“La corrosión en la construcción"
INTRODUCCIÓN
Como la protección catódica se aplica a la prevención de la corrosión de una gran variedad de estructuras en una gran variedad de entornos, cada situación requerirá una consideración especial. Hay procedimientos fundamentales que deben seguirse en cada caso. Sin embargo, el funcionamiento real de cualquier sistema de protección catódica depende de la condición del entorno local en cada punto de la superficie de la estructura a proteger y del nivel real de corriente protectora suministrada a cada punto de la estructura. Una encuesta previa al diseño es esencial para determinar las consideraciones ambientales y estructurales para el diseño de cualquier sistema de protección catódica. Si bien se puede obtener una buena aproximación de los requisitos del sistema a través de encuestas de campo y se puede hacer una buena aproximación de la distribución actual cuando se tienen en cuenta los diferentes entornos y estructuras interferentes, el sistema instalado requerirá, como mínimo, ajustes iniciales para equilibrar el sistema y ajustes periódicos para mantener ese equilibrio. En algunos casos, particularmente en el caso de estructuras metálicas interferentes previamente desconocidas en la vecindad de la estructura que se está protegiendo, pueden ser necesarias modificaciones al sistema diseñado inicialmente para lograr una protección adecuada. El diseño y operación de los sistemas de protección catódica es un procedimiento iterativo.
I.Realizar organizador visual de TIPOS DE CORROSIÓN
ORGANIZADOR VISUAL: TIPOS DE CORROSIÓN
Explica el proceso de corrosión, sus tipos
La corrosión es un proceso químico, a través del cual un metal o una aleación pasa de estar en su estado puro, como elemento, a otro estado en el que muy comúnmente forma parte un óxido. De ahí surge el concepto de que los metales se oxidan.
Este fenómeno electroquímico es provocado por un flujo masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas. Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro. Cuando desde una especie química se ceden y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie que los emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación, y aquella que los recibe se comporta como un cátodo y se verifica la reducción.
Existen muchos tipos de procesos de corrosión diferentes que se caracterizan dependiendo tanto de la naturaleza del material y de las condiciones del medio ambiente:
Corrosión generalizada (uniforme)
Ocurre sobre toda la superficie del material de forma homogénea, deteriorándose completamente. Este tipo de corrosión es el que mayor pérdida de material provoca, pero es relativamente fácil de predecir y controlar.Corrosión localizada
Representa un mayor riesgo potencial, debido a su difícil detectabilidad ya que se manifiesta en zonas específicas en el material, determinadas tanto por la naturaleza del material, la geometría de este, y las condiciones del medio al que se somete. Los procesos de corrosión localizada de mayor ocurrencia son galvánica, por fisura, por picaduras, por cavitación y microbiológica.Corrosión galvánica
Ocurre cuando existe una unión, física o eléctrica, entre metales de diferente naturaleza, los cuales, en la presencia de un electrolito, forman una celda electroquímica, donde el material de menor potencial electroquímico es el que se corroe.Corrosión por fisuras
Este tipo de corrosión es similar a la corrosión galvánica, que se produce en zonas estrechas donde la concentración de oxígeno es mucho menor que en el resto del sistema, y cuyo efecto induce a que estas zonas de menor concentración de oxígeno actúan como un ánodo, propiciando el proceso de corrosión, en
las fisuras.Corrosión por cavitación
Ocurre en sistemas de transporte de líquidos, hechos de materiales pasivados, donde por cambios de presión en el sistema, se producen flujos turbulentos que forman burbujas de aire, las cuales implosionan contra el material del sistema, deteriorando la capa de pasivación, facilitando el desarrollo del proceso de corrosión y el efecto de la cavitación es de mayor tamaño.
También existen muchos tipos de corrosión que no caen dentro de las categorías anteriores. Algunos de estos son la desaleación, la corrosión filiforme y la oxidación.
Desaleación
Es un proceso de corrosión que actúa sobre aleaciones metálicas, en donde uno de los elementos, de mayor afinidad con el oxígeno, se separa de la aleación y deja una estructura porosa de pobres propiedades conformada por el resto de constituyentes. El proceso se nombra alternativamente respecto al elemento que se separa de la aleación como, por ejemplo, la descincificación para el latón, aleación que sufre comúnmente de este tipo de corrosión, en la cual se separa el zinc de la matriz cobre.
Filiforme
La corrosión filiforme se presenta en ambientes de alta humedad sobre materiales con recubrimientos orgánicos (pinturas), los cuales, al ser rayados, se induce el desarrollo de la corrosión, que se propaga como filamentos delgados.Oxidación
Es un tipo de corrosión que se desarrolla en procesos de alta temperatura, en presencia de algún gas oxidante, como el oxígeno, azufre y elementos halógenos. Las reacciones relacionadas son meramente químicas al no existir un electrolito de por medio, por lo que también se conoce como corrosión seca. Las moléculas del gas oxidante reaccionan con el material involucrado, donde, por efecto de la temperatura, el compuesto formado se difunde al interior del material, permitiendo que el proceso continúe, fragilizando el material.
Puedes usar protección catódica en estructuras metálicas desnudos o deben tener revestimiento.
La protección catódica, es un sistema empleado para proteger de la corrosión de casco y hélices de buques de cualquier tamaño y estructuras metálicas en permanente contacto con el agua como son las plantas petrolíferas.
Llaclco Fluid Technologic S.L. (2020)
Para usar la protección catódica la estructura tiene que estar pura, desnuda para asi tenga mayor penetración de galvanizado, como protección de 2 mm alrededor del material metálico.
3. La protección catódica mejorará una tubería de depósito que ya tiene corrosión
El método catódico es reducir o eliminar la corrosión de un metal mejorando la calidad y durabilidad del acero, Esto se logra haciendo la unión de un material de sacrificio comúnmente magnesio, aluminio o zinc. Normalmente, el método es aplicable a estructuras de fierro y acero, pero también se usa en grado limitado en plomo, aluminio y otros metales.La protección catódica se logra haciendo fluir una corriente catódica a través de la interfase metal-electrolito, proveyendo así una cantidad suficiente de electrones para favorecer la reacción de reducción sin que la reacción anódica de disolución metálica aporte ningún electrón(Guzmán , 2012)
Es una técnica para controlar la corrosión haciendo una limpieza a la superficie del metal para así tener un acero de más durabilidad y no tener problemas en la edificación.
En este caso si tratamos de hacer una protección catódica al acero ya no podremos mejorar su durabilidad porque ya tiene una corrosión con picadura, la mejor opción sería cambiar por una nueva.
4. Si nunca he tenido problemas de corrosión ¿porque tengo que usar protección catódica?
La protección catódica es un método para prevenir la corrosión en estructuras metálicas enterradas y sumergidas. Permite prolongar la vida ampliamente la vida de las estructuras, obteniendo tanto altos beneficios a la seguridad y confiabilidad de las instalaciones, como significativa reducción de costos totales durante la vida de los activos. La protección catódica se logra haciendo fluir una corriente catódica a través de la interfaz metal-electrolito, proveyendo así una cantidad suficiente de electrones para favorecer la reacción de reducción sin que la reacción anódica de disolución metálica aporte ningún electrón. (Terrazas, 2012)
Si no se protege el acero y lo dejamos al aire libre este comienza a corroerse, posteriormente a debilitarse y traer consecuencias. Por eso es necesario proteger al acero de manera catódica para así poder alargar la vida útil.
5. Sirve la corrosión catódica para la corrosión ambiental.
Sí, ya que en la atmósfera abunda el oxigeno y esto tiende a oxidar los metales, esto se puede observar en las columnas de los techos,que están expuesto en la
intemperie, también como se puede observar los techos de calamina por las mismas lluvias.
Por eso para las torres de telecomunicaciones o de Luz que estan muchos mas expuestos al ambiente que corroe los metales, deben estar galvanizadas o protegida por la protección catódica.
6.EN MI INSTALACIÓN HAY MUCHA HUMEDAD AMBIENTAL. ¿PUEDO APLICAR PROTECCIÓN CATÓDICA?
Sí se puede aplicar la proteccíón catódica en las instalaciones, ya que esta, también conocida como protección galvánica, es un sistema empleado para proteger de la corrosión estructuras metálicas en permanente contacto con el agua ya sea de manera directa o en la atmósfera.
Ejemplo:
PC de sacrificio. PC por corriente forzada. Acero galvanizado.
7.Se puede proteger catódicamente tuberías o estructuras de polímeros de PVC/PP/PE
No, la protección catódica solo se dan en elementos u objetos dónde generen corriente o electricidad mayormente en metales, pero las estructuras de polímeros pueden ser usadas como revestimientos, pinturas y capas como método de solución anticorrosivo.
Revestimientos, Capas y Pinturas
La técnica para mantener la corrosion fuera del contacto con las paredes de la tubería es mediante el revestimiento de éstas con una capa protectora. Estos revestimientos son usualmente aplicados mecánicamente cuando la tubería es fabricada o antes de ser instalada. Algunas veces los revestimientos se pueden aplicar aún después de que la tubería está en servicio, pero en este caso el método es mucho más costoso. Los revestimientos más comunes son los esmaltes de alquitrán de hulla, pinturas epóxicas, cemento y polietileno. El uso de revestimientos debe ser cuidadosamente monitoreado, porque ellos pueden ser la fuente de varios problemas de la calidad del agua, tales como crecimiento microbiológico, sabor, olor.(Bilurbina et al., 2003).
Conclusión: La importancia de estructuras de polímeros es muy útil para proteger aquellos materiales que sufren de la corrosión, actuando como revestimientos, capas y pinturas; inclusive se pueden fabricar tuberías o estructuras de este material que son aún más beneficiosos ya que la mayoría son anticorrosivas.
8. Si los metales tienen problemas de corrosión ¿Puedo usar plástico en todas las instalaciones,tuberías o depósitos?
Sí, la forma más fácil y efectiva para que la mayoría de las tuberías eliminen la corrosión es reemplazar los sistemas de metal con un material que no se corroa. Se recomiendan particularmente las tuberías, conexiones y válvulas de PVC/PP/PE
Ventajas del PVC sobre el metal
A)Corrosión
La ventaja más importante que tiene un sistema de tuberías de PVC sobre las alternativas de metal es su resistencia a la corrosión.
Las tuberías y los accesorios fabricados con material de PVC son intrínsecamente inertes a la mayoría de los ácidos, bases y sales, lo que significa que los iones agresivos que atacan a los metales fluyen más allá del PVC, dejando la tubería ilesa.(Corzán,2022)
B)Formación de sarro
Con el PVC hay poca preocupación por la acumulación de sarro. El material tiene una afinidad significativamente menor a la concentración de iones que ocurre en los metales(Corzán,2022)
PVC usados en tuberías o depósitos:
El PVC-O Clase 500: es inmune a la corrosión causada por sustancias naturales del suelo o por productos químicos agrícolas. Por lo tanto, no es degradable y no requiere ninguna protección especial lo que se traduce en ahorro de costes.(PH Technology,2020)
CPVC: El policloruro de vinilo clorado es un termoplástico producido por cloración de la resina de policloruro de vinilo. Los usos incluyen tuberías de agua fría y caliente, y el manejo de líquidos industriales.(PH Technology,2020)
Polietileno PE 300 (HDPE): El polietileno de alta densidad es un producto muy valorado, ya que posee la capacidad de poder moldearse al ser un material muy flexible, además de ser resistente a la corrosión. Principalmente se emplea para la fabricación de tuberías de agua, gas, etc.(PH Technology,2020)
PET: El Polietilentereftalato o Tereftalato de Polietileno, es un polímero plástico lineal que posee un alto grado de cristalinidad y termoplasticidad, por lo que es un material muy demandado en la industria química por su gran resistencia ante agentes químicos.(PH Technology,2020)
PVDF: El Fluoruro de Polivinilideno es un fluoropolímero termoplástico con una excelente resistencia química. Se suele utilizar en aplicaciones donde se requiere una alta fuerza y resistencia a solventes ácidos.(PH Technology,2020)
Conclusiones sobre le uso de plástico como medida anticorrosiva ,reemplazando a estructuras de metal:
Podemos concluir que el plástico como medida anticorrosiva actuaría mejor que aquellas estructuras que están fabricadas de metal o que sufren corrosión de manera constante,ahorrando costos y duración, cómo hemos visto en ejemplos anteriores de los tipos de tuberías fabricados de plástico.
En conclusión, los fenómenos de corrosión y de incrustación causan deterioro en los sistemas de distribución produciéndose perforaciones y obstrucciones en las tuberías. Estos fenómenos están relacionados con las características fisicoquímicas del agua, así como también con material con el cual el agua entra en contacto, ya que las interacciones entre los materiales de la tubería y el agua pueden causar corrosión.
La protección de las tuberías contra la formación de las incrustaciones se puede lograr proporcionándole al agua un carácter ligeramente incrustante de forma de crear una película aislante sobre las paredes, pero evitando una obstrucción de las tuberías.
Para controlar la corrosión se necesita: seleccionar adecuadamente los materiales del sistema y el diseño apropiado del mismo; realizar un tratamiento químico adecuado para modificar la calidad del agua, tomando en cuenta el pH, alcalinidad, control del oxígeno y los inhibidores químicos; suministrar protección catódica, principalmente para la corrosión externa y usar revestimientos y pinturas resistentes a la corrosión.
BIBLIOGRAFÍA
Salazar-Jiménez J. A. (2015) Introducción al fenómeno de corrosión https://www.scielo.sa.cr/pdf/tem/v28n3/0379-3982-tem-28-03-00127.pdf
https://ph-technology.net/revestimientos-anticorrosivos-industriales/
Llaclco Fluid Technology, S.L. (2020) Protección Catódica- Corriente impresa y por animados de sacrificio https://www.llalco.com/proteccion-catodica/#:~:text=La%20proteccion%20catodica%
Borunda Terrazas, A. (19 de julio de 2012). PROTECCIÓN CATÓDICA CON ÁNODOS DE SACRIFICIO EN UN PROTOTIPO DE INTERCAMBIADOR DE CALOR.https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/670/1/Tesis%20Miriam%20Terrazas%20Guzm%C3%A1n.pdf
Terraza Guzmán , M. (19 de Julio de 2012). PROTECCIÓN CATÓDICA CON ÁNODOS DE SACRIFICIO EN UN PROTOTIPO DE INTERCAMBIADOR DE CALOR.https://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/bitstream/1004/670/1/Tesis%20Miriam%20Terrazas%20Guzm%C3%A1n.pdf
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