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C-1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Version 14a 40 24th Street, Sixth Floor Pittsburgh, PA 15222-4656 Teléfono : 412-281-2331 Fax : 412-281-9993 Web : www.sspc.org SSPC: Sociedad de Recubrimientos Protectores Es una asociación internacional dedicada a la protección y preservación de acero, concreto y otras estructuras y superficies marinas e industriales mediante el uso de recubrimientos protectores. SSPC es la fuente líder de información acerca de la preparación de superficies, la selección y la aplicación de recubrimientos, las reglamentaciones medio ambientales y en temas de salud y seguridad relacionados con la industria de recubrimientos industriales. Los servicios que brinda la asociación incluyen la formulación de normas, cursos de capacitación, programas de certificación, publicaciones, conferencias y una gran variedad de recursos en línea. Actualmente la SSPC agrupa a más de 800 miembros corporativos y a más de 7 500 miembros individuales en todo el mundo. 2006 Derechos de Autor SSPC: The Society for Protective Coatings. SSPC ofrece Capacitación C-1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección C-2 Gestión de Proyectos en Recubrimientos de Protección C-3 Remoción de Pinturas con Plomo C-5 Remoción de Pinturas con Plomo - Repaso C-10 Conceptos Básicos de Recubrimientos en Pisos C-12 Conceptos Básicos de Aspersión con Airless C-13 Programa de Chorro de Agua Seguridad del Trabajador de Pintura con Plomo Supervisores de Control de Calidad (QCS) Certificación/Calificación Programa de Inspector de Recubrimientos en Puentes (BCI) C-7 Programa de Chorro Abrasivo Programa de Certificación como Especialista en Aplicación de Recubrimientos (CAS) Programa de Inspector de Recubrimientos en Concreto (CCI) MPCAC 0 C-14 Programa de Componente Plural Marino NAVSEA Inspector de Pintura Básico (NBPI) Programa de Certificación de Contratista en Pintura (PCCP) Programa de Inspector de Recubrimientos de Protección (PCI) Certificación de Especialista en Recubrimientos de Protección (PCS) Normas (Estándares) Publicaciones Conferencia Anual Servicios en Línea ww.sspc.org Revista Mensual Revista de Recubrimientos y Revestimientos Protectores Para mayor información, llame a SSPC gratis dentro de los Estados Unidos al 877-281-7772 y desde fuera de los Estados Unidos al 412-281-2331 o visite nuestra página web www.sspc.org. C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú i SSPC: SOCIEDAD DE RECUBRIMIENTOS PROTECTORES FUNDAMENTOS DE RECUBRIMIENTOS DE PROTECCIÓN PARA ESTRUCTURAS INDUSTRIALES Tabla de Contenidos UNIDAD 1 : CORROSIÓN Y CONTROL DE LA CORROSIÓN 1.1 Propósito y Metas 1-1 1.2 El Mecanismo de la Corrosión en los Metales 1-1 1.3 Tipos Comunes de Corrosión 1-4 1.4 Métodos de Control de la Corrosión 1-7 1.5 Conclusión 1-12 1.6 Resumen de la Unidad 1-13 Ejercicio 1A: Corrosión 1-14 Ejercicio 1B: Control de la Corrosión 1-15 Referencias Generales y Lectura Adicional 1-19 Apéndice 1-A: Propiedades Mecánicas y Físicas de Algunos Plásticos 1-20 UNIDAD 2 : TIPOS DE RECUBRIMIENTOS Y SUS MECANISMOS DE PROTECCIÓN 2.1 Propósito y Metas 2-1 2.2 Los Mecanismos de Control de la Corrosión Mediante Recubrimientos 2-1 2.3 Propiedades Deseadas en la Película 2-4 2.4 Componentes de los Recubrimientos y sus Funciones 2-9 2.5 Mecanismos de Formación de la Película del Recubrimiento 2-13 2.6 Comparaciones entre Tipos Genéricos de Recubrimientos 2-16 2.7 La Selección de Sistemas de Recubrimiento 2-31 2.8 Resumen de la Unidad 2-33 Ejercicio 2A: Los Componentes de los Recubrimientos 2-34 Ejercicio 2B: Mecanismos de Formación de Película del Recubrimiento 2-35 Referencias Generales y Lectura Adicional 2-39 Apéndice 2-A: Mecanismos de Formación de Películas Protectoras 2-41 UNIDAD 3 : PREPARACIÓN DE SUPERFICIE PARA EL PINTADO 3.1 Propósito y Metas 3-1 3.2 Introducción a la Preparación de Superficie 3-1 3.3 Propósito de la Preparación de Superficie 3-1 3.4 Preparación de Superficies Antes de la Limpieza y del Pintado 3-1 3.5 Contaminantes de la Superficie que Causan el Deterioro Temprano del Recubrimiento 3-2 C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú ii 3.6 Métodos de Preparación de Superficie 3-4 3.7 Métodos Recomendados para Remover Diferentes Contaminantes 3-7 3.8 Normas para Superficies de Acero Limpiadas 3-9 3.9 Ayudas Visuales para los Grados de Limpieza de Superficie 3-12 3.10 Niveles de Limpieza Requeridos para Diferentes Recubrimientos 3-13 3.11 Equipo para Limpieza con Chorro Abrasivo de Aire 3-14 3.12 Equipo para Limpieza con Chorro Abrasivo Centrífugo 3-16 3.13 Perfil de Superficie y Abrasivos 3-17 3.14 Procedimientos de Limpieza con Chorro Abrasivo de Aire 3-19 3.15 Resumen de la Unidad 3-19 Ejercicio 3A: Métodos de Limpieza 3-20 Ejercicio 3B: Sistema de Chorro Abrasivo Convencional 3-21 Referencias Generales y Lectura Adicional 3-25 UNIDAD 4 : APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS 4.1 Propósito y Metas 4-1 4.2 Métodos de Aplicación: Factores Generales 4-1 4.3 Aplicación de Recubrimientos con Brocha 4-3 4.4 Aplicación de Recubrimientos con Rodillo 4-4 4.5 Aplicación con Equipo de Atomización 4-4 4.6 Aplicación de Recubrimientos que Curan Mediante Fusión 4-9 4.7 El Manejo de las Pinturas 4-12 4.8 Temperaturas y Grados de Humedad para la Aplicación de Recubrimientos 4-17 4.9 Logro del Espesor Deseado de Película 4-17 4.10 Franjeado 4-18 4.11 Procedimientos de Atomización Recomendados 4-18 4.12 Defectos de Aplicación de los Recubrimientos 4-20 4.13 Resumen de la Unidad 4-20 Ejercicio 4A: Cálculos de Pintura 4-21 Ejercicio 4B: Métodos de Aplicación de Pintura 4-22 Referencias Generales y Lectura Adicional 4-26 UNIDAD 5 : PANORAMA DE LA INSPECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS 5.1 Propósito y Metas 5-1 5.2 Introducción a la Inspección y Control de Calidad 5-1 5.3 La Especificación y su Contenido 5-1 5.4 Responsabilidades del Inspector 5-2 5.5 El Monitoreo de las Condiciones Ambientales 5-3 C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú iii 5.6 Inspección Previa a la Preparación de Superficie 5-9 5.7 Inspección Posterior a la Preparación de Superficie 5-11 5.8 Inspección Previa al Pintado 5-13 5.9 Inspección de la Aplicación de Pintura 5-13 5.10 Resumen de la Unidad 5-19 Ejercicio 5A: Efectos de Condiciones Ambientales Adversas 5-21 Ejercicio 5B: Equipos Usados para Diferentes Métodos de Prueba de Inspección 5-22 Referencias Generales y Lectura Adicional 5-26 UNIDAD 6 : RECUBRIMIENTOS PARA ESTRUCTURAS INDUSTRIALES DE ACERO 6.1 Propósito y Metas 6-1 6.2 Introducción a los Recubrimientos para Estructuras Industriales de Acero 6-1 6.3 Selección de la Preparación de Superficie del Acero 6-1 6.4 Sistemas de Recubrimiento Adecuados para el Acero 6-2 6.5 Selección de Sistemas de Recubrimiento según Zona Ambiental 6-13 6.6 Recubrimientos por Zonas Atmosféricas (Leves y Severas) 6-14 6.7 Revestimientos para Servicio en Inmersión 6-16 6.8 Recubrimientospara Servicio Marino 6-17 6.9 Recubrimientos para Acero Enterrado 6-19 6.10 Recubrimientos para Superficies de Alta Temperatura 6-20 6.11 Resumen de la Unidad 6-20 Ejercicio 6A: Reparación del Recubrimiento 6-21 Ejercicio 6B: Selección de Sistemas de Recubrimiento para Estructuras de Acero 6-22 Referencias Generales y Lectura Adicional 6-26 UNIDAD 7 : RECUBRIMIENTOS PARA SUPERFICIES DE CONCRETO 7.1 Propósito y Metas 7-1 7.2 Componentes del Concreto 7-1 7.3 Características Similares de Todas las Superficies Cementicias 7-2 7.4 Colocación del Concreto 7-4 7.5 Razones para Recubrir el Concreto 7-6 7.6 Materiales Aplicados a Superficies Cementicias Antes del Recubrimiento 7-7 7.7 Recubrimientos para Superficies Cementicias 7-8 7.8 Preparación de Superficie para Aplicación del Recubrimiento 7-11 7.9 Aplicación de Recubrimientos y Nivelantes 7-13 7.10 Inspección de Recubrimientos y Nivelantes 7-14 7.11 Resumen de la Unidad 7-16 Ejercicio 7A: Términos sobre Concreto 7-17 Ejercicio 7B: Productos para Superficies de Concreto 7-18 C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú iv Referencias Generales y Lectura Adicional 7-22 Apéndice 7-A: Propiedades Típicas de los Materiales de Recubrimientos Genéricos Comunes 7-24 Apéndice 7-B: Nueve Perfiles de Superficies de Concreto (CSP) 7-25 Apéndice 7-C: Cinco Rangos Diferentes 7-26 UNIDAD 8 : DEGRADACIÓN, DEFECTOS Y FALLAS DE LOS RECUBRIMIENTOS 8.1 Propósito y Metas 8-1 8.2 Definición de los Términos Más Usados 8-1 8.3 Factores que Aceleran el Deterioro del Recubrimiento 8-2 8.4 Propiedades del Sustrato 8-4 8.5 Defectos por un Recubrimiento Inapropiado 8-5 8.6 Deterioro del Recubrimiento por Corrosión 8-9 8.7 Defectos Causados por una Inadecuada Preparación de Superficie 8-9 8.8 Defectos Producidos por una Inapropiada Aplicación del Recubrimiento 8-10 8.9 Defectos Producidos por un Curado Inapropiado 8-13 8.10 Resumen de la Unidad 8-13 Ejercicio 8A: Aspectos del Recubrimiento de Sustratos 8-14 Ejercicio 8B: Limitaciones de los Recubrimientos 8-15 Ejercicio 8C: Defectos de la Preparación de Superficie y la Aplicación 8-16 Referencias Generales y Lectura Adicional 8-20 Apéndice 8-A: Defectos de los Recubrimientos a los Cuales Diferentes Substratos Son Susceptibles 8-21 Apéndice 8-B: Defectos a los Cuales Diversos Tipos de Recubrimientos Son Particularmente Susceptibles 8-22 Apéndice 8-C: Defectos Asociados con Diferentes Propiedades/Química de los Recubrimientos 8-24 Apéndice 8-D: Defectos Asociados con Diferentes Condiciones Ambientales 8-25 Apéndice 8-E: Descripciones, Causas y Prevención/Solución para Defectos de los Recubrimientos 8-26 Apéndice 8-F: Árbol de Decisiones para Defectos Estéticos (de Superficie) 8-39 Apéndice 8-G: Árbol de Decisiones para Defectos de la Película 8-40 UNIDAD 9 : SEGURIDAD EN LAS OPERACIONES DE PINTADO 9.1 Propósito y Metas 9-1 9.2 Introducción a la Seguridad en las Operaciones de Pintado 9-1 9.3 Materiales Peligrosos 9-3 9.4 Riesgos de Materiales y Operaciones Tóxicas 9-4 9.5 Riesgos en la Preparación de Superficie y Requisitos de Seguridad 9-6 9.6 Riesgos en la Aplicación de Pinturas y Requisitos de Seguridad 9-7 9.7 Riesgos en Lugares Altos, Confinados, Remotos y Resbalosos 9-9 9.8 Equipo de Protección Personal (PPE) 9-12 9.9 Otros Temas de Seguridad 9-16 C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú v 9.10 Resumen de la Unidad 9-17 Ejercicio 9: Seguridad 9-18 Referencias Generales y Lectura Adicional 9-22 Apéndice 9-A: Normas e Información Sobre Seguridad y Salud 9-23 REFERENCIAS ADICIONALES Monitoreo y Control de las Condiciones Ambientales Durante las Operaciones de Pintado Fallas de la Pinturas - Causas & Soluciones - Hoja de Información Técnica Glosario G-1 Clave de Respuestas K-1 Introducción C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú F-1 Introducción a los Fundamentos de los Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Objetivo del Curso Este curso está diseñado para proporcionar a quienes recién se inician en el campo de los recubrimientos de protección o para aquellos interesados en aprender acerca de recubrimientos de protección, un panorama sobre el uso de los recubrimientos para proteger los sustratos de acero y concreto encontrados en estructuras industriales. Al completar este curso, el estudiante tendrá la comprensión necesaria de los elementos que conforman un programa total de recubrimientos de protección para así establecer un programa básico en una instalación industrial. Alcances del Curso Este curso presenta una serie de nueve unidades que proporcionan una comprensión básica de los elementos de un programa total de recubrimientos de protección para instalaciones industriales. Estas unidades incluyen las siguientes secciones: Unidad 1 : Corrosión y Control de la Corrosión: Aprender a identificar los tipos de corrosión y cómo comparar y seleccionar recubrimientos que cumplan con las exigencias de su trabajo. • Tipos y mecanismos de corrosión. • Métodos de control de la corrosión. Unidad 2 : Tipos de Recubrimientos y sus Mecanismos de Protección: ¿Qué diferentes tipos de recubrimientos protectores están disponibles? ¿Cuáles son los distintos mecanismos que operan en el proceso de protección? • Mecanismos de control de corrosión por recubrimientos. • Componentes de los recubrimientos. • Mecanismos de curado de los recubrimientos. • Tipos de recubrimientos y su selección. Unidad 3 : Preparación de Superficie para el Pintado: La preparación de superficie apropiada es crucial para lograr el nivel de protección proporcionado por los sistemas de recubrimiento de protección. • Propósito: mejor rendimiento del recubrimiento y mejor perfil de anclaje. • Propiedades deseadas de la superficie: limpieza y perfil de anclaje. • Métodos de limpieza. • Normas de limpieza. Introducción C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú F-2 Unidad 4 : Aplicación de Recubrimientos: Aprender de las ventajas y limitaciones de los diversos métodos para lograr una exitosa aplicación del recubrimiento. • Métodos de aplicación. • Lograr el espesor de película seca apropiado. • Defectos de la película debidos a una mala aplicación. Unidad 5 : Inspección y Control de Calidad: Aprender de los equipos y métodos de inspección para asegurar el cumplimiento de todos los requisitos de la especificación. • Especificaciones de pintado. • Rol del inspector. • Métodos e instrumentos de inspección. Unidad 6 : Recubrimiento de Estructuras de Acero: Aprender cómo relacionar el tipo de instalación y el ambiente de servicio con la selección del recubrimiento y su aplicación en las superficies de acero. • Preparación de superficie del acero. • Sistemas de recubrimiento para acero. • Recubrimiento de estructuras de acero específicas. Unidad 7 : Recubrimiento del Concreto: Aprender por qué el concreto presenta problemas únicos de selección y aplicación, y cómo superarlos. • Naturaleza del concreto. • Sistemas de recubrimiento para el concreto. • Recubrimiento de estructuras especiales de concreto.Unidad 8 : Degradación del Recubrimiento, Defectos y Fallas: El estudiante se familiarizará con los factores que aceleran el deterioro del recubrimiento. • Términos técnicos asociados con la degradación. • Defectos comunes del recubrimiento que pueden ser evitados. Unidad 9 : Seguridad en las Operaciones de Pintado: Aprender acerca de los riesgos en seguridad involucrados en las operaciones de pintado, las responsabilidades de los gerentes y los trabajadores, y acerca de las equipos, prácticas y capacitación en seguridad. • Responsabilidades de los gerentes y los trabajadores acerca de la seguridad. • Materiales y operaciones riesgosas. • Equipos, prácticas y capacitación en seguridad. Introducción C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú F-3 Los recubrimientos tratados en este curso están pensados primordialmente para estructuras de acero y de concreto de carácter industrial, tales como puentes, tanques de almacenamiento, tuberías, instalaciones marítimas y edificaciones industriales y sus componentes. Se hace énfasis en los recubrimientos exteriores y en los revestimientos interiores debido a que las condiciones más severas se encuentran en estos servicios. Programa de Certificación de Especialistas en Recubrimientos de Protección de SSPC Este curso y su contraparte más avanzada (C2 "Especificación y Gestión de Proyectos de Recubrimientos de Protección"), proporcionan los fundamentos técnicos necesarios para especificar y gerenciar con efectividad programas de pintado. El conocimiento de la información contenida en estos cursos, junto con la experiencia práctica en la industria de recubrimientos de protección, permitirá a los estudiantes aprobar el examen del Programa de Certificación de Especialistas en Recubrimientos de Protección de SSPC. Los demás requisitos (educación general, experiencia, referencias y desarrollo continuo) están detallados en el Libro de Consulta del Candidato. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-1 1.1 Propósito y Metas Esta unidad trata acerca de los tipos y mecanismos de la corrosión en los metales y los métodos de control de la corrosión. Resultados del Aprendizaje Al finalizar esta Unidad, usted será capaz de: • Identificar los elementos de una celda de corrosión. • Describir la corrosión de metales. • Explicar cómo los recubrimientos industriales controlan la corrosión. • Describir los métodos alternativos usados para proteger el acero de la corrosión. 1.2 El Mecanismo de la Corrosión en los Metales El Proceso de Corrosión La corrosión puede ser definida como la deterioración de un sustrato. Corrosión es un proceso natural que muestra la tendencia de los materiales a "ceder" energía y regresar a su estado natural. En la figura 1-2, se necesita energía para crear un producto final de acero a partir del óxido de hierro; sin embargo, una vez que el producto de acero es terminado, soltará energía y regresará a su estado original, a menos que el proceso sea detenido o retardado. Figura 1-1: Puente corroído Figura 1-2: El Ciclo de Corrosión En esta unidad, discutiremos solamente la corrosión de metales. La corrosión puede ser general o localizada. Se ha informado que la corrosión de metales en los Estados Unidos genera costos de alrededor de 4,2% del PBI1 y 276 billones de dólares anuales2. Alrededor de un tercio de estos costos pueden ser evitados mediante el uso apropiado de tecnologías de control de la corrosión actualmente existentes. Hoy en día, el método más ampliamente usado para prevenir corrosión es la aplicación de recubrimientos protectores. Los metales se corroen porque existen en estados químicamente inestables y tienden a encontrar su propia estabilidad de baja energía. Por ejemplo, el hierro obtenido de las minas es un óxido en su estado estable natural. Debe usarse energía en hornos para reducir el óxido de hierro a hierro metálico para la manufactura de productos. Los productos de hierro y acero luego se oxidan lentamente por el aire, convirtiéndose nuevamente a su estado original estable, de baja energía. CORROSIÓN Y CONTROL DE LA CORROSIÓN 1 H.H. Bennet, J. Kruger, R.L. Parker, E. Passaglin, C.F. Reinmann, A.W. Ruff, y H. Yakowitz; Publicación especial 511-1, Oficina Nacional de Normas, Gaithersburg, Maryland, 1978. 2 "Costos de Corrosión y Estrategias Preventivas en EE.UU.", FHWA-RD-01-156, 2001. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-2 Es necesario comprender unos cuantos conceptos fundamentales del mecanismo de la corrosión metálica. La corrosión ocurre cuando cuatro componentes requeridos están presentes. Si alguna de estos componentes falta, el proceso de corrosión no continuará. Los elementos requeridos en una "celda de corrosión" son: • Ánodo. • Cátodo. • Ruta metálica que conecta el ánodo y el cátodo. • Electrolito. La palabra ACRE puede ser útil para recordar estos componentes (por la primera letra de cada uno de ellos). La superficie del acero al carbono contiene ya tres de los cuatro elementos: el ánodo, el cátodo y la ruta metálica; sólo falta el electrolito. Un electrolito es un líquido que contiene iones o "partículas cargadas." Todas las sales (por ejemplo, cloruro de sodio o calcio) forman iones cuando son disueltos en agua. Una vez que el electrolito está presente, el proceso de la corrosión continuará. La eliminación o el control de estos componentes pueden controlar la corrosión. Cada método de control de la corrosión descrito más adelante actúa sobre uno o más de estos componentes. La Celda de Corrosión Durante la corrosión, los electrones fluyen del ánodo al cátodo a través de la ruta metálica y los iones fluyen del cátodo al ánodo a través del electrolito para completar el circuito eléctrico. En la corrosión atmosférica, normalmente hay suficiente humedad, sales u otros contaminantes que hacen el papel de electrolitos. Para analizar cómo los cuatro elementos de una celda de corrosión trabajan en conjunto para producir el proceso de corrosión, podemos utilizar el ejemplo de una pila común de uso domestico. Una pila seca es un ejemplo conocido de una celda de corrosión. Figura 1-3: Pila Seca El ánodo y su contraparte el cátodo, representan los terminales positivos y negativos de la "pila". Durante el proceso de reacción química, la corriente eléctrica (o electrones) fluye del ánodo al cátodo por medio de la ruta metálica o conexión. El electrolito lleva los iones del cátodo al ánodo para completar el circuito eléctrico. El ánodo (terminal negativo) se desgasta durante este proceso, mientras que el cátodo (terminal positivo) permanece intacto o "protegido". La única diferencia entre una celda de corrosión y una pila manufacturada es que en la pila el proceso de reacción esta diseñado para producir una corriente eléctrica para un uso productivo. Una celda de corrosión natural, sin embargo, usualmente es destructiva, ya que el proceso de reacción gasta o desgasta el ánodo. Cuando el ánodo se gasta en una pila manufacturada, la reacción se detendrá y la pila "morirá", ya que no puede producir más energía. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-3 Figura 1-4: La Pila Seca Tendencias Relativas de Corrosión en los Metales:Series Galvánicas La mayoría de metales no se encuentran en su estado puro en la naturaleza, sino más bien como mineral donde están combinados con oxígeno y otros elementos. La reactividad relativa de los metales esta directamente proporcional a la cantidad de energía requerida para su conversión de mineral. La Tabla 1 da una lista de metales en orden descendente de energía requerida para convertir metales comunes a su estado puro. Observe que hay algunos metales que existen en su estado puro en la naturaleza tales como el oro, plata y cobre; estos metales pertenecen al lado noble (menos activo) del diagrama. Una celda de corrosión también se forma cuando dos metales disimiles están en contacto consigo mismos. Cuando dos metales disimiles están conectados, el metal que está más arriba en la Tabla 1, o sea, el que necesita más energía para convertirse en un metal puro, es el que actúa como el ánodo y se corroe, mientras que el otro metal actúa como el cátodo. La conexión física entre los dos metales funciona como ruta metálica, y el agua o humedad usualmente sirve como medio electrolítico necesario para completar la celda. El metal que actúa como el ánodo se desintegrará mientras que el otro metal "catódico" queda intacto. El metal anódico entonces provee “protección catódica” al otro metal. Tabla 1- Series Galvánicas Series Galvánicas Activo Aleaciones de Magnesio Zinc Acero Galvanizado Aleaciones de Aluminio Cadmio Acero Dulce Hierro Forjado Hierro Fundido Acero Inoxidable Tipo 410 (Activo) Acero Inoxidable Tipo 304 (Activo) Latón Naval Bronce Aleaciones de Cobre Níquel Níquel (Activo) Latón Amarillo Cobre Plata de Soldadura Acero Inoxidable Tipo 410 (Pasivo) Acero Inoxidable Tipo 304 (Pasivo) Platino Grafito Oro Noble Pasivación Metálica por Oxidación Superficial La corrosión de algunos metales no necesariamente crea un problema. Por ejemplo, el aluminio se oxidará rápidamente (corroerá) formando una capa de óxido de aluminio en la superficie del metal. Pero la capa de óxido de aluminio esencialmente sella la superficie del metal y se vuelve protectora porque se queda fuertemente adherida y no es porosa. El cobre es otro ejemplo de un metal que forma una capa de óxido protectora, en este caso el característico color verde que se forma cuando el cobre cambia en la intemperie (conocido como "Patina"). Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-4 Figura 1-6: Corrosión Uniforme Figura 1-7: Corrosión por Picadura Figura 1-5: Oxidación Sin embargo, para la mayoría de metales la corrosión es un problema, ya que la oxidación de la superficie metálica no se detiene después de la formación de la capa inicial. En el caso del hierro (y del acero), una capa porosa de óxido de hierro, se forma la cual se mantiene suelta a la superficie. La porosidad permite que la corrosión continúe dentro del hierro. 1.3 Tipos Comunes de Corrosión Existen muchas formas de corrosión localizada. Algunas formas que con mayor probabilidad encontrará el personal que trabaja con recubrimientos son: • Uniforme (ánodos y cátodos cambian posiciones). • Corrosión por picadura. • Metales disímiles (galvánica). • Ambiente diferencial. • Fuga de corriente (Corriente Continua proveniente de ferrocarriles eléctricos, etc.). • Pérdida de la aleación (pérdida selectiva de metal; por ejemplo, la "grafitización" del hierro fundido). • Erosión-Corrosión (la erosión mantiene activa la celda de corrosión). • Exfoliación (delaminación a lo largo de los bordes de granos). Corrosión Uniforme La corrosión uniforme es una forma de corrosión en la cual un metal es atacado a la misma proporción sobre la totalidad de su superficie. Las áreas de ánodos y cátodos en un pedazo de metal corroído suelen cambiar con el tiempo, de forma que aquellas áreas que alguna vez fueron ánodos se convierten en cátodos y viceversa. Si la profundidad del ataque en cualquier punto excede dos veces la profundidad promedio del ataque, la corrosión ya no se considera uniforme. Corrosión por Picadura La corrosión por picadura (también llamada simplemente "picadura") ocurre en un metal cuando la cantidad de corrosión en uno o más puntos es mucho mayor que la corrosión promedio. Hay varias razones de por qué no ocurre el cambio de áreas anódicas y catódicas para producir una corrosión uniforme. Esto incluye la ausencia de homogeneidad en el metal (por ejemplo, inclusiones en el metal) y la degradación de las películas pasivas. La profundidad de las picaduras puede ser medida usando un calibrador. Corrosión de Metales Disímiles (Galvánica) La corrosión de metales disímiles, a veces llamada corrosión galvánica, ocurre cuando dos metales disímiles entran en contacto en un electrolito. En tal celda de corrosión, donde un metal más activo y uno menos activo están conectados eléctricamente, el más activo se corroerá a una tasa más alta que si no estuviese conectado, y el menos activo se corroerá a una tasa más baja que si no estuviese conectado. Es decir, en una celda de corrosión de metales disímiles de zinc y acero en agua de mar, el zinc se corroerá primero, protegiendo así al acero. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-5 Como se ha observado previamente, a mayor diferencia de potenciales de los metales, mayor será la tasa de corrosión. Algunas parejas de metales con amplias diferencias de potencial pueden causar una corrosión catastrófica, aunque el problema puede ser fácilmente corregido. La diferencia de potencial existente en piezas del mismo metal o de metales similares, puede también causar una corrosión galvánica. Dicha diferencia se puede originar de las siguientes maneras: • El acero nuevo resulta anódico con respecto al acero viejo. • El acero es anódico con respecto a las escamas de laminación de su superficie. • Las superficies pulidas (por ejemplo, las roscas de las tuberías) son anódicas con respecto a las superficies no pulidas. • Las áreas trabajadas en frío (por ejemplo, los codos de los tubos) son anódicos con respecto a las áreas de menor tensión. Además, las llaves y prensas que cortan el metal deberían de ser evitadas, y el trabajo en frio debería minimizarse, ya que tensionan el acero y crean diferencias de potenciales. La corrosión galvánica normalmente puede ser evitada mediante la selección de metales compatibles si estos estarán en contacto. Si no se puede escoger metales de la misma composición (es decir, del mismo metal o la misma aleación), deberán ser lo más cercanos posible en las series galvánicas para el ambiente en el cual estarán sometidos. Si esto no es factible, deberá colocarse algún material aislante (por ejemplo, caucho o plástico) entre ellos, o deberán ser aislados del electrolito. Como sería de esperar, mucha mayor corrosión ocurre en el caso de un ánodo de área pequeña en contacto con un cátodo de mayor área, que en el caso inverso. La situación anterior puede ser desastrosa y debe evitarse siempre. Figura 1-8: Arriba- El bronce es el cátodo y el acero es el ánodo. Abajo- En la celda de bronce, acero y zinc se muestra que el bronce y el acero son los cátodos y el zinc es el ánodo. Observe que el acero cambio de ánodo a cátodo debido a la conexión del zinc, que tiene más alto potencial. Corrosión por Celda de Concentración La corrosión por celda de concentración es llamada a menudo corrosión de hendiduras porque las diferencias en el ambiente que conducen a este tipo de corrosión se localizan generalmente en, o cerca dedichas hendiduras. Estas hendiduras podrían ser contactos metal- metal o metal-no metal. La forma prevaleciente de corrosión por celda de concentración ocurre con diferentes concentraciones de oxígeno. Las áreas al interior de una hendidura son relativamente deficientes en oxígeno y por lo tanto anódicas, porque el oxígeno acelera la reacción catódica. La corrosión acelerada ocurre aquí. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-6 Tres ejemplos comunes de hendiduras en componentes metálicos son soldaduras espaciadas, ángulos opuestos y las áreas debajo de las cabezas de pernos. Las soldaduras deben ser continuas y con penetración completa. La norma NACE RP0178-91 proporciona buena información para proteger por debajo de las cabezas de pernos y ejemplos de defectos de soldadura y su corrección. Otra forma de corrosión por celda de concentración, aunque por lo general menos severa, sucede con diferentes concentraciones de iones metálicos. Una acumulación de iones metálicos en las hendiduras las tornará catódicas con respecto al resto del metal de fuera de la hendidura. Así, tal acumulación causa corrosión en el metal fuera de la grieta. Nuevamente, las tasas en ambos tipos de corrosión por celda de concentración son afectadas sobremanera por los tamaños relativos de las áreas anódicas y catódicas. Corrosión por Fuga de Corriente La corrosión ocurre en superficies metálicas cuando una corriente continua pasa de dichas superficies a un electrolito. La corrosión acelerada por fuga de corriente ocurre más frecuentemente en estructuras metálicas enterradas cerca de sistemas de ferrocarriles eléctricos y grúas, aparatos de soldadura incorrectamente conectados a tierra y sistemas de protección catódica adyacentes. La corrosión por fuga de corriente debe considerarse sospechosa siempre que se observe una corrosión acelerada en estructuras enterradas cerca de sistemas de corriente continua. Dichas sospechas pueden ser verificadas mediante evaluaciones eléctricas que miden las diferencias de voltaje entre distintos puntos de la estructura. Una vez detectada, las fugas de corriente pueden ser reducidas por uno de los siguientes: • Reduciendo el flujo de corriente en el suelo modificando su fuente. • Modificando el flujo de corriente mediante conexiones eléctricas. • Aplicando protección catódica para restablecer el balance. Figura 1-9: Fuga de corriente causada por tren eléctrico Pérdida de Aleación La pérdida de aleación es la corrosión selectiva (pérdida) de un componente metálico de una aleación, tales como accesorios de grifería. El metal extraído puede ser aluminio, níquel, molibdeno o zinc. Un ejemplo de pérdida de aleación es la deszincificacion del latón. Otro ejemplo es la grafitización, que consiste en la corrosión del hierro fundido en el cual los componentes metálicos se convierten en productos de la corrosión dejando el grafito intacto. Erosión-Corrosión La erosión-corrosión sucede cuando un material abrasivo (por ejemplo, que fluye dentro de una tubería) incide en una celda de corrosión existente manteniendo el metal pulido y la corrosión activa. La abrasión de la superficie que remueve la acumulación de productos de corrosión es a menudo debido a arena llevada por el viento o agua. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-7 Figura 1-10: Exfoliación Algunos metales (por ejemplo, oro, plata y titanio) no son afectados esencialmente por la corrosión en ciertos ambientes. Esto puede ser debido a la estabilidad de algunos metales en su estado metálico o a la pasividad impartida por la formación de películas de óxido protectoras. Sin embargo, estos metales y aleaciones pueden que no sean estables en otros ambientes, de manera que el ambiente debe de ser tomado en consideración cuando se escoja productos de metales resistentes a la corrosión. Exfoliación La exfoliación es una forma avanzada de corrosión intergranular en la que el metal se delamina a lo largo de los bordes de sus granos. Algunos productos metálicos enrollados tales como ciertos tipos de planchas de aleación de aluminio son particularmente susceptibles a la exfoliación. Figura 1-11: El rolado de aluminio de estructura de grano plano conduce a la exfoliación durante la corrosión de la plancha de aluminio 1.4 Métodos de Control de la Corrosión Hay varios métodos de control de la corrosión, cada uno con sus ventajas y limitaciones. Aunque aquí exponemos cada método por separado, es mejor usarlos juntos, cuando sea apropiado, en el marco de un programa de control total de la corrosión. Control de la Corrosión por el Diseño Un buen diseño estructural puede controlar la corrosión eliminando uno o más componentes necesarios para la reacción de la corrosión o permitiendo una aplicación más sencilla de otros métodos de control de la corrosión. Ejemplos de condiciones de mal diseño son: • Contacto de metales disímiles. • Ambientes incompatibles. • Trampas de agua. • Hendiduras. • Superficies ásperas y filosas (por ejemplo soldaduras). • Acceso limitado a la zona de trabajo. El contacto de materiales disímiles en un electrolito puede producir una rápida corrosión. Este fenómeno, la corrosión galvánica, ya ha sido descrito. Este es un tipo de corrosión que sucede con frecuencia y puede ser fácilmente evitado mediante un diseño apropiado. Las superficies irregulares (filos, ralladuras, etc.) pueden, asimismo, ser evitadas teniendo el debido cuidado. Los ambientes incompatibles pueden acelerar el proceso de corrosión. Así, el aluminio no debe estar en contacto directo con el concreto porque la alcalinidad de este atacará al aluminio. Las trampas de agua son características de diseño que permiten que se acumule el agua de la lluvia o el rocío. Dado que el agua acelera en gran medida la corrosión, las estructuras deben ser diseñadas para evitar la acumulación del agua. Los ángulos y otras formas que podrían acumular agua deben ser orientados hacia abajo. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-8 Cuando no sea posible evitar la acumulación de agua, debe colocarse agujeros de drenaje. El agua condensada en los equipos de aire acondicionado no debe permitirse correr ni gotear sobre superficies metálicas; tampoco debe permitirse que el vapor u otros humos incidan sobre superficies metálicas. Figura 1-12: Perfiles que acumulan y retienen agua y desechos Las hendiduras deben ser evitadas en las estructuras porque estas áreas deficientes de oxígeno aceleran la corrosión, tal como se explicó anteriormente en esta misma sección. Las hendiduras también pueden acumular humedad y, por tanto, electrolitos, como en las trampas de agua descritas arriba. Estas hendiduras son difíciles de proteger mediante recubrimientos. Figura 1-13: Corrosión por hendiduras El acceso limitado a la zona de trabajo puede impedir una apropiada aplicación de recubrimientos. Todas las áreas a ser recubiertas deben ser de fácil acceso, tanto para la limpieza como para el pintado. Las áreas de difícil acceso no sólo son difíciles de recubrir sino que también constituyen un riesgo de seguridad debido a que muchas veces deben ser alcanzadas usando escaleras u otras plataformas más allá del límite de lo seguro. Control de la Corrosión mediante Metales Resistentes y Aleaciones Si el ambiente es muy severo, puede resultar mejorcontrolar la corrosión mediante el uso de un metal o una aleación más resistente a la corrosión del acero estructural. Dependiendo del ambiente al cual son expuestos, algunos metales o aleaciones son esencialmente inmunes a la corrosión, mientras que otros con un mayor potencial de electronegatividad que el acero estructural forman capas de películas de óxido que otorgan resistencia a la corrosión. Cuando estas capas protectoras se rompen en ciertas áreas, deben reconstituirse para proporcionar una protección continua. El titanio, las aleaciones de aluminio, el zinc y el acero inoxidable forman tales capas protectoras. Las películas protectoras en acero inoxidables y en aleaciones de aluminio no son resistentes a todos los ambientes naturales. Aun los metales o aleaciones más resistentes a la corrosión son frecuentemente recubiertos para darles una protección adicional. Titanio El titanio otorga una alta relación resistencia- peso y una buena resistencia a muchos ambientes severos, por ejemplo, el agua de mar, los hipocloritos y el ácido nítrico. Se hacen fácilmente pasivos con una película de óxido. Aluminio y Aleaciones de Aluminio El aluminio y sus aleaciones son livianos en peso y resistente a la corrosión en muchos ambientes. Sin embargo, son atacados por ácidos y álcalis fuertes. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-9 Acero Inoxidable El acero inoxidable se produce casi exclusivamente por su resistencia a la corrosión. Estos aceros deben contener por lo menos un 11% de cromo. Acero Corten Los aceros corten (baja aleación) forman capas de óxido protectoras que funcionan bajo condiciones atmosféricas leves que pueden postergar o eliminar la necesidad de un recubrimiento. Sin embargo, estas capas de óxido podrían no proteger bajo ciertos ambientes, particularmente los marinos. Además, la apariencia natural de óxido de estos aceros corten podría no ser estéticamente aceptable, y los compuestos ferrosos solubles que son lavados de la superficie podrían manchar las superficies contaminadas. Galvanizado El acero galvanizado por inmersión en caliente se forma al sumergir acero limpio (usualmente inmerso en ácido) en un baño de zinc fundido. La capa de zinc formada es resistente a la corrosión bajo muchas condiciones y puede recubrirse con un recubrimiento orgánico para proporcionar protección adicional o una apariencia diferente. Sus mecanismos de protección son tanto galvánicos como de barrera. Sobre esto volveremos más adelante con mayor detalle. El baño en caliente es usualmente preferido en lugar de otros métodos de galvanización porque produce una capa más gruesa de zinc que el electrogalvanizado (electrodeposición). Además, se adhiere metalúrgicamente al acero. Una de las limitaciones del baño en caliente es que la pieza a ser recubierta debe ser suficientemente pequeña para caber dentro del baño. Las tuercas, los pernos y otros sujetadores a veces se galvanizan girándolos con polvo de zinc caliente. La metalización y los recubrimientos ricos en zinc son descritos en posteriores unidades y constituyen otras modalidades de recubrir superficies de acero con zinc. Control de la Corrosión con Productos No Metálicos Existen varios materiales plásticos, elástomericos, compuestos y cerámicos que son bastante resistentes a la corrosión y que pueden ser empleados con efectividad como remplazo del acero. Estos tienen muchos usos especializados. Plásticos El plástico es un material sólido que es en esencia un polímero orgánico con un alto peso molecular, que contiene endurecedores, rellenos, refuerzos y otros componentes. En cierto momento, durante su fabricación, es moldeado por inyección. Puede ser termoplástico, es decir, reiteradamente puede suavizarse con calor y endurecerse con frio, o puede ser termomoldeable, es decir, puede curar químicamente o mediante calor, haciéndolo infundible e insoluble. Ejemplos de termoplásticos son los fluorocarbonos, polietilenos, polipropilenos y cloruros polivinilos; ejemplos de plásticos termomoldeables son los epóxicos, fenólicos y el poliéster. Las propiedades de estos plásticos son descritas en la Tabla 1 al final de este capítulo. Son usados en elementos tales como tuberías para agua y gas, canaletas y drenajes. Elastómeros Los revestimientos de elastómeros naturales y sintéticos (que recuperan su forma original luego de remover la fuerza que los deforma) han venido siendo empleados exitosamente como revestimientos para contenedores primarios. Estos materiales incluyen el caucho natural y sintético, y los recubrimientos y películas de poliuretano. Estas últimas deben ser pegadas o mecánicamente fijadas a las paredes. Compuestos Los compuestos son combinaciones de dos o más materiales (por ejemplo, un aglutinante con Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-10 materiales de refuerzo o de relleno) que difieren grandemente en forma y composición. Los distintos ingredientes permanecen como elementos separados y no se juntan, aunque actúan en conjunto unos con otros. Uno de los tipos más comunes de compuestos son los plásticos reforzados con fibras (FRP). El refuerzo puede provenir de tejidos, enmallado de fibras de vidrio, carbono u otros materiales. Los plásticos reforzados con fibra de vidrio (FGRP) son de lejos los FRP más utilizados. Los FGRP pueden ser usados en la fabricación de recipientes de proceso, tuberías, pisos, tanques, etc. Cerámicos Estos son productos formados por la cocción de materiales minerales naturales a altas temperaturas. Muestran gran resistencia química, térmica y eléctrica, y son usados cuando estas propiedades son requeridas. Control de la Corrosión mediante Inhibidores Los inhibidores son químicos tales como los fosfatos que se agregan en pequeñas cantidades, ya sea de manera continua o intermitente, a los ácidos, líquidos refrigerantes, vapores, u otros medios para inhibir las reacciones corrosivas. Estos pueden reducir la corrosión cuando forman una película muy fina sobre la superficie metálica, produciendo una capa pasiva en tal superficie o al retirar componentes agresivos del medio. Los inhibidores mejor conocidos son aquellos empleados en refrigerantes para motores. Control de la Corrosión mediante la Modificación del Ambiente La modificación del medio ambiente puede ayudar a controlar la corrosión e incrementa la efectividad de otros sistemas de control. La deshumidificacion y la purificación atmosférica son dos de los mejores ejemplos. Por ejemplo, las instalaciones con aire acondicionado que mantienen la humedad a niveles bajos pueden ayudar a reducir la contaminación y la corrosión en metales expuestos, tales como los que se encuentran en instalaciones telefónicas. Asimismo, si la deshumidificación resulta en 15 grados Fahrenheit debajo del punto de rocío y una humedad no mayor de 55%, las superficies limpiadas con chorro abrasivo pueden permanecer sin recubrir por períodos largos antes del pintado. Control de la Corrosión mediante Protección Catódica La protección catódica es un sistema para el control de la corrosión de una superficie metálica que se efectúa al hacer pasar suficiente corriente continua sobre ella para convertir todas las áreas anódicas en catódicas, eliminando así la posibilidad de pérdida anódica del metal. Aunque este método resulta efectivo sólo en superficies sumergidas en agua o enterradas en el suelo, ha logrado controlar exitosamente la corrosión por muchos años en buques, estructuras marinas, tuberías y tanques enterrados, y en los interiores detanques de almacenamiento de agua. Generalmente se utiliza recubrimientos en superficies catódicamente protegidas para reducir los requerimientos de corriente eléctrica. Así, una tubería subterránea bien recubierta puede requerir solamente 0,01 miliamperios por pie cuadrado, en comparación con los 3 miliamperios por pie cuadrado de una tubería desnuda. Los recubrimientos de estructuras catódicamente protegidas deben ser resistentes al ambiente alcalino producido por el sistema. Existen dos sistemas básicos para el suministro de la corriente eléctrica requerida en una estructura para protegerla catódicamente. El sistema de protección catódica de ánodo de sacrificio (galvánico) no requiere un suministro de energía externo, sino que incorpora ánodos de aleaciones especiales que generan la corriente continua necesaria, al corroerse de manera preferencial en virtud de su natural Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-11 diferencia de voltaje con respecto a la estructura protegida (Figura 1-14). Dado que los ánodos de sacrificio son consumidos al generar corriente, tienen un tiempo de vida limitado. Los metales anódicamente activos usados en la protección catódica suelen ser el magnesio, el zinc o el aluminio de alta pureza, u otro compuesto especial. Figura 1-14: La celda electroquímica en la protección catódica. La estructura actúa como un cátodo. No hay corrosión en la estructura protegida, ya que los electrones que podrían ser producidos por la reacción corrosiva (Fe Fe++ + 2e) no pueden fluir de la estructura al ánodo, debido a la gradiente de voltaje El sistema de protección catódica de corriente impresa utiliza corriente continua desde una fuente externa de potencia. El terminal positivo de la fuente de potencia está conectado a los ánodos, y el terminal negativo está conectado a la estructura a ser protegida. Los ánodos estables empleados para descargar la corriente tienen largos tiempos de vida útil. El hierro fundido con alto silicio, el grafito y el aluminio se encuentran entre los materiales más comúnmente utilizados como ánodos. La chatarra, algunas aleaciones especiales de plomo, el platino, aleación platino-paladio, el titanio platinado y aleaciones de tantalio platinado también son usados. Normalmente, los rectificadores convierten la corriente alterna en corriente continua para ser usada en estos sistemas. Las baterías y las celdas solares también pueden suministrar energía para los sistemas de protección catódica. Figura 1-15: Sistema de corriente impresa para la protección de una tubería subterránea Figura 1-16: Sistema de corriente impresa para la protección del interior de un tanque de agua elevado Cada uno de estos tipos de protección catódica tienen sus propias ventajas y limitaciones. Las diferencias de los sistemas están resumidas en la Tabla 2: Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-12 Tabla 2. Comparación entre los sistemas de Protección Catódica de Ánodo de Sacrificio y de Corriente Impresa Ánodo de Sacrificio Corriente Impresa No hay suministro de fuente externa Fuente externa de potencia Salida limitada de corriente Voltaje variable Salida de corriente ajustable Corriente variable Adecuado para baja resistividad Adecuado para medios con alta resistividad Necesita electrolitos Necesita electrolitos Bajos costos de instalación Instalación costosa Pocos problemas de interferencia Puede causar interferencia Bajos costos de mantenimiento Altas cuentas de consumo eléctrico mensuales Protección localizada Protege estructuras más grandes Existen tres posibles efectos adversos en los recubrimientos de sistemas de protección catódica inapropiadamente diseñados. 1. Durante la protección catódica (aun con sistemas funcionando apropiadamente), siempre se produce alcalinidad (iones de hidróxido) en el cátodo. En consecuencia, los recubrimientos en el cátodo deben ser resistentes a la alcalinidad. 2. El gas hidrógeno que puede ser producido en sistemas de protección catódica mal controlados (con exceso de corriente) puede desprender los recubrimientos protectores. 3. Los recubrimientos más permeables (por ejemplo, fenólicos de resinas aceitosas) están más expuestos a la electroendosmosis que los recubrimientos menos permeables (por ejemplo, los epóxicos). Esta forma de corrosión compleja es causada por un mayor flujo de iones en superficies catódicamente protegidas. Control de la Corrosión mediante Recubrimientos El control de la corrosión mediante recubrimientos y revestimientos (recubrimientos en superficies interiores) se efectúa más comúnmente mediante la formación de una barrera que separa el metal del electrolito. Este y otros mecanismos de control de la corrosión (inhibidores y protección catódica) son descritos en la Unidad 2. Los recubrimientos poseen muchas ventajas sobre los otros métodos de control de la corrosión previamente explicados. Estos incluyen: • Facilidad de aplicación. • Facilidad de almacenamiento y manipulación. • Rango de condiciones ambientales aceptables. • Economía. • Fácil reparación. • Selección de color, brillantez y textura. Como con los otros métodos de control de la corrosión, pueden también mostrar limitaciones que deben ser resaltadas. Estas incluyen: • Exigencias de preparación de las superficies. • Requisitos de aplicación. • Requisitos de curado y secado. • Aspectos de salud, seguridad y ambiental. Estos puntos serán tratados más detalladamente en posteriores unidades. 1.5 Conclusión Un exitoso programa de control de la corrosión emplea tantos sistemas de control como sea necesario y práctico. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-13 1.6 Resumen de la Unidad La corrosión de los metales es un proceso natural por el cual los metales son transformados a un estado más estable. Hay muchas formas de corrosión, así como muchos métodos de controlarla. Un programa exitoso de control total de la corrosión utiliza tantos métodos disponibles como sea necesario y práctico. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-14 Unidad 1 – Ejercicio 1A: Corrosión Haga corresponder los términos de la Columna A con las descripciones de la Columna B. Columna A Columna B 1. _____ Corrosión A. Corrosión selectiva de una aleación metálica 2. _____ Celda de Corrosión B. La corriente continua pasa por el electrolito 3. _____ Corrosión de Hendiduras C. Proceso costoso y natural 4. _____ Pérdida de Aleación D. La abrasión mantiene el metal limpio y activo 5. _____ Electrolito E. Lista de tendencias a corroerse de los metales 6. _____ Erosión-Corrosión F. Corrosión de metales disímiles 7. _____ Exfoliación G. Pérdida en las láminas de ciertas aleaciones roladas 8. _____ Corrosión Galvánica H. Ánodo, cátodo, ruta metálica, electrolito 9. _____ Series Galvánicas I. Corrosión localizada 10. _____ Picadura J. Ánodos y cátodos cambian 11. _____ Corrosión por Fuga de Corriente K. Medio conductivo 12. _____ Corrosión Uniforme L. Corrosión por Celda de Concentración Unidad 1 – Corrosión y Control de la CorrosiónC1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-15 Unidad 1 – Ejercicio 1B: Control de la Corrosión Haga corresponder los métodos de control de corrosión de la Columna A con los mecanismos de control de corrosión de la Columna B. Columna A Columna B 1. _____ Alteración del ambiente A. Aísla el metal del electrolito 2. _____ Recubrimientos de Barrera B. Necesita suministro de corriente directa 3. _____ Material resistente a la corrosión C. Ánodos que se corroen suministran corriente 4. _____ Diseño D. Elimina trampas de agua, etc. 5. _____ Corriente impresa (CP) E. Deshumidificación 6. _____ Inhibidores F. Cerámicos, compuestos, CRESs 7. _____ Ánodo de sacrificio (CP) G. Interfieren con la reacción de corrosión Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-16 Prueba 1. La corrosión es: a. Un proceso natural. b. Un proceso muy costoso. c. Controlada con la tecnología actual. d. Todas las anteriores. 2. ¿Qué es necesario para que ocurra la corrosión? a. Dos metales disímiles en contacto en un medio conductor. b. Un ánodo, un cátodo, una vía metálica y un electrolito. c. Inmersión en agua o enterramiento bajo suelo. d. Fuga de corriente. 3. ¿Cuál de los siguientes metales se vuelven pasivos (se hacen menos corrosibles) mediante la formación de una capa de óxido sobre ellos? a. Zinc. b. Aluminio. c. Aceros inoxidables. d. Todos los anteriores. 4. Un tipo de corrosión que ocurre durante la grafitización del hierro fundido es: a. Corrosión galvánica. b. Erosión-Corrosión. c. Corrosión por celda de concentración. d. Pérdida de aleación. 5. Una característica estructural que está asociada con la corrosión por celda de concentración es: a. Soldaduras. b. Hendiduras. c. Esquinas. d. Trampas de agua. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-17 6. Una afirmación VERDADERA respecto a la protección catódica galvánica (ánodo de sacrificio) es: a. Se requiere una fuente de energía externa. b. Los ánodos colocados remotamente protegen áreas más grandes. c. Los ánodos se consumen a medida que proporcionan protección. d. Se desempeña bien tanto en suelos con alta y baja resistividad. 7. Galvanización puede ser descrito como: a. Una capa pasiva de óxido en la superficie del acero. b. Una delgada película de zinc sobre la superficie del acero. c. Una delgada capa de aluminio sobre la superficie del acero. d. Una delgada capa de oxido sobre la superficie del acero. 8. Las soldaduras de acero son conectadas a tierra antes de la aplicación del recubrimiento para: a. Mejorar su apariencia. b. Incrementar su resistencia a la corrosión. c. Mejorar la adhesión del imprimante. d. Proporcionar una aplicación más continua y uniforme. 9. Soldaduras continuas son preferibles a las discontinuas porque ellas: a. Proporcionan una superficie más atractiva. b. Eliminan las hendiduras. c. Evitan el contacto de metales disímiles. d. Controlan la corrosión galvánica. 10. Una afirmación VERDADERA con respecto al sistema de corriente impresa usada para protección catódica es: a. Requiere una fuente de potencia externa. b. Los ánodos deben encontrarse cerca de las superficies protegidas. c. Nunca experimenta problemas de interferencia con otras estructuras de metal en la misma área. d. Se auto regula, de modo que no se requiere el monitoreo de potenciales. 11. ¿Cuál de los siguientes metales NO PUEDE ser empleado como ánodo para la protección galvánica (catódica) del acero? a. Zinc. b. Aluminio. c. Magnesio. d. Cobre. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-18 12. Los recubrimientos de protección: a. Se desempeñan bien en conjunto con la protección catódica. b. No contienen materiales peligrosos. c. Requieren poca preparación de superficie. d. No existen problemas de seguridad durante su aplicación. 13. ¿Qué condición puede causar el deterioro de los recubrimientos en estructuras catódicamente protegidas? a. La alcalinidad producida en el cátodo. b. La generación de hidrógeno por sobreprotección del sistema de protección catódica. c. Electroendosmosis. d. Todas las anteriores. 14. Un compuesto puede ser descrito como: a. Tiene excelente resistencia a todos los ambientes b. Epoxi reforzado con fibra de vidrio c. La combinación de dos o más ingredientes diferentes d. Su uso está restringido a estructuras livianas Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-19 Referencias H. H. Bennet, J. Kruger, R. L. Paker, E. Passaglin, C. F. Reinmann, A. W. Ruff, y H. Yakowitz; Publicación Especial 511-1, Oficina Nacional de Normas Gaithersburg, Mayland, 1978 "Costos de la Corrosión: 300 billones de dólares al año", Material Performance, Vol. 34, Nº 5, Junio de 1995, p. 5. Lectura Adicional NACE RP-0178 Detalles de Fabricación, Requerimientos de Acabado Superficial y Consideraciones para un Diseño Adecuado para Tanques y Recipientes para su Revestimiento para Servicios de Inmersión (Nota: Una ayuda visual esta disponible para ser usada con la norma escrita.) Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión Apéndice 1-A C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-20 Ta bl a 1: P ro pi ed ad es M ec án ic as y F ís ic as d e Al gu no s Pl ás tic os M at er ia l Fu er za d e Te ns ió n, ps i El on ga ci ón , % D ur ez a, R oc kw el l R C ar ga d e Im pa ct o, ft/ lb M ód ul o de el as tic id ad , ps i x 1 02 Pe so es pe cí fic o Te m pe ra tu ra d e di st or si ón ca ló ric a, ºF /2 64 1 ps i Te rm op lá st ic os Fl ou ro ca rb on os 2 50 0 10 0- 35 0 27 0 M et il m et al cr ila to 8 00 0 5 20 0 N yl on 10 0 00 45 32 5 Po lié st er -c lo ra do 6 00 0 13 0 21 0 Po lie til en o (d e al ta d en si da d) 2 00 0 90 -8 00 10 16 25 0, 92 -- - Po lie til en o (d e al ta d en si da d) 4 00 0 15 -1 00 0 40 1- 12 12 0 0, 95 12 0 Po lip ro pi le no 5 00 0 10 -7 00 0 90 1- 11 20 0 0, 91 15 0 Po lie st ire no 7 00 0 1- 2 75 0, 3 45 0 1, 05 18 0 Po liv in il cl or ur o ríg id o 6 00 0 2- 30 11 0 1 40 0 1, 4 15 0 Vi ni lic os (c lo ru ro ) 2 50 0 10 0- 45 0 80 bu en a b aj a 1, 8 14 5 Te rm om ol de ab le s Ep ox i ( fu nd id o) 10 0 00 ni l 90 0, 8 1 00 0 1, 1 35 0 Fe no lic os 7 50 0 ni l 12 5 0, 3 1 00 0 1, 4 30 0 Po lié st er es 4 00 0 ni l 10 0 0, 4 1 00 0 1, 1 35 0 Si lic on as 3 50 0 ni l 89 0, 3 1 20 0 1, 75 35 0- 90 0 U re as 7 00 0 ni l 11 5 0, 3 1 50 0 1, 48 26 5 Unidad1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-1 Unidad 1 Corrosión y Control de la Corrosión Unidad 1 Corrosión y Control de la Corrosión Unidad 1 Resultados del AprendizajeUnidad 1 Resultados del Aprendizaje Al término de esta unidad, usted será capaz de: − Identificar los elementos de una celda de corrosión. − Describir la corrosión de los metales. − Explicar cómo los recubrimientos industriales controlan la corrosión. − Describir los métodos alternativos usados para proteger el acero al carbono de la corrosión. Al término de esta unidad, usted será capaz de: − Identificar los elementos de una celda de corrosión. − Describir la corrosión de los metales. − Explicar cómo los recubrimientos industriales controlan la corrosión. − Describir los métodos alternativos usados para proteger el acero al carbono de la corrosión. Mecanismo de la Corrosión en los Metales Mecanismo de la Corrosión en los Metales • El proceso de corrosión • La celda de corrosión • Relativas tendencias de corrosión de los metales • El proceso de corrosión • La celda de corrosión • Relativas tendencias de corrosión de los metales CorrosiónCorrosión • Corrosión- El deterioro de un sustrato Corrosión es un proceso natural que muestra la tendencia de los materiales de “ceder” energía y retornar a su estado natural. • Corrosión- El deterioro de un sustrato Corrosión es un proceso natural que muestra la tendencia de los materiales de “ceder” energía y retornar a su estado natural. Ciclo Natural de la CorrosiónCiclo Natural de la Corrosión Costo de la CorrosiónCosto de la Corrosión • Se ha reportado que en los Estados Unidos, el costo de la corrosión de metales es de alrededor de $276 billiones anuales. • Se ha reportado que en los Estados Unidos, el costo de la corrosión de metales es de alrededor de $276 billiones anuales. Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-2 Costos Típicos de la CorrosiónCostos Típicos de la Corrosión • Reemplazo de elementos deteriorados • Mantenimiento de instalaciones • Parada de instalaciones • Pérdida de productos o contaminación ambiental • Daños/lesiones por accidentes • Reemplazo de elementos deteriorados • Mantenimiento de instalaciones • Parada de instalaciones • Pérdida de productos o contaminación ambiental • Daños/lesiones por accidentes Prevención de la CorrosiónPrevención de la Corrosión • Hoy en día, el método más ampliamente utilizado para prevenir la corrosión es la aplicación de recubrimientos protectores. • Hoy en día, el método más ampliamente utilizado para prevenir la corrosión es la aplicación de recubrimientos protectores. Cuatro Condiciones Necesarias para la Corrosión Cuatro Condiciones Necesarias para la Corrosión Ánodo Cátodo Ruta metálica Electrolito ACRE Ánodo Cátodo Ruta metálica Electrolito ACRE Cuatro Partes Básicas de una Celda de Corrosión Cuatro Partes Básicas de una Celda de Corrosión Pila Seca (analogía con la celda de corrosión) Pila Seca (analogía con la celda de corrosión) La Celda de Corrosión sobre una Superficie Metálica La Celda de Corrosión sobre una Superficie Metálica Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-3 Serie GalvánicaSerie Galvánica Activo Magnesio Zinc Acero Galvanizado Aluminio Acero Dulce Hierro Forjado Hierro Fundido Acero Inoxidable Tipo 410 Acero Inoxidable Tipo 304 (Activo) Laton Naval Níquel (Activo) Laton Amarillo Cobre Soldadura de Plata Acero Inoxidable Tipo 410 Acero Inoxidable Tipo 304 (Pasivo) Grafito Oro Noble Diferencias de Potencial en una Pieza de Metal Diferencias de Potencial en una Pieza de Metal • Diferencias químicas (ejm. contaminantes en el metal) • Diferencias físicas (ejm. cortes, martillado, etc.) • Diferencias químicas (ejm. contaminantes en el metal) • Diferencias físicas (ejm. cortes, martillado, etc.) Química de una Celda de Corrosión Común Química de una Celda de Corrosión Común • El Ánodo pierde metal • El Cátodo se protege, se vuelve alcalino, puede producir hidrógeno • El Oxígeno en el cátodo afecta la tasa de corrosión • El Ánodo pierde metal • El Cátodo se protege, se vuelve alcalino, puede producir hidrógeno • El Oxígeno en el cátodo afecta la tasa de corrosión Tipos Comunes de CorrosiónTipos Comunes de Corrosión • Uniforme • Corrosión por picadura • Metales disímiles • Corrosión por celda de concentración • Fuga de corriente (Parásita) • Perdida de aleación • Erosión-corrosión • Exfoliación • Uniforme • Corrosión por picadura • Metales disímiles • Corrosión por celda de concentración • Fuga de corriente (Parásita) • Perdida de aleación • Erosión-corrosión • Exfoliación Corrosión UniformeCorrosión Uniforme • Ánodos y cátodos invertidos • Normalmente no es perjudicial • Ánodos y cátodos invertidos • Normalmente no es perjudicial Corrosión por PicaduraCorrosión por Picadura • Corrosión localizada acelerada • Causada por un desequilibrio de iones metálicos • Causada por una fractura localizada de la capa pasiva • Corrosión localizada acelerada • Causada por un desequilibrio de iones metálicos • Causada por una fractura localizada de la capa pasiva Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-4 Corrosión por Metales DisímilesCorrosión por Metales Disímiles Anodic (electronegative) end – more active metals Magnesium Zinc Aluminum Cadmium Steel Lead Tin Nickel Brass Copper Cathodic (electropositive) end – more noble metals Anodic (electronegative) end – more active metals Magnesium Zinc Aluminum Cadmium Steel Lead Tin Nickel Brass Copper Cathodic (electropositive) end – more noble metals Zinc Protects Steel Corrosión por Metales Disímiles Tubería de acero en una cubierta de aluminio Corrosión por Metales Disímiles Tubería de acero en una cubierta de aluminio Evitar la Corrosion por Metales Disímiles: Evitar la Corrosion por Metales Disímiles: • Eligiendo metales compatibles • Usando aislantes de caucho o plásticos • Anulando el electrolito • Eligiendo metales compatibles • Usando aislantes de caucho o plásticos • Anulando el electrolito Corrosión por Celda de Concentración Corrosión por Celda de Concentración El efecto de áreas relativas del ánodo y cátodo en la corrosiónEl efecto de áreas relativas del ánodo y cátodo en la corrosión Estructura de Aluminio (Ánodo) y Pernos de Acero Inoxidable (Cátodo) Estructura de Aluminio (Ánodo) y Pernos de Acero Inoxidable (Cátodo) Tipos Comunes de Corrosión por Celda de Concentración Tipos Comunes de Corrosión por Celda de Concentración Diferencias en la concentración de oxígeno Diferencias en la concentración de oxígeno Diferencias en la concentración de iones de metal Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-5 Ejemplos de Hendiduras en la Construcción Ejemplos de Hendiduras en la Construcción • Soldadura discontinua • Ángulos espalda con espalda • Áreas debajo de las cabezas de pernos • Soldadura discontinua • Ángulos espalda con espalda • Áreas debajo de las cabezas de pernos Soldadura DiscontinuaSoldadura Discontinua Corrosión por HendidurasCorrosión por Hendiduras Fuentes de Corrosión por Fuga de Corriente (Parásita) Fuentes de Corrosión por Fuga de Corriente (Parásita) • Ferrocarriles eléctricos • Grúas eléctricas • Generadores de soldadura • Sistemas de Protección Catódica (CP) adyacentes • Ferrocarriles eléctricos •Grúas eléctricas • Generadores de soldadura • Sistemas de Protección Catódica (CP) adyacentes Ejemplo de Corrosión por Fuga de Corriente Ejemplo de Corrosión por Fuga de Corriente Current flows from pipe through earth to negative bus -pipe corroded here Some current leaks off rail into ground and onto pipe - pipe protected here Métodos para Reducir la Corrosión por Fuga de Corriente Métodos para Reducir la Corrosión por Fuga de Corriente • Reduciendo el flujo de corriente mediante la modificación de la fuente • Modificando el flujo eléctrico mediante uniones • Aplicando CP para neutralizar • Reduciendo el flujo de corriente mediante la modificación de la fuente • Modificando el flujo eléctrico mediante uniones • Aplicando CP para neutralizar Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-6 Pérdida de AleaciónPérdida de Aleación • Pérdida selectiva de metal • Descincificación del latón • Grafitización del hierro fundido • Pérdida selectiva de metal • Descincificación del latón • Grafitización del hierro fundido Descincificación del LatónDescincificación del Latón Erosión-CorrosiónErosión-Corrosión • El abrasivo elimina los productos de corrosión • La superficie del metal se corroe activamente • El abrasivo elimina los productos de corrosión • La superficie del metal se corroe activamente Exfoliación del AluminioExfoliación del Aluminio Métodos de Control de la Corrosión Métodos de Control de la Corrosión • Diseño • Metales resistentes • No metales • Inhibidores • Alterando el medio ambiente • Protección catódica • Recubrimientos • Diseño • Metales resistentes • No metales • Inhibidores • Alterando el medio ambiente • Protección catódica • Recubrimientos Control de la Corrosión Evitando el Mal Diseño Control de la Corrosión Evitando el Mal Diseño • Evitar el contacto de metales disímiles • Ambientes incompatibles • Trampas de agua • Hendiduras • Superficies rugosas y bordes filosos • Acceso limitado para trabajar • Evitar el contacto de metales disímiles • Ambientes incompatibles • Trampas de agua • Hendiduras • Superficies rugosas y bordes filosos • Acceso limitado para trabajar Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-7 Corrosión de Metales Disímiles – Tuerca de Acero sobre Accesorio de Cobre Corrosión de Metales Disímiles – Tuerca de Acero sobre Accesorio de Cobre Ambientes IncompatiblesAmbientes Incompatibles Trampa de AguaTrampa de Agua Evitar Trampas de Agua mediante: Evitar Trampas de Agua mediante: • Configuración invertida • Perforación de agujeros para drenaje • Configuración invertida • Perforación de agujeros para drenaje Corrosión - Metales y Aleaciones Resistentes Corrosión - Metales y Aleaciones Resistentes • Titanio • Aleaciones de aluminio • Aceros inoxidables • Aceros corten • Galvanizado • Titanio • Aleaciones de aluminio • Aceros inoxidables • Aceros corten • Galvanizado Acero Corten (Baja Aleación) (Ventajas) Acero Corten (Baja Aleación) (Ventajas) • Forma una capa de óxido protector • Recubrimiento puede no ser necesario • Reducción de la tasa de corrosión • Forma una capa de óxido protector • Recubrimiento puede no ser necesario • Reducción de la tasa de corrosión Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-8 Acero Corten (Limitaciones)Acero Corten (Limitaciones) • La capa protectora destruida por los cloruros • Necesita exposición abierta y seca • Puede no ser agradable estéticamente • La capa protectora destruida por los cloruros • Necesita exposición abierta y seca • Puede no ser agradable estéticamente Galvanizado por Inmersión en Caliente del Acero Galvanizado por Inmersión en Caliente del Acero • Capa barrera de zinc • Protección catódica • Pintado para protección adicional • Capa barrera de zinc • Protección catódica • Pintado para protección adicional Formas de Recubrir el Acero con Zinc Formas de Recubrir el Acero con Zinc • Galvanizado por inmersión en caliente • Electrogalvanizado • Golpeteo mecánico con polvo de zinc • Metalización • Recubrimientos ricos en zinc • Galvanizado por inmersión en caliente • Electrogalvanizado • Golpeteo mecánico con polvo de zinc • Metalización • Recubrimientos ricos en zinc Corrosión - No Metales Resistentes Corrosión - No Metales Resistentes • Plásticos • Elastómeros • Compósitos (Compuestos) • Cerámicos • Plásticos • Elastómeros • Compósitos (Compuestos) • Cerámicos TermoplásticosTermoplásticos • Fluorocarbonos • Polietilenos • Polipropilenos • Cloruros de Polivinilo • Fluorocarbonos • Polietilenos • Polipropilenos • Cloruros de Polivinilo TermomoldeablesTermomoldeables • Epóxicos • Fenólicos • Poliésteres • Epóxicos • Fenólicos • Poliésteres Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-9 Revestimientos ElastoméricosRevestimientos Elastoméricos • Cauchos naturales y sintéticos • Poliuretanos • Cauchos naturales y sintéticos • Poliuretanos CompósitosCompósitos • FRP y materiales FGRP • Usados en tuberías, recipientes de proceso, tanques, etc. • FRP y materiales FGRP • Usados en tuberías, recipientes de proceso, tanques, etc. CerámicosCerámicos • Resistencia química • Resistencia a la temperatura • Resistencia eléctrica • Resistencia química • Resistencia a la temperatura • Resistencia eléctrica InhibidoresInhibidores • Películas delgadas protectoras • Capa pasiva sobre el metal • Elimina constituyentes agresivos • Películas delgadas protectoras • Capa pasiva sobre el metal • Elimina constituyentes agresivos Control de la Corrosión por Alteración del Ambiente Control de la Corrosión por Alteración del Ambiente • Deshumidificación • Purificación • Deshumidificación • Purificación Protección CatódicaProtección Catódica • Ánodo externo • La estructura entera se vuelve cátodo • Medios conductores sumergidos o enterrados (electrolito) • Ánodo externo • La estructura entera se vuelve cátodo • Medios conductores sumergidos o enterrados (electrolito) Unidad 1 – Corrosión y Control de la Corrosión C1 Fundamentos de Recubrimientos de Protección para Estructuras Industriales Traducido por CDV Industrial Junio 2012 - Perú 1-10 Usos de la Protección CatódicaUsos de la Protección Catódica • Buques • Estructuras marinas • Tanques y tuberías subterráneas • Interiores de tanques para agua • Buques • Estructuras marinas • Tanques y tuberías subterráneas • Interiores de tanques para agua Sinergia de los Recubrimientos y la Protección Catódica Sinergia de los Recubrimientos y la Protección Catódica • CP protege en las discontinuidades • Los recubrimientos reducen los requerimientos de CP • CP protege en las discontinuidades • Los recubrimientos reducen los requerimientos de CP Dos Tipos de Protección Catódica Básicos Dos Tipos de Protección Catódica Básicos • Ánodo de sacrificio (galvánico) • Corriente impresa (fuente de energía externa) • Ánodo de sacrificio (galvánico) • Corriente impresa (fuente de energía externa) Metales para Ánodo de SacrificioMetales para Ánodo de Sacrificio • Magnesio • Zinc • Aluminio • Magnesio • Zinc • Aluminio Tanque de Agua Protegido Catódicamente Tanque de Agua Protegido Catódicamente Materiales para Ánodos de Corriente Impresa Materiales para Ánodos de Corriente Impresa • Hierro fundido de alto silicio • Grafito • Aluminio • Chatarra de hierro • Platino puro, aleado o platinado • Hierro fundido de alto silicio • Grafito • Aluminio • Chatarra de hierro • Platino puro, aleado o platinado Unidad 1 – Corrosión y Control
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