Corrosión en Uniones Soldadas
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8/17/2019 Corrosión en Uniones Soldadas
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Número 20-2014 Julio / Agosto
Estimado lector
Nos complace compartir con ustedes que INFOCORROSIÓN se re-inventó, no solo con el cambio de imagen
(como puede ver), sino también integrando a su red de comunicación, el primer portal de Tratamiento de
Superficie, Control de Corrosión e Integridad de Hispanoamérica. Lo invitamos a tomarse unos minutos de su
valioso tiempo, hacer click AQUI y explorar las interesantes secciones de nuestro Portal en las que su
experiencia, opinión y consultas serán la pieza clave para expandir cada vez más la conciencia y el valor de
la protección anticorrosiva de superficies y por ende de la integridad de activos, la seguridad y el cuidado de
nuestro medio ambiente.
En esta oportunidad les presentamos un artículo desarrollado por e l destacado instructor internacional,
coaching de equipos técnicos y profesionales, autor, conferencista y colaborador, Ing. Abel De la Cruz Pérez,
quien compartió con nosotros la importancia de la protección anticorrosiva en la etapa del diseño mecánico y
la fabricación estructural en los proyectos de nueva construcción y el grave riesgo que corren las uniones
soldadas de ser presa de la corrosión.
Sus consultas o comentarios respecto al artículo presentado en esta oportunidad, no duden en plantearlo en nuestras redes sociales o
Portal Web (Foros) que con gusto lo absolveremos y compartiremos en la próxima edición de octubre.
Como siempre queremos recordarles que para nosotros es importante contar con la participación de profesionales, expertos y apasionados
de la Gestión del Control de Corrosión que deseen exponer a la industria soluciones tecnológicas, experiencias, trabajos de investigación,
análisis de fallas, buenas prácticas, etc. a través de su publicación. Es por ello que lo invito a ser parte de nuestra red de colaboradores
expertos haciéndonos llegar sus artículos periódicamente y de ese modo tener la oportunidad de participar en próximas ediciones denuestro informativo. Para esto solo tiene que escribirnos a [email protected] y compartir con nosotros su interés de participar.
Disfrute su lectura!
Nelson De la Cruz
Director General
International Program Specialist Coatings SSPC - C1 / C2
Controle las fallas en el diseño de estructuras
"Corrosión en uniones soldadas "
Con frecuencia, los recubrimientos aplicados a estructuras expuestas a la atmósfera experimentan fallos
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prematuros debidos a la falta de precaución en cuanto al diseño estructural o a factores metalmecánicos,
desde el punto de vista de protección contra la corrosión.
Es muy común que el responsable del diseño o de la supervisión durante la construcción metalmecánica no
repare en las zonas más críticas y vulnerables durante la vida en servicio de la estructura, por ello si la
protección anticorrosiva se inicia en la ingeniería del proyecto, la responsabilidad en cuanto a la calidad de
la fabricación metalmecánica estará en manos del constructor.
Aplicación de Stripe coat.
Al deterioro de la pintura se continúa con la corrosión del metal base, por lo que la estabilidad mecánica deuna estructura con problemas de fabricación en lo referente al riesgo por el ataque corrosivo, puede verse
seriamente comprometida.
Es por eso, que cuando se trata de las construcciones metal mecánicas debemos tener en cuenta los
criterios básicos sobre el diseño de estructuras de acero que se van a recubrir con sistemas de pinturas y de
esta forma evitar la aparición prematura de problemas de corrosión y la degradación del recubrimiento y de
la estructura, es así como la Norma ISO 12944-3 "Consideraciones sobre el Diseño" nos brinda la
información sobre los diferentes tipos de diseños apropiados también de prácticas no recomendables,
indicando además cómo pueden ser evitados antes de la aplicación y el mantenimiento con pinturas, la
misma norma contempla las consideraciones sobre el diseño que facilitan la manipulación y transporte deestructuras de acero. Otra fuente de información con recomendaciones y requerimientos técnicos de diseño
estructural para la construcción de tanques sujetos a inmersión con al to riesgo de ataque por corrosión, nos
lo brinda la Norma NACE RP 0178-95: "Fabrication Details, Surface Finish Requirements and Proper Design
Considerations for Tank and Vessels to Be Lined for Immersion Service" donde se hace referencia
precisamente a las zonas vulnerables como uniones de piezas metálicas, técnicas de soldado, precauciones
en la calidad de los cordones de soldadura, etc.
Entre las zonas con mayor posibilidad de ataque corrosivo debido a las características de fabricación de una
estructura, tanque, equipo, etc. se destacan:
Zonas del cordón de soldadura en general.Salpicaduras de soldadura, soldaduras por puntos discontinuidades e imperfecciones, intersticios,
cavidades que permitan la retención de humedad y contaminantes.
Áreas de difícil acceso para el pintado.
Uniones bimetálicas o pares galvánicos.
Zonas de retención de agua, humedad, contaminantes en general .
Zonas con un mal diseño en la unión de piezas metálicas.
Bordes ó filos agudos, etc.
De los mencionados problemas de corrosión en soldadura nos ocuparemos en este artículo.
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Defecto en cordón de soldadura
Por ello, es común ver a lo largo de la vida de las instalaciones pintadas en inmersión o no inmersión, que
las zonas de especial mantenimiento por el deterioro prematuro, son las áreas soldadas o los cordones de
soldadura, y en un análisis de fallas, comúnmente son estas zonas el origen de la corrosión del metal base.
Algunos de los factores que directa o indirectamente, agravan la corrosión de las soldaduras son:
Posible diferencia de composición y potencial electroquímico entre metal que constituye la soldadura
y el metal base (corrosión galvánica).
Estructura metalográfica de la soldadura y el metal vecino a ella.
La presencia de discontinuidades e imperfecciones del cordón de soldadura que permite la facilidad
de acumulación de agua ó humedad, partículas de polvo y demás contaminantes.
Peculiar geometría de la unión soldada.
Presencia de tensiones mecánicas.
Corrosión Galvánica
En la soldadura por fusión se generan una serie de diferencias estructurales, que se extienden desde el
depósito solidificado al metal base a través de una zona afectada térmicamente (Fig. I). Es importante
entonces que la composición química del producto de aporte sea muy próximo a la del material base, en
cuyo caso no es normal que se presenten problemas importantes de corrosión galvánica o bimetálica. No
obstante, pueden manifestarse estos en medio de agresividad elevada, a causa de una moderada diferencia
de potencial electroquímico resultado de cambios locales de estructuras, de tensiones introducidas durante
el proceso de unión o de que se hayan "quemado" en parte determinados elementos aleantes.
Fig. 1. Representación de las diferentes zonas presentes en una unión soldada
En la soldadura blanda o fuerte suelen existir considerables diferencias de potencial electroquímico entre el
material base y el de aporte. La situación plantea graves problemas cuando el metal de la soldadura, de
marcada diferencia de compasión del material base, es, al mismo tiempo más activo (comportamiento
anódico en una pila de corrosión). En tal caso, es probable que la elevada relación área catódica/área
nódica motive un fuerte ataque de la soldadura, capaz de producir el fallo catastrófico de la estructura (Fig.
2).
A fin de evitar tal peligro, se procura escoger un material de aporte que sea más noble (catódico) que el
metal base. La soldadura blanda, con aleaciones de aporte basadas generalmente en el sistema estaño-
plomo, actúa catódicamente frente a los materiales férreos, por lo que no constituye mayor riesgo de
corrosión galvánica. En el caso de la soldadura fuerte de los aceros al carbono y de baja aleación, los
materiales de aporte son invariablemente nobles frente al acero base (pequeño cátodo frente a gran ánodo),
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siendo entonces, poco probable los problemas de corrosión galvánica. Recordemos que la corrosión
galvánica se agrava o se hace intensa cuando hay un gran cátodo frente a un pequeño ánodo.
Fig. 2. Una Soldadura de actuación anódica respecto al metal base puede producir el fallo rápido de la unión debido a la
elevada elación entre el área catódica y el área anódica.
Corrosión, concentración y por aireación
Diferencias de concentración en la solución electrolítica en contacto con la superficie metálica, causan el
funcionamiento de pilas de concentración o de aireación diferencial si la sustancia disuelta es el oxígeno del
aire. Tales diferencias suelen estar motivadas por la presencia de resquicios, por depósitos porosos o mal
adheridos sobre el metal, entrantes profundos (rugosidades y pliegues), etc. a los que el oxígeno tiene di fícil
acceso (por difusión), o en los que se produce un agotamiento o acumulación de ciertos productos o iones.
En las soldaduras provoca este tipo de corrosión un relleno deficiente, incompleta penetración en la raíz del
cordón, irregularidades diversas, asperezas del cordón de soldaduras, socavaduras, porosidades, grietas,
salpicaduras de soldadura porosas y mal adheridas sobre el metal etc. zonas propicias todas ellas a la
penetración y condensación de la humedad, para el funcionamiento de las pilas de corrosión en metales
expuestos a la atmósfera. Los efectos de dichas pilas pueden ser agresivos ante condiciones de
humectación permanente de la unión soldada.
Los resquicios debajo de las proyecciones o salpicaduras de metal y residuos de escoria procedentes de la
operación de soldadura constituyen focos para el funcionamiento de las pilas de aireación diferencia. Al
respecto se recomienda en la etapa de fabricación metálica, antes de la operación de preparación de la
superficie, eliminar o remover completamente todos estos productos para evitar, en lo posible, los problemas
de corrosión en la zona soldada.
Aunque no estrictamente ligado a la soldadura en sí, pueden presentarse un sin número de problemas de
corrosión por aireación diferencial a consecuencia de un diseño insatisfactorio del acoplamiento soldado,
que debería tener en cuenta el principio fundamental de evitar resquicios (pliegues, ranuras rincones) y, en
definitiva, cualquier sitio donde sea difícil la renovación del medio y al que el oxígeno llegue con dificultad.
Es esencial un buen drenaje y ventilación de la zona unida, que asegure la ausencia de electrolito, y ofrezca
buena accesibilidad para la posterior aplicación del recubrimiento protector y las inspecciones de
mantenimiento.
Debe entonces procurarse que los cordones de soldadura sean lo suficientemente lisos, sin protuberancias y
resquicios asperezas, orificios, cráteres, fracturas, asperezas, salpicaduras, que son difíciles de recubrir
eficientemente por un sistema de pinturas, por lo que, deberá ser tarea del inspector de control de calidad de
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las fabricaciones metalmecánicas, que en las uniones entre piezas estructurales la soldadura sea continua y
libre de defectos para una adecuada protección anticorrosiva con recubrimientos.
En cuanto a las Especificaciones de Pintado de Protección Anticorrosiva debemos asegurar la apl icación de
una capa de pintura de refuerzo (stripe coat) en dichas zonas, antes de la aplicación de la capa final del
sistema de pintado, asegurándose una capa barrera de protección. El "stripe coat" hoy por hoy constituye
una aplicación indispensable en todo Plan o Procedimiento de Pintado y deberá ser realizado mediante el
uso de brochas que aseguren la penetración del recubrimiento en las zonas vulnerables a la oxidación
prematura. La Guía Normada para la Aplicación de Pinturas SSPC - Guía 11: "Protecting Edges, Crevices
and Irregular Steel Surfaces for Stripe Coating" nos brinda la información y recomendaciones para la
protección anticorrosiva de zonas vulnerables a la corrosión por efectos del diseño y fabricación metalmecánica y sobre la cual trataremos en una próxima publicación.
Aplicación de refuerzo de pintura en zonas soldadas.
Por lo general en un sistema de pinturas bicapa se aplica después de la capa base anticorrosiva y antes de
la capa de acabado general, una capa de pintura de acabado (adicional) específicamente en las zonas de
difícil acceso, cordones de soldadura, filos, ángulos interiores, etc. Se recomienda extender la aplicación
hasta 2 ó 3 cms. del área que se desea recubrir. Dicha capa deberá tener un color diferente al acabado y a la
base, tal que permita ser diferenciado por el inspector de calidad y los propios operarios de aplicación.
Corrosión bajo tensión en uniones soldadas.
Las dilataciones, contracciones térmicas y cambios de fase a consecuencia del proceso de soldadura dejan
el metal con un sistema de tensiones residuales que, en la cercanía del cordón de soldadura, son tensiones
de tracción y su magnitud puede alcanzar el límite elástico y causar hasta cierta deformación permanente. Al
tiempo que favorecen la condensación de humedad, las cavidades e irregularidades de la superficie áspera
del metal solidificado en la soldadura actúan a modo de zonas concentradoras de tensiones. No debesorprender, por tanto que las uniones soldadas estén expuestas al agrietamiento por corrosión bajo tensión
en caso de entrar en contacto con alguno de los medios específicos para el desarrollo del fenómeno.
Estimulan el agrietamiento lo mismo las solicitaciones exteriores que las tensiones internas. Para
contrarrestar el fenómeno debe seleccionarse las técnicas, ya que defectos tales como inclusiones no
metálicas, precipitación selectiva de fases, bolsas de gas, socavaciones, fisuras, etc. suministran lugares
para la concentración de tensiones de tracción y predisponen el agrietamiento.
Conviene tomar precauciones en la etapa del diseño del proyecto para evitar la corrosión bajo tensión. Sinembargo, no siempre es posible un diseño cuantitativo contra esta forma de corrosión. Las recomendaciones
generales parten del hecho de que, para que se produzca el fenómeno, se necesita la conjunción de tres
factores: un material susceptible, un esfuerzo de tensión y un medio agresivo. Lógicamente el proyecto
deberá de asegurar que no se alcancen concentraciones peligrosas de las especies químicas responsables
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del agrietamiento (iones hidróxilo, cloruro, nitratos, etc.), por medio de un cuidadoso control de las
condiciones de servicio, evitando las configuraciones que lleven a un aumento local de la concentración de
sustancia peligrosa.
Colaborador:
Ing. Mg. Abel De la Cruz PérezGerente General, Consultor Senior y Facilitador Senior
American Consult Perú
[email protected] - [email protected]
http://www.americanconsultperu.com
Referencias: CENIM, José Gonzáles F. "Lucha contra la corrosión", S. Feliú y M. Morcillo. Norma SSPC - Guía 11; Norma
ISO 12944 - Parte 3
Queda prohibida su reproducción Total o Parcial de nuestras publicaciones sin autorización expresa del
autor. Las opiniones expresadas por los autores de los artículos en este informativo virtual no comprometen a
los editores o entidad edi tora.
Las fotografías del artículo han sido proporcionadas por el colaborador.
Actualidad
Diferencia de salarios en corrosión
Internacional. Profesionales norteamericanos de la corrosión están ganando
significativamente más que sus homólogos europeos, de acuerdo a un nuevo estudio
realizado por NACE Internacional.
Mientras que los salarios promedio para las carreras de corrosión en los EEUU y Canadá
alcanzaron nuevos montos máximos, los países europeos vieron una caída en los ingresos,
de acuerdo al Estudio de la Carrera de Corrosión y Salarios, desarrollado por la revista de
Rendimiento de Materiales de NACE.
Seguir leyendo
Nissan desarrolla un auto prototipo auto-limpiable
http://r20.rs6.net/tn.jsp?f=001y1ltD-1ldJDzDiVwNHG-Es5HooYJqU2RTJRjSvwn_LiyjeQXwVNZuJMIu36GUjI1geeRVGQkId9bVcqxMbYDJfdSopuL2QrXI_bmnmdLuEKhG5IF-D4GWO6MCNUKq1Uox2Ho2Pzx-ZqtLjU_VQtxfXLROWJ9iYky73jtL3ObT85dhh81RHJNmwmeC-XYNVPfFeyf2OqFsN5NRoCPsxmRXXIVT3HML-hfzH0JfE6B23mtKcxiFl5KZBxmzX98CLV43Csq0_YBZeZeqb6exxx4qiouESix87XQ&c=&ch=
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Nissan Europa indicó que ha comenzado pruebas de tecnología con una pintura que
repele el barro, la lluvia y la suciedad diaria, lo que le permite a los conductores no
limpiar su coche nuevo.
La pintura súper hidrofóbica y oleofóbica que repele el agua y los acei tes se ha aplicado
a la nueva Nissan Note del mercado europeo para crear el primer coche de auto-limpieza del mundo. Seguir
leyendo
Se estima que mercado de protección con recubrimientos crecerá a una tasaanual de 9.75%
El mercado mundial de recubrimientos de protección, junto con sus productos finales, ha
sido testigo de un notable crecimiento en los últimos años y se estima que aumentará en
los próximos. La calidad, la durabilidad, la corrosión y las propiedades de protección
contra incendios, así como las normas de seguridad futuras y técnicas innovadoras
serán los factores clave que influirán en el mercado mundial de revestimientos con
mayor énfasis en sus diferentes tipos y aplicaciones, según recientes estudios.
Seguir leyendo
Recuerde:
"Evite las perdidas económicas causadas por la corrosión extendiendo el tiempo de vida útil de sus instalaciones yrentabilizando su inversión"
Nota: Queda prohibida su reproducción Total o Parcial de nuestras publicaciones sin autorización expresa del autor. El ENVIO de INFOCORROSIÓN es
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