PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN EN TUBERÍAS

1 PROTECCI N CONTRA LA CORROSI N EN TUBER AS Ing. Jos Gregorio Rend n La corrosi n es la principal causa de fallas en tuber as alrededor del mundo. Cuando una tuber a falla, ocasiona grandes impactos en t rminos de p rdidas de producci n, da os a la propiedad, contaminaci n y riesgo a vidas humanas. Tuber as desprotegidas, enterradas bajo tierra, expuestas a la atm sfera o sumergidas en agua son susceptibles a la corrosi n. Sin el apropiado mantenimiento, cualquier sistema de tuber as eventualmente puede deteriorarse. La corrosi n puede debilitar la integridad estructural de la tuber a y convertirla en un veh culo inseguro de transporte de fluidos.

2 Sin embargo existen t cnicas para extender indefinidamente la vida de las l neas de transporte de fluidos El presente trabajo tiene por objeto ilustrar el fen meno de la corrosi n, as como los tipos y m todos para controlarlas. LEY DE LA ELECTR LISIS Por definici n, la corrosi n es la destrucci n de un metal o metales, a trav s de la interacci n con un ambiente (ejem. suelo o agua) por un proceso electroqu mico, es decir, una reacci n que envuelve un flujo de corriente el ctrica e intercambio de iones. En tuber as enterradas, o sumergidas en elementos acuosos, el proceso de corrosi n es similar a la acci n que tiene lugar en una pila de linterna, formada por un electrodo de carb n que ocupa el centro de la pila y un electrodo de zinc que hace de recipiente, separados ambos electrodos por un electr lito compuesto en esencia por una soluci n de CINH4 (fig.)

3 1). Una l mpara incandescente conectada a ambos electrodos se enciende continuamente debido a la energ a el ctrica que suministran las reacciones qu micas que tienen lugar en ambos electrodos. En el electrodo de carb n (polo positivo-c todo), tiene lugar una reducci n qu mica y en el electrodo de zinc (polo negativo- nodo), se realiza la oxidaci n por la cual el zinc met lico es convertido en iones hidratados, Zn-- - nH2O. Cuanto mayor es el flujo de electricidad a trav s de la pila, mayor es la cantidad de zinc que se corroe. Esta relaci n es cuantitativa como la demostr Michael Faraday a principios del siglo XIX (ley de Faraday): Peso del metal reaccionante = kIt.

4 Donde I es la intensidad en amperios, t es el tiempo y k una constante llamada equivalente electroqu mico. El valor de k en el caso del zinc es 3,39 x 10-4 g/C, defini ndose como culombio la cantidad de electricidad que pasa cuando una corriente de 1 A circula en 1 s. Figura 1 Pila Seca EL CASO DE UNA TUBER A DE ACERO Soluci n CINH4+_Carb nZincSoluci n CINH4 Zinc que secorroePage 1 of 5 PROTECCI N CONTRA LA CORROSI N EN TUBER AS2/13/2006file://D:\My Documents\ICONSA\ICONSA Website\Articulos Tecnicos\Articulos\ tuber a de acero vista al microscopio presenta una configuraci n similar a la fig. 2, es decir, granulada. Cada uno de estos granos , de acuerdo al proceso de fabricaci n y calidad del material, se comporta como un electrodo con una tendencia nodica o cat dica especifica.

5 Figura 2. Vista ampliada de una superficie met lica. Para que se conforme una pila o se cierre el circuito entre estos polos, es necesario un cable o medio electrol tico que transporte los electrones. Para el caso de la tuber a enterrada este medio de transporte de electrones lo conforma el suelo y la tuber a misma. (Ver fig. 3). Figura 3 La zona con tendencia an dica cede electrones y la zona de tendencia cat dica los recibe. El equivalente el ctrico de este circuito o celda de corrosi n lo observamos en la figura 4. Figura 4 En el interfase entre el metal y el suelo existe una fuerza electromotriz (FEM), tambi n llamado potencial de referencia.

6 Cuando la corriente fluye, la fuerza electromotriz cambia de tal manera que las proximidades entre el metal y el suelo pueden ser representada por una resistencia en serie con una fuente de FEM. Estos dos circuitos juntos representan una celda de corrosi n en la cual FemC es el potencial del c todo, RC la resistencia del c todo, FemA es el potencial del nodo, RA es la resistencia del nodo y finalmente I es la corriente a trav s del circuito. PROTECCI N CONTRA LA CORROSI N Todo material met lico sin la debida protecci n y en un medio que propicie el intercambio de electrones es susceptible a ++__++__+_+_+_MetalFlujo de corrientea trav s del sueloFlujo de corrientea trav s de la tuber aC todo nodoIones Fe++ISITRCRAFemAFemCTuber aPage 2 of 5 PROTECCI N CONTRA LA CORROSI N EN TUBER AS2/13/2006file://D.

7 \My Documents\ICONSA\ICONSA Website\Articulos Tecnicos\Articulos\ Existen cuatro m todos com nmente utilizados para controlar la corrosi n en tuber as, estos son recubrimientos protectores y revestimientos, protecci n cat dica, selecci n de materiales e inhibidores de corrosi n. recubrimientos y revestimientos: estas son las principales herramientas CONTRA la corrosi n, a menudo son aplicados en conjunci n con sistemas de protecci n cat dica para optimar el costo de la protecci n de tuber as. Protecci n Cat dica: es una tecnolog a que utiliza corriente el ctrica directa para contrarrestar la normal corrosi n externa del metal del que esta constituido la tuber a.

8 La protecci n cat dica es utilizada en los casos donde toda la tuber a o parte de ella se encuentra enterrada o sumergida bajo el agua. En tuber as nuevas, la protecci n cat dica ayuda a prevenir la corrosi n desde el principio; en tuber as con un per odo de operaci n considerable puede ayudar a detener el proceso de corrosi n existente y evitar un deterioro mayor. Selecci n de Materiales: se refiere a la selecci n y empleo de materiales resistentes a la corrosi n, tales como: acero inoxidable, pl sticos y aleaciones especiales que alarguen la de vida til de una estructura, por ejemplo de la tuber a.

9 Sin embargo, en la selecci n de materiales resistentes a la corrosi n el criterio fundamental no es, en esencia, la protecci n de una estructura, sino la protecci n o conservaci n del medio donde esta existe. Inhibidores de Corrosi n: son substancias que aplicadas a un medio particular, reducen el ataque del ambiente sobre el material. bien sea metal o acero de refuerzo en concreto. Los inhibidores de corrosi n extienden la vida de las tuber as, previniendo fallas y evitando escapes involuntarios. Evaluar el ambiente en el cual est la tuber a o en el sitio donde se ha de colocar, es muy importante para el control de la corrosi n, no importa cual m todo o combinaci n de estos se emplee.

10 Modificar el ambiente en las inmediaciones de la tuber a, como por ejemplo reducir la humedad o mejorar el drenaje, puede ser una manera simple y efectiva de reducir la potencialidad de la corrosi n. Adem s, emplear personal entrenado en el control de la corrosi n es crucial para el xito de culquier programa de mitigaci n de corrosi n. PROTECCI N DE TUBER AS SUPERFICIALES Las tuber as expuestas al aire libre, son propensas al dep sito o acumulaci n de agua, polvo, herrumbre, escapes de vapor, salitre, etc. La acumulaci n de estas substancias en tuber as a reas forma peque as pilas galv nicas que eventualmente corroen la superficie del metal.