Corrosión y su Control – Medios Corrosivos

La corrosión es la interacción entre un material y el medio al cual está expuesto, conocer los factores que intervienen en esta interacción nos ayudara a identificar los controles apropiados para evitar o reducir sus efectos.
Típicamente los medios o ambientes corrosivos se clasifican en cuatro tipos:

1. Atmosféricos
2. Enterrados
3. Líquidos
4. Alta temperatura

Cada uno de ellos tiene características que pueden variar considerablemente con el tiempo e incluso con su situación geográfica o estacional  y pueden afectar al proceso de corrosión de un material de diferentes maneras.

Ambientes Atmosféricos: La atmosfera terrestre está compuesta básicamente por Oxigeno (20%), Nitrógeno (78%) y de otros elementos en una proporción muy pequeña (Argón, Hidrogeno, vapor de Agua etc.) de esta composición el oxigeno (el más abundante) tiene una importancia relevante para las reacciones involucradas en el proceso de corrosión de los materiales, específicamente en la generación del oxido en la superficie de los mismos. Sin embargo no solo estos elementos gaseosos pueden encontrarse en nuestra atmosfera, elementos en su estado liquido como el agua, en forma de lluvia o humedad o en su estado sólido como el polvo y sales en los ambientes marinos también pueden estar presentes y afectar significativamente el proceso de corrosión, adicionalmente otros factores como la temperatura ambiente y elementos incorporado por la actividad humana pueden afectar también, asi pues los ambientes atmosféricos pueden clasificarse en:

• Atmosferas Industriales
• Atmosferas marinas
• Atmosferas rurales
• Atmosferas tropicales
• Atmosferas Interiores

Generalmente el uso de recubrimiento y la selección de materiales son los métodos más efectivos y comúnmente usados para el control de corrosión cuando un material es expuesto a ambientes atmosféricos.

Ambientes Enterrados: Los ambientes enterrados pueden ser descritos en términos de las características de los suelos donde se encuentran. Los suelos típicamente están compuesto por arena, sílice, arcilla, rocas y otros materiales en pequeñas proporciónes, la corrosividad de estos dependen de las características químicas y físicas de ellos, su humedad o contenido de agua presente, su resistividad eléctrica, concentración de aire y de la presencia o no de bacterias. Una característica fundamental de estos ambientes es que pueden variar, significativamente, a poca distancia en la misma zona geográfica, igualmente varia en el tiempo y por efectos estacionales.

El estudio de los ambientes enterrados tiene particular importancia en el diseño de los sistemas de protección catódica, como método de control de la corrosión.

Ambientes líquidos: La inmersión de un material en un medio líquido, bien sea en una zona industrial o una atmosfera natural puede presentar una amplia variedad de ambientes corrosivos.

En ambientes naturales, la inmersión en agua de mar es la más común, esta posee un alto contenido de sales corrosivas y baja resistividad eléctrica lo que la hace particularmente corrosiva. La actividad biológica presente en el agua de mar también es un factor importante, la generación de Fouling y otros micro-organismos que se acumulan en las superficies de los materiales pueden favorecer los procesos corrosivos.

En ambientes industriales, hay una amplia variedad de procesos con líquidos que abarcan desde aquellos donde intervienen líquidos no corrosivos, como el agua desmineralizada, hasta los altamente corrosivos con líquidos acido o alcalinos. En este tipo de ambiente también debemos incluir los sistemas de almacenamiento y transporte de líquidos (tanques y tuberías), aquí factores como: la configuración física, la velocidad del fluido, el tipo de flujo, las condiciones operacionales de presión y temperatura y la actividad microbiológica, entre otros, pueden influir significativamente.

Aquí la selección de material y el diseño de las instalaciones son básicos para el control de la corrosión, así como, la modificación de la composición química de los líquidos para variar su corrosividad y para controlar la actividad micro-bacteriana.

Ambientes a altas temperaturas: Generalmente se considera que un ambiente esta a alta temperatura cuando esta sobre los 650º Centígrados, a esta temperatura la presencia de un medio liquido no es necesario para que ocurran las reacciones de reducción y oxidación típicas de los procesos corrosivos.

La oxidación en un ambiente a alta temperatura envuelve los siguientes aspectos:

• Perdida de electrones.
• Cargas predominantemente positivas
• El Oxigeno no está necesariamente presente en la reacción.

Para que los materiales tengan un buen desempeño en ambientes con altas temperaturas, deben formar óxidos protectores con las siguientes características:

·         Físicamente estables, es decir no deben fundirse.

·         Baja Volatilidad, es decir no deben evaporarse.

·         Buena integridad Mecánica.

·         Capacidad de adherirse a un sustrato.

·         Velocidad de corrosión baja.

La reducción en los ambiente con alta temperatura se dan por la presencia de gases reductores producto del proceso de combustión, como en Hidrogeno (H₂), Monóxidos de Carbón (CO), Dióxido de Carbón (CO₂) y Sulfuro de Hidrogeno (H₂S), estos gases pueden acelerar el proceso de corrosión y producen daños internos al material, muy destructivos que muchas veces son difíciles de identificar a simple vista.

Un material puede estar expuesto a uno o varios de estos ambientes al mismo tiempo, lo cual, complica la tarea del experto en corrosión quien cada día debe esforzarse para conocer mejor cada uno de los factores que intervienen en el proceso de corrosión de un material  para tratar de controlarlo y reducir sus efectos y consecuencias.