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Corrosión: Generalizada, Problemática, Evitable

Corrosión—el deterioro de los materiales de ingeniería, generalmente metales por la interacción química con su entorno—es un problema extremadamente caro. Y mucho de ese daño sería evitable para las empresas, con solo saber dónde buscar y tomar sencillas medidas preventivas. 

Prácticamente todos los metales que utilizamos para construir el mundo se corroen, pero solo bajo determinadas circunstancias. Hay medidas que se pueden tomar para prevenir la corrosión en las aplicaciones de petróleo y gas, especialmente en las plataformas offshore, medidas que requieren conocer bien la corrosión y qué la causa. La destreza de los operadores de equipos y sistemas para identificar visualmente la corrosión antes de que provoque problemas mayores—y la habilidad para saber dónde buscar áreas ocultas de corrosión—puede minimizar riesgos en plataformas y en refinerías, y ahorrar tiempo y dinero en muchos casos.

Reconocer las Formas Frecuentes de Corrosión

El tubo de acero inoxidable es una de las muchas áreas en las que la prevención de la corrosión puede ser decisiva. Los sistemas de tubo se utilizan para la instrumentación analítica, líneas hidráulicas y aplicaciones de control y servicios. El fallo mecánico relacionado con la corrosión—la fuga de fluidos o productos químicos por el tubo—puede favorecer un entorno laboral inseguro, la liberación de emisiones nocivas y, en el peor de los escenarios una situación que conduzca a un fallo catastrófico del sistema. Hay básicamente dos formas de corrosión que afectan al tubo de acero inoxidable: la corrosión por picaduras y la corrosión en grieta.     


pitting corrosion

Corrosión por Picaduras

Las picaduras en un metal se dan cuando su capa protectora, generalmente una delgada película de óxido de cromo en las aleaciones de acero inoxidable y níquel, se rompe y permite que los átomos expuestos del metal cedan sus electrones fácilmente, apareciendo la corrosión. Esta reacción electroquímica inicia la formación de pequeños fosos. La corrosión se acumula en los fosos y contribuye a que éstos se hagan más profundos, e incluso penetren ocasionalmente toda la pared del tubo. Las picaduras también pueden agrietar componentes sometidos a esfuerzos. Los entornos con concentraciones mayores de cloruros, incluyendo los creados por la evaporación de gotas de agua salada, son más propensos a provocar corrosión por picaduras, especialmente a temperaturas más altas, porque esas condiciones ayudan a romper la película protectora de óxido. Cuando inspeccione la corrosión, busque depósitos de óxido de hierro marrón rojizo y fosos que puedan haberse formado en la superficie metálica. 

crevice corrosion




Corrosión en Grieta

De forma similar, la corrosión en grieta se inicia con la rotura de la película de óxido protectora y continúa con la formación de fosos superficiales. Más que a plena vista, la corrosión en grieta se produce en  espacios confinados cuando una superficie metálica entra en contacto con otra superficie.





Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica se produce cuando dos metales distintos entran en contacto en presencia de un electrolito, un fluido conductor de la electricidad como el agua de mar. La corrosión galvánica produce picaduras y pérdida de material del metal que tiene menor masa.

stress corrosion cracking

Agrietamiento por Corrosión bajo Tensión

En un entorno marino, algunas aleaciones son susceptibles de agrietamientos por corrosión bajo tensión inducida por iones de cloruro (SCC según sus siglas en inglés). Los iones de cloruro interactúan químicamente con el material en áreas de fuerza de tensión localizada, por ejemplo, la punta de una grieta donde los esfuerzos por tensión son los mayores. Este modo de fallo es peligroso porque puede destruir un componente a niveles de tensión inferiores a la resistencia a la tracción de la aleación.

Prevención de la Corrosión

La corrosión se puede, en muchos casos, minimizar ofreciendo el conocimiento básico a los empleados. Examinamos aquí varios temas fundamentales.

Selección del Material

Primero considere la variedad de materiales para aplicaciones de tubo, desde el tubo a los soportes y las bridas. El tubo de acero inoxidable 316 trabaja bien en muchas instalaciones, siempre que se mantenga limpio y las temperaturas no sean excesivamente altas. En climas cálidos, especialmente en ubicaciones donde fácilmente se forman depósitos de sal que no se pueden lavar, y también en instalaciones donde el óxido de estructuras como vigas y suelos de acero al carbono se acumula en superficies de acero inoxidable, se observa más fácilmente la corrosión en tubo de acero inoxidable 316.

En estos casos el tubo de acero inoxidable súper austenítico o súper dúplex ofrece una resistencia a la corrosión mucho mejor. Los superiores límite elástico y resistencia a la tracción del acero inoxidable súper dúplex también facilitan construir sistemas con clasificación de alta presión nominal de servicio admitida.

Al instalar tubo se debe evitar el uso de soportes con bandas metálicas debido a que el intersticio de contacto relativamente grande, facilita la formación de una solución que favorece la corrosión en grieta. Ahora se suelen utilizar más las abrazaderas de tubo. Este diseño minimiza el contacto entre tubos, lo cual también facilita la inspección visual.

Disposición y Diseño

Para prevenir la corrosión, es necesario ser cuidadoso en el diseño de los sistemas con dos finalidades: minimizar las áreas donde se pueda dar corrosión en grieta y minimizar el contacto de metales no compatibles y susceptibles de corrosión galvánica. Una forma de minimizar la formación de intersticios en un sistema de tubo es evitar situar el tubo directamente contra paredes o en contacto entre sí. Cuando se observa corrosión en grieta en tubo de acero inoxidable 316, se puede sustituir ese tubo por otro más resistente a la corrosión, que se puede instalar con racores para tubo económicamente eficientes de acero inoxidable 316. Swagelok tiene disponibles muchas combinaciones diseñadas entre racores de acero inoxidable 316 y tubo de diferentes aleaciones.

Programas de Formación y Corrosión

Más allá de estas sencillas medidas, una estrategia de primera clase integra formación a fondo y la implementación de un sólido programa de supervisión regular de la corrosión. Swagelok forma a sus clientes en la prevención de la corrosión porque el aprendizaje teórico y la experiencia práctica pueden ser inestimables para operarios y técnicos. Y aunque es habitual para una empresa contratar a un experto en corrosión, no es tan habitual que ese conocimiento sea compartido en todas las áreas de la operación. Fomentar un conocimiento básico de la corrosión—lo que es decir, dónde se da y por qué razones—entre los que trabajan con sistemas de tubo cada día puede prevenir muchos problemas. Empiece a ahorrar recursos examinando detenidamente sus sistemas de fluidos—especialmente donde son más difíciles de observar.

La Ciencia Simple de la Corrosión Ciencia Simple de la Corrosion


¿Qué es exactamente la corrosión? La mayoría de los metales diseñados utilizados en las aplicaciones de petróleo y gas se obtienen de minerales u otros compuestos naturales, actividad en la que invertimos extraordinarias cantidades de energía para transformarlos en su estado acabado, por ejemplo, el acero inoxidable. La corrosión se produce cuando esos metales pierden esa energía y regresan a una condición más estable, como la que tenían cuando se extrajeron inicialmente de la tierra.

Los aceros inoxidables generalmente contienen una cantidad de cromo suficiente para formar una capa protectora de óxido que reduce mucho la tendencia natural a la corrosión. Sin embargo la corrosión se produce cuando las condiciones medioambientales provocan la rotura de esa capa. El proceso es algo así:

Cuando se combinan con agua y oxígeno—presentes en casi todos los ambientes naturales—el hierro y el acero forman óxidos de hierro hidratados (óxido). Mediante la formación de óxido, el átomo de metal pierde uno o más de sus electrones y deja atrás el volumen metálico. La pérdida de material resultante reduce el espesor del carbono, y los aceros de baja aleación, afectados por la corrosión general se hacen más propensos al fallo mecánico.