INGENIERIA DE MANTENIMIENTO

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Corrosión Ing. Osby García S [email protected]

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CORROSION

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  • Corrosin Ing. Osby Garca S

    [email protected]

  • Objetivo General El objetivo de esta sesin es presentar los

    conceptos bsicos referidos al fenmeno de la corrosin en los materiales, y sus efectos como causa de fallas de equipos y componentes. Adems exponer criterios bsicos para efectuar el monitoreo de la corrosin, la proteccin de componentes y estructuras. La discusin de algunos casos especficos.

  • Contenido

    Introduccin.

    Clasificacin de los procesos de corrosin.

    Evaluacin, Monitoreo e Inspeccin de la corrosin.

    Mtodos de prevencin y proteccin de la corrosin.

  • Definicin del fenmeno de corrosin

    Fenmeno espontneo y gradual de deterioro debido al ambiente que circunda al material (metlico o no metlico).

  • Corrosin Se origina por la afinidad del material con el oxgeno, agua, xidos de azufre, dixido de carbono, cidos, etc

    Prdida gradual de las propiedades tecnolgicas del material

    Corrosin atmosfrica: Clasificacin de ambientes

    corrosivos en la Atmsfera industrial (SO2,NOx) Atmsfera marina (sales, brisa, humedad) Atmsfera urbana (CO2, humedad) Atmsfera rural (humedad)

    Inmersin en ambientes naturales (aguas y suelos).

  • INTEGRACION DE LAS CIENCIAS CLASICAS EN EL

    CAMPO DE LA PREVENCION DE LA CORROSION

  • Efectos econmicos pueden ser cuantificados

    Un 25% del acero producido anualmente.

    Italia las prdidas debidas a problemas de corrosin sumaron 20 000 millones de dlares/ ao (1983).

  • Daos directos causados por la corrosin Daos a bienes materiales y como tales pueden ser expresados en unidades monetarias (costos directos):

    - Reconstruccin de estructuras civiles e industriales

    - Mantenimiento y reparacin evaluado como costo del material de

    recambio y de la mano de obra involucrada.

    - Prdidas del producto debidas a corrosin durante su produccin, transporte o almacenamiento.

    - Redundancia productiva para compensar paradas derivados de fenmenos de corrosin.

    - Redundancia de equipos, por ejemplo equipos en "Stand By" para

    minimizar los tiempos de parada.

    - Costo de medidas anticorrosivas en general (productos qumicos, pinturas, revestimientos metlicos , sistemas de proteccin catdica, etc)

  • Daos indirectos a la actividad industrial

    Daos indirectos que no pueden ser aislados, pero pueden tener un efecto social, e industrial (costos indirectos).

    - Prdidas de produccin por instalaciones detenidas y consiguiente inversin improductiva.

    - Renuncia a condiciones operativas, con disminucin del rendimiento y de la productividad.

    - Reduccin de la vida til de las instalaciones y equipos.

    - Contraccin del mercado por la deficiente calidad del producto a causa de corrosin.

  • Daos que afectan al hombre o al patrimonio cultural

    Daos que afectan al hombre o al patrimonio cultural y que son irreparables.

    El riesgo de que la corrosin provoque el evento del dao, debe ser reducida a valores mnimos (Ej. Fugas de productos que contaminen el medio ambiente, muerte de personas por explosin debido a fugas de combustibles, etc)

    La reduccin del riesgo conectado con la corrosin lleva al uso de materiales costosos, a inspecciones ms frecuentes con agravio de los costos directos. Por ej. Se incrementa el costo por las medidas de anticorrosivas, afectando la economa del proceso productivo.

  • EQUILIBRIO DE COSTOS

    La cantidad de costos de corrosin que se pueden evitar obviamente depende de la profundidad de los conocimientos aplicados sistemticamente.

    La nica manera para reducir econmicamente los efectos del deterioro, es disminuir la cintica de la corrosin a un nivel aceptable.

    Es necesario entonces conseguir

    un equilibrio entre el costo de las

    medidas de anticorrosin y su

    eficacia

    La situacin se puede representar mediante un diagrama, en donde la curva I se refiere a los costos de las normas de anticorrosin y la curva II representa el costo de los daos provocados por el proceso de corrosin.

  • COMO AFRONTAR EL PROBLEMA La primera interrogante consiste en determinar la

    morfologa mediante la evaluacin visual, e interpretar las formas y aspectos de ataque, tratando de responder sobre la causa que ha determinado la corrosin.

    La segunda interrogante es definir Cul es la entidad del fenmeno y la magnitud que comprometa la funcionalidad?. Es necesario el estudio del fenmeno en el sitio; por ello la inspeccin debe ser integrada con pruebas de apoyo.

    El ltimo punto es Qu se debe hacer para evitar que el fenmeno corrosivo se repita?, o se mantenga dentro de lmites determinados.

  • CLASIFICACIN DE LOS PROCESOS DE

    CORROSIN

    A. POR EL MEDIO EN QUE SE PRODUCE.

    B. POR LA MORFOLOGA DEL ATAQUE.

  • CORROSIN QUMICA (SECA).

    Reaccin directa del metal con un medio ambiente en ausencia de fase condensada.

    No hay un flujo de corriente elctrica

    Se estudian bajo esta denominacin todos aquellos casos en que el metal reacciona con un medio no inico.

    Cambio en la composicin qumica del metal base, por contacto con gases a alta temperatura (Ej. carburizacin, formacin de fases metlicas de bajo punto de fusin, precipitacin de fases que generan fragilidad en el material).

  • La formacin de ncleos de xidos depende de la presin parcial del oxidante. Influye la textura del xido formado.

    Depende de un proceso de difusin a travs del xido.

    Si el xido es poroso: Libre acceso del oxidante al metal base.

    Si el xido es compacto: El acceso se limita por la dificultad de difusin.

    Se evala la relacin de Pilling-Bedworth: (Relacin de volmenes del xido formado, respecto al metal)

    R > 1 Tendencia a formar xido protector. Pasivacin

    R < 1 No hay proteccin por la capa de xido.

    Adems si R > 2.3 hay un riesgo de agrietamiento por exceso en diferencia de volumen, por lo tanto conviene que sea muy cerca R 1.

  • Ejemplo:

    Corrosin de metales a altas temperaturas durante tratamiento trmico o en condiciones de trabajo. (Formacin de costras).

    Aire y Gases Oxidantes

    Es probablemente la causa ms frecuente de corrosin en los aceros inoxidables en altas temperaturas. El ataque provoca, a partir de una cierta temperatura, la formacin de una espesa costra de xido. Esta es sustancialmente afectada por la composicin de los gases que circulan. Es importante conocer este hecho cuando se hace la eleccin de acero, porque la presencia de sustancias contaminantes eventualmente reduce considerablemente la temperatura de oxidacin.

  • Cajas para tratamiento trmico de cementacin

    (950 C)

    Material: Acero al carbono A 36

    Gases Sulfurados

    Oxidantes - su presencia produce un reduccin de 100 a 200C, en la temperatura de oxidacin del acero inoxidable exento de nquel o con un bajo tenor de este elemento.

    Reductores - estos gases, Ej. H2S, son altamente corrosivos, principalmente a los aceros que contienen nquel. Por este motivo, los aceros inoxidables austenticos no son recomendables para las aplicaciones que implican la presencia de gases sulfurados reductores.

  • Metales Fundidos y Sales Fundidas

    Este ambiente corrosivo acta en la superficie del acero, creando eutcticos de bajo punto de fusin. Se presenta en calderos , reactores qumicos, labes de turbinas a gas.

    Cantidades de pentxido de vanadio u xido de plomo en fase gaseosa, se combinan con las costras y dan una fase de bajo punto de fusin, que produce un lquido que transporta el oxgeno al metal base, y acelera el ataque. En otros casos las costras son permeables al oxgeno y se disuelve en el metal, formando xidos en el metal mismo.

  • Morfologa de ataque

    Corrosin en alta temperatura

    Cambios microestructurales y la aparicin de fases precipitadas.

  • Morfologa de ataque

    Corrosin en alta temperatura

  • Proteccin contra la corrosin seca 1. Usar metales que formen capas protectoras o que

    resistan a la formacin de costras. Influye la textura del xido formado y del proceso de difusin a travs del xido.

    2. El Fe, Ni, Co se oxidan apreciablemente a temperaturas mayores de 538 C. Sin embargo, el Cr, Si, Al tienden a formar costras adherentes (espinelas).

    3. Aleaciones resistentes al calor y refractarios que formen capas NiCr2O4 o bien xidos de Cromo. El contenido de Cromo: %Cr > 12%. (aleaciones inoxidables y refractarias) Inconel, Hastelloy, Nimonic 80, tambin conocidas como superaleaciones.

  • COMPOSICION QUIMICA TIPICA DE SUPERALEACIONES BASADAS EN NIQUEL

    Aleacin %Ni %Cr %Co %Mo %Al %Ti %Nb %C %B %Zr % Otros

    elementos

    Inconel X-750 73,0 18,0 - - 0,8 2,5 0,9 0,04 - - 6,8 % Fe

    Udimet 500 53,6 18,0 18,5 4,0 2,9 2,9 - 0,08 0,006 0,05

    Udimet 700 53,4 15,0 18,5 5,2 4,3 3,5 - 0,08 0,03 -

    Waspaloy 58,3 19,5 13,5 4,3 1,3 3,0 - 0,08 0,006 0,06

    Astroloy 55,1 15,0 17,0 5,2 4,0 3,5 - 0,06 0,03 -

    Rene 41 55,3 19,0 11,0 10,0 1,5 3,1 - 0,09 0,005 -

    Nimonic 80A 74,7 19,5 1,1 - 1,3 2,5 - 0,06 - -

    Nimonic 90 57,4 19,5 18,0 - 1,4 2,4 - 0,07 - -

    Nimonic 105 53,3 14,5 20,0 5,0 1,2 4,5 - 0,2 - -

    Nimonic 115 57,3 15,0 15,0 3,5 5,0 4,0 - 0,15 - -

    B-1900 64,0 8,0 10,0 6,0 6,0 1,0 - 0,10 0,015 0,1 4,0 % Ta

    MAR-M200 60,0 9,0 10,0 - 5,0 2 1 0,13 0,015 0,05 12,0 % W

    Inconel 738 61,0 16,0 8,5 1,7 3,4 3,4 0,9 0,12 0,01 0,10 1,7 % Ta,

    3,6 % W

    Rene 77 58,0 14,6 15,0 4,2 4,3 3,3 - 0,07 0,016 0,04

    Rene 80 60,0 14,0 9,5 4,0 3,0 5,0 - 0,17 0,015 0,03 4,0 %W

  • Proteccin 1. Las piezas de superaleacin sometidas a altas temperaturas de

    trabajo y una atmsfera corrosiva (como en la regin de alta presin de la turbina de motores a reaccin) se recubren con diversos tipos de revestimiento. Se recubren con depsitos por difusin, de materiales que formen xidos compactos (Tungsteno, Aluminio o cermicos) Principalmente dos tipos de proceso de recubrimiento se aplican: proceso de cementacin en paquete y el recubrimiento en fase gaseosa. Ambos son un tipo de deposicin qumica de vapor. En la mayora de los casos, despus del proceso de recubrimiento cerca de la superficie de las piezas, partes estn enriquecidas con aluminio. Ej aluminizado alonizado.

  • CORROSIN ELECTROQUMICA

    ( HMEDA) Son todos los casos donde intervienen procesos electroqumicos entre iones metlicos. Hay en juego transporte de carga elctrica a travs de un medio conductor de 2 especie (electrolito). Se origina por la formacin de micro celdas y macro celdas

    galvnicas de origen variado.

  • Celdas Galvnicas

  • Elementos bsicos de una celda galvnica

    - Zonas andicas: Sobre la cual se produce la disolucin del

    metal.

    - Zonas catdicas: Donde se producen reacciones de reduccin de especies inicas.

    - Un electrolito: Solucin conductora de corriente mediante desplazamiento de iones (Especies qumicas cargadas). Ejemplo: Agua salada, humedad condensada contaminada, suelos hmedos , concreto contaminado.

    - Contacto elctrico entre zonas andicas y catdicas.

    Los mtodos de proteccin buscan eliminar uno de estos elementos para frenar el proceso.

  • PROCESOS DE OXIDO -REDUCCION

    Proceso Andico:

    -Disolucin del metal.

    (M M+ + e-)

    -Paso a estado inico.

    -Liberacin de electrones.

    Proceso Catdico:

    - Consumo de electrones.

    - 2H+ + 2e- H2

    - Reduccin de otras especies qumicas.

    - 1/2O2 + H2 O+ 2e- 2OH-

    Algunos productos qumicos pueden ser usados como indicadores, en base a la reaccin con los iones presentes

  • Potencial de

    electrodo y Serie

    Galvnica

    Debido al paso del metal al estado inico por el proceso de corrosin espontneo, se forma un doble estrato con carga acumulada que define una diferencia de potencial E, entre el metal y el electrolito, denominado potencial de equilibrio.

    El potencial de equilibrio se mide con electrodos de referencia, y su valor vara en el tiempo, por cambios de concentracin, temperatura, etc.

  • Electrodos de referencia

  • Morfologa de ataque

  • Corrosin Uniforme Generalizada Se caracteriza por tener un ataque homogneo sobre toda la superficie metlica, y su penetracin media es igual en todos los puntos. Esto quiere decir que hay una disminucin de espesor constante.

  • Morfologa de ataque Corrosin localizada (Pitting)

  • Corrosin Galvnica

    Unin de metales con distinto potencial electroqumico. Se refiere a la corrosin preferente del miembro ms reactivo, de un par de dos metales que estn en contacto elctrico, en presencia de un fluido conductivo.

  • Corrosin en rendijas - Crevice Las molculas de oxgeno tienen baja solubilidad y escasa intensidad de difusin en soluciones acuosas. Si una parte de la solucin se encuentra en el interior de una rendija, esta porcin pronto quedar agotada en oxgeno. El metal dentro de la rendija, se ver favorecido por la reaccin andica puesto que el metal adyacente en contacto con el resto de la solucin aireada, todava puede experimentar la reaccin catdica del oxgeno.

  • Corrosin Selectiva - Dealeacin

    Dezinficacin

    Porosidad resultante

  • Corrosin selectiva - intergranular

    Franja estrecha de ataque que se propaga a lo largo de los lmites de grano cuando existe una diferencia de potencial entre las fronteras de grano y el resto de la aleacin. La microestructura, muestra el ataque intergranular y el desprendimiento de los granos.

  • Corrosin Graftica (Fundiciones ferrosas)

  • Corrosin Biolgica

    Agua tratada con biocidas, no causa corrosin

    Causado directa o indirectamente por bacterias, algas, moho, hongos; solos o en combinacin. En condiciones anaerbicas (Ej. suelos arcillosos compactados) la corrosin puede ser estimulada por bacterias sulfato reductoras. En condiciones aerbicas el proceso est relacionado con la produccin de metabolitos corrosivos (Ej. cidos sulfrico, carbnico, orgnicos, sulfuro de hidrgeno, etc.) o causado por micro organismos. Caso de la bacteria ferrobacillus ferrooxidans que puede oxidar directamente el hierro.

  • Efectos mecnicos combinados con corrosin Corrosin por esfuerzos (SCC), con presencia de

    agrietamiento inter o transgranular (ej. En latones, caso de fragilidad custica, aceros al carbono en contacto con nitrato de amonio, etc).

    Corrosin Erosin/Cavitacin prdida de masa, con perforaciones (ej, en hlices, impulsores de bombas, camisas de cilindros, etc).

    Corrosin y fatiga casos de colapso intempestivo, rotura

    de componentes (agrietamiento favorecido por presencia de picaduras).

    Corrosin abrasin prdida de masa, rpido deterioro

    de recubrimientos. (ej. Deterioro de perfiles metlicos en torres de transmisin ubicados en el desierto.)

  • Morfologa de ataque Corrosin por friccin - Fretting

    Corrosin en un buje

  • Morfologa de ataque Corrosin bajo tensin-SCC

    Cuando el metal est sometido simultneamente a la accin de un medio corrosivo y tensiones mecnicas de traccin.

  • Morfologa de ataque Corrosin - erosin

  • Morfologa de ataque Corrosin - cavitacin

    1 presin disminuye formando burbujas

    2 presin en aumento

    3 mayor presin

    4 La burbuja implosiona creando un

    micro jet de hasta 500 bar que

    desprende partculas del metal

  • Falla de camisas de cilindro - motor diesel caterpillar 3512

  • Falla de camisas de cilindro -motor caterpillar 3512

    Una picadura puede penetrar la pared del cilindro y permitir fuga del refrigerante hacia el interior de la cmara de combustin. Asimismo, se pueden producir agujeros en la pared del cilindro del monoblock.

  • Posibles fallas en otros componentes del sistema de enfriamiento

  • Morfologa de ataque Corrosin - Fatiga

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    El drill pipe estaba trabajando a 1814 de profundidad en un pozo dirigido de 8300 con una curvatura de aproximadamente 25.

    Las condiciones de operacin del Drill Pipe, as como las caractersticas del lodo de perforacin utilizado son:

    Rotacin: 80 90 rpm Torque mximo: 100 150 lb/pie Espesor de pared: 0.362 NaCl : 4/4.9 %/lb/bbl Bentonita: 1.7/15.5 Presin Bomba: 1400 PSI Contenido de oxgeno: 0.35 ppm

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    Medicin de dimetro

    En la zona de fractura y alrededor a sta, se encuentra una variacin en el dimetro de 1.5 % (dimetro mayor: 128 mm y menor 126 mm). En la figura se muestra la zona del drill pipe que presenta esta variacin de dimetro.

    La figura, muestra la zona con disminucin de dimetro al lado izquierdo de la regleta, cercano a las dos fisuras

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    Medicin de espesores

    La medicin de espesores se ha efectuado utilizando un calibrador

    ultrasnico. Los resultados nos indican una variacin de espesor del 23 %

    respecto al espesor original (9.8 mm), siendo el espesor menor 7.5 mm,

    correspondiente a la zona de fractura en la que se aprecian signos de

    corrosin. El esquema nos muestra los resultados de la medicin de

    espesores.

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    Anlisis macrogrfico

    La pieza muestra 02 agujeros ubicados a 0,57 m del extremo del cople. Estos agujeros tienen su inicio en el interior del tubo y se observa un ensanchamiento hacia el exterior, con signos evidentes de erosin causados por el fluido (lodo de perforacin), al salir a travs de las fisuras Wash out.

    Se muestra los dos agujeros presentes en el Drill Pipe, cercanos al cople (pin),

    se observa erosin de las paredes en el interior de los agujeros.

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    Muestra a ms aumentos el inicio de la

    fisura, coincidente con la base de una

    picadura penetrante. Al lado un pit tipo

    caverna . 100 x

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    La microestructura y propiedades mecnicas del material del drill pipe, son las de un acero bonificado de alta resistencia.

    Las caractersticas del lodo de perforacin (alto contenido de cloruros y presencia de oxigeno disuelto), le dan un carcter de alta corrosividad, con ratio de corrosin de 2.5 mm/ao para el acero al carbono.

    La presencia de pits en el interior de la barra de perforacin, hacen que estas zonas acten como concentradores de esfuerzos, y sea all donde los esfuerzos combinados se amplifiquen ocasionando la fatiga del material en un perodo de tiempo muy corto.

    La falla observada en el drill pipe corresponde a una tpica falla por corrosin-fatiga.

  • ANLISIS DE LA FALLA DE UN DRILL PIPE DE 5 OD

    La falla puede ser eliminada o disminuida reduciendo los esfuerzos cclicos o realizando un severo control de corrosin. En este caso, se debe actuar por el lado del control de la corrosin modificando el ambiente, reduciendo su agresividad, mediante aplicacin de inhibidores, y realizando un control de la cantidad de oxigeno disuelto, agregando sulfito de sodio en exceso y un control del CO2 libre que pueda causar corrosin localizada.

    Los mtodos de inspeccin electromagnticos convencionales, no son muy efectivos para determinar defectos (como fisuras pequeas por ejemplo) en las zonas cercanas a los coples de los drill. Se recomienda por esto realizar adems de la inspeccin magntica, una inspeccin con ultrasonidos utilizando un transductor angular para detectar fisuras y/o grietas.

  • Colapso de un tanque por corrosin

  • Colapso de un tanque por corrosin

  • Corrosin en sistemas de enfriamiento

  • De acuerdo al control de los remanentes y parmetros qumicos, en rgimen de funcionamiento el agua de reposicin pasa por un proceso de desmineralizacin antes de llegar a la torre (usan intercambiadores inicos), lo cual la debe bajar la dureza 0 y dejar muy bajos valores de iones agresivos, entre ellos los cloruros entre 10 a 15ppm. Lo normal es que, debido a los ciclos de concentracin, el remanente de cloruros llegue hasta 60ppm.

    El agua proviene de la torre de enfriamiento, donde es tratada con aditivos. Estos son agregados, dos en la poza y uno en el punto de salida, que alimenta toda la lnea de enfriamiento.

    Corrosin en sistemas de enfriamiento

  • FECHA SOL.

    DISUE

    LTOS

    ALCA

    L. M

    DURE

    ZA

    TOTAL CLOR. pH Fe

    CICLO

    S

    CONC.

    OBSERVACIO

    NES/

    RECOMENDA

    CIONES

    02/06/2011 676 23 20 240 8.05 0.8 6 Faltan purgas.

    30/06/2011 292 60 11 60 8.87 1.5 6

    Parada.

    Controlar

    microorganismo

    s.

    11/08/2011 3162 200 50 1240 8.75 1 4.1 Faltan purgas.

    Presencia de

    algas.

    PARMETROS QUMICOS DEL AGUA DE LA TORRE (ppm)

  • Este tubo corresponde a la lnea de alimentacin de un condensador de tubos de acero inoxidable y de acuerdo a informacin del cliente, es un ASTM A36 grado A de dim. 1 con 24 meses de servicio. Adems, el agua del sistema cuenta con tratamiento qumico mediante aditivos qumicos (dispersante, antioxidante y biocida).

    Teniendo en cuenta que el tubo es un SCH 40, el cual posee un espesor nominal de 3.68 mm como mnimo, la prdida de espesor mximo es de 39% en el punto de mnimo espesor (2.25mm) Vcorr = 28.39 MPY

  • Corrosin en sistemas de enfriamiento

    Tubo de acero inoxidable AISI 316 de dim. Espesor (0.6mm)

    perforado en tres

    aos de servicio.

  • FALLA DE DUCTOS POR CORROSION

  • Falla en Tuberas por corrosin Interna

  • Falla en Tuberas por corrosin Interna

  • DURABILIDAD DEL CONCRETO

    El ACI define la durabilidad del concreto de cemento Prtland, como la habilidad para resistir la accin del intemperismo, el ataque qumico, la abrasin, o cualquier otro proceso o condicin de servicio de las estructuras, que produzca deterioro del concreto. La durabilidad no es un concepto absoluto que dependa solo del diseo de mezcla, sino que est en funcin del ambiente de exposicin y las condiciones de trabajo a las cuales lo sometamos.

    No existe un concreto durable por si mismo, las caractersticas fsicas, qumicas y mecnicas que pudieran ser adecuadas para ciertas circunstancias no necesariamente lo habilitan para seguir siendo durable bajo condiciones diferentes.

  • Causas de deterioro en estructuras de concreto

    Segn el comit 21 del ACI, el deterioro del concreto se produce por:

  • LIXIVIACION Y EFLORESCENCIAS

    La Eflorescencia, son manchas blancas de sales depositadas, que son lixiviadas (lavadas) y eliminadas del concreto y se cristalizan al evaporarse el agua. Una excesiva lixiviacin genera incremento de porosidad, reduccin de la resistencia del concreto y aumenta la vulnerabilidad al ataque qumico.

    El hidrxido de calcio (producto de la hidratacin del concreto) es fcilmente (lixiviado). Los cementos de alto contenido de lcalis son ms propensos a la lixiviacin y ms fciles de deteriorar.

    Composicin:

    Sulfato de sodio en por lo menos un 50% del total, sulfato de potasio, carbonato de sodio , sulfato de calcio, bicarbonato de sodio, carbonato de calcio, silicato de sodio, Sulfato de magnesio.

    Tambin se encuentran otras sales como cloruros o nitratos y sales de vanadio, cromo y molibdeno.

  • ATAQUE QUMICO

    Cada uno de los ataques qumicos, se puede definir como corrosin qumica del concreto, y como resultado se ve afectada la resistencia mecnica integral del material compuesto (concreto).

    : Agregados

    Ataque Qumico afecta : Pasta de cemento (matriz) : Acero de refuerzo

    El concreto puede no necesitar mantenimiento por dcadas (sin recubrimientos), salvo en ambientes fuertemente corrosivos.

    El ataque de qumicos casi siempre ocurre cuando los qumicos estn en solucin. Puesto que estas soluciones pueden penetrar profundamente en el concreto, la produccin de concreto de alta calidad y baja permeabilidad es la primera lnea de defensa.

  • USO DE ADITIVOS IMPERMEABILIZADORES

    Los aditivos reducen la permeabilidad del concreto de varias maneras.

    Permitir el uso de una menor relacin agua/cemento

    Hacer que el concreto se consolide ms fcilmente

    Convertir productos solubles de hidratacin en unos insolubles

    Llenar los vacos dentro de la matriz de la pasta de cemento

    Reducir la contraccin, reduciendo as el potencial de agrietamiento

    El grado en el cual la menor permeabilidad mejora la vida de servicio del concreto en un ambiente de qumicos agresivos, depende en gran medida del tipo de qumicos y su concentracin

  • ATAQUE POR SULFATOS

    El mecanismo de ataque por sulfatos involucra procesos secundarios, pero se ha establecido la correlacin entre el contenido de C3A (aluminato triclcico) del cemento Prtland, y su susceptibilidad al ataque.

    El mecanismo aunque de relativa complejidad implica 3 etapas:

    El material finalmente pierde cohesin y resistencia, se desmorona.

    Cuando el ataque es por el cido sulfrico, se da la posibilidad a otras

    reacciones que disuelven la pasta de cemento, descalcificando por la

    lixiviacin.

  • FACTORES QUE FAVORECEN LA CORROSIN

    POR SULFATOS

    Corrientes de aguas subterrneas.

    El incremento de temperatura aumenta la velocidad de reaccin.

    Oscilacin del nivel fretico (accin de mojado y secado alternado).

    Zona de evaporacin (ascensin capilar) causa descascaramiento del concreto sobre el nivel del suelo.

    Por difusin (favorecido por bajos espesores de recubrimiento).

  • EVALUACION DE LA AGRESIVIDAD DE LOS TERRENOS, EN RELACION CON ESTRUCTURAS DE CONCRETO.

    La evaluacin se realiza en laboratorio sobre muestras de terreno, a las cuales se determina mediante tcnicas de anlisis: el pH, la acidez total, el contenido de in sulfato, el contenido de cloruros, el contenido de sulfuros, contenido de in magnesio, y el contenido de in amonio

    Adems se determina si en el terreno hay presente agua subterrnea.

  • CORROSIN POR SULFATOS

  • ATAQUE POR SUSTANCIAS ACIDAS

    Los cidos atacan las bases y las sales bsicas -formadas por la hidratacin del cemento, deteriorndolo por la formacin de sales solubles y procesos de disolucin que eliminan el hidrxido de sodio. Los parmetros que gobiernan el ataque estrictamente cido son la fuerza del lcali y su concentracin, vale decir el valor del Ph.

    las aguas cidas de reducido pH, menor de 4.5, atacan fuertemente los concretos. Cualquiera que sea el cemento utilizado.

    En la prctica puede estimarse que ningn cemento portland resiste la accin de aguas con Ph inferior a 4.

    De otro lado los cementos portland corrientes resisten sin mayor dao la accin de aguas con valores de Ph superior a 6.

  • CRISTALIZACION DE SALES

    Las sales pueden causar dao al concreto al desarrollar presiones por el crecimiento de cristales . Esto ocurre cuanto el concreto es colocado en contacto con aguas que contienen considerables cantidades de slidos disueltos. Las sales pueden permear dentro del concreto y cristalizar en los poros como sales luego que se concentran por evaporacin.

    Repetida evaporacin ocasiona que los depsitos de sales crezcan en un punto donde causan agrietamiento. Esto se observa por ejemplo en regiones donde hay fluctuacin del nivel de agua en la zona de marea en estructuras marinas. La cristalizacin expansiva de ciertas sales, la corrosin eventual de las armaduras, con expansin del concreto y tambin las variaciones de clima

    En estructuras en contacto con aguas subterrneas ricas en sales, la capilaridad permite que las sales alcancen varios centmetros sobre el nivel del agua. El dao se observa generalmente sobre el nivel del suelo.

  • ACCION DEL AGUA DE MAR

    El ataque del agua de mar corresponde a la de las sales disueltas, principalmente cloruros y sulfatos sobre los constituyentes del cemento. Las reacciones caractersticas en el ataque se presentan sobre el hidrxido de sodio y el aluminato triclcico.

    En inmersin total al ataque es fundamentalmente qumico por accin de sulfatos y cloruros.

    En inmersin alternada o semi-inmersin el ataque es de carcter fsico y qumico debido a la accin mecnica de las olas, al fenmeno de contraccin y evaporacin alternada que lleva a la fisuracin en la zona de marea.

  • CORROSION DEL ACERO DE REFUERZO

    El fenmeno ms daino desde el punto de vista de la durabilidad, es el de la corrosin de las armaduras (en el caso del concreto armado). Este fenmeno de origen electroqumico, tiene su origen en la disminucin de la capacidad del concreto de proteger las barras de acero frente a la corrosin, esta disminucin puede deberse a varios factores, pero los dos ms importantes son la carbonatacin y el ataque por cloruros.

  • CARBONATACION DEL CONCRETO

    Es la prdida de pH que ocurre cuando el dixido de carbono atmosfrico reacciona con la humedad dentro de los poros del concreto y convierte el hidrxido de calcio con alto pH a carbonato de calcio, que tiene un pH ms neutral Por qu es un problema la prdida de pH? Porque el concreto, con su ambiente altamente alcalino (rango de pH de 12 a 13), protege al acero de refuerzo contra la corrosin. Esta proteccin se logra por la formacin de una capa de xido pasivo sobre la superficie del acero que permanece estable en el ambiente altamente alcalino.

  • La realcalinizacin es una tcnica bastante nueva que pretende restaurar la alta alcalinidad del recubrimiento de concreto extrayendo electroqumicamente un qumico con alto contenido de pH en la estructura. Con frecuencia se emplean recubrimientos anticarbonatacin para detener efectivamente el avance del "frente de carbonatacin", y estn especficamente diseados para detener el ingreso del dixido de carbono. Los recubrimientos anticarbonatacin deben ser recubrimientos respirables, que puedan obtenerse en variedades rgidas o capaces de puentear grietas en un recubrimiento.

    CARBONATACION DEL CONCRETO

  • El ESPESOR DEL RECUBRIMIENTO

  • ATAQUE POR ION CLORURO

    Los iones cloruro, rompen la capa de pasivacin del acero embebido en concreto. Adems, reducen la zona de pasivacin.

    Genera un ataque cido autoestimulante causando un ataque localizado (picaduras) o agrietamiento bajo tensin.

  • Contenido de cloruros

  • Deterioro en estructuras de concreto armado

  • EVALUACION DE LA CORROSION

    Se debe tener cuenta adems de la morfologa; la

    intensidad de corrosin en trminos de variacin de peso

    por unidad de superficie y por unidad de tiempo; o bien en

    trminos de velocidad de corrosin considerada como

    penetracin del proceso corrosivo en la masa metlica en la

    unidad de tiempo.

    En el primer caso: (g/m2 - da) o bien (mg/dm2 - ao)

    En el segundo caso: (mm/ao) o (mils por ao mpy).

    El segundo mtodo de medida es independiente de la

    extensin de la superficie, y proporciona datos fcilmente

    comparables para materiales diversos

  • VARIACION DE LA CORROSION EN EL TIEMPO

    La variacin en el tiempo depende de factores electroqumicos y fsicos que intervienen durante el proceso de corrosin.

    Cuatro comportamientos tpicos:

    I) Proceso a velocidad constante: Adelgazamiento de las paredes de un recipientes. Es posible prever la vida del equipo. P ej.disolucin de hierro en cido clorhdrico. II) Proceso autoestimulante: P ej. la intervencin de hidrlisis de los productos de corrosin del hierro en (FeCl3) en el caso de corrosin marina, que produce acidez libre a contacto con el metal. III) Proceso autofrenante: P.ej. intervencin de alcalinidad producida por proceso catdico de reduccin de oxgeno que puede provocar la precipitacin de sales calcreas sobre las paredes internas de tuberas. IV) Proceso con pasivacin de la superficie del metal. intervencin de fenmenos de pasividad, que modifican el estado qumico de la superficie del metal. El proceso de corrosin asume despus de cierto perodo de tiempo, velocidad prcticamente nula.

  • Con frecuencia son necesarias pruebas de laboratorio o en campo en el cual se ha producido el fenmeno de corrosin, a fin de recoger los elementos de juicio para responder a la pregunta.

    Cuando el fenmeno no est presente, deben indicarse en fase de diseo, los materiales o condiciones para que los fenmenos corrosivos no se produzcan, o se mantengan dentro de lmites prefijados. En este sentido datos bibliogrficos y datos prcticos de experiencias recogidas sirven para efectuar un examen preliminar del problema

  • MONITOREO DE LA CORROSION Es la adopcin de un sistema de control continuo de la

    corrosin.

    Justificacin:

    - Posibilidad de programar las inspecciones y las intervenciones de mantenimiento.

    - Posibilidad de prevenir el inicio de problemas de corrosin.

    - Posibilidad de evitar paradas no programadas.

    - Mayor confiabilidad de las instalaciones

    - Mejor utilizacin de los materiales empleados en la construccin de las instalaciones.

    - Mejores controles de los parmetros de proceso y posibilidad de individualizar los malos funcionamientos de las instalaciones.

  • SISTEMA DE MONITOREO

    SELECCIN DEL SISTEMA

    La seleccin del sistema involucra no slo la eleccin de la tcnica idnea al ambiente especfico, en el cual van instaladas las sondas de medida, sino tambin las caractersticas que las sondas deben tener con relacin a los parmetros de proceso tales como presin y temperatura.

    SELECCION DE LOS PUNTOS

    BAJO CONTROL

    El significado de las medidas depende del punto en el que stas son efectuadas. Son fuertemente influenciadas por las condiciones trmicas y fluidodinmicas, que pueden variar de punto a punto en las instalaciones.

    Se necesita disponer de un nmero de sensores suficientemente elevado. Cualquier sistema de monitoreo mide la corrosividad del fludo en el momento de la medida, en el punto en el cual est colocada la sonda, la extrapolacin debe ser efectuada con mucha cautela

  • CLASIFICACION DE LOS METODOS DE VIGILANCIA

  • CLASIFICACION DE LOS METODOS DE VIGILANCIA

  • SONDAS LPR

  • MEDIDAS DEL POTENCIAL ELECTROQUIMICO

  • MEDIDAS DEL POTENCIAL ELECTROQUIMICO

  • CLASIFICACION DE LOS METODOS DE VIGILANCIA

  • MEDIDAS DE PERDIDA DE PESO - CUPONES

    Es la ms tradicional de las tcnicas de medida y se basa

    en la medida de la prdida de peso de probetas testigo de

    forma y dimensiones adecuadas (con superficie conocida),

    que vienen insertadas en la instalacin por medio de un

    porta probetas y puestas en contacto con el medio

    corrosivo.

  • Ratio de corrosin del zinc en la atmsfera

  • PLAN DE INSPECCION

  • CLASIFICACION DE LAS TECNICAS DE INSPECCION

  • INSPECCION DEL DETERIORO

  • INSPECCION DEL DETERIORO

  • Magnetic Flux Leakage (MFL)

    Es un mtodo electromagntico de END usado para detectar corrosin, picaduras y prdida de

    espesores de pared en tuberas de acero. Magnetos permanentes son usados para magnetizar

    la tubera de acero, y los cambios en el campo magntico son grabados y analizados. El flujo

    magntico es uniforme cuando no hay defectos en la pared de la tubera. Si hay algn defecto

    presente interno o externo, como picaduras, corrosin u otras formas de dao, se presenta

    distorsin del flujo, que es medida por sensores de efecto Hall.

    Tcnica LFET(Low Frequency Electromagnetic Technique LFET)

    Esta tcnica no utiliza imanes permanentes, como en la tcnica de Fuga de Flujo Magntico

    (Magnetic Flux Leakage MFL). Puede realizar los barridos de inspeccin a travs de recubrimientos y capas de xido fuertemente adheridas al fondo. El sistema es ligero, operado

    con bateras y porttil.

    En las inspecciones de fondos de tanques mediante el uso de END. Este equipo se usa para explorar las planchas del fondo con objeto de detectar zonas de corrosin tanto en la cara

    superior (visible), como en la cara inferior (oculta) del fondo del tanque. Las reas

    identificadas con el equipo se marcan y verifican con ultrasonidos.

    El mtodo es basado en las experiencias y determina el estado y condiciones del fondo,

    bueno, intermedio, o pobre del estado de corrosin activa, en orden de determinar si son

    necesarias otros inspecciones y reparaciones internas. Es una herramienta muy efectiva y

    econmica de mantenimiento y su planeacin para un programa de inspeccin.

  • METODOS DE PREVENCION Y PROTECCION DE

    LA CORROSION

    El primer sistema de prevencin y proteccin anticorrosiva radica

    principalmente en la fase inicial del proyecto durante la fase de diseo

    y seleccin de materiales que sern empleados en la ejecucin de una

    determinada parte o equipo de una instalacin.

    Despus mediante controles en todas las fases desde la compra de

    materiales, conservacin, construccin y montaje hasta la puesta en

    funcionamiento de la instalacin.

    Posteriormente durante toda la vida operativa de la instalacin con un

    control de los factores de corrosin (incluso durante las etapas de

    parada y arranque) y de las condiciones de los materiales mediante un

    mantenimiento programado que permita la sustitucin o reparacin de

    las partes que por alguna razn van fuera de uso.

  • PREVENCIN Y CONTROL CONTRA LA CORROSIN

  • PLAN DE PREVENCIN Y CONTROL DE LA

    CORROSION

    1.-Poner especial cuidado en el diseo Algunos fenmenos de corrosin tienen su origen debido a situaciones particulares (intersticios, cavidades de recojo de descargas), esfuerzos mecnicos y trmicos

    2.-Eleccin de materiales Durante la fase de proyecto de la instalacin, teniendo en cuenta experiencias anteriores, bibliografa especializada, etc

    3.-Eleccin de los mtodos de proteccin Durante la fase de proyecto e incluso sobre estructuras preexistentes, en funcin de la naturaleza de los materiales utilizados y de los ambientes corrosivos

  • 4.-Mantenimiento Efectuado mediante inspecciones de periodicidad pre-establecida, dependiendo de la severidad de las condiciones de funcionamiento de la instalacin. Ser siempre de gran utilidad el recurrir a medios fsicos no destructivos.

    5.-Planificar la intervencin oportuna Es necesario saber que hacer en caso de averas: que se debe cerrar o dnde se debe hacer un "By Pass"; que cosa se debe sustituir y como reparar en tiempos breves.

  • PREVENCION

    Es posible:

    Definir el ambiente corrosivo - las partes ms esforzadas

    en cada momento de la vida de la instalacin y evaluar la

    oportunidad de modificar las variables operativas para

    hacer menos agresivo el ambiente.

    Efectuar la eleccin de los materiales en relacin con el

    grado de confiabilidad requerido, al costo, a la duracin y a

    las facilidades de aprovisionamiento.

    Precisar el diseo y las modalidades de construccin de los

    equipos (Por ejemplo sobre espesores de corrosin, etc)

  • ELECCIN EFECTIVA DE MATERIALES

    El proyectista debe estar en grado de elegir los materiales de

    modo que trabajen en condiciones de deterioro despreciable o

    gradual de manera que permita una vida operativa en

    condiciones de seguridad de ejercicio.

    No existen reglas generales que permitan cuantificar en

    trminos de velocidad de ataque, solo indicaciones generales.

    Criterios bsicos tomados de conocimientos de base de los

    fenmenos corrosivos y el comportamiento de los materiales.

    Criterios tecnolgicos sugeridos por experiencia acumulada y

    obtenibles de bibliografa especializada.

    Criterios de "Know How" adquiridos sobre instalaciones

    piloto.

  • PREVENCION EN LA ETAPA DE DISEO

    MECANICO Evitar el contacto entre materiales metlicos de diferente

    nobleza, ms si el metal menos noble tiene menor rea.

    Evitar el contacto con materiales no metlicos absorbentes

    que puedan crear condiciones locales de humedad elevada

    o contacto con sustancias que a alta temperatura puedan

    dar vapores corrosivos (plstico, pegamentos, etc).

    Se ha de evitar la presencia de concentracin de esfuerzos

    o fatigas.

    Evitar causas de turbulencia evitando ngulos vivos o

    cambios bruscos de seccin o de la direccin de fluidos

  • PREVENCION EN LA ETAPA DE DISEO MECANICO

    Se debe de poner atencin a fin de evitar en lo posible detalles

    como intersticios entre superficies acopladas, espacios muertos

    donde no haya uniformidad por recambio en lquidos o donde

    una evaporacin pueda concentrar una solucin agresiva, zonas

    de acumulacin de productos de corrosin. Por ejemplo se debe

    preferir uniones soldadas en vez de aquellas atornilladas.

  • PREVENCION EN LA ETAPA DE MONTAJE

    En la fase de montaje debido a las operaciones

    mecnicas y trmicas, pueden alterarse la

    estructura de los materiales y sus condiciones

    superficiales que pueden daar los

    revestimientos; o bien se pueden cometer

    errores por mala identificacin de los

    materiales suministrados o por suministro de

    materiales que no son los solicitados.

  • PREVENCION EN LA ETAPA DE

    ALMACENAMIENTO

    Algunas problemas de corrosin tienen su inicio en el perodo de almacenamiento antes del montaje, al exponer a los materiales, al ambiente sin ninguna proteccin,. Pueden darse casos de corrosin general o localizada. La proteccin ms simple en el caso de tubos, para la superficie interna es aquella de tapar los tubos con tapas plsticas, algunos tienen revestimientos temporales y otros son zincados.

    En el caso de equipos sometidos a pruebas hidrulicas, es necesario controlar el tipo de agua empleada y asegurarse de eliminar toda el agua y humedad antes de su almacenamiento.

  • PREVENCION DURANTE LA VIDA

    OPERATIVA

    Se efecta mediante controles sobre el ambiente y sobre materiales.

    Mantener controlados las condiciones de temperatura, concentracin

    de las especies presentes, contenido de oxgeno, condiciones de flujo

    evitando en lo posible las heterogeneidades.

    En el caso de empleo de inhibidores cuidar la concentracin. En el

    caso de aplicar proteccin catdica, cuidar la tensin respecto a

    electrodos de referencia, el nivel de corriente.

    Durante las paradas se deber eliminar toda solucin agresiva,

    proceder a un lavado y drenaje. Los drenajes son puntos importantes

    que deben ser bien diseados para evitar que sustancias agresivas an

    en pequeas cantidades, se concentren debido a evaporacin o formen

    sedimentos durante las paradas.

  • CORRECCIONES AMBIENTALES

    Modificar caractersticas qumicas fundamentales del

    ambiente para disminuir velocidad de corrosin.

    Por ejemplo, la alcalinizacin del agua de calderas, correccin

    del pH para modificar el poder incrustante de las aguas.

    Uso de Inhibidores:

    Se reduce agresividad del medio aadiendo pequeas

    cantidades de sustancias qumicas. Los cromatos y nitratos

    tienden a pasivar el hierro en medios cidos, aunque la

    presencia de aniones agresivos como cloruros, bromuros y

    sulfatos, puede romper esta pasividad ocasionando ataque

    localizado.

  • PROTECCION CATODICA

    Es un mtodo de proteccin de estructuras metlicas sujetas a corrosin hmeda, se basa en un principio electroqumico.

    Es aplicada para la proteccin de los metales especialmente en ambientes naturales (aguas y terrenos) y recientemente en concreto armado.

    Se ha desarrollado al incrementarse la cantidad de tuberas de acero dedicadas al transporte de combustibles (lquidos y gaseosos) bajo presin y con las instalaciones submarinas de yacimientos petroleros en el mar.

    La proteccin catdica representa una alternativa menos costosa para la proteccin del acero en ambientes

    naturales.

  • CORROSIVIDAD DEL TERRENO SEGN LA RESISTIVIDAD ELECTRICA

    Resistividad Ohm - cm Corrosividad

    10000 No agresivo

  • PROTECCION CATODICA

    PRINCIPIO BASICO Se basa en un principio termodinmico y electroqumico. Busca

    eliminar totalmente las reas andicas en la estructura que se desea proteger, llevndola a la condicin de inmunidad dentro del medio en la que est expuesta. Requiere la inyeccin de una corriente continua externa que fluye desde el ambiente hacia el material que se intenta proteger y provoca una polarizacin (desplazamiento del potencial de corrosin) en direccin hacia comportamiento catdico de la estructura.

    La estructura funciona como ctodo , mediante un segundo electrodo que funciona como nodo. Para que sea posible este paso de corriente es necesario que el ambiente sea dotado de una apreciable capacidad de conduccin elctrica.

    Es necesario conocer el comportamiento del material en dicho medio.

  • POLARIZACION CATODICA

    Diagrama Pourbaix del fierro

  • DISPOSITIVOS PARA PROTECCION CATODICA

    a) Proteccin con corriente impresa

    Emplea una fuente elctrica que convierte la tensin alterna en tensin continua cables elctricos de conexin nodos insolubles de un material muy resistente a la corrosin (por ejemplo titanio o niobio - platinado, grafito, fierro-silicio, xido de titanio-MMO, magnetita, etc).

    La corriente puede ser prefijada o ajustada automticamente en base a la seal de potencial tomada respecto a un electrodo de referencia. El potencial debe ser mantenido dentro de un intervalo prefijado. Los alimentadores funcionan con voltajes de entre 10 a 60 Voltios y corrientes de unos pocos a algunos cientos de amperios.

  • Proteccin con corriente impresa

  • PROTECCION POR CORRIENTE IMPRESA (Fondo de tanques)

  • Proteccin con corriente impresa (Fondo de tanques)

  • DISPOSITIVOS PARA PROTECCION CATODICA

    b) Proteccin catdica con nodos de sacrificio

    Se basa en un acoplamiento galvnico directo, entre el

    material andico y la estructura protegida. El nodo puede

    estar constitudo por un lingote de metal activo atravesado

    por una varilla o soporte de fierro el cual es soldado a la

    estructura .

    Otro tipo de conexin por ejemplo en estructuras

    enterradas puede llevar una caja de conexiones externa que

    permite la verificacin de la corriente proporcionada por el

    nodo.

  • PROTECCION CON ANODOS DE SACRIFICIO

  • MATERIALES ANDICOS

  • MEDICIONES DE POTENCIAL EN

    TUBERAS - CIPS

  • USOS DEL ZINC COMO MATERIAL DE

    PROTECCIN

  • USOS DEL ZINC COMO MATERIAL DE

    PROTECCIN

  • USOS DEL ZINC COMO MATERIAL DE

    PROTECCIN

  • USOS DEL ZINC COMO MATERIAL DE PROTECCIN

  • PROTECCION MEDIANTE LA APLICACIN

    DE CAPAS DE RECUBRIMIENTO

    El aplicar sobre la superficie una capa de materiales resistentes a la corrosin (Proteccin pasiva), es uno de los mtodos ms eficaces para la proteccin de los materiales frente a la degradacin ambiental.

    Existen diferentes mtodos por ejemplo recubrimientos metlicos, esmaltados, revestimientos orgnicos, pinturas y barnices.

  • PROTECCION MEDIANTE LA APLICACIN

    DE CAPAS DE RECUBRIMIENTO

    La proteccin pasiva requiere un completo aislamiento metal - medio ambiente corrosivo, remarcando que el recubrimiento debe estar libre de defectos (discontinuidades), por ejemplo porosidades o defectos por deterioro mecnico. Como esto es difcil de conseguir, se recurre generalmente a la aplicacin de una pelcula que adems de recubrir tenga una accin de proteccin activa por ejemplo de inhibicin o de proteccin catdica.

  • PROTECCION CON ESTRATOS METALICOS a) Placado

    Es la aplicacin de un material resistente a la corrosin por ejemplo

    aleaciones del tipo Hastelloy o aceros inoxidables, sobre acero al carbono,

    durante las fase de laminacin en caliente creando una continuidad

    cristalogrfica en los metales.

    b) Revestimientos metlicos delgados

    La aplicacin de recubrimientos metlicos por deposicin permite obtener costos modestos y un buen grado de proteccin, considerando la posibilidad de aplicarlo sobre formas complejas empleando una modesta cantidad de material en el recubrimiento.

    El grado de proteccin depende del espesor del recubrimiento, compacto, adherente y libre de defectos que comprometan la continuidad. A menos que el metal empleado resulte andico frente al metal base, en cuyo caso se obtienen incluso condiciones de proteccin catdica, condicin que puede invertirse dependiendo de las condiciones ambientales.

  • RECUBRIMIENTOS POR METALES FUNDIDOS

    Las metodologa incluyen el recubrimiento por

    deposicin en caliente por inmersin del metal base,

    en el metal de proteccin en estado lquido o bien

    mediante la aplicacin por "spray" o al plasma. Casi

    siempre se emplean metales de bajo punto de fusin

    como el zinc (zincado), estao, aluminio.

    Los recubrimientos obtenidos por stos

    procedimientos son del orden de 10 a 50 m (20 - 50

    g/m2)

  • CONDICION PARA LA FORMACION DEL RECUBRIMIENTO

    La condicin necesaria para la formacin del recubrimiento adherente es la

    formacin de una unin metlica (formacin de una aleacin) en la interfase.

    En el caso de la aplicacin de zinc y estao no es complicado y basta asegurar

    la baabilidad del metal base mediante un desengrase y decapado profundo de

    la superficie.

    En el caso de insolubilidad del metal fluido en el metal base se recurre a la

    aplicacin de capas intermedias que funcionan como estratos de ligamen (por

    ejemplo capas de estao o de antimonio sobre el fierro).

    Se ha de controlar en stos casos el espesor de la capa de anclaje, ya que en el

    caso de que tenga caractersticas de fragilidad puede provocar el

    desprendimiento del recubrimiento.

  • DEPOSITOS POR SPRAY" O POR

    PLASMA La deposicin por "spray" o por plasma se realiza proyectando el metal en

    estado lquido en forma de pequesimas gotas sobre el material a recubrir.

    Es importante el mtodo ya que permite la aplicacin "in situ" de

    estructuras ya armadas, la mayor dificultad est en el anclaje del metal de

    recubrimiento y la formacin de depsitos porosos, por ello normalmente

    se emplean slo con metales andicos respecto al metal base.

  • ELECTRODEPOSICION (depsitos galvnicos)

    Aplicacin de estratos metlicos por va electroltica, tiene sus ventajas respecto a la deposicin en caliente.

    Produce recubrimientos de espesor ms controlable y requiere equipos ms simples.

    Pueden hacerse incluso aplicaciones en el sitio" mediante la tcnica de tampn andico, embebido del electrolito del metal a depositar.

    No provoca cambios por tratamientos trmicos de la pieza.

  • PROCESOS DE ELECTRODEPOSICION

    El inconveniente es que los estratos pueden ser muy delgados o presentar

    mucha porosidad, dependiendo mucho de su anclaje sobre la superficie del

    metal. Otros factores importantes son la composicin de los baos galvnicos

    y parmetros de operacin (temperaturas, densidad de corriente, pH, etc). Es

    de particular importancia la preparacin superficial previa del metal base,

    requirindose tratamientos de desengrase, arenado, decapado, neutralizados,

    etc).

  • Cmo elegir el mtodo de aplicacin?

    La eleccin de un mtodo u otro de aplicacin

    (electrodeposicin, depsitos en caliente, etc)

    dependen en gran medida del uso al cual el

    material ser destinado. Por ejemplo si se

    requieren pequeos espesores, se prefieren los

    recubrimientos electrolticos, en el caso de

    empleos con sustancias ms agresivas se

    prefieren los recubrimientos en caliente.

  • IMPERFECCIONES EN LOS

    RECUBRIMIENTOS Cuando el recubrimiento metlico es continuo y uniforme

    la proteccin es completa y la velocidad de corrosin es similar a la que tendra el metal del recubrimiento; en cambio en presencia de discontinuidades, se realiza la posibilidad de formar macroelementos galvnicos en cortocircuito entre el metal del recubrimiento y el metal recubierto cuyo funcionamiento puede generar un efecto estimulante o protectivo del metal base, en el caso que el recubrimiento sea andico respecto al metal base.

  • CAUSAS DE LAS IMPERFECCIONES

    Dependen de factores propios a los procesos de fabricacin o factores de servicio. Por ej. donde el metal no se ha depositado o lo hizo bajo forma porosa o poco adherente debido a caractersticas propias del proceso (ejemplo densidades de corriente no apropiadas en la electrodeposicin).

    En general se deben a la presencia de sustancias extraas difcilmente eliminables; por ejemplo inclusiones, restos de lubricantes.

    Gases como el hidrgeno formado por hidrlisis de algunos detergentes o por reaccin de los cidos de decapado, pueden provocar un desprendimiento de la interfase.

    Razones geomtricas pueden influir en una falta de depsito de metal cuando se efectan recubrimientos electrolticos. Las lneas de corriente llegan con dificultad a algunas zonas (incluso dependiendo de caractersticas electroqumicas del bao galvnico).

  • USOS DEL ZINC COMO RECUBRIMIENTO DE

    PROTECCIN

    Proteccin contra la corrosin atmosfrica en estructuras

    metlicas areas

  • ACERO ZINCADO

  • APLICACIN EN ESTRUCTURAS

    MARINAS O COSTERAS