Transcript
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
TIPOS Y MECANISMOS DE CORROSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
1/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
2/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
3/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión
Clasificación de la corrosión:
1.- Naturaleza de la substancia corrosiva.
Húmeda o seca. Medios: el aire, el suelo, los ácidos, temperaturas elevadas, compuestos orgánicos, compuestos de azufre , entre otros. 2.- Mecanismo de corrosión.
Comprende reacciones electroquímicas o químicas. 3.- Apariencia del metal corroído.
La corrosión puede ser uniforme o localizada.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
4/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión de Deterioro Uniforme
Ocurre por reacción química o electroquímica que actúa uniformemente sobre toda la
superficie del metal expuesto a la corrosión, puede ser húmeda o seca. Medio
El espesor del material se va reduciendo paulatinamente, ya sea porque el óxido es adherente, o porque el medio disuelve ese óxido.
Metal
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
5/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión de Deterioro Uniforme
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
6/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión de Deterioro Uniforme
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
7/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión por Picado Ataque corrosivo localizado que produce pequeños agujeros, su propagación trae consigo la disolución del metal, mientras se mantiene un alto grado de acidez en el fondo del agujero.
Requiere un periodo de iniciación, pero luego los agujeros crecen a gran velocidad.
Empieza donde se produce un
aumento de las velocidades de corrosión.local Inclusiones, heterogeneidades estructurales y de composición,
Se desarrollan y crecen en la
dirección la gravedad y sobre las superficiesdemás bajas de los equipos. Puede ocasionar fallos inesperados.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
8/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion por Picado Fase gaseosa-aire oxígeno s a G
Fase líquida :oxígeno-agua
tubérculo poroso formado por Los productos de reacción
H High O2 OH
H
O2
Fe (OH)3
High O2
H
Fe3O4
H+
OH
O2 H+
i d u q i L
OH
Fe(OH)2 Crater
+ Catodo+
e
Fe++
e
H2
e
H2
+ Anodo +
e
+ Catodo + o d i l o S
Fase sólida
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
9/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion por Picado
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
10/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion por Picado
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
11/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion por Picado
ASTM G46
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
12/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
VELOCIDAD DE CORROSIÓN POR PICADURA Picadura
en MPY
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
13/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión Galvánica
CORROSIÓN GALVÁNICA
Se presenta cuando dos metales diferentes forman una celda electrolítica. En la cual uno se comporta como cátodo y el otro como ánodo. También se puede dar en aleaciones de dos fases. http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
14/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión Galvánica
Proceso electroquímico en el que un metal se corroe cuando está en contacto con un tipo
diferente de metal (más noble)..
Se forma una celda galvánica porque los materiales tienen diferentes potenciales de electrodo o de reducción.
El electrolito hace posible la migración de los iones metálicos en disolución desde el ánodo al catado. Esto lleva a la corrosión del metal anódico (el de menor potencial de reducción) más rápidamente que de otro modo.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
15/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CORROSIÓN GALVÁNICA
Se presenta cuando dos metales diferentes forman una celda electrolítica. En la cual uno se comporta como cátodo y el otro como ánodo. También se puede dar en aleaciones de dos fases. http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
16/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CELDAS MICROGALVÁNICAS
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
17/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Mínima electronegatividad. Máxima CORROSIÓN Magnesio Aleaciones de magnesio Zinc
Potencial de electrodos
Aluminio Cadmio Aluminio resistente a la corrosión Hierro, acero y fundición Ferrocromo (activo) Acero inoxidable cromo-níquel 18-8 (activo) Acero inoxidable cromo-níquel-molibdeno 18-8-3 (activo) Soldaduras de plomo, estaño o sus aleaciones Plomo Potencial de referencia de hidrógeno
Estaño Níquel (activo) Inconel (activo) Cobre Latón Bronce Monel Níquel (pasivo)
Inconel (pasivo) Ferrocromo (pasivo) Acero inoxidable cromo-níquel 18-8 (pasivo) Acero inoxidable cromo-níquel-molibdeno 18-8-3 (pasivo) Plata Oro Platino
Máxima electronegatividad. Mínima corrosión. PROTECCIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
18/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
TIPOS DE CORROSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
19/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
PROTECCIÓN DISEÑO
Un adecuado diseño puede disminuir o incluso impedir la corrosión. Debe tenerse en cuenta la no formación de celdas galvánicas, hacer que el área del ánodo sea mucho mayor que la del cátodo
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
20/118
5/23/2018
Corrosion en Grietas o Rendijas (Crevice corrosion) Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Forma de corrosión electroquímicamente localizada que puede presentarse en hendiduras y bajo superficies protegidas, donde pueden existir soluciones estancadas.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
21/118
5/23/2018
Corrosion en Grietas o Rendijas (Crevice corrosion) Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CORROSIÓN EN GRIETAS
Esta se presenta por una diferencia en la concentración de Oxigeno, en la región de menor concentración, se da la reacción anódica.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
22/118
Corrosion en Grietas o Rendijas (Crevice corrosion)
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CORROSIÓN EN GRIETAS
Esta se presenta por una diferencia en la concentración de Oxigeno, en la región de menor concentración, se da la reacción anódica.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
23/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión por aireación diferencial Corrosión en un suelo debido a la generación de pilas de aireación diferencial.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
24/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion Intergranular
CORROSIÓN INTERGRANULAR
Se propaga a lo largo de los límites de grano. Se extiende hasta inutilizar el material afectado.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
25/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosion Intergranular Deterioro por corrosión localizada, adyacente a los limites de grano de una aleación. Ocurre en algunos aceros inoxidables austeníticos (18Cr-8Ni), cuando son calentados o enfriados lentamente a través del rango
de temperaturas de 500 a 800ºC. Microestructura del acero inoxidable AISI 304
En este rango de temperaturas, los carburos de cromo (Cr23C6) pueden
precipitar en las interfases del limite de grano.
(a) Sin sensibilizar.
(b) Sensibilizado
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
26/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión Selectiva (Leaching Corrosion)
Dealeación, desmetalificación. Disolución selectiva con eliminación preferencial de un elemento de una aleación sólida.
Procesos con pérdida observable de zinc, níquel, estaño y cromo de las aleaciones de cobre; de hierro en hierro fundido, de níquel en aceros y de cobalto en las stellitas.
Etapas: 1) Disolución del latón. 2) Permanencia de los iones zinc en la disolución. 3) Electrodeposición del cobre en solución sobre el latón.
Microestructura del acero inoxidable AISI 304
(a)Deszincificado del latón
(b) Grafitizado
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
27/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión - Erosión
La combinación de un medio agresivo y las altas velocidades de fluidos superficiales o la presencia de sólidos suspendidos puede causar corrosión erosión. Puede producirse por el flujo de fluidos muy rápidos sobre objetos que se encuentran sin movimiento o cuando el objeto se mueve muy rápido dentro de un fluido.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
28/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión - Erosión La corrosión erosiva está caracterizada, por la aparición en la superficie del metal, de surcos que dañan la superficie. •
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
29/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión - Erosión
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
30/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión - Cavitación
Es la producida por la formación y colapso de burbujas en la superficie del metal (en contacto con un líquido). Genera una serie de picaduras en forma de panal.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
31/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Exfoliación – Corrosión Se manifiesta como el levantamiento de los granos superficiales, por la expansión
de los productos de corrosión en los límites de grano justo debajo de la superficie. Es una prueba visible de corrosión intergranular y más a menudo vistas en secciones extruidas donde el espesor de grano es menor que en laminados. Ocurre en aluminio, y puede ocurrir en acero al carbono.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
32/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión- Fricción
Corrosión rápida que se produce en la interfaz que entra en contacto con superficies metálicas muy cargadas cuando sometidos a leves movimientos vibratorios. A menudo ocasiona un fallas por fatiga.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
33/118
5/23/2018
Fragilización por Hidrogeno Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Ampollas de hidrógeno pueden formarse cuando hidrógeno entra en acero como consecuencia de la reacción de reducción en un cátodo de metal. Átomos de hidrógeno sencillo, difunden hasta que se encuentren con otro átomo, generalmente en inclusiones o defectos en el metal. Las moléculas de hidrógeno diatómico resultante, a continuación, son demasiado grandes para migrar y son atrapadas.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
34/118
5/23/2018
Corrosión - Fatiga
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Es un caso especial de SC. Ningún metal es inmune a una reducción de su resistencia a los esfuerzos cíclicos en un ambiente corrosivo. El daño de fatiga - corrosión es mayor que la
suma de los daños causados por las esfuerzos cíclicos y la corrosión.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
35/118
5/23/2018
Corrosión Bacteriana
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
La presencia de bacterias en el medio puede originar el ataque de los metales y aleaciones. Las condiciones anaerobias y pH entre 5-9 favorece el crecimiento de bacterias reductoras de sulfatos, las cuales catalizan la despolarización de áreas catódicas, acelerando la corrosión
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
36/118
5/23/2018
Corrosión Bacteriana
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
La
reacción de +despolarización es: 8 H + 8 e- ---->>> 8 H 8 H + SO4-- ---->>> 4 H2O + S—
El sulfuro formado reacciona con el hierro ferroso para producir sulfuro ferroso, que sustituye a la porción metálica corroída. Este depósito es catódico para el acero y por consiguiente intensifica la corrosión electrolítica.
Los productos de la corrosión pueden incluir formas de óxido de hierro, hidróxido ferroso reducidas y sulfuro ferroso.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
37/118
5/23/2018
Corrosion Bacteriana
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
38/118
5/23/2018
Corrosion a Alta Temperatura Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión a alta temperatura es un deterioro químico de un material, ocurre cuando un metal está sujeto a una temperatura elevada en una atmósfera que contenga oxígeno,
sulfuros u otros compuestos capaces de oxidar
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
39/118
5/23/2018
Corrosión a Alta Temperatura Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
40/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Fisuramiento por Corrosion Bajo Esfuerzos (SCC).
El SCC es causado por los efectos simultáneos de los esfuerzos y un ambiente corrosivo determinado. Los esfuerzos pueden ser debido a las cargas aplicadas, a tensiones residuales
del proceso de fabricación, o a una combinación de ambos.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
41/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Fisuramiento por Corrosion Bajo Esfuerzos (SCC).
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
42/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
43/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
44/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
45/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
46/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
47/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
48/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
49/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
50/118
5/23/2018
Tipos de (SCC).
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
51/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Tipos de (SCC). Determinar presión de operación
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
52/118
5/23/2018
Planear e Implementar Procesos de Mitigación Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
53/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DAÑOS VELOCIDAD DE CORROSIÓN
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
54/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
ES NECESARIO CUANTIFICAR:
la acidez de las soluciones (pH)
que se encuentran en contacto con un metal, la presencia o ausencia de agentes oxidantes, la conductividad eléctrica del medio agresivo, medidas de resistencia a la polarización, diferencias de potencial. http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
55/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Cupones de corrosión (Medición de pérdida de peso)
Resistencia eléctrica (Probetas E/R)
Resistencia de polarización lineal (Probetas LPR)
Galvánica (ZRA)/ Potencial
Monitoreo especializado Penetración de Hidrogeno Microbiológica Erosión por arena
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
56/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Son usados en las pruebas de perdida de peso. Requieren tener: • • • •
Tamaño uniforme Forma Área de superficie Acabado superficial
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
57/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CUPONES TIPO LAMINA (STRIP):
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
58/118
5/23/2018
Tipos de cupones “NACE” Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Monitorear corrosión en diferentes fases
Son usados para determinar la presencia de incrustaciones
Humedad en tuberías horizontales http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
59/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Contacto de los cupones con el sistema corrosivo
Los cupones directo deben estar en contacto con el medio.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
60/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Programa de monitoreo Los cupones son expuestos entre 45 y 90 días antes de ser removidos para el análisis. La frecuencia mínima de extracción de los cupones para la toma de datos = 4 veces/ año. Las pérdidas de peso resultantes de cualquier cupón expuesto por un período de tiempo, será el valor promedio de la corrosión en ese intervalo.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
61/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
– G1 90del cupón W = Pérdida de masa VC
W 365 10 A t
En mm/año,
restando pérdida de masa del blanco (g) A = Área de exposición (cm2) t = Tiempo de exposición en días = Densidad del material (g/cm3)
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
62/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
MONITOREO POR RESISTENCIA ELÉCTRICA (ER) Cuando existe corrosión en la superficie se produce un decrecimiento en el flujo de corriente, lo cual representa un incremento en la resistencia eléctrica.
Cupones “electrónicos” – in situ
Mide el cambio en la resistencia eléctrica (Ohm) de un elemento metálico corroído expuesto al medio ambiente del proceso.
El aumento en resistencia puede
ser relacionada directamente cones la pérdida de metal, que a su vez función del tiempo (velocidad de corrosión).
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
63/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
REPRESENTACION GRAFICA DE MEDIDAS DE RESISTENCIA ELECTRICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
64/118
5/23/2018
MONITOREO POR RESISTENCIA DE POLARIZACIÓN LINEAL (LPR) Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Un pequeño voltaje (o potencial de polarización) es aplicado a un electrodo en solución.
La corriente para mantener una tensión (10mV) es proporcional a la
corrosión en la superficie del electrodo.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
65/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
VENTAJAS DE POLARIZACIÓN LINEAL (LPR)
DESVENTAJAS DE POLARIZACIÓN LINEAL (LPR)
Sólo puede ser ejecutada exitosamente en medios acuosos electrolíticos
La medición de la velocidad de corrosión es realizada instantáneamente.
Es una herramienta más poderosa que las probetas E/R o los cupones cuando la
medición fundamental no es la pérdida de metal si no la velocidad de corrosión.
donde los depósitos electrodosopuedan asentarse impurezas que les impidan actuar debidamente.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
Las probetas LPR no funcionan en gases o emulsiones de agua/crudo, en
66/118
5/23/2018
MONITOREO GALVÁNICO Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
67/118
5/23/2018
MONITOREO GALVÁNICO Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Cuando las probetas son inmersas en la solución, un voltaje natural o diferencia de potencial se presentará entre los electrodos.
Aplicable : Grietas y picaduras
La corriente generada por esta diferencia de potencial
refleja la velocidad de corrosión que está ocurriendo en el electrodo más activo del par.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
68/118
MONITOREO ESPECIALIZADO
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Monitoreo Biológico:
Monitoreo de Erosión por Sedimentos
Monitoreo de la Penetración de Hidrógeno
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
69/118
5/23/2018
MONITOREO BIOLÓGICO Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
….. Permite identificar la presencia de Bacterias Sulfato
Reductoras (SRB´s).
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
70/118
MONITOREO DE LA PENETRACIÓN DE HIDRÓGENO
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
En procesos de ambiente ácido, presencia de H +.
“Detectar la magnitud de
la permeabilidad”,
indicativo de la velocidad de corrosión
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
71/118
5/23/2018
MONITOREO DE EROSIÓN POR SEDIMENTOS Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
…Estos dispositivos son diseñados para medir la erosión causada en
el flujo de un sistema. Son ampliamente aplicados en sistemas de producción donde la presencia de arena u otros elementos erosivos existan.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
72/118
CALCULO DE LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Corrosión uniforme
W es la pérdida de peso en miligramos D es la densidad [g/cm3] 2
A es el el tiempo área [inen ] horas T es
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
73/118
VELOCIDAD DE CORROSIÓN POR PICADURA
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Picadura
en MPY
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
74/118
5/23/2018
Comparación entre velocidad de corrosión y picado. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Velocidad de corrosión
Velocidad de corrosión por
uniforme [MPY]
picadura [MPY]
baja
<1
<5
moderada
1- 4.9
25-126
severa
5- 10
127-254
Muy severa
>10
>254
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
75/118
5/23/2018
APLICACIONES DE LAS TÉCNICAS DE MONITOREO DE CORROSIÓN Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Equipos presurizados, peligros de Explosión
Refinerías, procesos altamente corrosivos
Protección catódica y anódica http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
76/118
DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA EN TUBERIAS CORROIDAS, SEGÚN ASME B31.G.
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
ll
lll
Longitud de
Mediciones
Mediciones detalladas del perfil de la
Análisis detallado del defecto especifico, con
defectos permisibles y la profundidad a la que se encuentran
individuales de lay perdida de masa la longitud axial del defecto.
superficie corroída, lo que representa la distribución real de la perdida de metal y gran cantidad de cálculos con ayuda de computadora.
cargas condiciones de frontera, análisis por elementos finitos, propiedades el material. el cual es evaluado por un experto.
0
l
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
77/118
INTERACCIÓN DE GRIETAS
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
3t < LAS GRIETAS INTERACTUAN Si el espacio entre defectos supera tres veces el espesor de la pared del elemento en análisis, cada defecto debe ser evaluado como un hecho aislado
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
78/118
MÉTODOS DE EVALUACIÓN
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Nivel 0
Determinar diámetro y espesor
OD
e
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
79/118
NIVEL 0
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
limpie adecuadamente, la superficie corroída
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
.
80/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
NIVEL 0
Medir la profundidad máxima y longitud del área corroída. • Localizar en la tabla (ASME B31.G), la
profundidad y el espesor nominal.
La longitud medida es aceptable, si no supera el valor establecido por el (ASME B31.G)
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
81/118
5/23/2018
Ejemplo,(ASME B31.G), para la evaluación de longitudes admisibles de corrosión. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
82/118
5/23/2018
Nivel 1
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
*******
Determine la longitud de los defectos Paso 5. calcule el esfuerzo de falla.
Paso 6. Definir un factor de seguridad aceptable, SF Paso 7 . Comparar
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
83/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Cuando,
f (esfuerzo de falla)> (SFxSo) S Pf (Presión de falla)>(SFxPo)
“Defecto aceptable” “Defecto No aceptable”
Se reduce la presión de operación según:
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
84/118
NIVEL 2
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
M =(1+0.8ɀ)1/2, donde ɀ=L2/Dt
1
• Acero al C, operando a T< (120 C) • Sflow = 1.1 SMYS (mínimo esfuerzo de fluencia ) • Acero al C o de baja aleación, operando a T< (120 C),
2
teniendo un SMYS < 483 MPa • Sflow = SMYS + 69 MPa
• Acero al C y de baja aleación, operando a T< (120
3
C), teniendo un SMYS < 581 MPa • S flow = (SYT + SUT )/2, SYT y SUT están especificados código ASME “Boiler and Pressure Vessel”.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
85/118
NIVEL 3
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Se tiene en cuenta, con precisión:
Cargas Fuerzas externas Presión interna
Condiciones limite o de frontera Deformaciones Discontinuidades Curvas de esfuerzo Características mecánicas Criterios de falla
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
86/118
5/23/2018
CÁLCULO DE LA VIDA REMANENTE Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Velocidad de corrosión dada en MPY tactual = Espesor real tomado en el momento de la inspección. trequerido = Espesor requerido teniendo en cuenta especificaciones de diseño.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
87/118
Ejemplo 1
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Determinar la vida remanente de una tubería basado en el código API 570,.
Dado: Tubería 30” & tactual= Espesor de pared después de 15, t 15= 0,3789”(9.625mm)
Material API 5LX, Espesor de pared nominal, tnominal= 0,4375”(11.125 mm)=tinicial Máxima presión de operación permisible (MAOP)= 910 psi Specified Minimum Yield Strength (SMYS)= 52 000 psi
Espesor de pared después de 5 años, t 5= 10,625 mm Espesor de pared después de 10 años, t 10 =10,125 mm = tprevio Se requiere determinar la vida remanente de la tubería después de 15 años de servicio.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
88/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Donde, (desde ASME B31.8), se toman los siguientes valores:
Factor de diseño apropiado, F =0,72
Factor de junta soldada longitudinal, E=1.0
Factor de reducción de potencia, T =1.0
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
89/118
Solución
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
= (910 psi)(30 in.)/[2(52000 psi)(0,72)(1.0)(1.0)] =0,364 in (9,260 mm)
Velocidad de corrosión (LT)= (tincial- tactual)/ tiempo (años) entre el t incial y tactual. = (11.125mm)-(9,625mm)/15 años = 0,1 mm/año. Velocidad de corrosión(ST)= (tprevio- tactual)/ tiempo (años) entre el t previo y tactual = (10.125mm)-(9,625mm)/5 años = 0,1 mm/año.
= (9,625 mm)-(9,260mm) / 0.1 mm/ año= 3,65 años
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
90/118
5/23/2018
Relación entre el espesor nominal de la tubería y su vida remanente. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
91/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Criterio de protección
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
92/118
5/23/2018
Criterio de protección
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
93/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Información mínima necesaria para montaje sistema protección catódica
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
94/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Información mínima necesaria para montaje sistema protección catódica
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
95/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
RESISTIVIDAD DE SUELOS Determinar las características resistivas del suelo, para determinar cuales son las zonas más aptas para la instalación de cama de ánodos
Rs = 2*π*a*R Donde: Rs= resistencia del suelo a = espaciamiento de los electrodos en metros R = resistencia leída en equipo en Ohms (Ω)
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
96/118
5/23/2018
RESISTIVIDAD DE SUELOS
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
•
Se colocan los pines y se va doblando la distancia de separación entre ellos
•
Se debe realizar un cuadrante (determinar la mejor zona para instalar los ánodos)
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
97/118
5/23/2018
TIPO DE SUELOS
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
98/118
TIPO DE SUELOS
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
99/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Información mínima necesaria para montaje sistema protección catódica TIEMPO DE VIDA DE UN ÁNODO
V = C * P * R * (U / I) Donde: C = capacidad de corriente, A-año/kg P = peso del ánodo, kg R = rendimiento en % U = factor de utilización, 0.85 I = entrega de corriente del ánodo, A
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
100/118
5/23/2018
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Área a Proteger
Donde: AB= área de la tubería por proteger, m2 f = porcentaje de área desnuda
R = rendimiento en % L = longitud de la tubería, m.
Cálculo de la corriente necesaria
Donde: I = Corriente requerida, A Id= Densidad de corriente requerida, mA / m2
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
101/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Cálculo de la masa anódica requerida
Donde: W = peso total de masa anódica requerida, kg DR = disipación del ánodo, kg /A*año DL = vida de diseño del sistema, años
Cálculo del número de ánodos requeridos
Donde: N = número de ánodos requeridos WA= peso de cada ánodo, kg
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
102/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Espaciamiento entre ánodos
Donde: S = espaciamiento requerido, m L = longitud tubería a proteger, m N = número de ánodos requeridos
Separación máxima de ánodos Tubería 12 in y menores (diam nominal) = 152.4 m Mayores de 12 in = 304.8 m
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
103/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Material de relleno
Para despasivarlos se deben sumergir en una solución al 10% de ácido sulfúrico o de ácido nítrico y luego neutralizar con una solución de carbonato de sodio
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
104/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Resistencia de un ánodo con relleno
Donde: RV = resistencia de un ánodo vertical a tierra, Ω ρ = Resistividad del suelo o del material de relleno, Ω-cm L = longitud del ánodo, m d = diámetro del ánodo, m S = espaciamiento entre ánodos, m
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
105/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Resistencia de varios ánodos en posición vertical y en paralelo:
Donde: RV = resistencia de la cama anódica en posición vertical, conectado en paralelo, Ω ρ = Resistividad del suelo o del material de relleno, Ω-cm L = longitud del ánodo, m d = diámetro del ánodo, m S = espaciamiento entre ánodos, m N = número de ánodos en paralelo
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
106/118
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA. 5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Resistencia de varios ánodos en posición horizontal y en paralelo:
Donde: Rh = resistencia de la cama anódica en posición horizontal, conectado en paralelo, Ω ρ = Resistividad del suelo o del material de relleno, Ω-cm L = longitud del ánodo, m d = diámetro del ánodo, m S = dos veces la profundidad del ánodo, m
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
107/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Tipos de ánodos:
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
108/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Tipos de ánodos:
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
109/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA.
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
110/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
111/118
5/23/2018
BARCOS.
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
112/118
BARCOS.
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
La densidad de corriente requerida, varía según el tipo embarcación pero la siguiente clasificación da una perspectiva general de las recomendaciones para una amplia gama de embarcaciones. TIPO DE EMBARCACIÓN
Nuevo (mA/m2)
En Servicio (mA/m2)
Buques de alta mar
10
15
Otros buques de alta mar
12
15
Barcos Costeros
14
20
Transbordadores de carga (Ro-Ro)
14
20
Buques de arrastre
22
24
Remolcadores con toberas Kort Dragas
22 24
24 27
Rompehielos
25
30
Remolcadores
18
22
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
113/118
5/23/2018
BARCOS.
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
Luego de haber determinado el número de ánodos requeridos, es de suma importancia asegurarse de que la distribución de corriente sea efectiva. Con la hélice situada en la popa del buque, la cual es una zona de gran turbulencia, es necesario colocar una mayor proporción de los ánodos en popa, específicamente cerca de la hélice.
Como guía, se recomienda que un 60% de los ánodos sean instalados en la mitad de la popa y la quilla de balance en la sección delantera.
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
114/118
BARCOS.
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
CALADO (metros)
(TPM) Toneladas
NÚMERO DE ÁNODOS W117
W124
W14Z
4.5 - 7
2,000 - 5000
12
14
7-8
5,000 - 8,000
14
18
8-9
8,000 - 10,000
16
20
9 - 10
10,000 - 20,000
18
22
10 - 11
20,000 - 30,000
20
26
11 - 12
30,000 - 40,000
24
30
12 - 13
40,000 - 60,000
30
38
13 - 14 14 - 15
60,000 - 80,000 80,000 - 115,000
36 40
24
44 50
15 - 17
115,000 - 200,000
52
30
64
17 - 19
200,000 -
60
38
82
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
115/118
5/23/2018
BARCOS.
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
DISEÑO SISTEMA DE PROTECCIÓN CATÓDICA
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
116/118
5/23/2018
BARCOS.
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
117/118
5/23/2018
Presentacion Corrosion Clasev2-slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/presentacion-corrosion-clase-v2
118/118
