Sor Juana Inés De La Cruz

Como Evitar

La corrosión

Escuela. Sec. Tec No.105

Jhonatan Méndez García & Juan Alvares Rodríguez

3º “F”

Ciencia Química -3 Mra. Edna Gpe. Gallegos

Índice

Objetivo…………………………………………………. 3

Fundamento teórico……………………………….. 3

Actividad corrosiva esperada para

aceros expuestos a una variedad de

resistividad de suelos…………………………….. 4..

Desarrollo de experimentos……………………. 5

Recomendaciones…………………………………… 6

Conclusiones………………………………………….. 6..

Bibliografía……………………………………………. 16

Objetivos

Comprender los principios en que se basan los distintos métodos de prevención de la corrosión, protección catódica y las pinturas, y los efectos que tienen sobre el sistema a proteger, así como las variables que influyen en dichos métodos.

Determinar la resistividad del suelo mediante el método de los 4 pines y comprobar su valor en distintas posiciones.

Fundamento teórico

Protección con ánodos de sacrificio

Se une eléctricamente la tubería de hierro al ánodo galvánico, generalmente Zn o Mg. Un esquema simple de montaje está representado en la figura 1. La distancia mínima entre el ánodo y la tubería debe ser de 3 metros y deben utilizarse cables de conexión de bastante grosor para evitar las caídas de tensión. Hay que cuidar también muy particularmente la unión del cable con el alma de acero del ánodo. Este cable debe de estar siempre bien aislado evitando un consumo innecesario de corriente para lograr su protección.

Cuando los ánodos están en contacto directo con el suelo, se recubren con frecuencia de una capa muy resistente. Esta capa ocasiona un aumento sensible de la resistencia de los ánodos con tendencia a pasivarlos, hasta el punto de hacerlos inoperantes. Para remediar la influencia desfavorable de estos factores sobre el proceso de disolución de los ánodos de sacrificio, se coloca a su alrededor un medio químico artificial. Este medio químico, que podemos llamar "activador" (véase la figura 1), es más conocido en la terminología de la ingeniería de la corrosión por la palabra inglesa "backfill", y debe ejercer tres funciones principales:

1) Reducir la resistencia de contacto ánodo-suelo.

2) Estabilizar el potencial del ánodo, evitar la polarización y asegurar una fuente segura de corriente.

3) Mejorar el rendimiento, disminuyendo la corrosión espontánea y consiguiendo un ataque del ánodo uniforme.

Numerosos productos químicos han sido utilizados en la composición del "activador o backfill", como por ejemplo la arcilla ordinaria, la bentonita, el sulfato de calcio, la cal, el hidróxido de sodio, el dicromato de sodio, el cloruro de sodio, el sulfato de sodio, el de magnesio, etc.

Propiedades que debe reunir un material anódico

Un metal tendrá un comportamiento anódico con relación a otro si presenta un potencial más negativo con respecto a él, de acuerdo a la tabla de potenciales estándar de electrodo a 25 oC. Sin embargo en la práctica no es así ya que para que pueda utilizarse un metal como ánodo de sacrificio tanto desde el punto de vista técnico y económico debe reunir los siguientes requisitos:

* Debe tener un potencial de disolución lo suficientemente negativo para polarizar la estructura de acero a -0.85 voltios. Sin embargo el potencial no debe ser excesivamente negativo ya que motivaría un gasto superfluo con un innecesario paso de corriente.

* El ánodo debe presentar una tendencia pequeña a la dolarización, es decir no debe de desarrollar películas pasivantes u obstructoras con los productos de corrosión y tener una fuerte sobretension de hidrogeno.

* El ánodo debe corroerse uniformemente.

* El material debe tener un elevado rendimiento eléctrico en Amp-Hr/Kg.

* El metal será de fácil adquisición y deberá poder fundirse en diferentes formas y tamaños.

* Deberá tener un costo razonable de modo que en conjunción con unas correctas características electroquímicas pueda conseguirse la protección a un costo bajo por Amp/año.

Protección con corriente impresa

En este caso, se obtiene la protección de la tubería conectándola al polo negativo de una fuente de alimentación de corriente continua. El polo positivo (ánodo) está constituido generalmente por grafito, aleaciones de plomo o aleación de hierro y silicio. La corriente que sale del ánodo llega a la tubería que se trata de proteger según el esquema de la figura 2.

Normalmente las tuberías, además de la protección catódica, llevan un sistema de protección a base de sustancias bituminosas de 3 a 6 mm de espesor, lo que les proporciona un buen aislamiento.

En este sistema se mantiene el mismo principio fundamental de la PROTECCIÓN CATÓDICA, pero tomando en cuenta las limitaciones del material, costo y diferencia de potencial con los ánodos de sacrificio, se ha ideado este sistema mediante el cual el flujo de corriente requerido, se origina en una fuente de corriente generadora continua regulable o, simplemente se hace uso de los rectificadores, que alimentados por corriente alterna ofrecen una corriente eléctrica continua apta para la protección de la estructura.

La corriente externa disponible es impresa en el circuito constituido por la estructura a proteger y la cama anódica.

La dispersión de la corriente eléctrica en el electrólito se efectúa mediante la ayuda de ánodos inertes cuyas características y aplicación dependen del electrólito.

El terminal positivo de la fuente debe siempre estar conectado a la cama de ánodo, a fin de forzar la descarga de corriente de protección para la estructura.

Este tipo de sistema trae consigo el beneficio de que los materiales a usar en la cama de ánodos se consumen a velocidades menores, pudiendo descargar mayores cantidades de corriente y mantener una vida más amplia.

En virtud de que todo elemento metálico conectado o en contacto con el terminal positivo de la fuente e inmerso en el electrólito es un punto de drenaje de corriente forzada y por lo tanto de corrosión, es necesario el mayor cuidado en las instalaciones y la exigencia de la mejor calidad en los aislamientos de cables de interconexión.

Desarrollo de experimentos

3.1.- PROTECCIÓN CATÓDICA POR ÁNODO DE SACRIFICIO

DESCRIPCIÓN VISUAL

En una cubeta de vidrio que contiene agua potable se colocan tres varillas de acero al carbono en forma paralela. A una varilla de un extremo se le coloca una pequeña placa de magnesio, a la varilla del centro no se le coloca nada y a la última varilla se le coloca una pequeña placa de zinc, de manera tal que las placas de Zn y Mg estén distribuidos de la manera mas alejada posible uno del otro.

Para el sistema de agua potable se observa que el agua adquiere una coloración amarillenta Y cada uno de las placas presenta cierta corrosión (deposición de óxidos en la superficie color naranja-rojizo) según sea el caso. En menor proporción la del contacto con el magnesio, luego el de contacto con zinc mucha mas la placa del medio (sin contacto alguno).

DESCRIPCION TEÓRICA

La protección catódica por ánodo de sacrificio se da por el contacto de un metal mucho más activo que el acero, haciendo que el acero actué como cátodo ya que el metal más activo actuará como ánodo, llevándose acabo las siguientes reacciones:

• a) agua potable:

Se da la oxidación del magnesio y del hierro con desprendimiento de hidrogeno.

Se da la oxidación del hierro:

Se da la oxidación del Zn y del hierro con desprendimiento de hidrogeno.

Esto se debe principalmente a las líneas de campo eléctrico provenientes de las barras protegidas con ánodos de sacrificio (Mg). Debemos recordar que en si hubieron tres barras: 2 protegidas pero en sentido opuesto con respecto a la posición del Mg y una sin proteger en el medio de estas.

El concepto básico de la protección catódica radica en la reducción por vía electroquímica del O2, que difunde del electrolito hacia la superficie del metal a proteger, evitándose así la corrosión del metal al neutralizar los agentes oxidantes presentes en el medio.

A medida que se polariza el cátodo, se forma sobre éste depósitos con la consiguiente reducción de la corriente circulante.

Recomendaciones

• No pintar los ánodos.

• Una vez instalados los ánodos deberá verificarse, mediante la toma de potenciales con un electrodo de referencia, su comportamiento periódicamente durante su tiempo de vida.

• Los investigadores de la universidad en este campo de la ingeniería química deben trabajar en coordinación con las empresas que requieren este tipo de servicio para garantizar la selección y eficiencia del sistema.

Conclusiones

• La protección catódica por ánodos de sacrificio es uno de los métodos más usados para minimizar los efectos de la corrosión.

• Para la selección

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