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TECSUP LA CORROSIN

INTRODUCCIN

El grupo tiene a bien presentar un informe sobre La corrosin que es un problema que se da en la vida cotidiana debido a muchos factores que lo veremos ms adelante.

En el mencionado informe, desarrollaremos todo lo referente la corrosin, trataremos sobre las causas de este inconveniente, los diferentes tipos de corrosin que existen, los mtodos mas utilizados para prevenir este mal, los problemas que ocasiona en una empresa, y otros temas relacionados con la corrosin.

El presente trabajo se ha realizado con ayuda del mdulo de trabajo y consultando diferentes fuentes bibliogrficas para profundizar ms del tema.

Por tal motivo dejamos a su criterio profesional la evaluacin del presente trabajo que le presentamos a continuacin.

LA CORROSIN1. DEFINICIONES BSICAS

Proceso inverso a la metalurgia extractiva.

"La corrosin puede ser definida como el deterioro que sufren los metales cuando interactan con el medio en el que trabajan. La corrosin es la disolucin o deterioro de un metal en un medio determinado. Los tomos del metal se disuelven en forma de iones. Un modelo simple es la corrosin acuosa.

"La corrosin consiste en una oxidacin del metal y, si el xido no es adherente y es poroso, puede dar lugar a la destruccin de todo el metal"

"Corrosin es el ataque de un material por el medio que le rodea con la consiguiente prdida de masa y deterioro de sus propiedades"

"Corrosin es la destruccin de un cuerpo slido causada por un ataque no provocado, de naturaleza qumica o electroqumica que se inicia en la superficie"

2. CAUSAS DE LA CORROSIN

La fuerza motriz que causa que un metal se corroa es consecuencia de su existencia natural en forma combinada. Para alcanzar el estado metlico se requiere una cantidad de energa.

Esta energa vara de un metal a otro. Es relativamente alta para el magnesio, el aluminio y el hierro y relativamente baja para el cobre, la plata y el oro.

La corrosin es originada principalmente por la accin combinada del oxgeno, agua y el dixido de carbono; por s solo ninguno de ellos puede atacar al hierro. En el siguiente dibujo se observa como el medio influye en el proceso de corrosin.

Se pone como ejemplo unos clavos de hierro lijados o pulidos, colocados en un ambiente seco, producido por la presencia de un deshidratante intenso como el cloruro de calcio o cal viva (CaCl2). En el siguiente caso se coloca el clavo totalmente sumergido en agua, a la cual previamente se ha eliminado la presencia de aire (hirviendo el agua); y finalmente otro clavo colocado en un ambiente en contacto con el medio ambiente (aire, CaCl2, O2).

3. PROBLEMAS CAUSADOS POR LA CORROSIN EN UNA PLANTA INDUSTRIAL

Los problemas que puede ocasionar la corrosin en una planta industrial son:

Paradas de emergencia o paradas de mantenimiento no programadas. Gastos por reemplazo de equipo corrodo. Sobredimensionamiento de piezas para incluir tolerancias por corrosin. Sobrecostos en mantenimiento preventivo: pinturas. Equipos fuera de servicio. Contaminacin por prdidas o derrames de productos. Peligro de incendio, explosin, envenenamiento por fugas de productos txicos.

4. CMO OCURRE LA CORROSIN?

Ocurre por la diferencia de potencial entre dos metales diferentes en contacto o por la diferencia de potencial entre diferentes reas de un mismo metal, que forman una celda galvnica. En presencia de un electrolito Cada celda consiste de: un nodo que produce electrones, de un ctodo y de un electrolito. El nodo y el ctodo deben estar en contacto elctrico para que ocurra la corrosin.

5. TIPOS DE CORROSIN

5.1 Corrosin electroqumica o galvnica

Es una accin electroqumica (una batera perjudicial) que se produce por la interaccin de dos metales de caractersticas diferentes en presencia de un electrolito y un sistema que permite el flujo de electronesSe produce cuando dos metales de diferente actividad qumica se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales elctricos diferentes lo cual favorece la aparicin de un metal como nodo y otro como ctodo, a mayor diferencia de potencial el material con ms activo ser el nodo.

Se presenta cuando entre los materiales se forman: Un nodo que es la parte que se corroe (puede formarse por tensin intergranular en uno de los metales). Un ctodo que es la parte que no se corroe. Un electrolito, que puede ser la humedad ambiental y sales en el polvo. Una trayectoria de electrones, lo cual generalmente es la unin fsica del nodo y el ctodo.

Cmo se evita esta corrosin galvnica? Usando bridas con aislamiento elctrico. Insertando entre las bridas juntas fabricadas de polmeros Utilizando manguitos y arandelas para aislar las conexiones unidas con pernos.

Evitamos la corrosin electroqumica anulando una parte de la pila. Abriendo el circuito de la trayectoria de electrones. Separando los electrodos del electrolito. Haciendo la diferencia de potencial de los electrodos muy pequea

5.2 CORROSIN UNIFORME

Se le llama tambin corrosin general. Es el efecto producido sobre la superficie de un metal como si hubiese sido atacado directamente por un agente qumico (cido). Se presenta como un desgaste uniforme del metal.

La corrosin uniforme puede ser descrita como una reaccin de corrosin que ocurre por igual en toda la superficie del material, causando un prdida general del metal.

La corrosin uniforme se da en situaciones donde el ambiente que ataca el metal es constante en composicin, esta caracterstica permite hacer clculos de desgaste respecto al espesor de un material.

5.3 CORROSN POR PICADURA O Pitting

Las picaduras ocurren como un proceso de disolucin local andica donde la prdida de metal es aumentada por la presencia de un nodo pequeo y un ctodo grande. Las picaduras suelen ser de pequeo dimetro (dcimas de milmetro).

5.4 CORROSIN POR FISURAS O Crevice

Se produce alrededor del hueco formado por contacto con otra pieza de metal igual o diferente a la primera o con un elemento no metlico.

El proceso de pitting y el crevice tienen en comn que el agresivo qumico est semi estancado, situacin de nodo localizado.

5.5 CORROSIN QUMICA

Se trata de una reaccin heterognea entre una fase slida, el metal, y una fase gaseosa o liquida. Cuando el reactivo es gaseoso, se presenta un fenmeno llamado de corrosin seca. Si el reactivo es un lquido, se produce un ataque del metal, con formacin de un producto de corrosin en la superficie del mismo.

En la corrosin puramente qumica no interviene el paso de una corriente elctrica. Es difcil encontrar casos de corrosin puramente qumica, ya que lo ms comn es que vaya acompaada de corrosin electroqumica. No obstante, el ataque de un metal por otro metal lquido, por una sal fundida o por una solucin no acuosa, pueden ser considerados como casos de corrosin qumica.

5.6 CORROSIN INTERGRANULAR

Como su nombre indica, la corrosin intergranular ocurre preferentemente a lo largo de los lmites de grano de algunas aleaciones en ambientes especficos y, como consecuencia, la muestra se desintegra a lo largo de los lmites de grano.

Este tipo de corrosin predomina en algunos aceros inoxidables, que, cuando se calientan a temperaturas comprendidas entre los 500 y los 800Cdurante periodos de tiempo suficientemente largos, se sensibilizan para el ataque intergranular.

En la soldadura del acero inoxidable, la corrosin intergranular se convierte en un problema grave, denominado sensibilizacin por Corrosin

La prevencin de la corrosin intergranular del acero inoxidable se realiza con las siguientes medidas:

Sometiendo el material sensibilizado a un tratamiento trmico a elevada temperatura con el fin de re disolver el cromo, Bajando el contenido de carbono por debajo del 0,03% en peso para minimizar la formacin del carburo Aleando el acero inoxidable con elementos, tales como el niobio o el titanio, que tengan mayor tendencia a formar carburos que el cromo, de modo que el Cr permanezca en disolucin slida.

5.7 CORROSIN POR EROSIN

La corrosin por erosin se suele presentar en tuberas, especialmente en codos, ngulos y cambios bruscos de dimetro: posiciones donde el fluido cambia de direccin y suele convertirse en turbulento.Potencialmente, todas las aleaciones metlicas son susceptibles de experimentar corrosin por erosin en mayor o menor grado.

Este tipo de corrosin perjudica especialmente a las aleaciones que se pasivan formando una pelcula superficial protectora; la accin abrasiva puede erosionar la pelcula dejando al descubierto la superficie metlica.

Si la pelcula protectora no es capaz de autogenerarse continua y rpidamente, la corrosin puede ser severa.

5.8 CORROSIN BAJO TENSIN

Es la fractura que se produce en un material como consecuencia de la accin conjunta de un medio corrosivo y esfuerzo mecnico.

La tensin puede ser debida a la accin de una carga externa o a la existencia de tensiones residuales no eliminadas en el proceso de fabricacin.

El resultado es que el metal se fractura repentinamente, sin deformacin, despus de un cierto tiempo de servicio.

6. EJEMPLOS DE CORROSIN La corrosin forma parte del diario quehacer. Desgraciadamente, no sufrimos sus efectos hasta que estos se hacen visibles.El ejemplo tpico de la corrosin es la formacin de herrumbre u xido de hierro.

LAS TUBERAS DE AGUAUn ejemplo comn lo constituye la rotura de una tubera de agua. Inicialmente, al abrir el grifo, el agua, en vez de presentar su claridad habitual tiene una cierta tonalidad o coloracin castaa. Al probarla, nos parece percibir un sabor que nos recuerda bastante al de las sales de hierro. Ha empezado a atacarse el material base de la tubera galvanizada: el acero de la red de distribucin de agua potable.

LA CORROSIN DE ENVASES METLICOS PARA CONSERVASCuando guardamos un bote o lata de conserva durante mucho tiempo, podemos tener la sorpresa de encontrarlo con un hinchamiento anormal, de tal manera que lo desechamos. Esta deformacin abombada es debida a la acumulacin de gas hidrgeno y es una manifestacin extrema de la corrosin. Significa el final de la vida til de la conserva y ocurre, por lo general, tras un prolongado periodo de almacenamiento. CONSTRUCCIONES DE CONCRETOTodos debemos haber notado, especialmente en las grandes ciudades o en las zonas costeras, la aparicin de manchas de herrumbre en las estructuras de concreto, por ejemplo, en un estacionamiento subterrneo, un puente o en los postes de las lneas de distribucin de corriente elctrica. EL AUTOMVILLos autos tambin se oxidan, empiezan apareciendo manchitas y picaduras minsculas en los parachoques, que si bien no afectan su resistencia mecnica, s deslucen su presentacin. Posteriormente, se pueden localizar puntos aislados de ataque en las partes cubiertas por molduras que iban fijadas en agujeros de la carrocera; cada vez que lavamos el coche observamos la afluencia de herrumbre que sale de debajo de tales molduras.7. IMPORTANCIA DE ESTUDIAR LA CORROSIN

Con el estudio en corrosin se puede predecir el comportamiento a largo plazo de los metales basndose en ensayos relativamente breves, para ello se requiere un buen conocimiento de las variables implcitas en el proceso de la corrosin.

Para estudiar la corrosin de un metal es necesario n de un metal es necesario conocer la microestructura, la composicin conocer la microestructura, la composicin qumica, mica, el medio corrosivo y el conocimiento electroqumico mico de las fases que han de seguir los de las fases que han de seguir los tomos metlicos en su paso de la estructura metlica hacia el medio corrosivo.

8. PROTECCIN CONTRA LA CORROSIN

Si se requiere un control de la corrosin se puede apelar a las siguientes alternativas:

Seleccin de Materiales. Recubrimientos Protectores. Inhibidores de la corrosin. Proteccin Catdica.

8.1 SELECCIN DE MATERIALES

Se puede optar por algunos de los siguientes materiales:

Acero al carbono Acero inoxidable Aluminio

A. ACERO AL CARBONO

La mayora de grandes estructuras metlicas son hechas de acero al carbono. El acero al carbono es bastante barato, fcilmente disponible en una variedad de formas y puede ser soldado y maquinado en diferentes formas. B. ACEROS INOXIDABLES

Los aceros inoxidables son una alternativa comn a los aceros al carbono. Hay muchos tipos de aceros inoxidables, pero los ms comunes son los aceros inoxidables autnticos (aceros inoxidables de la serie 300).

Estos aceros estn basados en una frmula de hierro con aproximadamente 18% de Cromo y 8% de nquel. Son frecuentemente inmunes a la corrosin uniforme, pero pueden experimentar otros tipos de corrosin. C. ALUMINIO

Puede tener excelentes capacidades de resistencia a la corrosin atmosfrica. Desafortunadamente, las propiedades de las pelculas de xido protectoras que forman en estas aleaciones pueden romperse localmente y permitir una corrosin extensiva. La corrosin intergranular (es una corrosin microscpica) es el principal problema en aeroplanos y otras estructuras hechas de aleacin de aluminio. 8.2 INHIBIDORES DE LA CORROSIN

Los inhibidores de corrosin, prolongan la vida de estructuras de acero al carbono y permiten su aplicacin en distintos escenarios.

Son productos qumicos que se agregan para reducir la corrosividad de determinados ambientes. Ejemplos de aplicacin de inhibidores de corrosin incluyen la aplicacin de anticongelantes de automviles, para hacer menos corrosiva el agua que circula por el interior del motor. Estos inhibidores, que generalmente basan su formulacin en fosfatos o fosfanatos, protegen estas piezas de manera muy eficiente.

A) INHIBIDORES ANDICOS:

Pueden formar pelculas con los cationes metlicos Pueden promover la estabilizacin de xidos pasivos Pueden reaccionar con las sustancias potencialmente agresivas

B) INHIBIDORES CATDICOS:

Son menos eficaces pero ms seguros. Si se usan en dosis insuficientes no incrementan los riesgos de corrosin. Se utilizan polifosfatos, fosfonatos, Zn. Son ms estables, forman una pelcula polarizante que dificulta la reaccin de reduccin de oxgeno. Tambin se utilizan compuestos orgnicos con grupos polares que tienen tomos de oxgeno, azufre, nitrgeno, con pares disponibles para formar enlaces con el metal.8.3 PROTECCIN CATDICA La proteccin catdica es el mtodo ms importante de todos los intentados para conseguir el control de la corrosin. La proteccin catdica puede aplicarse utilizando:

nodos (galvnicos) o de sacrificio Por medio de sistemas de corriente impresa. A. PROTECCIN CATDICA POR NODOS DE SACRIFICIO En este mtodo se utiliza un metal que sea andico al material que se va a proteger (en otras palabras que se oxide ms rpido que el metal a proteger). Los nodos de magnesio son apropiados para oleoductos, pozos, tanques de almacenamiento de agua, incluso para cualquier estructura que requiera proteccin catdica temporal.

En la figura se muestra la proteccin de una estructura de acero, utilizando Aluminio como nodo de sacrificio; el Aluminio es andico con respecto al acero y se corroe primero evitando el deterioro de la estructura.B. PROTECCIN CATDICA POR CORRIENTE IMPRESA

Por medio de corriente elctrica aplicada exteriormente contraria al flujo espontane galvnico, la corrosin se reduce virtualmente a cero y se puede mantener una superficie metlica en un medio corrosivo sin sufrir deterioro durante un tiempo indefinido. Esta tcnica no puede emplearse para evitar la corrosin por encima de la lnea de agua, por ejemplo, en los tanques, porque la corriente impresa no puede alcanzar las reas del metal que no estn en contacto con el electrlito, tampoco en el interior de tubos condensadores de agua.

En dnde se aplica la proteccin catdica?

Proteccin de estructuras areas (vigas de hormign armado, etc.) Proteccin en agua de mar (barcos, diques, cadenas, etc.) Proteccin en agua dulce (compuertas hidrulicas, tuberas, etc.). Proteccin de estructuras enterradas (oleoducto, gasoducto, depsitos, etc.)

8.4 RECUBRIMIENTOS PROTECTORES

Recubrimientos protectores son los mtodos ms comunes utilizados para el control de corrosin. Los recubrimientos protectores pueden ser:

Metlicos, tal como el acero galvanizado Los aplicados como pinturas lquidas.

GALVANIZADO EN CALIENTEEl galvanizado en caliente, consiste en la inmersin de las piezas a proteger en un bao de zinc fundido (aproximadamente 470 C), la totalidad de la superficie de las mismas queda recubierta tanto interior como exteriormente. Igualmente ocurre con las rendijas estrechas, los rincones y las partes ocultas de las piezas, que no quedan bien protegidas por otros tipos de recubrimientos.

GALVANIZADO DEL ACEROEl zinc se funde a 419 C, y para galvanizar el acero ste se sumerge en un bao de zinc metlico fundido que se encuentra a 445-450 C. A esta temperatura, el acero y el zinc muestran gran afinidad y, por difusin, forman aleaciones Fe-Zn. El producto final es un acero protegido por un revestimiento de zinc. PASOS

1) LAVADO CUSTICO

Se utiliza una solucin de soda custica caliente para remover contaminantes orgnicos como sucio, grasas y aceites, de la superficie del acero.

2) DECAPADO

El xido y la herrumbre se eliminan de la superficie utilizando una solucin diluida de cido sulfrico caliente o de cido clorhdrico a temperatura ambiente.

3) FUNDENTE (FLUX)

Que consiste en una solucin de sales de cloruros amoniacales de zinc. El fundente elimina el xido y previene la oxidacin posterior de la superficie para asegurar que el zinc fundido pueda mojar completamente al acero.

4) SECADO Y GALVANIZADO

El recubrimiento o galvanizado la pieza es completamente sumergida en un bao de al menos 98% de zinc fundido, que se mantiene a 454 C durante el tiempo suficiente para que la pieza alcance la temperatura del bao. Luego la pieza es sacada lentamente del bao para escurrir completamente el exceso de zinc.

5) SECADO E INSPECCIN

De inmediato las piezas son enfriadas con agua o al aire y luego sometidas a inspeccin. En esta etapa se verifica el espesor del recubrimiento y la apariencia de la superficie.

CONCLUSIONES

Al finalizar este trabajo, nos podemos dar cuenta que definir la palabra CORRROSION es muy difcil, ya que solo podemos hablar de ello en forma general, a pesar de que la informacin es abundante. No obstante, podemos decir que, la palabra corrosin en trminos generales es La destruccin o el deterioro de un material.

Esta destruccin de los materiales puede ser por diferentes maneras, como por ejemplo corrosin qumica, uniforme, electroqumica, por erosin, por picadura, intergranular, etc.

Generalmente la corrosin es un proceso lento, pero muy persistente durante el tiempo, y es un problema que se puede evitar por completo, solo se pude controlar una parte de todos los problemas que ocasiona.

Pero existen diferentes mtodos para controlar este mal, como por ejemplo los recubrimientos protectores, los inhibidores de la corrosin, la proteccin catdica, entre otros.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/09/htm/sec_7.html

http://html.rincondelvago.com/corrosion_3.html

http://www.monografias.com/trabajos-pdf2/corrosion-metales/corrosion-metales.pdf

https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091120111156AAZiBbl

http://www.utp.edu.co/~publio17/temas_pdf/corrosion.pdf