Date post: | 08-Dec-2015 |
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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA
DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITECNICADE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
INGENIERÍA PETROQUÍMICANUCLEO ZULIA
ING. CORROSION
PROF. ING. YUDITH LÓPEZ
* INTRODUCCION A LA CORROSION
CORROSIÓN BASICA
MARACAIBO, JULIO DEL 2015
*CORROSIÓN
* “ OXIDACION DESTRUCTIVA DE UN METAL O ALEACION POR MEDIO AL CUAL SE ENCUENTRA EXPUESTO”
Esta definición se refiere tanto al deterioro físico del material como al de sus propiedades. Algunas formas de corrosión no se perciben a simple vista, pero producen un daño en las propiedades del material que hace que este falle eventualmente. Los átomos del metal se disuelven en forma de iones. Un modelo simple es la corrosión acuosa.
CORROSION SEGÚN:UHLIG: ATAQUE DESTRUCTIVO DE UN METAL POR UNA REACCION QUIMICA O ELECTROQUIMICA
SHEREIR : PROCESO DONDE EL METAL/ ALEACION, COMO MATERIALES DE CONSTRUCCION, SON TRANSFORMADOS DE METAL A UN ESTADO COMBINADO DE INTERACCION CON EL MEDIO.
EVANS : DESTRUCCION DE UN METAL/ALEACION POR CAMBIOS QUIMICOS, ELECTROQUIMICOS O DISOLUCION FISICA.
SCULLY: REACCION DEL METAL CON EL MEDIO
WRANGLIN: ATAQUE NO INTENCIONAL SOBRE UN MATERIAL A TRAVES DE UNA REACCION CON EL MEDIO QUE LO RODEA.
¿PORQUE SE DEBE ESTUDIAR CORROSION?
ECONOMIA
SEGURIDAD
CONSERVACION
UN CORROSIONI
STA DEBE SER
ESPECIALISTA EN MATERIALESMETALURGICO
QUIMICO- ELECTROQUIMICOINGENIERO ELECTRICO
INGENIERO MECANICO
BIOLOGO
ANALISIS DE TENSIONES
ECONOMISTA
EXPERTO EN RELACIONES HUMANAS
DETECTIVE
ENERGIA
MATERIA PRIMACONTAMINACION
TRASCENDENCIA ECONOMICA DE LA CORROSION
COSTOS DE LA CORROSION
ECONOMICOS
MEDIO-AMBIENTALES
SEGURIDAD
GASTOS INDIRECTOSPRODUCCION POR PARALIZACIONPOR FUGASPOR CONTAMINACIONCOEFICIENTES DE SEGURIDAD EN EL DISEÑO
GASTOS DIRECTOS: 3,5% PIB EN PAISES INDUSTRIALIZADOS
PROTECCIONSUSTITUCION
TIPOS DE CORROSIÓN
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
OBSERVAR EL DAÑOANÁLISIS NECESARIOS
RESPUESTAS
NO ES SIEMPRE LA SOLUCIÓN AL PROBLEMA
¿ COMO ?
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
EXISTEN TRES CAUSAS BÁSICAS EN LA FALLA DE UN COMPONENTE:
MATERIALEN SERVICIO
MEDIOAMBIENTE
FACTORHUMANO
FALLA PORCORROSIÓN
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMACUANDO EL PROBLEMA ES EL MATERIAL EN SERVICIO
La selección de un material para una aplicación específica, muchas veces no es un tarea sencilla.Inicialmente se efectúa una selección con base
a las características generales del material en cuanto a sus propiedades físicas, químicas y mecánicasSe efectúan una serie de ensayos para establecer lo adecuado de su utilización, garantizando la seguridad dentro de rangos aceptablesLe sigue un detallado análisis de costos para elegir entre los diversos materiales establecidos como probables: Costos por control de la corrosión, incremento del tiempo de servicio, Distanciamiento de las inspecciones y reparaciones, Posibilidad de servicio ininterrumpido.
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMACUANDO EL PROBLEMA ES EL AMBIENTE DE SERVICIO
CORROSIÓN ATMOSFÉRICALa gran mayoría de las piezas y
construcciones metálicas son expuestas directamente a la atmósfera, estimándose un 80% del metal producido.Se calcula que la agresividad
atmosférica sea culpable, por sí sola, de más del 50% de las pérdidas totales atribuibles a la corrosión metálicaCORROSIÓN DE METALES ENTERRADOS O SUMERGIDOS
Concentración de oxígeno, sales y otras sustanciasMedios altamente ácidos o alcalinosTemperatura, velocidad de flujo, Presencia de bacterias
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
LO MÁS FÁCIL ES CULPAR
MATERIAL FABRICANTE
DONDE ESTÁ EL FACTOR HUMANO?
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
FACTOR HUMANO
36%
14%8%4%
12%
10%
16%Nuevo diseño, material o proceso
(Falta de Evaluaciones)
Planificación y coordinación del
proceso
No seguir las especificaciones
No ClasificadoOtros
Error Humano
Mala Inspección
mantenimientodel Proceso
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA SE DEBE SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
EL FACTOR HUMANO PUEDE SER CLASIFICADO:
ERROR OPERACIONAL
ERRORES DE DISEÑO
ERRORES EN LA FABRICACIÓN
ERRORES EN LA INSTALACIÓN
ERRORES DE SUPERVISIÓN
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
ERRORES DE MANTENIMIENTO
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
CON UN SIMPLE CALCULO PODEMOS CONCLUIR QUE…
8 % DE LAS FALLAS SE CLASIFICAN COMO IMPREVISTO
DE LAS FALLAS PUEDEN SER
EVITADAS
INSPECCIÓNMANTENIMIEN
TOLEER
MANUALES
FACTOR HUMANO
92%
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
92 % DE LA FALLA COMO CAUSAS EXPLICABLES
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
PERO SE DEBE RECORDAR QUE…
TODOS SOMOS HUMAN
OS
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
IDENTIFICAR EL PROBLEMA
ADECUADA SELECCIÓN DE MATERIALES CONOCIMIENTO DE LAS “POSIBLES” CAUSAS O FACTORES DE RIESGO QUE PODRÍAN CAUSAR UNA FALLA.
GARANTIZA
TRANSFORMAR
INESPERADO PREDECIBLE
CONOCER EL PROCESO Y EL ESTABLECIMIENTO DE LAS CONDICIONES OPERACIONALES
PARA PODER SOLUCIONAR EL PROBLEMA DE CORROSION SE DEBE …
CORROSION
TERMODINAMICA
METALURGIA
(MATERIALES Y
METALES)
CINETICA
ELECTROQUIMICA
PARA ESTUDIAR PORQUE OCURRE LA CORROSION SE REQUIERE:
Se puede afirmar que las exigencias de la tecnología estarán muy por delante de las posibilidades actuales de incremento de las propiedades químicas y mecánicas de los materiales estructurales. TEMPERATURA
PRESIÓNCONDICION
ES ALTAMENTE AGRESIVAS
CONDICIONES
ALTAMENTE AGRESIVAS
SUSTANCIAS QUÍMICAS
Es común encontrar casos a nivel industrial donde se ha dado la necesidad de sustituir equipos, aparatos y componentes altamente complejos y costosos luego de unos pocos meses de uso.CADA AVANCE TECNOLÓGICO HACE NECESARIO
SUPERAR PROBLEMAS DE CORROSIÓN, SELECCIÓN DE MATERIALES Y DISEÑO
CADA AVANCE TECNOLÓGICO HACE NECESARIO SUPERAR PROBLEMAS DE CORROSIÓN, SELECCIÓN DE MATERIALES Y DISEÑO
LA CORROSIÓN EN LA INDUSTRIA QUIMICA Y PETROQUIMICA
¿ Por qué se debería considerar este problema?
LA CORROSIÓN EN LA INDUSTRIA ….
EL MOTIVO DE LA CORROSION NO ES MAS QUE UNA DOBLE AFECTACION SIENDO ESTAS , CORROSION EXTERNA E INTERNA.
CORROSION EXTERNA
SALINIDAD DEL MAR
ALTA HUMEDAD
ATMOSFERA ACIDA GENERADA POR SO2
PROTECCION: RECUBRIMIENTO REVESTIMIENTO PLAN DE
VIGILANCIA Y MANTTO.
CORROSION EXTERNA
ACIDO SULFHIDRICO CON GAS NAFTENICO
PRECENCIA DE HIDROGENO
PROTECCION: RECUBRIMIENTO DE
ALUMINIO INTERMETALICO Fe/Al POR TRATAMIENTO TERMICO (ALONIZACION)
GRADO DE RESISTENCIA(CAMARAS)
CORROSION POR NIEBLA SALINA
KESTERNICH (ATMOSFERAS GASEOSAS POR SO2 )
HUMIDOSTATICAS
CAMARAS DE ACIDOS
LA CORROSIÓN EN LA INDUSTRIA ….
ASPECTOS ECONOMICOS
REPOSICION DEL EQUIPO
COEFICIENTE DE SEGURIDAD Y SOBREDISEÑO
MANTENIMIENTO PREVENTIVO Y CORRECTIVO(RECUBRIMIENTOS E INHIBIDORES)
PAROS DE PRODUCCION
CONTAMINACION DE PRODUCTOS
ASPECTOS HUMANOS Y SOCIALES
SEGURIDAD
SALUBRIDAD
AGOTAMIENTO DE RECURSOS NATURALES (MATERIALES Y COMBUSTIBLES)
APARIENCIA
LA CORROSIÓN EN LA INDUSTRIA ….
PREVENIR LA CORROSION EN DUCTOS Y SUS ACCESORIOS DE LAS PLATAFORMAS.
APLICACION DE RECUBRIMIENTOS DEPENDIENDO DEL AMBIENTE Y EL AREA A PROTEJER COMPLEMENTADOS CON SISTEMAS DE PROTECCION CATODICA.
TOMAR EN CUENTA ESPECIES COMO CO2 Y H2S SIENDO ESTAS ESPECIES CORROSIVAS MUY IMPORTANTES ( INHIBIDORES DE CORROSION)
APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS ANTICORROSIVOS EN DUCTOS..
ASPECTOS ECONOMICOS
CORROSION GALVANICA EN TORRES DE ENFRIAMIENTO.
ATAQUES QUIMICOS EN AREAS DE CONTENCION
EROSION EN ABSORBEDORES Y REACTORES DE PROCESO
DAÑOS EN BASE/SOPORTES DE BOMBAS Y TANQUES
AREAS DE ATAQUES CORROSIVOS EN LA INDUSTRIA PETROQUIMICA….
CORROSION DEBAJO DE AISLANTES TERMICOS Y FILTRACIONES DE AGUA
POZOS DE TRATAMIENTO PARA DRENAJES DE AGUA
CORROSION GALVANICA EN TORRES DE ENFRIAMIENTO.
ATACA EL METAL DE CONSTRUCCION/SOLDADURAS Y REVESTIMIENTOS ATOMIZADOS A ALTAS TEMPERATURAS GENERANDO PERDIDAS DE GROSOR Y CORROSION POR ESFUERZO.
CORROSION DEBAJO DE AISLANTES TERMICOS Y FILTRACIONES DE AGUA
CORROSION POR ESPACIOS CONFINADOS.
COMO SE ORIGINA LA CORROSION….
LA CORROSION SE PUEDE CLASIFICAR SEGÚN:
EL MECANISMOQUIMICO
ELECTROQUIMICO
MEDIO EN QUE SE PRODUCE
VIA SECA
VIA HUMEDA
ASPECTO DE LA SUPERFICIE
ATACADA
UNIFORME
LOCALIZADA
MACROSCOPICA
MICROSCOPICA
GALVANICAALVEOLAREROSIONGRIETASEXFOLIACIONLIXIVIACIONSELECTIVA
INTERGRANULAR
BAJO TENSIONES
COMO SE ORIGINA LA CORROSION….
Mecanismo de corrosiónEl mecanismo de corrosión electroquímica ó
corrosión vía húmeda, ocurre en presencia de un líquido (Electrolito), en la celda de corrosión. Estas celdas se producen cuando dos metales diferentes se ponen en contacto uno con otro, en presencia de un medio corrosivo. Los metales actúan como electrodos fluyendo una corriente eléctrica entre ambos metales, llamada corriente de corrosión.
En cada celda, sea ésta producida por dos metales diferentes ó dos diferentes áreas de la misma superficie de un solo metal, un área es más "noble" que la otra, o una zona tiene un potencial eléctrico mayor que la otra y esa diferencia genera una corriente de corrosión.
COMO SE ORIGINA …….
Sitio donde se produce la salida de
corriente del metal, el metal
se corroe
Sitio donde llega la
corriente
Medio corrosiv
o
Conductor eléctrico
(humedad) , la corriente
sale del ánodo al cátodo
Reacción anódica genéricaMETAL METAL OXIDADO + ELECTRONES
Reacciones catódicas mas comunesReacción del oxigeno
Reacción del hidrogeno
FACTORES QUE AFECTAN LA CORROSION
La corrosión ocurre en muchas y muy variadas formas, pero su clasificacion generalmente se basa en uno de los tres siguientes factores:
NATURALEZA DE LA SUSTANCIA CORROSIVA
La corrosión puede ser clasificada como húmeda o seca, para la primera s requiere un liquido o humedad, mientras que para la segunda, las reacciones se desarrollan con gases a altas temperaturas.
MECANISMO DE CORROSION
Este comprende las reacciones electroquímicas o bien, las reacciones químicas.
APARIENCIA DEL METAL CORROIDO
La corrosión puede ser uniforme, donde el metal se corroe a la misma velocidad en toda la superficie, o localizada, en cuyo caso, solo resulte afectada una pequeña área.
FACTORES QUE AFECTAN LA CORROSION
METALHETEROGENEIDADES QUIMICAS
DISCONTINUIDADES ESTRUCTURALES
TENSIONES INTERNAS
PIEZAESTADO DE LA SUPERFICIE
RADIO DE CURVATURA
PIEZAS EN CONTACTO
ESFUERZOS A QUE ESTA SOMETIDA (TRACCION FAVORECE LA CORROSION)
CONCENTRACION DE ANIONES ( Cl, SO4, NO3) Y CATIONES
CONCENTRACION DE OXIGENO. EFECTO EVANS
TEMPERATURA, PRESION, CONDUCTIVIDAD, ELECTROLITO, ETC.
MEDIOAMBIENTE
NATURALEZA ( ACIDO, BASICO, SALINO)
FACTORES QUE AFECTAN LA CORROSION
MEDIO AMBIENT
E
La velocidad de reacción en climas
calientes y húmedos es mas rápida que en
climas fríos y secos.INCORP. DE SUST. QUIMICA
S
El cloro y el cloruro de sodio aumentan la
rapidez de corrosión
METAL La plata esterlina, el platino, y el oro se
corroen muy lentamente