Curso Corrosión . Introducción - UNT

Ing. Juan Díaz CamachoUniversidad Nacional de TrujilloFacultad de Ingeniería Química

Yg

Óxido de Hierro

MINERAL

ConcentraciónTrituraciónMoliendaFlotación

ReducciónRefinaciónLaminación

Tuberías

Planchas

Estructuras

Varillas

Procesos de Corrosión Natural

MENA

EN EEUU: LAS PÉRDIDAS POR CORROSIÓN (1998):  ASCENDIERON A 276,000 MILLONES DE

DÓLARES

◙ PÉRDIDAS IRREDUCTIBLES: (68,8%)

◙ PÉRDIDAS REDUCTIBLES: (31,2%)

COSTOS DIRECTOS:

 Representa el 2-4 % del PIB en Países Industrializados

• Reemplazo o reparación de materiales y equipos.• Programas de mantenimiento.

  COSTOS INDIRECTOS:

• Pérdidas de producción por paralización de plantas.

• Pérdidas por Contaminación de productos.• Pérdidas de eficiencia.• Pérdidas por fugas

DEFINICIONES: 1. Deterioro o desgaste de los materiales debido

al contacto con el medio en que trabaja.2. Deterioro de los materiales debido a factores

diferentes a los efectos puramente mecánicos.

3. En el sentido más amplio, ha sido definida por Fontana y Greene como la degradación de un material por reacción con su medio, sin considerar si el material es un metal, un polímero o una cerámica

I. DE ACUERDO AL MEDIO :  

Corrosión Gaseosa. 

Corrosión Atmosférica. 

Corrosión Líquida. 

Corrosión Subterránea. 

Se realiza sin la condensación de la humedad en la superficie metálica.

Ejm: Corrosión por alta temperatura en las cámaras de combustión (lado del fuego) de los hornos y calderos.

Se presenta en todos las instalaciones industriales. La velocidad de corrosión es función del metal, la humedad, la presencia de contaminantes, etc.

Por contaminantes: 

Atmósfera industrial (SO2)Atmósfera marina (NaCl, Na2SO4)Atmósfera urbana (CO2)Atmósfera rural

 De acuerdo al clima:

 Atmósfera secaAtmósfera húmedaAtmósfera lluviosaAtmósfera tropical

Se produce en un determinado medio, así se tiene:

La corrosión por agua de mar, por agua de enfriamiento, por ácidos, por líquidos orgánicos, por álcalis, etc.

Se produce por los diferentes suelos y es función del contenido de sales, pH, resistividad, concentración de oxigeno, presencia de bacterias anaeróbicas, etc.

1. CORROSIÓN UNIFORME 

Se presenta cuando se produce un ataque parejo sobre toda la superficie del metal o aleación.

 Es un ataque benigno, ya que puede predecirse y tomarse en cuenta en el diseño un espesor adicional por corrosión (tolerancia por corrosión).

 Se tiene como ejemplo, la corrosión atmosférica, la corrosión uniforme de los cascos de barcos, etc.

En la cual pequeñas zonas o áreas son afectadas.Constituye la forma más peligrosa de la corrosión.

 Se clasifica a su vez en:

   2.1 Por efectos Electroquímicos 

Corrosión galvánica Corrosión por hendidura Corrosión por picadura Corrosión por disolución selectiva Corrosión intergranular

2.2 Por efectos combinados mecánicos y

electroquímicos

Corrosión por erosión Corrosión por cavitación Corrosión por esfuerzo Corrosión por fatiga

Incluye los casos intermedios entre corrosión uniforme y corrosión localizada.

En este caso el ataque se extiende más en algunas zonas, pero se presenta aún como ataque general.

En estos caso de ataque localizado la cantidad de material corroído no guarda relación con la magnitud de los inconvenientes que puede causar.

 Durante el picado, el ataque se localiza en puntos aislados de superficies metálicas pasivas, propagándose hacia el interior del metal. En la práctica puede presentarse como perforación de cañerías o tanques.

Es una variación de la corrosión por picado y se presenta en zonas donde la renovación del medio corrosivo se encuentra restringida.

D. CORROSIÓN INTERGRANULARSe presenta como una franja estrecha de ataque que se propaga a lo largo de los límites de grano.

 Este ataque se extiende hasta inutilizar el material afectado.

Conocida también como corrosión bajo tensión.

 Se presenta cuando un metal está sometido simultáneamente a la acción de un medio corrosivo y tensiones mecánicas de tracción.

 Se forman fisuras que pueden ser transgranulares o intergranular y que se van propagando hacia el interior del metal, hasta que las tensiones se relajan o el metal se fractura.

Es el incremento de la velocidad de corrosión ocasionada por el movimiento relativo entre la superficie y el medio.

El material exhibe una severa pérdida de peso, con presencia de surcos, excavaciones, cavidades redondas, orientadas en la dirección del flujo.

Es un tipo de deterioro bien conocido que está asociado con el movimiento rápido del líquido cercano a la interface líquido/metal y es causado por la formación y colapso de burbujas de vapor sobre la superficie metálica

Se define como el agrietamiento debido a la acción conjunta de tensiones mecánicas y de un medio agresivo específico.

I. CORROSIÓN POR FATIGA

Tendencia del material a fracturarse bajo condiciones de esfuerzos cíclicos repetitivos y acción de un medio agresivo.

1. CORROSIÓN QUÍMICA 

Se presenta cuando el metal o aleación reacciona con un medio no iónico.

 Ejemplos:

 a) Oxidación del hierro en aire a alta temperatura.

 2 Fe + O2 2 FeO

b) Ataque del hierro por el dióxido de azufre

 3 Fe + SO2 FeS + 2 FeO

 A este grupo pertenece la corrosión seca y parte de la corrosión líquida.

Se presenta cuando existe una celda electroquímica.

 Pertenece a este grupo, la corrosión atmosférica, la corrosión por agua de mar, la corrosión por agua de enfriamiento, la corrosión por ácidos, la corrosión por suelos, etc.

Uniform corrosion Galvanic Crevice Pitting Inter-granular SCC Erosion Corrosion Hydrogen

Embrittlement

Uniform Corrosión

Galvani Corrosion

Crevice Corrosion

Pitting Corrosion

Intergranular Corrosion

Selective Leaching

Erosion Corrosion

Stress Corrosion Cracking

Figure 22.8 Examples of stress cells. (a) Cold work required to bend a steel bar introduces high residual stresses at the bend, which then is anodic and corrodes.(b) Because grain boundaries have a high energy, they are anodic and corrode.

Hydrogen Embrittlement