MECANISMO DE CORROSIÓN Y PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS ENTERRADAS

"ESTRUCTURAS ENTERRADAS: MECANISMO DE CORROSIÓN Y PROTECCIÓN"

Existe una gran cantidad de estructuras metálicas enterradas expuestas a la acción más o menos corrosiva del suelo. La intensidad de este ataque dependerá, por un lado, de la naturaleza del metal y su sistema de protección y por otro de la agresividad del terreno.

La corrosión en los suelos es por lo general de naturaleza electroquímica, por lo que desarrollará las reacciones anódicas y catódicas:

En este tipo de corrosión el suelo es el electrolito y áreas distintas de la superficie metálica enterrada constituyen los ánodos y cátodos de las pilas de corrosión. Mientras subsistan las diferencias de potencial entre aquellas áreas el metal se disuelve anódicamente dando iones positivos (Fe2+), entonces una gran cantidad de pilas de corrosión se desarrollan. En el caso de suelos ácidos puede darse la reacción catódica de liberación de Hidrógeno (H2), en cambio si los suelos tuviesen carácter neutro o alcalino se da en el proceso catódico la reducción del Oxígeno (O2 ), en cualquier caso dichas reacciones químicas demandan electrones que son liberados por la disolución de Fierro (Fe), cerrándose de esa forma el circuito eléctrico de la corrosión.

Inversamente a lo que ocurre con metales inmersos en un líquido, donde podría suponerse que el medio y naturaleza que van desde arenas de partículas gruesas hasta las arcillas de características coloidales. Así mismo las diferencias en sus características de compactación del suelo también hacen las diferencias en la porosidad y por ende en la difusión del oxigeno.es homogéneo, en el caso de los suelos nos encontramos ante un medio heterogéneo, formado por partículas de diversas formas

Tubería enterrada

La velocidad de difusión del oxígeno depende de: a) Del espesor del terreno a atravesar desde la atmósfera hasta el metal, b) del contenido de humedad del suelo, y c) de su estructura, porosa o compacta. La velocidad de difusión del oxigeno disminuirá con la humedad y con el contenido en arcilla, siendo extremadamente lenta en terrenos compactos llenos de agua. La velocidad de llegada de oxigeno al metal puede cambiar por miles de veces de un terreno a otro. Entonces la actividad catódica que es despreciable en terrenos saturados de humedad, se incrementa vivamente a medida que decrece el contenido de agua, pues en este caso el oxígeno del aire, entrando en los poros, establece fácilmente contacto con el acero a través de la delgada película de humedad que lo recubre.

En ausencia de oxígeno como es el caso de terrenos profundos o poco permeables (y no es posible el proceso catódico de reducción del oxígeno) no hay normalmente corrosión, siempre y cuando el suelo no sea ácido.

La presencia de humedad en el subsuelo podrá variar de un lugar a otro dependiendo de la porosidad, mientras que los suelos arenosos retienen con dificultad el agua, los suelos arcillosos sin embargo retienen fuertemente el agua, generándose periodos de humectación que afectará la velocidad de corrosión. La humedad es uno de los elementos fundamentales para la conducción iónica que permite cerrar el circuito electroquímico de la corrosión.

Sin embargo estos no son los únicos factores que afectan la agresividad corrosiva de los suelos sino que en ellos se encuentran sustancias solubles en agua, tales como cloruros, sulfatos, bicarbonatos, etc. las cuales elevan considerablemente la conductividad iónica o electrolítica, con lo que el proceso corrosivo también se acelera.

En los suelos puede ser muy importante el efecto que puede tener en la corrosión metálica la presencia de cierto tipo de bacterias. Este tipo de corrosión se conoce por el nombre de corrosión bacteriana y comúnmente afecta a terrenos ricos en sulfatos, en los que actúan bacterias reductoras de sulfatos. La reducción del ión SO4= a S = , en virtud del proceso biológico deja disponibles dos moléculas de oxígeno para la reacción catódica.

Otras veces la generación de la corrosión puede no deberse al suelo, más o menos agresivo, que se encuentre en contacto con la estructura metálica, sino en una fuente externa de corriente eléctrica. Cuando estas corrientes proceden de fugas de circuitos eléctricos industriales se conocen como corrientes vagabundas o erráticas.

AGRESIVIDAD DEL SUELO

En base a lo expuesto brevemente podemos afirmar que la agresividad del suelo no es un parámetro fijo.

Antes de hablar de suelos corrosivos y diseñar un sistema de protección adecuado, importará definir con precisión el estado físico del suelo (grado de compactación) en sus diferentes puntos, la orientación y emplazamiento de la estructura metálica respecto al nivel de saturación de agua del terreno y del tipo de corrosión a tener, por ejemplo, corrosión por micropilas o corrosión por macropilas.

Ambas posibilidades de corrosión son extremas, la corrosión por micropilas se presenta cuando es muy pequeña la separación entre las áreas anódicas y las catódicas y corrosión por macropilas cuando dichas zonas se hallan ampliamente alejadas, incluso kilómetros

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