Formas de Protección Contra la Corrosión

 Corrosión


        Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. Las características fundamental de este fenómeno, es que sólo ocurre en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas: una reaccción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal.

      Los enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los favorece que el material puede en cierto momento transferir y recibir electrones, creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. La velocidad a que un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida que pasa el  se tiempo a creando una capa fina de material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal.

Corrosion en metales

 

 

Diseño

 

     El diseño de las estructuras del metal, estas pueden retrasar la velocidad de la corrosión.

 

Recubrimientos

 

     Estos son usados para aislar las regiones anódicas y catódicas e impiden la difusión del oxigeno o del vapor de agua, los cuales son una gran fuente que inicia la corrosión o la oxidación.

 

 

Elección del material

 

     La primera idea es escoger todo un material que no se corroa en el ambiente considerado. Se pueden utilizar aceros inoxidables, aluminios, cerámicas, polímeros (plásticos), FRP, etc. La elección también debe tomar en cuenta las restricciones de la aplicación (masa de la pieza, resistencia a la deformación, al calor, capacidad de conducir la electricidad, etc.).

 

    Cabe recordar que no existen materiales absolutamente inoxidables; hasta el aluminio se puede corroer. Hay que prever también la importancia de la corrosión y el tiempo en el que habrá que cambiar la pieza (mantenimiento preventivo).

 

 

Dominio del ambiente

 

     Cuando se trabaja en ambiente cerrado (por ejemplo, un circuito cerrado de agua), se pueden dominar los parámetros que influyen en la corrosión; composición química (particularmente la acidez), temperatura, presión, etc. Se puede agregar productos llamados "inhibidores de corrosión". Un inhibidor de corrosión es una sustancia que, añadida a un determinado medio, reduce de manera significativa la velocidad de corrosión. Las sustancias utilizadas dependen tanto del metal a proteger como del medio, y un inhibidor que funciona bien en un determinado sistema puede incluso acelerar la corrosión en otro sistema.

 

     Sin embargo, este tipo de solución es inaplicable cuando se trabaja en medio abierto (atmósfera, mar, cuenca en contacto con el medio natural, circuito abierto, etc.)

 

Inhibidores de la corrosión

 

     Es el traslado de los productos físicos que se agrega a una solución electrolítica hacia la superficie del ánodo o del cátodo lo cual produce polarización.

 

    Los inhibidores de corrosión, son productos que actúan ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio. Por lo general los inhibidores de este tipo son azoles modificados que actúan sinérgicamente con otros inhibidores tales como nitritos, fosfatos y silicatos. La química de los inhibidores no está del todo desarrollada aún. Su uso es en el campo de los sistemas de enfriamiento o disipadores de calor tales como los radiadores, torres de enfriamiento, calderas y "chillers".

 

 

 

 

 

Protección catódica.

 

 

      La protección catódica se puede definir como una técnica que reduce la corrosión de una superficie metálica, haciendo circular por la misma superficie corriente catódica, de tal forma que la velocidad de la disolución anódica llega a ser despreciable. Desde un punto de vista simple, corresponde al empleo de corriente continua proveniente de una fuente externa, que se opone a una corriente de corrosión en las áreas anódicas de una estructura metálica sumergida en un medio conductor, o electrolito, tal como el suelo o el agua. Cuando un sistema catódico esta instalado en forma apropiada, toda la porción de estructura protegida, recoge corriente del electrolito que la rodea y toda la superficie expuesta se comporta como una sola área catódica; de aquí su nombre.

 

      Por consiguiente, la protección catódica es aplicable sólo al control de la corrosión que resulta de un flujo medible de corriente directa desde una porción de la estructura, a través de un electrolito, a otra porción de la estructura. Esta corrosión es de naturaleza electroquímica y el área anódica, cuando la corriente se descarga en el electrolito, se corroe. Obviamente el área catódica recoge la corriente y no se corroe la protección catódica.

 

      Para entender la protección catódica y sus aplicaciones, es necesario primero comprender las causas y el fundamento electroquímico de la corrosión.

 

 

      La protección catódica no elimina necesariamente la corrosión, sino que transfiere la corrosión desde una estructura bajo protección concentrándola en otro lugar conocido en donde la descarga de corriente anódica o el ánodo puede ser diseñado para una gran duración y/o reemplazado fácilmente.

 

     Existen dos formas de entregar la corriente para la protección catódica y éstas, debido a que son muy diferentes, se discutirán en forma separada

 

• Ánodos galvánicos, acoplados directamente a la estructura que se protegerá.
• Ánodos de corriente impresa, los cuales son relativamente inertes y requieren una fuente de poder de corriente directa externa para forzar el flujo de corriente.
 

Ánodos Galvánicos.

     Los ánodos galvánicos o de sacrificio, son aleaciones de alta pureza de magnesio, cinc y aluminio, los cuales exhiben potenciales lo suficientemente altos que desarrollan usualmente un flujo de corriente a través del electrolito hacia la estructura a proteger.

 

     El empleo de aleaciones de aluminio como ánodos galvánicos en la actualidad está limitado al agua de mar o a salmueras en donde funcionan muy bien. Se han realizado ensayos de empleo de ánodos de aluminio en ampliaciones de suelos, pero se ha encontrado que no son prácticos para este tipo de trabajo.

 

     Los ánodos de magnesio son los de uso más amplio en aplicaciones de suelo, debido a su elevado potencial impulsor. Los ánodos de cinc encuentran su mayor aplicación en agua y en suelos de baja resistividad.

 

     En general los ánodos galvánicos se emplean cuando la cantidad de corriente protectora que se necesita es pequeña o debe estar bien distribuida, por ejemplo a lo largo de una tubería desnuda. Sin embargo, existen límites, el agua y el suelo deben tener la suficiente baja resistividad como para que la corriente generada por el ánodo sea de uso práctico. Por otra parte, los sistemas de corriente impresa, son capaces de generar mucho más corriente en un medio dado, pero requiere una fuente de poder externa.

 

     En cualquier instalación de protección catódica, es importante que los ánodos estén instalados apropiadamente, lo cual significa un ánodo y el suelo que lo rodea. Cuando es posible, el ánodo se debe ubicar en suelos de baja resistencia tales como barro.

 

    Por último se pueden desarrollar lentamente, películas calcáreas en estructura protegidas catódicamente con el paso del tiempo. Aunque ellas, desde un punto de vista convencional, son recubrimientos pobres, pueden reducir los requerimientos de corriente en un 50% o más de una gran ayuda en la protección catódica enterradas.