MSc. Ing. Q. Sandra Ninett Ramírez Flores

TIPOS DE CORROSIÓN

CORROSIÓN

La corrosión es la oxidación de los metales, debido

a un ataque destructivo del medio por reacciones

QUÍMICAS o ELECTROQUIMICAS.

CORROSIÓN POR REACCIÓN QUÍMICA (OXIDO

REDUCCIÓN)

Deterioro de un material a consecuencia de un ataque

electroquímico por su entorno.

Dependerá de:

• la pieza manufacturada

• El ambiente

• El agua

TIPOS DE CORROSIÓN QUÍMICA

- Lixiviación selectiva:

Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión

grafítica del hierro fundido gris ocurre cuando el hierro se

diluye selectivamente en agua o la tierra y desprende

cascarillas de grafito y un producto de la corrosión, lo cual

causa fugas o fallas en la tubería. (el hierro fundido gris,

aleación de Fe y FeC3, saturado de carburo de hierro).

- Disolución y oxidación de los materiales

cerámicos.

Pueden ser disueltos los materiales cerámicos

refractarios que se utilizan para contener el metal

fundido durante la fusión y el refinado por las

escorias provocadas sobre la superficie del

metal.

Materiales cerámicos: Son los que se obtienen de

las arcillas. Se trata de materiales durables,

comparables a los materiales pétreos. Presentan un

buen comportamiento aislante e ignífugo(protege

contra el fuego) así como una baja susceptibilidad a

ataques químicos. Se dividen en permeables o

porosos, por ejemplo los ladrillos, tejas o bovedillas;

impermeables o compactos, como son la porcelana

o el gres (pasta cerámica); y los vitrificados, que

corresponden a los vidrios.

Entre sus debilidades podemos destacar su

fragilidad ante los sulfatos, la acción del hielo,

los cambios dimensionales y las eflorescencias

(se reducen a polvo por si mismos).

CORROSIÓN DE VIDRIOS

DISOLUCIÓN Y OXIDACIÓN DE LOS

MATERIALES CERÁMICOS.

- Ataque químico a los polímeros

Los plásticos son considerados resistentes a la

corrosión, estos resisten muchos ácidos, bases y

líquidos orgánicos pero existen algunos

solventes agresivos a los termoplásticos, es decir

las moléculas del solvente más pequeñas

separan las cadenas de los plásticos provocando

hinchazón que ocasiona grietas.

Cuando se habla de polímeros conductores,

en realidad se trata de polímeros oxidados.

La oxidación supone la generación de

radical-cationes o dicationes a lo largo de la

cadena polimérica.

ATAQUE QUÍMICO A LOS POLÍMEROS

Los agentes antioxidantes son inhibidores de la

oxidación, se trata de compuestos orgánicos de

diferentes composiciones para ralentizar la

degradación oxidativa de los polímeros. Debemos

diferenciar entre antioxidantes primarios que

protegen el plástico en la aplicación final y

antioxidantes secundarios que son necesarios

durante el procesamiento de plásticos.

ADITIVOS ANTIOXIDANTES

CORROSIÓN DEBIDA A REACCIONES

ELECTROQUÍMICAS (OXIDACIÓN)

Tendencia general que tienen los materiales de buscar su

forma mas estable o de menor energía interna.

La velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna

medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en

contacto con el metal y de las propiedades de los metales

en cuestión.

- Celdas de composición

Se presentan cuando dos metales o aleaciones,tal es el caso de cobre y hierro forma una celdaelectrolítica. Con el efecto de polarización de loselementos aleados y las concentraciones delelectrolito.

Por su costo y propiedades mecánicas, el hierro yel acero son los materiales mas usados enconstrucción industrial. Desafortunadamente,estos materiales son los más propensos a lacorrosión

CORROSIÓN DEL HIERRO Y SUS ALEACIONES

CELDAS DE COMPOSICIÓN

- Celdas de esfuerzo

La corrosión por esfuerzo se presenta por acción

galvaniza pero puede suceder por la filtración de

impurezas en el extremo de una grieta existente.

La falla se presenta como resultado de la

corrosión y de un esfuerzo aplicado, a mayores

esfuerzos el tiempo necesario para la falla se

reduce.

CORROSIÓN POR ESFUERZO

- CORROSIÓN POR CAVITACIÓN

Es el fenómeno por el que la cavitación arranca

la capa de óxido (resultado de la pasivación)

que cubre el metal y lo protege, de tal forma

que entre esta zona (ánodo) y la que

permanece pasivada (cubierta por óxido) se

forma un par galvánico en el que el ánodo (el

que se corroe) que es la zona que ha perdido

su capa de óxido y la que lo mantiene (cátodo).

La cavitación es, en la mayoría de los casos,un suceso indeseable. En dispositivos comohélices y bombas, la cavitación puede causarmucho ruido, daño en los componentes y unapérdida de rendimiento.

La cavitación puede dañar casi cualquiermaterial. Las picaduras causadas por elcolapso de las cavidades producen un enormedesgaste en los diferentes componentes ypueden acortar enormemente la vida de labombas o hélices.

- Corrosión por oxígeno

Este tipo de corrosión ocurre generalmente en

superficies expuestas al oxígeno diatómico

disuelto en agua o al aire, se ve favorecido por

altas temperaturas y presión elevada ( ejemplo:

calderas de vapor). La corrosión en las máquinas

térmicas representa una constante pérdida de

rendimiento y vida útil de la instalación.

Implosión de una caldera corroída

Corrosión por oxígeno

La corrosión acrecentada por oxígeno será la más

prevaleciente en acoples, con pocos casos que

ocurren en resaltos de varillas. La corrosión

acrecentada por oxígeno se ve raramente en el

cuerpo de la varilla. De hecho, la corrosión

acrecentada por oxígeno agresiva puede

desgastar los acoples sin dañar las varillas de

bombeo en cualquier lado.

La picadura es usualmente somera, con fondo

plano y esparcida en su base con la tendencia

de una picadura para combinarse con otra.

Las tasas de corrosión aumentan a la vez que

aumentan las concentraciones del oxígeno

disuelto.

Estos son ejemplos de corrosión acrecentada por oxígeno. la

muestra de acople a la izquierda es un ejemplo de los efectos

de la corrosión por CO2 ampliada por oxígeno (izquierda),

corrosión por H2S (en el medio) y corrosión por cloruro

(derecha)

Estas varillas exhiben los efectos de corrosión por

CO2 acrecentada por oxígeno cerca del resalto

(izquierda) y la corrosión por CO2 en el cuerpo de la

varilla(derecha).

Corrosión interna en calderas

- Corrosión microbiológica

Es uno de los tipos de corrosión electroquímica.

Algunos microorganismos son capaces de causar

corrosión en las superficies metálicas

sumergidas. Se han identificado algunas

especies hidrógeno-dependientes que usan el

hidrógeno disuelto del agua en sus procesos

metabólicos provocando una diferencia de

potencial del medio circundante. Su acción está

asociada al pitting (picado) del oxígeno o la

presencia de ácido sulfhídrico en el medio.

La corrosión microbiana se refiere a la corrosión

provocada por la presencia y / o actividades de

los microorganismos en las biopelículas de la

superficie del material corrosivo.

La mayoría de los materiales, incluyendo

metales, polímeros, vidrio y cerámica pueden ser

degradados de esta manera.

Una serie de organismos microbiológicos, en

particular las bacterias, los hongos y las algas

han sido asociados a los daños de corrosión en

los sistemas de aguas.

A pesar de la nefasta influencia corrosiva de los

microbios que se conoce desde hace más de 60

años, muchos ingenieros se sorprenden al

enterarse de que la actividad de los

microorganismos puede conducir a una grave

degradación de los materiales de distintas

construcciones.

La Corrosión Microbiana, también es llamada

Corrosión Bacteriana, la biocorrosión, corrosión

influenciada microbiológicamente, o microbiana

inducida por la corrosión (MIC), es la corrosión

causada o promovida por los microorganismos.

Se puede aplicar tanto a los metales y los

materiales no metálicos.

CORROSIÓN MICROBIOLÓGICA

Ejemplos de corrosión influenciada microbiológicamente

(bacterias) en cuerpos de varilla de bombeo.

- Corrosión por presiones parciales deoxígeno

El oxígeno presente en una tubería por ejemplo,está expuesto a diferentes presiones parcialesdel mismo. Es decir una superficie es másaireada que otra próxima a ella y se forma unapila. El área sujeta a menor aireación (menorpresión parcial) actúa como ánodo y la que tienemayor presencia de oxígeno (mayor presión)actúa como un cátodo y se establece lamigración de electrones, formándose óxido enuna y reduciéndose en la otra parte de la pila.

CORROSIÓN POR PRESIONES PARCIALES DE OXÍGENO

- Corrosión galvánica

Es el tipo de corrosión más común y tiene lugar

cuando dos metales distintos interactúan entre sí.

El metal con el potencial de reducción menor o

más negativo procederá a oxidarse, cediendo

electrones al medio. En la otra parte, el metal con

el potencial de reducción mayor o más positivo

tenderá a reducirse aceptando los electrones

libres del medio.

Un ejemplo común de corrosión galvánica es la

oxidación de las láminas de acero corrugado,

que se generaliza cuando el recubrimiento de

zinc de protección se rompe y el acero

subyacente es atacado. El zinc es atacado

preferentemente porque es menos noble, pero

cuando se consume, se produce la oxidación en

serio del acero.

Corrosión galvánica en sistemas de refrigeración

Para que tenga lugar la corrosión galvánica se

requieren cuatro componentes esenciales: ánodo,

cátodo, electrolito, y trayectoria metálica entre el

ánodo y cátodo, que completa el circuito.

Las aleaciones base cobre desarrollan un

barniz verde a causa de la formación de

carbonato e hidróxidos de cobre, esta es la

razón por la cual la Estatua de la Libertad se

ve con ese color verduzco.

- Corrosión causada por actividad salina

diferenciada

Este tipo de corrosión se verifica principalmente

en calderas de vapor, en donde la superficie

metálica expuesta a diferentes concentraciones

salinas forman a ratos una pila galvánica en

donde la superficie expuesta a la menor

concentración salina se comporta como un ánodo.

La oxidación y la reducción puede darse sin que haya intercambio de oxígeno de por medio:

2NaI + Cl2 → I2 + 2NaCl

Esta puede desglosarse en sus dos hemireacciones(una reacción para la oxidación y otra para la reducción) correspondientes:

2 I-1 ←→ I2 + 2 e-Cl2 + 2 e- ←→ 2 Cl-1

En estas dos ecuaciones queda explícita la transferencia de electrones. Si se suman las dos ecuaciones anteriores, se obtiene la primera.

Corrosión por actividad salina diferenciada, en

ambiente de mar .

- Corrosión por heterogeneidad del material

Se produce en aleaciones metálicas, por

imperfecciones en la aleación. (Heterogeneidad,

formada por elementos de distinta clase o

naturaleza). Un montaje de dos metales

diferentes por ejemplo, dos variedades de acero,

o el mismo acero con tratamientos diferentes

puede dar pie a una corrosión acelerada;

además, a menudo se ven trazas de herrumbre

en las tuercas.

Asimismo, si la pieza presenta un intersticio

(por ejemplo, entre dos placas), ahí puede

formarse un medio confinado que evolucionará

de un modo diferente del resto de la pieza y,

por lo tanto, podrá llegar a una corrosión local

acelerada.

De hecho, toda heterogeneidad puede

desembocar en una corrosión local acelerada,

como, por ejemplo, en los cordones de

soldadura.

- Corrosión por aireación superficial

También llamado Efecto Evans. Se produce en

superficies planas, en sitios húmedos y con

suciedad. El depósito de suciedad provoca en

presencia de humedad la existencia de un

entorno más electronegativamente cargado.

Esta es una causa de corrosión puesta en

evidencia por Evans (llamada aireación

diferencial o efecto Evans). Si una tubería

metálica se encuentra en un terreno donde

exista una concentración diferente de oxígeno,

la parte menos oxigenada será la zona anódica

y por tanto será la que sufrirá los efectos de la

corrosión.

Este fenómeno se verá agravado si la tubería,

a partir de una cierta longitud, atraviesa

terrenos de naturaleza diferente, ya que puede

ser muy distinta la permeabilidad al aire en

cada uno de sus componentes y por tanto

mayores sus diferencias en la concentración de

oxígeno

- Corrosión por aireación diferencial. corrosión de

una tubería que atraviesa terrenos de naturaleza

diferencial.

-Corrosión atmosférica

Este tipo de corrosión en esencia corresponde al

tipo de corrosión más común que vemos día a

día y que por otra parte es la que tenemos más a

la vista de los diferentes tipos de corrosión.

Se presenta en casi todos los metales que

están expuestos a la acción de los elementos

atmosféricos, tales como el oxígeno del aire,

productos de combustión y smog presentes en

la atmósfera, radiación solar y muy especialmente

el agua, proveniente de condensación o lluvia.

Si la corrosión se presenta en forma pareja y

uniforme sobre toda la superficie metálica se

denomina corrosión uniforme, que puede ser

húmeda o seca, electroquímica o química.

Por otro lado, el daño producido por una

corrosión uniforme es fácil de medir y

cuantificar, por lo que las fallas inesperadas

pueden ser evitadas simplemente con una

inspección regular de los materiales.

Corrosión atmosférica

Superficie metálica expuesta a

condiciones atmosféricas sin protección.

Superficie metálica sin protección expuesta a

condiciones atmosféricas 24 horas

Cabe recordar que no existen materiales

absolutamente inoxidables, hasta el

aluminio se puede corroer.

IMPLICACIONES INDUSTRIALES IMPORTANTES

- La degradación de los materiales provoca

interrupciones en actividades fabriles.

- Pérdidas de productos

- Contaminación ambiental

- Reducción en la eficiencia de procesos

- Mantenimientos y sobre diseños costosos.

FIN