Corrosión por picaduras y grietas: mecanismos, diagnóstico y estrategias de prevención

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La corrosión por picaduras y por grietas se considera el tipo más peligroso de corrosión localizada, pudiendo provocar fallos repentinos en equipos industriales. Este artículo ofrece una visión general de estos dos fenómenos destructivos, sus similitudes y diferencias, y estrategias eficaces de prevención y control.

Parte 1: Picaduras

1.1 Definición y características principales

Las picaduras son un tipo de corrosión localizada que provoca la formación de pequeños agujeros profundos en la superficie del metal:

• El diámetro de un agujero suele ser menor que su profundidad.

• Crecimiento rápido en dirección vertical

• Difícil de diagnosticar en las primeras etapas.

• Alto riesgo de fallo repentino

1.2 Mecanismo de formación de huecos

• Comience con defectos superficiales (impurezas, rayones)

• Formación de células microelectroquímicas

• Un proceso de autorreforzamiento debido a las condiciones ácidas en la cavidad.

• El papel clave de los iones cloruro y bromuro

1.3 Factores que afectan la corrosión por picaduras

• Medio ambiente : presencia de iones corrosivos (Cl⁻, Br⁻)

• Materiales : El acero inoxidable (especialmente la serie 300) es más susceptible.

• Temperatura : El aumento de temperatura es un factor agravante.

• Potencial electroquímico : mayor que el potencial de cavitación

Parte 2: Corrosión por grietas

2.1 Definición y condiciones de formación

La corrosión por grietas se produce en el espacio confinado entre dos superficies:

• Debajo de arandelas, tornillos y accesorios

• Espacio libre para diseño o montaje

• Ancho de espacio mínimo requerido (~0,1 mm)

2.2 Mecanismo electroquímico

• El oxígeno en el espacio disminuye gradualmente.

• Formación de la célula de concentración de oxígeno

• Acidificación del entorno de fractura

• Disolución activa del metal en la zona anódica

2.3 Materiales y entornos susceptibles

• acero inoxidable austenítico

• aleación de aluminio

• Ambientes marinos y químicos

• Agua estancada y con poco oxígeno

Parte 3: Comparación de la corrosión por picaduras y por grietas

3.1 Principales similitudes

• La naturaleza de la localización y el autoengrandecimiento

• Requiere un entorno iónico (electrolito)

• El papel de la acidificación ambiental local

• Efectos similares a los iones haluro

3.2 Diferencias fundamentales

Parte IV: Métodos de diagnóstico y evaluación

4.1 Métodos visuales y microscópicos

• Examen ocular con aumento

• Microscopía óptica y electrónica

• Prueba de penetración de líquidos

4.2 Métodos electroquímicos

• Medición del potencial de cavitación

• Prueba de polarización cíclica

• Espectroscopia de impedancia

4.3 Pruebas estandarizadas

• ASTM G48 (Prueba de cavidad de acero inoxidable)

• ASTM G78 (Evaluación estándar de la corrosión)

• ISO 11463 (Determinación de la resistencia a la cavitación)

Sección 5 Estrategias de prevención y control

5.1 Selección de los materiales adecuados

• Utilice acero inoxidable con alto contenido de molibdeno (316, 317)

• Aleaciones de níquel como Hastelloy e Inconel

• Titanio y sus aleaciones en ambientes corrosivos

5.2 Diseño de ingeniería

• Eliminar huecos innecesarios

• Utilice soldadura continua en lugar de uniones mecánicas

• Diseñado para un drenaje completo

• Evite las zonas estancadas.

5.3 Métodos de protección

• Cobertura completa de la superficie

• Protección catódica

• Utilice inhibidores de corrosión

• Control ambiental (refrigeración, desionización)

Parte 6: Estudios de casos de la industria

6.1 Falla del tubo del intercambiador de calor

• Cavidad formada en el lado de la carcasa

• Acumulación de cloruro en zonas estancadas

• Solución: utilizar aleación con alto contenido de molibdeno

6.2 Problemas con las conexiones de bridas en la industria de la construcción naval

• Corrosión por grietas debajo de las juntas

• Solución: Utilice juntas y empaquetaduras sólidas

6.3 Corrosión de los tanques de almacenamiento de productos químicos

• Cavitación en tuberías de vapor

• Soluciones: Recubrimientos internos y control de calidad del agua

Sección 7 Normas y directrices técnicas

7.1 Estándares de diseño

• Sistemas de tuberías ASME B31.3

• Inspección de tuberías API 570

• NACE SP0178 para la protección del medio marino

7.2 Procedimientos de inspección

• Inspección regular mediante UT y RT

• Monitoreo electroquímico

• Pruebas no destructivas (PT, MT)

7.3 Cálculo de vida restante

• Evaluación de la tasa de crecimiento de vacíos

• Modelado avanzado de corrosión

• Análisis de riesgos y confiabilidad

en conclusión

La corrosión por picaduras y por grietas, debido a su naturaleza localizada y progresiva, representa una grave amenaza para la integridad de los equipos industriales. Comprender los mecanismos de estos dos tipos de corrosión y sus diferencias es el primer paso para diseñar sistemas de prevención eficaces.

Una combinación de soluciones de ingeniería de materiales, diseño optimizado y programas de monitoreo puede minimizar el riesgo de estos fenómenos. Recuerde que es más efectivo y económico prevenir la formación de picaduras y grietas desde el principio que repararlas después de la falla.

Al implementar un programa integral de control de la corrosión, que incluya la selección adecuada de materiales, un diseño adecuado, recubrimientos eficaces e inspecciones periódicas, se pueden evitar costosas reparaciones y paradas de producción. Invertir en este aspecto no solo mejora la seguridad, sino que también genera productividad y rentabilidad a largo plazo.