curso bsico de corrosin

RAYOS X Y SERVICIOS INDUSTRIALES S.A. DE C.VPRUEBAS NO DESTRUCTIVAS Radiografa Ultrasonido - Medicin de Espesores - Partculas MagnticasLquidos Penetrantes - Pruebas Hidrostticas - Metalografa - Calificacin De SoldadoresVentas Para La Industria Petrolera

Tabla de contenidoINTRODUCCIN.2CAPITULO I.3PRINCIPIOS BSICOS31.1 Metales.31.1.1 Metales ferrosos.31.1.1.2 Clasificacin de los metales ferrosos.31.1.2 Metal no ferroso.41.1.2.1 Clasificacin de los mteles no ferrosos.41.2 Generalidades de corrosin.41.2.1 Concepto de corrosin.41.3 Ciencias relacionadas.51.3.1 Electroqumica en la corrosin.53.1.2 Corrosin electroqumica.51.3.2 Qumica en la corrosin.61.4 Tipos de corrosin.61.5 Tipos de corrosin localizada:61.6 Tipos de corrosin.71.6.1 Corrosin qumica.71.6.2 Tipos de corrosin electroqumica.71.6.3 Corrosin por actividad salina diferenciada.91.7 Los factores que influyen en la corrosin.9CAPITULO II10TCNICAS PARA ENCONTRAR Y MEDIR LA CORROSIN.102.1 La necesidad del monitoreo de corrosin.102.2 Tcnicas para deteccin de corrosin.112.3 Tcnicas de monitoreo o medicin de corrosin.122.3.1 Prueba volumtrica.122.3.2 Pruebas gravimtricas.122.4 Aplicaciones de las tcnicas de monitoreo de corrosin.13

CAPITULO III13SISTEMAS DE PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN.133.1 Sistema de proteccin por recubrimientos y revestimientos.143.1.1 Recubrimientos anticorrosivos.143.1.2 Revestimientos anticorrosivos.153.2 Sistema de proteccin por polarizacin electroqumica163.2.1 Laproteccin catdica16Partes en proteccin catdica.163.2.2 Proteccin andica163.2.3 Beneficios.163.3 Sistema de proteccin por inhibidores de corrosin173.3.1 Inhibidores.173.3.2 Funcionamiento de los inhibidores173.3.2 Clasificacin de los inhibidores18CAPTULO 418Tcnicas de Limpieza184.1 Mtodo de limpieza por abrasin.194.1.1 Sandblast.194.2.1 El Equipo requerido.194.2 Corrida de diablo194.2.1 Definicin de Diablo194.2.1 Formas de los diablos.204.2.2 Funciones del diablo.204.2.3 Lacorrida de diablos214.3. Otros mtodos de limpieza.22

INTRODUCCIN.

La palabra corrosin evoca en muchas personas la imagen tan conocida de la "herrumbre", propia de los metales ferrosos, como si slo el hierro fuera susceptible de presentar este fenmeno.

En realidad, la corrosin es la causa general de la alteracin y destruccin de la mayor parte de los materiales naturales o fabricados por el hombre. Si bien esta fuerza destructiva ha existido siempre, no se le ha prestado atencin hasta los tiempos modernos, como efecto de los avances de la civilizacin en general y de la tcnica en particular. El desarrollo de los mtodos de extraccin y uso de los combustibles, muy especialmente del petrleo, as como la expansin de la industria qumica, han modificado la composicin de la atmsfera de los centros industriales y de las aglomeraciones urbanas.

CAPITULO I.PRINCIPIOS BSICOS

1.1 Metales.Son loselementos qumicoscapaces de conducir la electricidady elcalor, que exhiben un brillo caracterstico y que, con la excepcin del mercurio, resultan slidos a temperatura normal.

1.1.1 Metales ferrosos.Son aquellos que en su composicin tienen principalmente hierro, como el acero (mezcla de hierrocon un poco de carbono) o el hierro puro.

1.1.1.2 Clasificacin de los metales ferrosos.Dependiendo de su contenido en carbono se clasifican en:

Acero bajo en carbono: menos del 0,25% de C en peso. Acero medio en carbono: entre 0,25% y 0,6% de C en peso. Acero alto en carbono: entre 0,60% y 1,4% de C en peso. Aceros inoxidables: uno de los inconvenientes del hierro es que se oxida con facilidad. Aadiendo un 12% decromose consideraacero inoxidable. Aceros aleados: esaceroaleado con una posible variedad deelementos qumicosen cantidades en peso del 1,0% al 50% para mejorar sus propiedades mecnicas. Sin embargo, el trmino "acero aleado" es el trmino estndar referido a aceros conotroselementos aleantes adems del carbono, que tpicamente son elmanganeso(el ms comn),nquel,cromo,molibdeno,vanadio,silicio, yboro. Aleantes menos comunes pueden ser el aluminio, cobalto, cobre, cerio, niobio,titanio,tungsteno,estao,zinc,plomo, yzirconio.

1.1.2 Metal no ferroso.Son aquellos en cuya composicin no se encuentra el hierro. Los ms importantes son siete: cobre, zinc, plomo, estao, aluminio, nquel y magnesio. Hay otros elementos que con frecuencia se fusionan con ellos para preparar aleaciones de importancia comercial. Tambin hay alrededor de 15 metales menos importantes que tienen usos especficos en la industria.

1.1.2.1 Clasificacin de los mteles no ferrosos. Los metales no ferrosos se clasifican en tres grupos. Pesados: son aquellos cuya densidad es igual o mayor de 5kg/dm. Ligeros: su densidad est comprendida entre 2 y 5kg/dm. Ultraligeros: su densidad es menor de 2kg/dm.

1.2 Generalidades de corrosin.

1.2.1 Concepto de corrosin.Se suele limitar el concepto "corrosin" a la destruccin qumica o electroqumica de los metales. En realidad es difcil dar una definicin exacta de corrosin. Por lo cual se incluyen a continuacin algunas de estas definiciones:

Definicin 1: "La corrosin puede ser definida como la reaccin de un material con su entorno".Definicin 2: "La corrosin consiste en una oxidacin del metal y, si el xido no es adherente y es poroso, puede dar lugar a la destruccin de todo el metal"Definicin 3: "Corrosin: ataque de un material por el medio que le rodea con la consiguiente prdida de masa y deterioro de sus propiedades"Definicin 4: "Corrosin es la destruccin de un cuerpo slido causada por un ataque no provocado, de naturaleza qumica o electroqumica que se inicia en la superficie"

Pero si relacionamos todos los conceptos llega a una palabra clave desgate o degradacin por lo que podemos decir que corrosin es Es la degradacin o desgaste ya sea en forma qumica, electroqumica o mecnica siendo solo caracterstica de los metales, comnmente en los metales frricos, de acurdo a su entorno o ambiente.

1.3 Ciencias relacionadas.

1.3.1 Electroqumica en la corrosin.Es una rama de la qumica que estudia latransformacinentre la energa elctrica y la energa qumica. En otras palabras, lasreacciones qumicasque se dan en la interfaz de unconductor elctrico(llamadoelectrodo, que puede ser unmetalo unsemiconductor) y un conductor inico que tambin es muy importante en el mundo (elelectrolito) pudiendo ser unadisoluciny en algunos casos especiales, un slido.

Las reacciones qumicas donde se produce una transferencia de electrones entre molculas se conocen comoreacciones REDOX, y su importancia en la electroqumica es vital, pues mediante este tipo de reacciones se llevan a cabo los procesos que generan electricidad o, en caso contrario, son producidos como consecuencia de ella.

3.1.2 Corrosin electroqumica.La corrosin electroqumica es un fenmeno de corrosin acelerada, que se verifica, cuando se unen materiales diferentes. Es del mximo inters, ya que en la prctica, a menudo se verifica que, el tornillo es de material diferente respecto del alojamiento o de la pieza atornillada. Conviene por ello recordar el fenmeno qumico: cuando dos metales de diverso potencial elctrico se unen en presencia de un tercer elemento (electrolto), se genera un ligero flujo de electrones que van del metal menos noble, poseedor de menor potencial (nodo o polo positivo), al material ms noble, de mayor potencial (ctodo o polo negativo).

1.3.2 Qumica en la corrosin.La corrosin de los metales tambin puede ser considerada como el proceso inverso de la metalurgia extractiva. Muchos metales existen en la naturaleza en estado combinado, por ejemplo, como xidos, sulfatos, carbonatos o silicatos. En estos estados, las energas de los metales son ms bajas. En el estado metlico las energas de los metales son ms altas, y por eso, hay una tendencia espontnea de los metales a reaccionar qumicamente para formar compuestos.

1.4 Tipos de corrosin.Existen diferentes formas en las que se puede presentar la corrosin, el reconocimiento de cada una de las formas o tipos en los que puede aparecer la corrosin, nos permitir conocer las causas que lo han producido, pudiendo tomar las medidas correctoras y preventivas con objeto de evitar su aparicin.

Podemos clasificar los tipos o formas en las que se presenta la corrosin en las siguientes grandes familias: Corrosin generalizada En este tipo de corrosin podemos observar como el material presenta sobre toda su superficie un aspecto spero y corrodo debido a las reacciones electroqumicas que han ocurrido. Tambin se le conoce como corrosin uniforme. Corrosin localizada A diferencia de la generalizada, la corrosin localizada ocurre en reas o superficies perfectamente localizadas o ubicadas donde la corrosin se concentra en esos sitios.

1.5 Tipos de corrosin localizada:

La corrosin localizada se puede encontrar en tres formas, de acuerdo su forma y tamao.

Corrosin por picaduras Corrosin estrecha y profunda la cual perfora el metal. Corrosin por hendiduras Corrosin ancha y profunda debido a la falta de acceso del agente corrosivo, tambin se le conoce como corrosin por celdas de concentracin Corrosin filiforme Corrosin con forma de hilos, la cual se presenta en ambientes de alta humedad.La corrosin general y localizada es una clasificacin sencilla de acurdo a la forma o aspecto de la corrosin en la figura 1 se puede detallar esta clasificacin.

Figura 1 clasificacin completa de corrosin general y uniforme.

1.6 Tipos de corrosin.

1.6.1 Corrosin qumica.En la corrosin qumica un material se disuelve en un medio corrosivo lquido y este se seguir disolviendo hasta que se consuma totalmente o se sature el lquido y dems para todos.

Ataque por metal lquido.Los metales lquidos atacan a los slidos en sus puntos ms altos de energa como los lmites de granos lo cual a la larga generar varias grietas.

Lixiviacin selectiva.Consiste en separar slidos de una aleacin. La corrosin graftica 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 corrosin, lo cual causa fugas o fallas en la tubera.

Disolucin y oxidacin de los materiales cermicos.Pueden ser disueltos los materiales cermicos refractarios que se utilizan para contener el metal fundido durante la fusin y el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal.

1.6.2 Tipos de corrosin electroqumica.

Celdas de composicin.Se presentan cuando dos metales o aleaciones, tal es el caso de cobre y hierro forma una celda electroltica. Con el efecto de polarizacin de los elementos aleados y las concentraciones del electrolito las series FEM quiz no nos digan qu regin se corroer y cual quedara protegida.

Celdas de esfuerzo.La corrosin por esfuerzo se presenta por accin galvaniza pero puede suceder por la filtracin de impurezas en el extremo de una grieta existente. La falla se presenta como resultado de la corrosin y de un esfuerzo aplicado, a mayores esfuerzos el tiempo necesario para la falla se reduce.

Corrosin por oxgeno.Este tipo de corrosin ocurre generalmente en superficies expuestas aloxgeno diatmicodisuelto en agua o al aire, se ve favorecido por altas temperaturas y presin elevada ( ejemplo: calderas de vapor). La corrosin en las mquinas trmicas (calderas de vapor) representa una constante prdida de rendimiento y vida til de la instalacin.

Corrosin microbiolgica.Es uno de los tipos de corrosin electroqumica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosin en las superficies metlicas sumergidas. La biodiversidad que est presente en ste tipo de corrosin ser: Bacterias. Algas. Hongos.Se han identificado algunas especies hidrgeno-dependientes que usan el hidrgeno disuelto del agua en sus procesos metablicos provocando una diferencia de potencial del medio circundante. Su accin est asociada alpitting(picado) del oxgeno o la presencia de cido sulfhdrico en el medio. En este caso se clasifican lasferrobacterias. Es indispensable que el medio tenga presencia de agua. Las bacterias pueden vivir en un rango de pH de 0 a 10, dicho rango no implica que en un pH de 11 no pueda existir bacteria alguna.

Corrosin por presiones parciales de oxgeno.El oxgeno presente en una tubera por ejemplo, est expuesto a diferentes presiones parciales del mismo. Es decir una superficie es ms aireada que otra prxima a ella y se forma una pila. El rea sujeta a menor aireacin (menor presin parcial) acta como nodo y la que tiene mayor presencia de oxgeno (mayor presin) acta como un ctodo y se establece la migracin de electrones, formndose xido en una y reducindose en la otra parte de la pila. Este tipo de corrosin es comn en superficies muy irregulares donde se producen obturaciones de oxgeno.

Corrosin galvnica.Es la ms comn de todas y se establece cuando dos metales distintos entre s actan como nodo uno de ellos y el otro como ctodo. Aquel que tenga elpotencial de reduccinms negativo proceder como una oxidacin y viceversa aquel metal o especie qumica que exhiba un potencial de reduccin ms positivo proceder como una reduccin. Este par de metales constituye la llamadapila galvnica. En donde la especie que se oxida (nodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (ctodo) acepta los electrones.

1.6.3 Corrosin por actividad salina diferenciada.

Corrosin por heterogeneidad del material.Se produce en aleaciones metlicas, por imperfecciones en la aleacin.

Corrosin por aireacin superficial.Tambin llamado Efecto Evans. Se produce en superficies planas, en sitios hmedos y con suciedad. El depsito de suciedad provoca en presencia de humedad la existencia de un entorno ms electronegativamente cargado.

1.7 Los factores que influyen en la corrosin.

Los siguientes factores son los ms generales que se consideran para que un material comience a oxidarse, se tienen que son:

1) Potencial Elctrico de los Metales.Cuando dos metales estn en contacto a travs de un lquido se produce una corrosin galvnica o electroltica.

El grado de corrosin depende fundamentalmente de la diferencia de potencial elctrico existente entre los dos metales en contacto.

Cuanto ms bajo (negativo) sea el potencial de un metal, ms fcil resultara corrodo; del mismo modo cuando mayor sea la diferencia de potencial entre los dos metales en contacto, tanto mayor ser la corrosin galvnica producida entre ambos, siempre en perjuicio del de menor potencial.

2) Formacin de Pelculas y Biopelculas.Los productos insolubles de la corrosin pueden ser completamente impermeables al lquido corrosivo, por eso son totalmente protectores, o impermeables y permitir la corrosin local y general sin obstculos. Las pelculas formadas por microorganismos (Biofilm) pueden tener tendencia a absorber la humedad o retenerla, incrementando la corrosin resultante de la exposicin a la atmosfrica o los vapores corrosivos.

3) Temperatura.La corrosin tiende a aumentar al elevar la temperatura ya que esta posee efectos secundarios mediante su influencia en la solubilidad del aire, que es la sustancia ms comn que influye en la corrosin.

4) Velocidad.Un aumento en la velocidad del movimiento relativo entre una solucin corrosiva y una superficie metlica tiende a acelerar la corrosin, ocasionando que las sustancias oxidantes (oxigeno), lleguen a la superficie y a la mayor rapidez con que los productos de la corrosin misma, se retiran.5) Agentes OxidantesLos agentes oxidantes que aceleran la corrosin de algunos materiales pueden retrasar la corrosin de otras, mediante la formacin en sus superficies de xidos o capas de oxigeno absorbidos que los hacen ms resistentes a los ataques qumicos. Algunos agentes oxidantes enrgicos son: Agua Oxigenada Nitritos y Nitratos Percarbonatos Boratos cido Ntrico y Permanganatos

6) pH del medio ambiente (Alcalino o cido).La velocidad de corrosin est controlada por la velocidad de transporte del oxidante (generalmente oxgeno disuelto) a la superficie metlica temperaturas muy altas la velocidad de corrosin aumenta con el incremento de la basicidad.

Los metales anfotricos como el aluminio y el cinc se disuelven rpidamente en soluciones acidas o bsicas. La tendencia que tienen los metales a corroerse mediante el desplazamiento de iones de hidrogeno de solucin de indica de modo general por su posicin en la serie electromotriz. Los metales por encima del hidrogeno, desplazan al hidrogeno con mayor facilidad que los que se encuentran debajo del hidrogeno; una disminucin en la concentracin del ion hidrogeno tiende a hacer ascender el hidrogeno en reacciones con los metales, mientras que si se aumenta el ion metlico tiende a desplazar a los metales hacia abajo en relacin al hidrogeno.

Otros factores, como el esfuerzo mecnico y la erosin, tambin pueden contribuir a la corrosin.

CAPITULO IITCNICAS PARA ENCONTRAR Y MEDIR LA CORROSIN.

2.1 La necesidad del monitoreo de corrosin.La tasa de corrosin determina que tan duradera puede ser la vida til de una planta y su seguridad operacional. La medicin de la corrosin y las acciones para remediar las tasas de corrosin elevadas permiten incrementar la efectividad costo-operativa de la planta para alcanzar la reduccin de los costos asociados a la renovacin de las instalaciones de un proceso.

Con las tcnicas para el monitoreo de la corrosin se podra:1. Proveer una alarma anticipada de los daos potenciales que ocurriran en las estructuras de produccin, de mantenerse las condiciones corrosivas existentes.2. Estudiar la correlacin de los cambios en los parmetros en el proceso y sus efectos en la corrosividad del sistema.3. Diagnosticar un problema de corrosin particular, identificar sus causas y los parmetros de control de la corrosin, como la presin, temperatura, pH, caudal, etc.4. Evaluar la efectividad de una tcnica de prevencin/control de la corrosin que se haya aplicado al sistema, tales como la inhibicin qumica.5. Proveer informacin relacionada con los requerimientos de mantenimiento y condiciones de la planta.

2.2 Tcnicas para deteccin de corrosin.Existe corrosin interna y externa las cuales tienen diferentes tcnicas para ser detectadas, la corrosin externa se localiza en la superficie de material por obviedad la corrosin interna se encuentra en superficies no localizables internas en el material, cabe mencionar que este tipo de corrosin relaciona a materiales huecos o cilndricas (taques, tuberas, cilindros, etc.). Para su deteccin de corrosin interna y externa se utilizan ciertas pruebas no destructivas.

Tabla 1 Pruebas para la deteccin de corrosin.Prueba Externa Interna Defectos

Inspeccin visualAplicableN/AQue sean de fcil deteccin en la superficie a examinar ( corrosin general, picaduras, corrosin galvnica)

Partculas magnticasAplicableN/ASe detecta corrosin por fatiga o bajo tensin o fisuras o grietas por corrosin trmica.

UltrasonidoN/AAplicableEsta tcnica por su facilidad de medir los espesores, debido a la velocidad de corrosin.

Radiografa N/AAplicableSe encuentran las grietas y fisuras por corrosin bajo fatiga y por tensin.

Sabemos los principios tericos sobre la corrosin, pero si se hicieron la pregunta se puede medir la corrosin? Efectivamente la corrosin se puede medir por ciertas tcnicas.

2.3 Tcnicas de monitoreo o medicin de corrosin.

Existe un gran nmero de tcnicas para el monitoreo de la corrosin. La lista siguiente detalla las ms comunes usadas en las aplicaciones industriales: Mtodo gravimtrico: tcnica cupones de Corrosin (Medicin de prdida de peso) Mtodo volumtrico: (perdida de volumen) Resistencia Elctrica (Probetas E/R) Resistencia de Polarizacin Lineal (Probetas LPR) Galvnica (ZRA)/ Potencial Penetracin de Hidrgeno Microbiolgica Erosin por arena

2.3.1 Prueba volumtrica.Una forma son las pruebas volumtricas, como su nombre lo dice mide las dimensiones o volmenes de la pieza o material en un determinado periodo, de acuerdo al desgate por medio de clculos se mide la corrosin. La desventaja de esta tcnica se deriva de la pieza por su tamao y forma.

2.3.2 Pruebas gravimtricas.Las pruebas gravimtricas, hace referencia sobre la prdida de peso de la pieza o material, esta se pesa antes y despus de realizar el proceso de limpieza, al igual que la prueba gravimtrica se realizan clculos para saber su velocidad y el proceso de corrosin.

La tcnica de prdida de peso es la ms simple y la ms conocida de todos los mtodos de monitoreo de corrosin. Esta tcnica se basa en la exposicin por un tiempo determinado de una muestra (cupn) del mismo material de la estructura supervisada, en el mismo ambiente corrosivo al que la estructura est expuesta.La medicin obtenida de los cupones al analizarse es la prdida de peso que ocurre en la muestra durante el perodo de tiempo al que ha sido expuesto, expresada como tasa de corrosin.

La simplicidad de esta medicin es tal, que la tcnica de monitoreo con cupones es el mtodo bsico utilizado en muchos programas de inspeccin de la corrosin. Esta tcnica es extremadamente verstil, debido a que los cupones de prdida de peso pueden ser fabricados en cualquier aleacin comercial disponible. Adems, utilizando el diseo geomtrico apropiado, una amplia variedad de fenmenos corrosivos pueden ser estudiados: Estrs causado por la corrosin Ataque galvnico / bimetlico Diferencias en la exposicin al aire Zonas afectadas por el calor

Las ventajas de los cupones de prdida de espesor son: La tcnica es aplicable a todos los ambientes (gases, lquidos y flujos con partculas slidas) Puede realizarse inspeccin visual. Los depsitos de incrustacin pueden ser observados y analizados. La prdida de peso puede ser fcilmente determinada y la tasa de corrosin puede ser fcilmente calculada. La corrosin localizada puede ser identificada y medida. La eficiencia de los inhibidores pueden ser fcilmente determinada.

En un tpico programa de monitoreo, los cupones son expuestos entre unos 45 a 90 das antes de ser removidos para anlisis de laboratorio. La frecuencia de extraccin de los cupones para la toma de datos sera de un mnimo de 4 veces por ao. Las prdidas de peso resultantes de cualquier cupn expuesto por un perodo de tiempo, ser el valor promedio de la corrosin que ha ocurrido en ese intervalo temporal. La desventaja de la tcnica de cupones es que, si la tasa de corrosin vara durante el perodo de exposicin, es decir, si se incrementa o disminuye por alguna causa, dicho evento pico no sera evidenciado en el cupn, sin poderse determinar su duracin y su magnitud.

2.4 Aplicaciones de las tcnicas de monitoreo de corrosin.

El monitoreo de corrosin es tpicamente implementado en las siguientes situaciones: Donde existe procesos con unos muy riesgosos niveles de presin, temperatura, toxicidad, inflamabilidad y peligros de explosin. Donde los procesos sean altamente corrosivos. Donde los cambios en las condiciones operacionales pueden causar cambios significativos en las tasas de corrosin. Donde se desee auditar la efectividad de un inhibidor de corrosin. En procesos con bacheos, donde la corrosin se presenta debido a ciclos repetitivos. En proceso con cambios en la alimentacin. Para evaluacin de la corrosin de diferentes aleaciones. En estructuras donde se utilice proteccin catdica o andica. Donde es de gran importancia supervisar los productos derivados del fenmeno corrosivo.

CAPITULO IIISISTEMAS DE PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN.Lo sistemas de proteccin contra la corrosin son mtodos que inhiben la corrosin en un tiempo determinado de acurdo a como fue diseado, existen tres tipos de mtodos: recubrimientos, proteccin catdica y andica e inhibidores de corrosin.3.1 Sistema de proteccin por recubrimientos y revestimientos.

Revestimiento Anticorrosivo.Es el recubrimiento anticorrosivo de un espesor seco mayor a 1 000 m que se utiliza cuando existe corrosin.

Recubrimiento Anticorrosivo.Es un material que se aplica sobre una superficie, con la finalidad de protegerla de la accin de la corrosin, aislndola del ambiente en que se encuentra y cuyo espesor es mayor de 50 mm.

Un sistema de proteccin son recubrimientos y los revestimientos, cuya funcin es formar una capa al material a proteger, as formando una barrera la cual el ambiente no afecte.

3.1.1 Recubrimientos anticorrosivos.

Recubrimientos orgnicos

PinturaSon los recubrimientos ms utilizados. Protegen los metales de la corrosin atmosfrica; para ello se deben limpiar las superficies metlicas y posteriormente aplicar la pintura en forma lquida endurecindose hasta formar una pelcula slida y compacta. Para que adems proporcionen una proteccin catdica se utilizan pinturas ricas en cinc. Pero para que la proteccin con pinturas sea completa se deben aadir sustancias capaces de inhibir la superficie del metal frente al medio ambiente.

Las principales caractersticas a tener en cuenta en las pinturas son: Resistencia a la intemperie o agentes corrosivos. Estabilidad de colorido. Adherencia a la superficie tratada. Rendimiento y fluidez. Terminado decorativo duradero y homogneo.

Recubrimientos inorgnicosSon numerosos los recubrimientos de este tipo. Por ejemplo; los vitrificados o esmaltes vtreos, que son recubrimientos duros, compactos, adyacentes y con una alta resistencia qumica frente a un gran nmero de agentes corrosivos. Se emplean especialmente para proteger tuberas enterradas en suelos corrosivos.

Recubrimientos metlicosEste tipo de recubrimiento es importante, ya que permite la eleccin del metal que ms adecuado sea a la superficie a proteger.

La proteccin mediante recubrimientos metlicos es muy frecuente en el caso de materiales de hierro y de acero; los dems metales de importancia tcnica son ya, de por s, lo bastante resistentes a la corrosin, por lo que se recubren slo en casos muy especiales, o por razones distintas a la de mejorar su resistencia a la corrosin.

Recubrimiento por pelculas pasivasImpiden el paso del oxgeno y la humedad, deteniendo as la corrosin del resto del metal. Forman una fina capa sobre el metal que protegen, siendo estos recubrimientos compuestos de dicho metal.

Muchos metales y aleaciones, como el aluminio, el cinc o los aceros inoxidables, basan su resistencia a la oxidacin en la formacin espontnea de capas protectoras de xido. Otras veces, la capa se crea artificialmente; por ejemplo, el hierro se trata a veces, con cido fosfrico para formar una capa protectora de fosfato y los aceros se recubren de cromatos.Tabla 3.1.metales comnmente usados

3.1.2 Revestimientos anticorrosivos.

Revestimientos electrolticos (galvnicos).Los metales ms comnmente usados son: (tabla 3.1)

A efectos de proteccin, el revestimiento de Zinc es el ms usado.El cadmio, Cd, no se utiliza por ser txico.

Revestimientos qumicos.Los revestimientos qumicos usados son de dos tipos: fosfatados y de zinc con elementos orgnicos.

Los revestimientos fosfatados, con o sin post-tratamiento, son diferentes en funcin del estrato utilizado: a base de fosfato de zinc, para aplicaciones anticorrosivas; y a base de fosfato de manganeso, para aplicaciones antidesgaste. Los revestimientos a base de zinc, cromados y sustancias orgnicas aleadas estn caracterizados por la particular composicin del estrato resultante y por las metodologas empleadas para su aplicacin, siendo recomendados para tornillera de alta resistencia.

Revestimientos mecnicos.Los revestimientos mecnicos se denominan asi por su particular metodologa de aplicacin. Generalmente, se trata de aplicaciones de zinc, estao, y aluminio y sus aleaciones.

stos, en estado de polvo son aplicados sobre las piezas tratadas mediante una accin de impacto mecnico. Este tipo de revestimientos son recomendados para tornillera de alta resistencia.

Revestimientos en caliente.Por revestimiento en caliente, solo se considera la aplicacin de zinc fundido. Este tipo de tratamiento no es recomendado para tornillera de dimensin pequea o con tolerancias de ajuste muy estrechas, debido al espesor de la capa de zinc aportada. Los revestimientos en caliente son adecuados para tornillera que deba de estar en medios de alto nivel corrosivo.3.2 Sistema de proteccin por polarizacin electroqumica

Suelen ser econmica de ah su gran utilizacin. Las tcnicas ms importantes son:

3.2.1 Laproteccin catdicaOcurre cuando un metal es forzado a ser el ctodo de la celda corrosiva adhirindole (acoplndolo o recubrindolo) de un metal que se corroa ms fcilmente que l, de forma tal que esa capa recubridora de metal se corroa antes que el metal que est siendo protegido y as se evite la reaccin corrosiva. una forma conocida de proteccin catdica es la galvanizacin, que consiste en cubrir un metal con zinc para que ste se corroa primero. lo que se hace es convertir al zinc en unnodo de sacrificio, porque l ha de corroerse antes que la pieza metlica protegida.

Partes en proteccin catdica.nodo:genera electrones y es, donde la corrosin ocurre.Ctodo:recibe electrones y est protegido de la corrosinElectrolito:conductor a travs del cual viaja la corriente de electrones, ejemplo:agua, cidos y basesVa de retorno de la corriente: lnea metlica que conecta al nodo y el ctodo metal fundamental

3.2.2 Proteccin andicaEs un mtodo similar que consiste en recubrir el metal con una fina capa de xido para que no se corroa. Existen metales como el Aluminio que al contacto con el aire son capaces de generar espontneamente esta capa de xido y por lo tanto, se hacen resistentes a la corrosin. Aun as, la capa de xido que recubre al metal no puede ser cualquiera. Tiene que ser adherente y muy firme, ya que de lo contrario no servira para nada. Por ejemplo, el xido de hierro no es capaz de proteger al hierro, porque no se adquiere a l en la forma requerida.

3.2.3 Beneficios.Este quiz el mtodo ms efectivo para el control de la corrosin, ya que si hacemos un buen diseo y una buena planeacin podemos evitar dicho fenmeno, a continuacin se enumeraran algunas reglas generales que se deben seguir:

Se debe tener en cuenta la accin penetrante de la corrosin junto con los requerimientos de la fuerza mecnica cuando se considere el espesor del metal utilizado. Son preferibles los recipientes soldados que los remachados para reducir la corrosin por grieta Se deben usar preferiblemente metales galvnicamente similares para prevenir para prevenir la corrosin galvnica. Si se atornillan metales no similares galvnicamente se deben usar arandelas no metlicas para eliminar contactos elctricos entre los materiales. Es preciso evitar tensin excesiva y concentraciones de tensin en entornos corrosivos, para prevenir la ruptura por corrosin por esfuerzos, especialmente en aceros inoxidables, latones y otros materiales susceptibles a este tipo de corrosin. Se deben evitar recodos agudos en sistemas de tuberas por donde circulan fluidos. En estas reas donde cambia la direccin del fluido bruscamente se potencia la corrosin por erosin. Se deben disear los tanques y recipientes de una manera que sean fciles de limpiar y desaguar, ya que el estancamiento de sustancias corrosivas provoca la aparicin de celdas por concentracin.

3.3 Sistema de proteccin por inhibidores de corrosin

3.3.1 Inhibidores.Es el traslado de los productos fsicos que se agrega a una solucin electroltica hacia la superficie del nodo o del ctodo lo cual produce polarizacin. Los inhibidores de corrosin, son productos que actan ya sea formando pelculas sobre la superficie metlica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio.

La qumica de los inhibidores no est del todo desarrollada an. Su uso es en el campo de los sistemas de enfriamiento o disipadores de calor tales como los radiadores, torres de enfriamiento, calderas y "chillers". El uso de las etanolaminas es tpico en los algunos combustibles para proteger los sistemas de contencin (como tuberas y tanques).Y adems la inhalacin es mala para los pulmones.

3.3.2 Funcionamiento de los inhibidoresExisten tres modelos para explicar el funcionamiento de los inhibidores:

1) Aceptadores de protones: Las estructuras orgnicas que caen dentro de esta categora son consideradas como adsorbentes de sitios catdicos (Anilinas, quinolinas, ureas y aminas alifticas).

2) Aceptadores de electrones: Las estructuras orgnicas que caen dentro de esta categora son consideradas como adsorbentes de sitios andicos (Perxidos orgnicos, tioles orgnicos).

3) Molculas mixtas: Pueden adsorberse sobre cualquiera de las dos superficies.

3.3.2 Clasificacin de los inhibidores

Los inhibidores ms utilizados en la industria son de tipo ORGANICO.La principal clasificacin es basada en tipo de reaccin que alteran o modifican del proceso de oxido-reduccin, y de cmo el potencial es modificado esto es:ANODICOS (alteran la reaccin andica)CATODICOS (alteran la reaccin catdica)MIXTOS (alteran la reaccin catdica)

CAPTULO 4Tcnicas de Limpieza

Cuando nuestro material encontramos corrosin, una forma para prevenir que siga avanzando para darle un mantenimiento son los mtodos de limpieza.

4.1 Mtodo de limpieza por abrasin.

4.1.1 Sandblast.El tratamiento de superficies con la tcnica de sopleteo por Chorro de Arena, tambin conocido como Sandblast, entre otros nombres, se refiere al"proceso fsico de abrasin o desgaste producido por la proyeccin, mediante una corriente de aire a presin, de partculas de material abrasivo a alta velocidad, las cuales, al impactarse como rfaga sobre una superficie, explotan y la desbastan"Este proceso tambin se origina de forma natural como consecuencia del impacto de partculas de arena acarreadas por el viento causando la erosin elica. Este fenmeno es bien conocido por quienes han vivido una tormenta de arena o un Viento Negro en el desierto.

4.2.1 El Equipo requerido.

Tcnicamente, un Equipo de Sopleteo con Chorro de Arena o Sand Blast se compone de una fuente emisora de aire a presin (compresor), un recipiente para contener abrasivo y una boquilla por la que sale la mezcla de aire y abrasivo a presin y aun cuando esto es suficiente, para cada trabajo especfico existen modificaciones que facilitan, agilizan y economizan el proceso.Bsicamente, en cuanto al tipo de proyeccin que sufre el abrasivo, existen dos tipos de equipos:

Los presurizados, en los que el aire a presin se inyecta al recipiente de abrasivo provocando el impulso directo de la mezcla de aire-abrasivo; y Los de succin, en los que la corriente de aire, libre de abrasivo, es impulsada por una manguera o tubo principal al cual se le conecta otro tubo o manguera que se sumerge en un recipiente con material abrasivo. Esta corriente de aire provoca un vaco que arrastra al abrasivo del recipiente y lo conduce a la manguera principal donde se mezcla con la corriente de aire a presin.

Los equipos presurizados son los ms utilizados para trabajo pesado.Abajo, la figura muestra un equipo profesional, del tipo presurizado, con todos sus accesorios.

4.2 Corrida de diablo

4.2.1 Definicin de DiabloEn la literatura existen muchas definiciones del instrumento de limpieza de tuberas llamado diablo, a continuacin se citan algunas de stas.

Los diablos de tubera son dispositivos que se insertan y viajan por elinterior a lo largo de la longitud de una tubera de produccin. Un diablo es un dispositivo mecnico para limpieza interior o inspeccin de una tubera.

Un diablo es el objeto, que empuja fluidos a travs de la tubera. El diablo es fabricado de materiales como el silicio de alta calidad, que son muy resistentes y a la vez flexibles. Los diablos estn disponibles en varias formas y se hacen de varios materiales.Un diablo puede soportar temperaturas de hasta 200 C sin expansin o degradacin significativa,permitiendole limpiar aun con vapor si es requerido

4.2.1 Formas de los diablos.

Un diablo puede ser un disco o un dispositivo esfrico o cilndrico hecho deun material flexible como neopreno. El movimiento del diablo a travs de la tubera es logrado aplicando presin de gas o un lquido como aceite o agua en la parte de atrs o al frente del diablo.

Usualmente un diablo es un slido o semislido. Existen diferentes tipos dediablos, y con rangos desde esferas usadas para barrer los lquidos condensados en lneas de flujo de gas, hasta diablos altamente instrumentados para la inspeccin de lneas de flujo. Los diablos adems son usados para separar diversos fluidos cuando una sola lnea de flujo es usada paraentransportar diferentes fluidos.

4.2.2 Funciones del diablo.Un diablo acta como un pistn mvil libre dentro de la tubera, sellando contra la pared interior, con un nmero de elementos de sello. Los diablos pueden realizar varias tareas incluyendo la limpieza de escombros de la lnea, el retiro del producto residuales internos, y calibracin del dimetro interno de la tubera.

Estas herramientas se emplean para la limpieza de tuberas, la separacinde fluidos de diferentes densidades conducidas a travs de poliductos, el llenado y vaciado de lneas en calibracin y pruebas hidrostticas.

Tambin conocidos como diablos, los escariadores o raspatubos se fabricanen formas diversas, se utilizan para desprender las escamas de xido, arena, basura, parafina o cualquier otro material indeseable que penetre dentro de la tubera. Algunas veces tambin se emplean esferas de poliuretano para desplazar aceite o agua de las lneas. stos pueden usarse en tuberas de cualquier dimetro, ya que su tamao se puede ajustar inflndolas a travs de una vlvula.

Los diablos han probado ser eficaces para la limpieza de lneas en refineras, instalaciones de plantas qumicas, de centrales elctricas, en la industria de aceite y el gas, explotacin minera, industrias de nuevas construcciones y otros tipos.Algunas lneas que se benefician de lacorrida de diablosson:

Poliductos Gasoductos Oleoductos Lneas de agua Lneas del vapor

4.2.3 Lacorrida de diablos

Es un trmino que describe un mtodo mecnico de cambiar de sitio un lquido en una tubera o para limpiar parafina, incrustaciones cristalinas, corrosin, y otros depsitos acumulados en el interior de la tubera y para determinar la integridad interna de la tubera.

En las incrustaciones minerales que se producen en los campos petroleros, el agua juega un papel crtico, dado que el problema se presenta slo cuando existe produccin de agua.

La formacin de incrustaciones puede ser causada por un cambio de temperatura o de presin, la liberacin de gas, modificacin del pH o el contactocon agua incompatible.

4.3. Otros mtodos de limpieza.

Sustancias qumicasAntes de usar estas substancias hay que revisar las hojas de seguridad industrial de materiales y contactar a las autoridades locales en lo referente al uso correcto de acuerdo con las regulaciones y la disposicin final una vez usadas en la operacin. Usadas para controlar races, grasa, olores (gas de H2S), corrosin del concreto, roedores e insectos. Control de races el efecto dura ms tiempo que el de las mquinas de raspado (aproximadamente de 2 a 5 aos). Gas de H2S algunas sustancias qumicas comunes son el cloro (Cl2), el perxido de hidrgeno (H2O2), el oxgeno puro (O2), el aire, la cal (CA(OH) 2), el hidrxido de sodio (NaOH) y las sales de hierro.

Remocin mecnica por medio de raspado Usa un motor y un eje de soporte con barras continuas de raspado o en secciones. A medida que rotan las barras estas deshacen los depsitos de grasas, cortan las races y remueven la basura. Las mquinas de raspado tambin ayudan a colocar los cables que se usan para inspecciones televisadas y las mquinas de baldes. Es ms efectivo en tuberas hasta de 300 mm (12 pulgadas) de dimetro.

Chorro a presin Dirige un chorro de agua de alta velocidad a la tubera desde un pozo de visita. Remueve la acumulacin de basura y grasas, remueve las obstrucciones y corta races en tuberas de dimetro pequeo. Es eficiente para la limpieza rutinaria de tuberas de dimetro pequeo y con flujo reducido.

22Curso bsico de corrosin.