LA CORROSIÓN Y EL MANTENIMENTO INDUSTRIAL

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1 LA CORROSIÓN Y EL MANTENIMENTO INDUSTRIAL Quilyam Casallas Salinas 1 RESUMEN La infraestructura de un complejo productivo esta construida en su gran mayoría con materiales metálicos. Los mayores esfuerzos de carácter técnico y económico para combatir el fenómeno de la corrosión se concentran en actividades de carácter correctivo debido a la falta de programas de control preventivo. La magnitud de los daños por corrosión son directamente proporcionales a la acción del medio ambiente al cual están expuestos los materiales constructivos, lo cual indica que los procedimientos de control son muy particulares para cada caso. PALABRAS CLAVES Corrosión, complejo productivo, materiales constructivos, control preventivo ABSTRACT The infrastructure of a manufacturing sector is built in the most part with metallic materials. The most technical and economic efforts to struggle the corrosion phenomenon is focus on corrective activities due to lack of preventive control programs. The scale of the damages by corrosion are directly proportional to environment actions where the constructive materials are exposed, this means the control processes are specifics for each case. KEY WORDS Corrosion, manufacturing sector, constructive materials, preventive control. 1 Presidente Asociación Colombiana de Corrosión *Ascor_nacional@yahoo.es

2 INTRODUCCIÓN En un complejo industrial mas del 70% de los materiales constructivos son metales y dependiendo de las características y usos de dicha locación la mayoría de los metales utilizados son aceros al carbono, es decir, se trata de materiales ferrosos de baja aleación y muy susceptibles al ataque por corrosión debido a la interacción con las diferentes atmósferas predominantes o simplemente por su tendencia a reaccionar con el oxigeno del medio ambiente. Este tipo de reacciones genera un proceso destructivo de carácter continuo y dependiendo de las condiciones de exposición puede ser muy acelerado. Este fenómeno que todos conocemos como corrosión genera perdidas por miles de millones de dólares en todo el mundo. Son muy pocos los países y entidades gubernamentales o privadas que dedican tiempo y recursos al control del fenómeno de la corrosión, sin embargo los desembolsos de dinero para preservar sus equipos e instalaciones son muy considerables. Tanto los ingenieros metalúrgicos encargados de la fabricación de estos materiales constructivos como los ingenieros de diferentes disciplinas responsables del mantenimiento y conservación de la integridad de equipos y locaciones industriales hacen grandes esfuerzos tecnológicos para combatir la corrosión y minimizar el impacto económico que causa este fenómeno. En la mayoría de los casos no se manejan programas serios y responsables de mantenimiento contra la corrosión por desconocimiento e ignorancia en el tema de las personas involucradas. El control de un proceso de corrosión inicia en el diseño ya sea de una locación industrial o de un equipo por mas elemental que sea, sobretodo cuando se manejan materiales ferrosos de baja aleación. Es usual encontrar diseños constructivos para estructuras de cubierta en bodegas de almacenamiento o de procesos industriales con especificaciones de recubrimientos de protección de tipo Alquídico, caucho clorado y acrílico entre otros que no cumplen con las exigencias mínimas para contrarrestar el ataque agresivo del medio al cual quedan expuestos los materiales metálicos. En la mayoría de los casos se trata de un desconocimiento tanto del diseñador como del dueño del proyecto generando un problema posterior que lo tendrá que asumir el ingeniero de mantenimiento.

3 Para combatir el proceso destructivo de la corrosión existen varios mecanismos de uso común en la industria, sin embargo en la mayoría de los casos un solo método no es suficiente para combatir la degradación de los aceros por el fenómeno de la corrosión y es usual que se utilicen simultáneamente dos o más procedimientos para el control de este fenómeno. Dentro de los métodos mas comunes que se están aplicando a nivel industrial para contrarrestar la corrosión podemos citar los siguientes: Diseño de aleaciones ferrosas de mayor resistencia a la corrosión. Cambios en el diseño constructivo y uso de materiales de mayor resistencia a la corrosión. Uso de recubrimientos orgánicos o inorgánicos. Uso de inhibidores de corrosión. Cambios del medio de exposición. Uso de metales de sacrificio como ánodos fabricados en metales mas anódicos que el hierro. Uso de corrientes impresas que modifican las condiciones electroquímicas del proceso de corrosión. 1. DISEÑO DE ALEACIONES FERROSAS DE MAYOR RESISTENCIA A LA CORROSIÓN Las aleaciones ferrosas y especialmente los aceros son susceptibles de grandes modificaciones en sus propiedades físico-mecánicas dependiendo de la composición química y de los procesos térmicos y mecánicos a que sean sometidos como fases finales durante su manufactura o en uso. Durante el proceso de fabricación de los aceros es común que los ingenieros metalúrgicos hagan adición de materiales aleantes que generan resistencia a la corrosión tales como el cromo y el níquel, los cuales después de cierta concentración hacen que las aleaciones ferrosas se vuelvan muy resistentes a la corrosión en presencia de una gran variedad de agentes corrosivos, sin embargo es muy importante que el diseñador o el ingeniero de mantenimiento valore las condiciones de agresividad de cada agente

4 contaminante versus las características de resistencia de cada tipo de acero. Dependiendo de la concentración de estos elementos aleantes se pueden fabricar diferentes calidades de aceros inoxidables: Acero inoxidable tipo 304 no magnético Acero inoxidable tipo 310 no magnético. Acero inoxidable tipo 316 no magnético. Acero inoxidable serie 400 magnético. Cada uno de estos materiales tiene un comportamiento diferente al ser expuesto a determinados agentes agresivos, por lo cual es importante valorar las condiciones de resistencia de cada material frente a la morfología de ataque de los elementos agresores, lo cual es responsabilidad del diseñador. 1.1 Cambios en el diseño constructivo y uso de materiales de mayor resistencia a la corrosión Cuando se diseñan y construyen elementos estructurales en acero al carbono es usual encontrar casos en los cuales los procesos de protección contra la corrosión mediante recubrimientos ya sea durante el proceso constructivo o en las actividades de mantenimiento es prácticamente imposible realizar una suficiente preparación de superficies y adecuada aplicación de recubrimientos anticorrosivos, todo esto es debido a diseños de geometría complicada sobre todo cuando se prefabrican vigas o elementos estructurales. Esto Se da finalmente porque el diseñador omite la gravedad del problema de corrosión que se generara durante la operación del equipo fabricado en acero al carbono. Este caso es muy común en la construcción de puentes metálicos, obras civiles con grandes construcciones en acero como centros comerciales y obras de infraestructura en general. 1.2 Uso de recubrimientos orgánicos o inorgánicos En nuestro medio los recubrimientos son considerados como los materiales de mayor uso durante los procesos de control de corrosión, se utilizan recubrimientos inorgánicos

5 como películas de cinc, cromo, cobre, níquel, estaño entre otros y de los orgánicos los más utilizados son las pinturas de alta resistencia química. Durante los procesos de selección y diseño de los esquemas de protección mediante recubrimientos se comenten grandes errores generalmente por desconocimiento del tema, lo cual genera perdidas de dinero tanto por la necesidad de mantenimientos prematuros como por la obligación de reemplazar partes o equipos en corto tiempo. En muchos casos no se hace un balance costo beneficio en el momento de tomar decisiones. Cuando se aplican recubrimientos orgánicos sobre elementos estructurales es frecuente el uso de películas de bajo costo como es el caso de resinas alquídicas, las cuales pueden tener resistencias químicas entre 10 y 20% frente a sistemas equivalentes en resinas epóxicas para iguales condiciones de servicio, lo cual crea un balance costobeneficio muy diferente. 1.3 Uso de inhibidores de corrosión Este mecanismo es muy utilizado en la industria de los hidrocarburos al utilizar productos químicos que contrarresten los agentes agresivos que se encuentran presentes dentro de los fluidos que se almacenan o que se transportan en líneas o recipientes fabricados en materiales ferrosos de baja aleación. Otras industrias como las de los sectores petroquímicos, hidrocarburos y químico hacen uso de este procedimiento con mucha frecuencia.

6 1.4 Uso de materiales de sacrificio Teniendo en cuenta que los metales pueden ser agrupados por la diferencia de potencial que se establece al poner en contacto dos metales distintos en presencia de un mismo electrolito se hace uso de esta condición para controlar corrosión. De esta manera se cuantifican las diferencias de potencial, las cuales son llevadas a una tabla en donde los elementos se encuentran situados en orden decreciente de actividad. Este fenómeno permite identificar y diseñar esquemas de protección contra la corrosión teniendo encuentra que unos metales se sacrifican en pro de la protección de otros, el caso mas común es el acero al carbono y el cinc puro que actúa como ánodo de sacrificio en presencia de agentes corrosivos como los cloruros. Este procedimiento es muy utilizado en la protección de la obra viva en los cascos de buques lo mismo que en el interior de tanques de hidrocarburos y tuberías de conducción enterradas.

7 1.5 Protección Catódica Este procedimiento es muy utilizado en la protección de tuberías enterradas como los oleoductos y el procedimiento consiste en tomar corriente continua de un generador externo al sistema y unir mediante un colector soldado a la tubería ánodos de sacrificio relativamente inertes como el carbón, grafito o platino. La corriente pasa del ánodo al suelo y de este a la tubería volviendo al ánodo a través del alambre colector.

8 BIBLIOGRAFÍA Avner, Sidney. (1977). Introducción a la Metalurgia. Ciudad de México: Editorial Azteca. Vlack, Van. (1981). Ingeniería de materiales. Ciudad de México: Editorial Continental. Revista Nace- Publicación 2005.