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Corrosión - OSINERGMIN Gas Natural

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ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

MECANISMOS DE<br />

CORROSION


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

Por qué se corroe un metal?


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

Tres requisitos<br />

Electrolito<br />

Electrodos<br />

Anodo<br />

Cátodo<br />

Paso de electrones


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

TIPOS DE CELDA GALVANICA<br />

• Celda con electrodos diferentes<br />

•Celdas de concentración<br />

•Celda de aireación diferencial


Electrodos<br />

Anodo<br />

Catodo<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

Agua<br />

Anodo Electrolito Catodo


Paso de e -<br />

Para completar<br />

El circuito<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

Anodo<br />

(corrosión)<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

- +<br />

corriente<br />

Electrolito<br />

(Agua)<br />

Los electrones<br />

Fluyen de ánodo<br />

A cátodo<br />

Catodo<br />

(protegido)


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

Paso de electrones para<br />

Completar el circuito<br />

Puede ser en el mismo metal<br />

Por contacto fisico entre<br />

diferentes metales


_ _<br />

Flujo de e-<br />

_<br />

2<br />

Las reacciones de oxidación(corrosión) ocurren en el<br />

ánodo<br />

Flujo de e -<br />

_<br />

e ++<br />

2 _<br />

e<br />

Fe<br />

Fe<br />

++<br />

8 _<br />

e<br />

Fe(OH)<br />

Fe(OH)<br />

Fe(OH)<br />

Fe(OH)<br />

Flujo de e -<br />

Fe - 2e Fe ++ (iones ferrosos) Fe ++ + 2OH - Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2 + 0 2 + 2H 2O 4Fe(OH) 3<br />

Ionización de hierro por<br />

pérdida de 2e -<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

OH<br />

OH<br />

Formación de la forma<br />

Inestable: Fe(OH) 2<br />

_<br />

_<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

O 2<br />

H O<br />

2<br />

H O<br />

Fe(OH) 2 se combina con<br />

el oxígeno y forma óxido<br />

2


H<br />

H<br />

+<br />

+<br />

Flujo de e-<br />

Flujo de e- Flujo de e- + + +<br />

e<br />

e<br />

_<br />

_<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

PROCESO DE CORROSION<br />

Reacción de reducción (protección) ocurre en el cátodo<br />

O<br />

2<br />

H +<br />

H +<br />

H +<br />

H +<br />

2H + + 2e H 2 4H + + O 2 + 4e 2H 2O O 2 + 2H 2O + 4e 4OH -<br />

_<br />

e _<br />

e _<br />

e _<br />

e<br />

O 2<br />

H O<br />

2<br />

H O<br />

2<br />

Electrones que llegan al cátodo neutralizan algunos<br />

Iones hidrógeno<br />

_<br />

e _<br />

e _<br />

e _<br />

e


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

FORMAS DE CORROSION


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> actúa en forma uniforme<br />

(regular) sobre toda la superficie del<br />

metal.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Ataque localizado, que se concentra en<br />

zonas muy pequeñas de la superficie.


<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> Picado (Pitting)<br />

Pits profundos<br />

y estrechos<br />

Pits elípticos<br />

Pits poco profundos<br />

Ataque tipo mesa<br />

Pits subsuperficial<br />

Pits subcortante<br />

Ataque grano vertical<br />

Ataque grano horizontal<br />

Puede causar la formación de cavidades o “huecos” en el material. Usualmente se<br />

establece una celda local entre el interior de la cavidad y la superficie externa,<br />

estando en el interior del hueco el ánodo y la superficie se convierte en el cátodo.<br />

Es una forma de corrosión peligrosa debido a la dificultad para su detección,<br />

predicción y mitigación.


<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> Rendijas (Crevice)<br />

Esta forma de corrosión se presenta en zonas de difícil acceso en las cuales existen<br />

pequeños volúmenes de solución cuya renovación no es fácil.<br />

Como ejemplos de este tipo de ataque se pueden citar la corrosión bajo depósitos<br />

en superficies metálicas (suciedad, arena, incrustaciones, etc.) en juntas,<br />

empaquetaduras, en intersticios entre alambres arrollados, debajo de tornillos o<br />

remaches flojos, etc.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Se produce cuando dos metales<br />

diferentes están conectados<br />

eléctricamente.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Incremento en la velocidad de<br />

deterioro de un metal o aleación<br />

debido al movimiento relativo entre<br />

estos y un fluido corrosivo


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> - Erosión<br />

Aceleración del ataque corrosivo de un metal, debido al movimiento relativo entre el<br />

medio corrosivo y la superficie del metal. La apariencia de la superficie atacada<br />

presenta ondulaciones, huecos redondos y vallas con un patrón de orientación.<br />

Sistemas susceptibles a corrosión-erosión: sistemas de tuberías, especialmente<br />

codos y tees, válvulas, bombas, propulsores, impulsores, agitadores, tanques<br />

sometidos a agitación, tuberías de intercambiadores de calor, hojas (alabes) de<br />

turbinas, etc.


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Cavitación<br />

El daño por cavitación es una forma especial de corrosión-erosión, debido a la<br />

formación y el colapso de burbujas de vapor en un líquido cerca de la superficie<br />

metálica, lo cual se presenta en turbinas hidráulicas, impulsores de bombas y en<br />

otras superficies, sobre las cuales se encuentran líquidos a alta velocidad con<br />

cambios de presión.


<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Impingement<br />

El impingement es causado por la turbulencia o flujo de choque (ángulos<br />

rectos). La entrada de burbujas aceleran esta acción así como los sólidos<br />

suspendidos. Este tipo de corrosión se presenta en bombas, válvulas y<br />

orificios, tubos de intercambiadores de calor, codos, tees. Presenta un patrón<br />

de ataque localizado con rasgos direccionales.


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Desgaste (Fretting)<br />

Se trata de una corrosión localizada que se presenta en el área de contacto entre<br />

materiales bajo carga y sometidos a vibraciones y a deslizamientos. Se forman<br />

picaduras y rayas en el metal, rodeado de productos de corrosión.<br />

Este tipo de corrosión se observa en partes de motores, componentes de<br />

automóviles y partes atornilladas. La corrosión-desgaste es un caso especial de<br />

corrosión-erosión y se presenta principalmente en atmósfera más que en<br />

condiciones acuosas.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Ataque preferencial de los límites de<br />

grano o zonas adyacentes o limites del<br />

grano metal


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> subsuperficial, que se esparce<br />

bajo la superficie pero de apariencia<br />

laminar. Capas completas de material son<br />

corroídas, aspecto escamoso y en<br />

ocasiones ampollado en la superficie.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> en la que uno o mas<br />

componentes de la aleación se ataca<br />

preferencialmente.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Resultado del efecto combinado entre<br />

corrosión y esfuerzos de tracción.<br />

(Agrietamiento)


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

Fatiga<br />

La fatiga de un material metálico es su tendencia a la fractura cuando<br />

está sometido a esfuerzos cíclicos menores que el nivel de su<br />

resistencia estática a la fractura. La corrosión fatiga es una forma de<br />

corrosión por esfuerzo. La fractura por corrosión-fatiga es<br />

generalmente transgranular y sin ramificaciones que es la característica<br />

del agrietamiento por corrosión bajo tensiones.


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> bajo tensión SCC<br />

El agrietamiento de un material por efectos de corrosión bajo tensión<br />

(stress corrosion cracking) es un fenómeno que se presenta por acción<br />

simultanea de esfuerzos de tensión y de un medio corrosivo especifico. Es<br />

un ataque localizado, mientras que la superficie general del material no<br />

presenta ninguna traza de corrosión, se han propagado grietas muy finas a<br />

través del material para llegar finalmente a una fractura, sin que el<br />

esfuerzo aplicado haya alcanzado el valor del esfuerzo permitido por el<br />

material sin efectos corrosivos.


<strong>Corrosión</strong> Uniforme<br />

<strong>Corrosión</strong> Localizada<br />

<strong>Corrosión</strong> Galvánica<br />

<strong>Corrosión</strong> Efecto Velocidad<br />

<strong>Corrosión</strong> Intergranular<br />

<strong>Corrosión</strong>-Exfoliación<br />

<strong>Corrosión</strong> Selectiva<br />

ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

<strong>Corrosión</strong> Fenómeno Cracking<br />

<strong>Corrosión</strong> Alta Temperatura<br />

FORMAS DE CORROSION<br />

Metales expuestos a gases corrosivos a<br />

temperaturas elevadas pueden<br />

corroserse por acción directa con el gas<br />

en ausencia de cualquier electrolito<br />

líquido.


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

MECANISMOS<br />

DE CORROSION


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION CO2


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION MIC


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION H2S


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

EROSION - CORROSION


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION GALVANICA


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION POR OXIGENO<br />

Picaduras por oxígeno<br />

Pitting


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION BAJO DEPOSITO<br />

Disolución del metal visto desde el interior<br />

de la tubería


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

DAÑOS POR HIDROGENO<br />

Hydrogen Induced Cracking


ESTRATEGIA DE CONTROL DE CORROSION INTERIOR EN DUCTOS DE GAS<br />

CORROSION PREFERENCIAL<br />

EN SOLDADURA

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