantenimiento

$ i!


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$re%enci!n

+?isten 4 elementos

Lnodo

Ctodo

condutor &

electrolito

que no ueden ser eliminados ero si modi(cados

$ara re%enir la corrosi!n usamos 3 sistemasH

- 9e%estir la suer(cie ara e%itar el contacto- tili8ar rotecci!n Cat!dicaAn!dica- tili8ar inEibidores de Corrosi!n

$ i! 9 ti i t


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$re%enci!n - 9e%estimiento

a tuberia es re%estida ara aislarla de losa)entes corrosi%os e?ternos

+l uido transortado determinasi se uede aislarinternamente

+n la industria del etroleo no se

uede

$ t i t t b i


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$roteccion e?terna en tuberias

$ t i i t t b i


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$roteccion interna en tuberias

$ i! $ t i! C t!di


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$re%enci!n / $rotecci!n Cat!dica

Be utili8a el rinciio de la celda %oltaicaara que la corrosi!n ataquereferencialmente un metal

+lectrolito,C

6urbu;as de ,2

+lectrolito,C

9eacci!n de?idaci!nel en anodo

9eacci!n de?idaci!n

el en Catodo

Cable 7etlicoconectando el anodode Minc & el Ctodo

de Eierro

Tuberia

Barra de

Magnesio de

Sacrificio

Conectar la tuberia de acero a un metal mas acti%o como el ma)nesiocon%ierte el sistema en una celda %oltaica que o?ida el ma)nesio en

%e8 del Acero9eemla8ar la barra de ma)nesio es mas facil que la tuberia

C t l t di


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Control catodico

$ i! I Eibid d C i!


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$re%enci!n / InEibidores de Corrosi!n

7oleculas diseKadas ara formar un (lmadEerido a las suer(cies metlicas &

aislarlas del medio corrosi%o

7oleculas de InEibidor7etal

$re enci!n InEibidores de Corrosi!n


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os inEibidores ueden ser

- r)nicos- Inor)nicos.

os inEibidores or)nicos ueden ser- An!dicos- Cat!dicos- 7i?tos.

a selecci!n deende de su reacci!n en lasuer(cie metlica & en como es afectado el

otencial del metal

$re%enci!n InEibidores de Corrosi!n


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7ecanismo de InEibici!n- Formaci!n de un (lm de esesor

considerable- Formaci!n de un (lm or reacci!n con el

metal

- Formaci!n de un (lm or adsorci!nsuer(cial sin reaccionar

Tios de Adsorci!n- Interacci!n entre !rbitas at!micas- Adsorci!n +lectrosttica- Nuimisorci!n

$re%enci!n InEibidores de Corrosi!n


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$roceso de Belecci!na> 0eterminaci!n de las causas de corrosi!nb> Belecci!n del InEibidorc> +%aluaci!n In Bitud> $rueba de camo ara corroborar resultadose> so normal

7-I BOAC recomienda los inEibidores flmicosor)nicos cu&a estructura resenta )ran

solubilidad o disersabilidad en el medio siendoefecti%os a minima saturaci!n suer(cial &equenPs concentraciones.

7onitoreo


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7onitoreo

a %ida util de lasinstalaciones deende delro)rama de monitoreo &mantenimiento

Instalaciones sin rotecci!n uedentener su %ida util reducida a solo3 aKos )enerando un otencial

de accidentes

7onitoreo


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7onitoreo

Consiste en la medici!n de la tasa de des)astedel material mediante el uso de testi)ose?uestos a las condiciones del medio

os testi)os ueden ser H

7ecnicos

+lectricos

+lectroqumicos

Al)unos miden la erdida de masa o tasa decorrosi!n otros miden la corrosi%idad del medio

7onitoreo


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7onitoreo

+?isten %arias formas de monitoreo H

Cuones de corrosi!n

9esistencia electrica Testi)os de resistencia inducti%a

9esistencia de olaridad

+misi!n acQstica

Identi(cacion


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Identi(cacion

?)eno al reaccionar con el Eierro

Fe = , > 3 color marr!n

0i!?ido de carbono al reaccionar con el Eierro

Fe = ,C 2> 3 color marr!n obscuro

Bulfuro de Eidr!)eno

Fe ?B & color ne)ro

7IC9 9

Fe B & Fe = , > 2 color ne)ro musila)inoso

Identi(cacion %isual


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Identi(cacion %isual

?)eno

$it equeKos & rofundos asimGtricos

0i!?ido de carbono al reaccionar con el Eierro

$its equeKos simGtricos se aseme;an a corrosi!n

uniforme Bulfuro de Eidr!)eno

$its simGtricos ercetibles de forma discontnua

7IC9 9 $icadura simGtrica rofunda = forma de cla%o > @

secreci!n musila)inosa

Tasas de corrosion


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Tasas de corrosion

$or o?)eno

$or di!?ido de carbono

Tasas de corrosion


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Tasas de corrosion

$or sulfuro de Eidr!)eno

$or 6B9

Corrosion or , B


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Corrosion or ,2B

Corrosion or , B


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Corrosion or ,2B

$icaduda or ?i)eno


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$icaduda or ?i)eno

$icaduda or ?i)eno


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$icaduda or ?i)eno

Corrosion or C2


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Corrosion or C2

Corrosion or 7icro or)anismos


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Corrosion or 7icro or)anismos

Corrosion inter)ranular


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Corrosion inter)ranular

+%aluaci!n Tasas de corrosion


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+%aluaci!n Tasas de corrosion

Todos los uidos son corrosi%os & la imortancia es saber cuantoafectan al material = tasa de corrosi!n >.

$ara minimi8ar esta tasa de corrosion odemos usar aditi%os

a tasa de corrosion se uede medir

7ils enetration er &ear = m& >

$ound square ft &ear =bs ft2 &ear>

a tasa de corrosi!n e?resada en m& se calcula como H

O O erdida de eso m)

m& 543 ---------------- R densidad del cu!n ) cc

R A T A rea del cu!n sq inc T tiemo de e?osici!n Ers

Tasas de corrosion


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Tasas de corrosion

Anillos de corrosi!n

Tienen un tamaKo tal ara cal8ar en la ranura de la ca;a en launi!n de la Eerramienta = sarta de erforaci!n >

a tasa de corrosion se uede medir

$ound square ft &ear =bs ft2 &ear>

7ils enetration er &ear = m& >

a tasa de corrosi!n e?resada en bs ft2 &ear se calculacomo H

erdida de eso en )r

bs ft2 &ear S -----------------------------------------

tiemo de e?osici!n en Ers

Tasas de corrosion


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Tasas de corrosion

+l factor S es la constante ara el rea del anillo e?uesta &ara la densidad del metal del anillo H

1

S --------------------------------------------------------------------------

B< del metal ? densidad del metal ? Area anillo ?aKo

Tambien se uede e?resar como m&

m& bs ft2 &ear ? 24"

Tasas de corrosion


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Tasas de corrosion

+l anlisis determina H erdida de eso tio de corrosi!n orlos roductos de corrosi!n resentes H

:alores standard ara determinar se%eridad de corrosi!n son H

Tasa bs ft2 &ear m&

6a;a / 2 / 5

7oderada 2 / 4 5 / 1

Alta 4 / " 1 / 15

Be%era mas de " mas de 15

+l anillo debe estar erfGctamente a;ustado en el bo? ara e%itarerosi!n Eidrulica o deterioro mecnico que inter(era su e%aluaci!n


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CCBI.


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as caractersticas corrosi%as de ciertosroductos & medios constitu&en un ries)o aralos bienes materiales & las ersonas.

0esde la ersecti%a industrial la corrosi!n delos materiales es una causa de accidentesfrecuentes & or lo tanto es de interGs conocer

los fen!menos & formas ara la re%encion deGstos as como e%itar reducciones en la %ida deequios & estructuras.

Asi de esta manera reducir costos & )astosinnecesarios or no re%enir el ataque de la

corrosion en equios de la industria etroleradando mas aKo de %ida a dicEos equios &materiales que son suscetibles a la corrosion.

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