CORROSION POR AGUA DE MAR

PROF.: DR. ELSA

CAMACHO ESCOBAR LIZBETH

VELA LÓPEZ JOSÉ ENRIQUE

INTRODUCCION : CORROSIÓN MARINA

Mientras en el pasado solamente los barcos e instalaciones portuarias estaban expuestas al agua de mar, actualmente las estructuras metálicas se extienden a todas aquellas empleadas en la exploración , uso y explotación del mar y su fondo (diques, boyas, plataformas, flotantes, pantalanes, submarinos , torre de perforación , instalaciones , etc.) , sin olvidar las complejas instalaciones de ingeniería de potabilización del agua de mar.

EL AGUA DE MAR: FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CORROSIÓN MARINA

• Es el electrolito natural de mayor concentración salina es equivalente a una solución acuosa de NaCl al 3.5%

• Alta conductividad

• Máximo de concentración de oxígeno debido a la concentración de NaCl cloruros

• Aumento en las densidades de corriente residuales en la paliación

• Facilidad de corrosión microbiológica

• Conductividad muy alta 0.03 ohm-1 cm-1

• PH: Aprox. 8.2 , en zonas con alta actividad biológica se puede ser mas ácidos y en zonas superficiales puede llegar a 9

El efecto despolarizador de este ion , son en su mayoría productos muy solubles , unido as u facilidad de deformación y penetración (pequeño volumen iónico) en la red cristalina de las posibles películas pasivas que se forman sobre los metales explica su gran poder corrosivo

• Disueltos en el agua de mar se encuentran gases atmosféricos N1, O2 y CO2. de todos ellos el oxigeno presenta un papal en primordial, ya que suministra la sustancia para que se produzca la reacción catódica:

+ +

La superficie de contacto mar/aire, la agitación mecánica (oleaje), la energía convección natural, hacen que el agua este aireada hasta la profundidades.

Las mas oxigenadas serán las superficies, porque es mas fácil el intercambio de oxigeno con la atmosfera.

½O2 H2O 2e 2OH-

• Entre los 200 y 1000m hay una disminución y puede llegar a 2cc/l , a mayores profundidades el el aumenta O2 permaneciendo constante a 1500.

El dióxido de carbono disuelto se halla en equilibrio con los iones bicarbonato y carbonato así como con el acido carbónico e ion hidrogeno:

Este equilibrio se da por la formación de sedimentos calcáreos, ya que la precipitación de los carbonatos de calcio y magnesio y estroncio reduce el acceso del oxigeno a la superficie metálica. Lo que es de notoria importancia para algunos fenómenos de corrosión.

EL PROCESO DE CORROSION

.

Como todo fenómeno electroquímico , su velocidad esta relacionada con : El proceso anódico , El proceso catódico y la resistencia óhmica.

Me Men+ + ne

El proceso anódico de disolución metálica , podrá verificarse pues la abundancia de electrolito se suma la aparición de un alto contenido de ion cloruro lo que eleva la velocidad anódica con poca polarización.

En la reducción de oxigeno disuelto la llegada de moléculas de oxigeno procedentes de la atmosfera a la superficie metálica, estará condicionada a la temperatura , existencia d corrientes conectivas y velocidad del limite de difusión atreves de la capa limite

La corrosión marina toma forma de ataque localizado en terminadas zonas:

* Formación de picaduras: Cloruros* Corrosión galvánica* Corrosión bajo tención fatiga : agravado por cloruros* Corrosión preferencial(selectiva): determinada fase o metal* Microbiológica: Medio favorable para la vida

EFECTO DE LA SALINIDAD

• Esta comprendida entre los 33 y 37 partes por mil.

• Zonas donde la vaporación predomina sobre

precipitaciones acuosas ( será mas elevada a

causa de concentración del agua), e caso

contrario la salinidad desciende debido a la disolución .

• Esto ocurre en puertos zonas costeras ,

estuarios de los ríos y mas cercanas a

poblaciones donde la contaminación

y la difusión condicen a variantes en su salinidad.

A partir de 10 Y hasta la saturación , la corrosión disminuye lo mismo que lo hace la concentración de oxigeno disuelto

La corrosión aumenta al hacerlo la concentración de 1 a 10g/l.

Débiles variaciones en la salinidad del agua de mar no parecen producir cambios apreciables en la corrosión del acero sumergido. Sin embargo variaciones el la salinidad pueden influir por turbulencia o corrrosion-erosion problemas frecuentes a los que están sometidos los tubos , válvulas , bombas etc.,

EJEMPLOS

EFECTO DE LA TEMPERATURA

• Esta varia en función de la estación del año y lugar.

• La temperatura oscila +2 y 35°C, aunque las aguas superficiales pueden alcanzar valores mas altos.

• Por el aumento de 10 °C se duplica la velocidad en el proceso químico, sin embargo debido a la solubilidad del oxigeno elemento necesario para el proceso catódico de corrosión , al aumentar la temperatura se registra el efecto contrario.

Ejemplo: La formación de depósitos protectores calcáreos , principalmente de carbonatos de calcio y magnesio que suelen producirse en tuberías y otros componentes metálicos al alcanzarse en ellos altas temperaturas (65-90°C), también motiva que la velocidad de corrosión disminuya en forma apreciable.

Las previsibles mas elevadas velocidades de corrosión de aguas calientes tropicales se ven, asimismo , amortiguadas por la existencia en ese tipo de aguas de abundante crecimiento de organismos marinos lo que lleva una reducción en el acceso del oxigeno a la superficie metálica.

En aguas frías , donde el crecimiento de organismos e menor y mayor la solubilidad del oxigeno , se observa una aceleración del proceso de corrosión,

EFECTO DE LA VELOCIDAD DEL FLUJO• El movimiento del agua de mar, al afectar al transporte de oxigeno a las zonas catódicas y a la

eliminación de los productos de corrosión, puede contribuir decisivamente en la magnitud del proceso corrosivo.

• Dependiendo de la clase de material un aumento en la velocidad de flujo o turbulencia puede acelerar o retardar la corrosión.

EFECTO DE LA PROFUNDIDADMáxima corrosión, por estar el metal continuamente mojado y ligeramente aireado

Conforme aumenta la profundidad la corrosión vuelve a crecer

LA corrosión desciende ya que la falta de convección reduce extremadamente el suministro de oxigeno a la superficie metálica

Mínimo de corrosión , por aireación diferencial entre la zona(catodo) y la inmersión continua (ánodo) menos oxigenada.

1500 metros, corrosión anaeróbica

200-1000m

Aumento de oxigeno

EFECTO DE LA CONTAMINACIÓN

• Estas zonas como los estuarios de los ríos furentemente contaminaos a casusa de aguas residuales no tratadas contienen materia orgánica, o de fluentes específicos procedentes de plantas químicas favorece la presencia de condiciones anaeróbicas medio ideal para el desarrollo de bacterias sulforreductoras que liberan cantidades importantes de acido sulfrihidrico.

• La gran movilidad de los iones de hidrógenos y el desplazamiento de gas hidrogeno evitan la existencia de fenómenos de polarización de concentración , en le caso de moléculas de oxigeno limitan el proceso de corrosión

MECANISMOS PRINCIPALES

• <desulfovibrio desulfuricans> transforman los sulfatos en acido sulfúrico ( SH2) afectan mas en áreas estancadas proliferan a gran velocidad. Principalmente aleaciones de Cu

* (NH3,NO-3; NO2-) 50 p.p.m incluso mayor, 0.5 p.p.m.

• bacterias sulforreductoras.: Suministran oxigeno , para la reacción catódica.

INCRUSTACIONES BIOLÓGICAS

• Se entiende por la existencia sobre superficie sumergidas de organismo animales o vegetales que se fijan como esporas o larvas y crecen sobre esos sustratos hasta alcanzar formas adultas.

• Se producen cuando la velocidad del objeto metálico con relación al mar es inferíos a 1m/s sin embargo una vez la fijación se produce ni altas velocidades son capaces de desprenderlas.