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Tipo de corrosión
La corrosión puede ocurrir de muchas formas diferentes y puede clasificarse según la causa del deterioro químico de un metal. Se pueden especificar once tipos diferentes de corrosión:
Corrosión general
Corrosión por tensión por cloruro
Corrosión por grietas
Distribuir
Corrosión por erosión
Corrosión por fricción
Corrosión galvánica
Corrosión por alta temperatura
Corrosión intergranular
Microorganismos
Corrosión por picadura
Corrosión general
También conocida como corrosión general o ataque general, este tipo de corrosión ocurre cuando hay una ruptura general de la película pasiva formada en los aceros inoxidables. Este ataque general es la forma más común de corrosión y es causado por una reacción química o electroquímica que da como resultado el deterioro de toda la superficie expuesta de un tubo. Es el más fácil de reconocer ya que toda la superficie del metal muestra una apariencia uniforme de "esponja". La tasa de ataque se ve afectada por la concentración del fluido, la temperatura, la velocidad del fluido y la tensión en las partes metálicas sujetas a ataque. Esta forma de corrosión no es demasiado preocupante desde un punto de vista técnico, porque la vida útil del equipo se puede estimar con precisión sobre la base de pruebas comparativamente simples.
Corrosión por tensión por cloruro
El agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) es la rotura frágil de un metal al agrietarse bajo tensión de tracción en un entorno corrosivo. El cloruro es el principal contribuyente al SCC de los aceros inoxidables. Las concentraciones altas de cloruro, como resultado de niveles altos de cloruro en el agua de reposición y / o ciclos altos de concentración, aumentarán la susceptibilidad. Si la pieza de tubo está bajo tensión de tracción, ya sea debido a la operación o a la tensión residual dejada durante la fabricación, las picaduras se profundizarán aún más. El agrietamiento por tensión por cloruro es un problema grave en aplicaciones industriales y rara vez es reconocido por las personas involucradas. Esta es la razón principal por la que se recomienda Hastelloy C para varios entornos severos. El agrietamiento por tensión se puede minimizar recociendo el metal después de la fabricación para eliminar las tensiones residuales de fabricación. Además, el cromato y el fosfato se han utilizado con éxito para prevenir el SCC del acero inoxidable en soluciones de cloruro, dos cuestiones que deben tenerse en cuenta:
Los cloruros son el principal problema cuando se utilizan los grados de acero inoxidable de la serie 300. La serie 300 es la más utilizada en la industria de procesos debido a sus generalmente buenas propiedades de resistencia a la corrosión.
Tenga cuidado al aislar o pintar tubos de acero inoxidable. La mayoría de los aislamientos contienen cloruros y los tubos están sometidos con frecuencia a esfuerzos de tracción. La peor condición sería una tubería de acero inoxidable aislada y con trazado de vapor. Si es necesario aislar el tubo de acero inoxidable, se puede comprar un aislamiento especial libre de cloruros.
Corrosión por grietas
La corrosión por grietas es similar a la corrosión por picaduras. Este tipo de corrosión ocurre cada vez que el flujo de líquido se mantiene alejado de la superficie atacada. Es común entre los accesorios de férula simple o doble y las superficies de las almejas tubulares que encontramos en muchas aplicaciones de sellos divididos. Las aplicaciones de agua salada son el problema más severo debido al bajo valor de PH del agua salada y su alto contenido de cloruro. Debido a las estrechas conexiones, no hay oxígeno disponible para pasivar el acero inoxidable, el agua salada de bajo PH ataca la capa activa que está expuesta. La corrosión pronto llega sin obstáculos por debajo de la abrazadera de ajuste apretado.
Distribuir
La desaleación, también llamada lixiviación selectiva, es posible cuando el fluido del proceso elimina selectivamente elementos de la tubería o cualquier otra parte que pueda estar expuesta al flujo de líquido. Este mecanismo ocurre en tres pasos y es acelerado por el calor:
Los metales se eliminan del líquido durante un proceso de desionización o desmineralización.
El líquido intenta reemplazar los elementos faltantes a medida que fluye a través del sistema.
Los metales no disueltos a menudo se recubren sobre las caras del sello mecánico o los componentes deslizantes y provocan una falla prematura del sello.
Corrosión por erosión
También conocida como corrosión asistida por flujo o acelerada por flujo, es una aceleración o aumento en la tasa de deterioro o ataque a un metal debido al movimiento relativo entre un fluido corrosivo y la superficie del metal resultante de la combinación de desgaste mecánico y químico. Las velocidades del líquido en algunos tubos evitan que se forme la capa pasiva de óxido protector sobre la superficie del metal. Los sólidos en suspensión también eliminan parte de la capa pasivada aumentando la acción galvánica. Este tipo de corrosión aparece con mucha frecuencia cerca del ojo del impulsor de una bomba. La corrosión por erosión se caracteriza en apariencia por ranuras, ondas, orificios redondos y valles que generalmente exhiben un patrón direccional.
Corrosión por fricción
La corrosión por fricción se produce como resultado del uso repetido, el peso y / o la vibración en una superficie irregular y rugosa. La corrosión produce picaduras y ranuras en la superficie del tubo. Como se mencionó anteriormente, el acero inoxidable de la serie 300 se pasiva formando una capa protectora de óxido de cromo cada vez que se expone al oxígeno libre. Esta capa de óxido es muy dura y cuando se incrusta en un elastómero blando cortará y dañará el eje o el manguito que roce contra él.
Corrosión galvánica
La corrosión galvánica ocurre cuando dos metales diferentes están en contacto en una solución. El contacto debe ser lo suficientemente bueno para conducir la electricidad y ambos metales deben estar expuestos a la solución. La fuerza impulsora de la corrosión galvánica es la diferencia de potencial eléctrico que se desarrolla entre dos metales. Esta diferencia aumenta a medida que aumenta la distancia entre los metales de la serie galvánica. Cuando dos metales de la serie están en contacto en solución, la velocidad de corrosión del metal más activo (anódico) aumenta y la velocidad de corrosión del metal más noble (catódico) disminuye. Deben existir tres condiciones para que ocurra la corrosión galvánica: deben estar presentes metales electroquímicamente diferentes, los metales deben estar en contacto eléctrico y deben estar expuestos a un electrolito.
Corrosión por alta temperatura
Los combustibles utilizados en turbinas de gas, motores diesel y otras maquinarias que contienen vanadio o sulfatos pueden, durante la combustión, formar compuestos con un punto de fusión bajo. Estos compuestos son muy corrosivos para las aleaciones metálicas normalmente resistentes a altas temperaturas y a la corrosión, incluido el acero inoxidable. La corrosión a alta temperatura también puede ser causada por oxidación, sulfuración y carbonización a alta temperatura.
Corrosión intergranular
Todos los aceros inoxidables austeníticos (la serie 300, los tipos que "endurecen") contienen una pequeña cantidad de carbono en solución en la austenita. El carbono se precipita en los límites de grano del acero en el rango de temperatura de 565°C (1050°F) a 870°C (1600°F). Este es un rango de temperatura típico durante la soldadura de acero inoxidable. Este carbono se combina con el cromo en el acero inoxidable para formar carburo de cromo, privando a las áreas adyacentes del cromo que necesitan para protección contra la corrosión. En presencia de algunos corrosivos fuertes, se inicia una acción electroquímica entre las áreas ricas en cromo y pobres en cromo, siendo atacadas las áreas bajas en cromo. Luego, los límites de los granos se disuelven y se vuelven inexistentes.
Hay tres formas de reducir este tipo de corrosión:
Recocer el acero inoxidable después de que se haya calentado en este rango sensible.
Cuando sea posible, use acero inoxidable con bajo contenido de carbono si tiene la intención de soldarlo. Un contenido de carbono de menos del 0,3% no precipitará en una película continua de carburo de cromo en los límites de los granos.
Alea el metal con un formador de carburo fuerte. El mejor es el columbio, pero a veces se usa titanio. El carbono ahora formará carburo de columbio en lugar de ir tras el cromo para formar carburo de cromo. Ahora se dice que el material está "estabilizado".
Microorganismos
Estos organismos se utilizan comúnmente en el tratamiento de aguas residuales, derrames de petróleo y otros procesos de limpieza. Aunque hay muchos usos diferentes para estos "insectos", uno común es que se coman el carbono que se encuentra en los desechos y otros hidrocarburos y lo conviertan en dióxido de carbono. Los "errores" se dividen en tres categorías:
Aeróbicos, de esos que necesitan oxígeno.
Anaeróbicos, de esos que no necesitan oxígeno.
Facultativo, del tipo que va en ambos sentidos.
Si la capa protectora de óxido se quita del acero inoxidable debido al roce o daño, los "insectos" pueden penetrar a través del área dañada y atacar el carbón en el metal. Una vez dentro, el ataque puede continuar de una manera similar al óxido que se extiende debajo de la pintura de un automóvil.
Corrosión por picadura
Las picaduras son una forma de ataque extremadamente localizado que da como resultado agujeros en las paredes del tubo. Ocurre cuando el ambiente corrosivo penetra en la película pasivada solo en unas pocas áreas en oposición a la superficie general. Por lo tanto, la corrosión por picaduras es simplemente corrosión galvánica que ocurre cuando la pequeña área activa está siendo atacada por la gran área pasivada. Es una de las formas de corrosión más destructivas y también una de las más difíciles de predecir en las pruebas de laboratorio. Generalmente es promovido por condiciones de baja velocidad o estancadas y la presencia de iones cloruro. Una vez que se forma un pozo, la solución en su interior se aísla del entorno a granel y se vuelve cada vez más corrosiva con el tiempo. La alta tasa de corrosión en el pozo produce un exceso de cationes metálicos cargados positivamente, que atraen aniones cloruro. Además, la hidrólisis produce iones H +. El aumento de la acidez y la concentración dentro del pozo promueve tasas de corrosión aún más altas y el proceso se vuelve autosostenible.
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