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Principios de Corrosión
Definición General Es la destrucción de un material causada por su interacción con el medio
Definición General Es la destrucción de un material causada por su interacción con el medio
Definición Técnica Es la destrucción de un material causada por su interacción electroquímica con el medio
Condiciones PARA QUE OCURRA CORROSION
Posibilidad de flujo de electrones Medio para la combinación de iones + Agentes corrosivos (H , O2)
Reacciones de Corrosión Sin Oxígeno H+ + 2e-
H2
Reacción Catódica
Fe
Fe++ + 2e-
Reacción anódica
Reacciones de Corrosión Con Oxígeno, se tendrá además O2 + 2H+ 4e-
2H2O
Reacción Catódica
Medios Acidos (H+ en alto contenido)
Reacciones de Corrosión Con Oxígeno, se tendrá además O2 + 2H2O + 4e-
4OH-
Reacción Catódica
Medios Alcalinos (H+ en bajo contenido)
Pasivación Corrosión cuyos productos se adhieren fuertemente a la superficie del metal formando una capa que se caracteriza por ser de muy baja porosidad impidiendo el avance de agentes corrosivos.
Pasivación Producto de Corrosión Oxido de Alum inio
H
Aluminio
H H
Metal Protegido
H H
H H
H
Mecanismos de Corrosión
Corrosión Galvánica Corrosión de un material más electronegativo que otro conectado con él, en un mismo medio
Cátodo
Anodo
eeH2
H+ H+
H+
H+ H+ H+ H+ H+ H+
H2
OHH+
H+
H+
OH-
H+
H+
H+H2 H+
H+
H+ 2 H
H+
H+ H+
H+ H+
OHH+ OH-
H+
OH-
H+
M1
M2 M2 es más electronegativo que M1
Corrosión Galvánica
Corrosión de una plancha de metal más electronegativa que el tornillo
Corrosión por Aireación Diferencial
Por diferencia de Oxígeno
Por hendidura (crevice)
Por Diferencia de Oxígeno Ocurre en aquellas áreas del metal, cercanas a otras con altas concentraciones de oxígeno, ocasionando una alta demada de electrones y por lo tanto corrosión
Condensación
Gas en Movimiento con Humedad
OHH2
OHH2
Gota de Agua
H+ H+H+ H+
H2
H2
H+ H+H+ H+ eeCorrosión
Corrosión por Diferencia de O
Por Hendidura (Crevice) Ocurre en aquellas áreas del metal, que por su geometría, dificultan el acceso de oxígeno, creando concentraciones localescercanas a estas áreas, induciendo corrosión por diferencia de oxígeno.
Corrosión por Hendidura (Crevice)
Fenómenos en Corrosión
Rozamiento
Esfuerzos
Cavitación
Rozamiento Consiste en el arranque de partículas debido al contacto entre materiales y cuando los materiales poseen estado sólido se conoce como Abrasión. Se le denomina Erosión cuando el rozamiento se realiza entre un material sólido y un fluido.
Rozamiento El rozamiento promueve la corrosión al remover los productos de corrosión sobre la superficie del material, exponiéndolo a mayor ataque corrosivo.
Rozamiento Fluid o en Movimiento con partículas sólidas
Producto de Corrosión removido
Material Expuesto a Mayor Ataque
Corrosión por Esfuerzo Se produce por la acumulación de depósitos corrosivos en las pequeñas grietas y fisuras originadas por esfuerzos, adicional a la creación de áreas de material diferentes, promoviendo corrosión galvánica.
Corrosión por Esfuerzo
Cavitación Se produce cuando incrementa la presión de un fluido operativo por encima de la presión de vapor, creando burbujas de alta presión que explotan en la superficie del material, removiendo productos de corrosión y capas protectoras, exponiendo el material al medio.
Agua en Movimiento
Aumento de Presion
Burbujas con alta presión de Vapor de Agua
Productos de Corrosión Removidos
Material Atacado
Fenómeno de Cavitación
Tipos Especiales de Corrosión
Intergranular
Con Exfoliación
Filiforme
En Concreto
Corrosión Intergranular Se produce cuando las fronteras del grano de un material se hacen más susceptibles a la corrosión que el grano mismo.
Corrosión Intergranular
Corrosión con Exfoliación Ocurre cuando el ataque intergranular posee productos de corrosión que se expanden dentro del material, ocasionando su colapso.
Corrosión con Exfoliación
Corrosión Filiforme Es típica de metales con revestimientos orgánicos de espesor de película inferior a 100 m y con alta humedad, la cual al penetrar en el metal por pequeños poros, origina productos que se expanden y continúan su ataque, generando filamentos.
Corrosión Filiforme
Corrosión en Concreto El metal en el interior de las estructuras de concreto, en presencia de medios marinos (con alto contenido de Cloro), se corroe generando productos de corrosión con alta fuerza de expansión, que puede romper el concreto, debilitando la estructura.
Corrosión en Concreto
Factores Externos
Temperatura
Presión
Velocidad
Temperatura Por lo general, las ratas de corrosión aumentan con la temperatura ( en promedio, se duplican por cada 10º C de aumento en temperatura)
Temperatura Excepcionalmente, en sistemas a presión atmosférica, los gases corrosivos, son menos solubles con el aumento de la temperatura, disminuyendo las posibilidades de corrosión.
Presión La solubilidad de los gases corrosivos aumenta con el incremento de presión dentro de un sistema, aumentando su corrosividad.
Velocidad erosión de un fluido aumenta con la velocidad.
La
baja velocidad puede estancamiento originando y por localizada diferencial.
La
ocasionar corrosión aireación
altas velocidades, generan cavitación en áreas con cambios bruscos de sección
Las
Los Medios Corrosivos
La Atmósfera
El Agua
Los Suelos
La Atmósfera
Es el medio menos activo.
La abrasión es significativa.
El Agua
Es el medio más activo.
Proporciona una basta fuente + de H y O2.
Ideal para los fenómenos de transporte de material.
Los Suelos
Es un medio activo.
Proporciona una basta fuente + de H y O2 al humedecerse.
Son huéspedes de Bacterias que inducen corrosión.
Su abrasión en revestimientos es importante
pH del Medio
Acidéz (pH<7)
Alcalinidad (pH>7)
Acidez Mientras más ácido sea un medio, mayor cantidad de + H , por lo que la corrosión será mayor.
Alcalinidad Alcalini dad Alcalinida d Mientras más alcalino sea un medio, menor cantidad + de H , por lo que la corrosión será menor.
Alcalinidad Alcalini dad Alcalinida d Los medios alcalinos poseen altas concentraciones de OH , los cuales remueven con facilidad los iones metálicos, facilitando los procesos corrosivos.
Rata de Corrosión
Alto contenido de H+
Alto contenido de OH-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Corrosión Vs Acidez del Medio
Agentes Corrosivos + (H )
Hidrógeno
Oxígeno (O2)
Sulfuro de Hidrógeno (H2S)
Dióxido de Carbono (CO2)
Hidrógeno Ampollamiento por Hidrógeno *
Fragilización por Hidrógeno *
* Son fenómenos súbitos e ipredecibles
H2 H2
H2
H2 H2 H
2
H2
H2
H2
H2 H
2
Espacios Intergranulares
Ampollamiento por Hidrógeno
Fragilización por Hidrógeno
Oxígeno Es el peor de los agentes corrosivos por su alta demanda de electrones.
Reacciona tanto en las áreas catódicas como anódicas.
Oxígeno Su fuente principal es el aire y en menor proporción las aguas dulces.
Sus daños siempre son visibles y predecibles contrariamente al caso del hidrógeno.
Sulfuro de Hidrógeno
Es una importante fuente de H+.
Su producto de corrosión FeS, produce corrosión galvánica sobre el metal base.
Promueve el ampollamiento y fragilización por Hidrógeno.
Corrosión por H S
Dióxido de Carbono En agua forma ácido carbónico, transformando los metales bases en carbonatos.
Es menos severa que la producida por los demás agentes.
Su combinación con H2S produce corrosión muy acelerada.
Corrosión severa sobre la superficie de un metal por CO2 y H2S
Corrosión Bacterial Crean celdas de aireación diferencial.
Algunas consumen revestimientos.
Las sulfato reductoras generan H2S.
