CORROSION 1 PI 5152013 - 2

Ing. GENARO RODRÍGUEZ C.

Monitoreo de la Corrosión

8. Monitoreo de la Corrosión

• Método Gravimétrico• Método eléctrico• Método electroquímico

MONITOREO DE CORROSIÓN La medición, control y prevención de la corrosión abarca un amplio espectro de actividades industriales y de ingeniería.

• La medición de la corrosión emplea variedad de técnicas destinadas a determinar que tan corrosivo es el ambiente del sistema y a que tasa o rapidez experimenta la pérdida de metal.

• Se encuentran métodos cualitativos y cuantitativos por medio del cual la efectividad de las técnicas de control y prevención de la corrosión pueden ser evaluadas y proveer la retroalimentación necesaria para optimizarlas.

MEDIOS DE MONITOREO• En el Monitoreo Gravimétrico, eléctrico y

electroquímico se contemplan técnicas para le medición de la corrosión pueden ser utilizadas:

• A) Directas: En línea a través de un monitoreo constante del proceso,

• B) Indirectas: Mediciones deben ser determinadas a través de una análisis de laboratorio.

Ambas recogen la información de pérdida de metal o de la tasa de corrosión orientadas a tomar las medidas de protección adecuadas.

Una definición de monitoreo, incorpora Pruebas no Destructivas, Análisis químico, Datos Operacionales y/o el tipo de Fluido electroquímico, entre otras opciones.

Monitoreo de tuberías

• Comprende fundamentalmente CUPONES DE PÉRDIDA DE PESO, que se basa en la exposición por un tiempo fijado de una muestra (cupón) del mismo material y ambiente corrosivo.

• Una amplia variedad de fenómenos corrosivos pueden ser estudiados: Estrés causado por la corrosión, Ataque galvánico / bimetálico, diferencias en la exposición al aire, Zonas afectadas por el calor., presenta ventajas y desventaja según las particularidades.

• Las ventajas es aplicable a todos los ambientes (gases, líquidos y flujos con partículas sólidas ), facilita la inspección visual, las incrustaciones. y la tasa de corrosión puede ser fácilmente calculada. La eficiencia de los inhibidores pueden ser determinada.

• Es mas útil en ambientes donde la tasa de corrosión no presenta cambios significativos en largos períodos de tiempo.

MONITOREO GRAVIMETRICO

MONITOREO ELECTRICO : RESISTENCIA ELÉCTRICA (ER)

• Las probetas de resistencia eléctrica (ER) se les denomina cupones de corrosión “electrónicos”.

Miden la pérdida de metal de un elemento expuesto a un ambiente corrosivo; pero a diferencia de los cupones, la magnitud de la pérdida de metal puede ser medido en cualquier momento, mientras la probeta se encuentre in-situ y permanentemente expuesto a las condiciones del proceso.

La Fig a) muestra una vida útil de 10 Mils (1,0e-03 pulg). La escala varía de 0 a 10 Mils de pérdida de metal.La Fig b) Resistencia vs tiempo

Fig. a)

Fig. b)

MONITOREO ELECTRICO: POR RESISTENCIA DE POLARIZACIÓN LINEAL (LPR)

• Un pequeño voltaje (o potencial de polarización) es aplicado a un electrodo en solución.

• La corriente típicamente de 10mV, es directamente proporcional a la corrosión en la superficie del electrodo sumergido en la solución. Por medio de la medición de la corriente, la tasa de corrosión puede ser deducida.

• La ventaja del LPR es instantáneamente. Mejor que las probetas E/R o los cupones cuando la medición fundamental no es la pérdida de metal, sino la tasa de corrosión y cuando no se desea esperar por un período de exposición para determinarla.

MONITOREO ELECTROQUIMICO (GALVÁNICO)

• Utiliza el “Amperímetro de Resistencia Cero” o ZRA del inglés. Dos electrodos de diferentes aleaciones o metales que son expuestos al fluido del proceso. Cuando son inmersas en la solución, un voltaje natural o diferencial de potencial se presentará entre los electrodos, que representa la tasa de corrosión que está ocurriendo en el electrodo más activo del par.

• El monitoreo galvánico es aplicable a los siguientes casos: • Corrosión bimetálica• Agrietaduras y picaduras.• Por resquebrajamientos• Corrosión por especies oxigenadas.• Daños de soldadura

Otros soportes en el Monitoreo

• Análisis Químico Medición de pH, Gas Disuelto (O2, CO2, H2S), conteo de Iones Metálicos (Fe2+, Fe3+), Análisis Microbiológico

• Datos Operacionales pH, Tasa de Flujo, Presión, Temperatura,

• Fluido electroquímicoMedición de Potencial, Medición Potencio-estática y dinámica, Impedancia de Corriente Alterna (A.C. ). Medición Sensor de Gas Amperometrica (AGS).

SENSOR POTENCIOMÉTRICO DE CO2

MONITOREO ESPECIALIZADO• Monitoreo Biológico: A través de esta

técnica, se puede identificar la presencia de Bacterias Sulfato Reductoras (SRB´s). Esta tipo de bacteria anaeróbica consume el sulfato presente en los procesos y genera ácido sulfúrico, un agente corrosivo que ataca los materiales de las plantas de producción.

• Monitoreo de Erosión por Arena: Estos dispositivos son diseñados para medir la erosión causada en el flujo de un sistema. Son ampliamente aplicados en sistemas de producción donde la presencia de arena u otros elementos erosivos existan.

Monitoreo con control remoto, con celdas solares

Monitoreo de la Penetración de Hidrógeno:

• En procesos de ambiente ácido, el H2,es un producto de la reacción corrosiva. El hidrógeno generado en dichas reacciones puede ser absorbido por el acero de forma particular cuando existen trazas de sulfuro o cianuro.

• La penetración de H2 puede inducir la falla en la estructura afectada.

• Las probetas detecta la magnitud de la permeabilidad ante el H2 a través del acero por medio de mediciones mecánicas o electroquímicas y utilizar esta información como un indicativo de la tasa de corrosión existente

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS• Ultrasonido• Radiografía industrial y gammagrafía• Termografía• Corriente Eddy / Flujo Magnético• «Cochinos» inteligentes

Metal Samples Corrosion Monitoring Systems

Sensor Ultrasonido para tensión

Inspección al interior de la tubería

Corriente Eddy / Flujo Magnético

Termografía

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GAMMAGRAFIA y RADIOGRAFIA INDUSTRIALCONSTITUYEN UNA OPCION DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS, CON FINES DE DETECCION DE FALLAS, FISURAS EN LAS UNIONES SOLDADAS, EMPLEADOS PARA MATERALES DE ACERO EMPLEADAS EN TUBERIAS, TANQUES, Y PLACAS DE DIVERSOS ESPESORES.

Los equipos de radiografía industrial emite rayos X de alto KeV (100 KeV) y los equipos de gammagrafía emplea radioisótopos emisores de rayos gamma como el Ir-192, Co-60 de alta Actividad y Energía (hasta TBq y 1,4 MeV).

Equipo SPEC 2 - T

Isótopo: Iridio-192Actividad: 200 ci – 7,.4 TBqBlindaje: U empobrecido y PbPeso del blindaje: 18,2 Kg.Peso total: 26 Kg.Energía: 600 KeVVida media: 74 días

A mayor Energía y Actividad, mayor es el espesor de detección.

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DETALLES DE LA GAMMAGRAFIA

Objetivos del monitoreo

1. Proveer una alarma anticipada de los daños potenciales que ocurrirían en las estructuras de producción, de mantenerse las condiciones corrosivas existentes.

2. Estudiar la correlación de los cambios en los parámetros en el proceso y sus efectos en la corrosividad del sistema.

3. Diagnosticar un problema de corrosión particular, identificar sus causas y los parámetros de control de la corrosión, como la presión, temperatura, pH, caudal, etc.

4. Evaluar la efectividad de una técnica de prevención/control de la corrosión que se haya aplicado al sistema, tales como la inhibición química.

5. Proveer información relacionada con los requerimientos de mantenimiento y condiciones de trabajo.

INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS ALEANTES EN LA RESISTENCIA A LA CORROSION POR

PICADURA EN EL ACERO INOXIDABLE

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA EVALUACION DEL MONITOREO

INFLUENCIA DE LOS ELEMENTOS ALEANTES EN LA RESISTENCIA A LA CORROSION POR

CAVITACION EN EL ACERO INOXIDABLE

INFLUENCIA DE ELEMENTOS ALEANTES EN LA RESISTENCIA A LA CORROSION POR TENSION

EN EL ACERO INOXIDABLE

TIPOS BASICOS DE ACEROS INOXIDABLES

• Austenítico : Susceptible a la corrosión bajo tensión (SCC). Puede ser endurecido por solo por trabajo en frío. Buena tenacidad y capacidad de conformación, fácil de soldar y de alta resistencia a la corrosión.

• Martensítico : Se aplica para alta resistencia mecánica y al desgaste en combinación con algún grado de resistencia a la corrosión. Aplicaciones típicas incluyen equipos de ingeniería química.

• Ferrítico : Mayor resistencia a la corrosión Bajo tensión (SCC)Son susceptible a la fragilización durante la soldadura. No se recomienda su servicio por encima de 3 000 °C.

FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA EVALUACION DEL MONITOREO

• Dúplex (austenítico ferrítico ) - Tiene una mayor resistencia a SCC (corrosión bajo tensión) y a la tracción más altas que el tipo austenítico, son un poco menos fácil de formar y tienen la capacidad de soldadura similar a la del acero inoxidable austenítico. Puede ser considerado como la combinación de las mejores características de ambos tipos de la austenítico y ferrítico.

• El Endurecimiento por precipitación - Requiere de tratamiento térmico adecuado para desarrollar la combinación correcta de fuerza y resistencia a la corrosión. Se utiliza en forma especializada donde se exija buena resistencia a la corrosión.

TIPOS BASICOS DE ACEROS INOXIDABLES