REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICADE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANANCLEO COJEDES

CORROSIN ATMOSFRICA Y POR EL SUELO

Profesor:Integrantes:

Ing. Edinson MaldonadoOswaldo R. Mambel F. C.I V- 17.550.111

Mara G. Ceballos C.I V- 22.548.183

TINAQUILLO, NOVIEMBRE DE 2.013Introduccin

La corrosin atmosfrica de los metales es actualmente responsable de un apreciable porcentaje del dao global que se produce por este fenmeno en la industria, alterando la durabilidad, as como la operatividad de numeroso equipamiento. Para poder disminuir este efecto. existen dos mtodos clsicos. que son: cubrir o1 metal con recubrirnienlos, separando de esta forma la superficie de la atmsfera, o usando aleaciones especiales, prcticas que presentan muchas veces desventajas econmicas y limitaciones, que se subsanan con el uso de inhibidores en fase vapor.

CORROSION ATMOSFRICALa corrosin se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroqumico por su entornonodo: Se denomina nodo al electrodo positivo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones negativos dentro del electrolito, que por esto reciben el nombre de aniones.Ctodo: Se denomina ctodo al electrodo negativo de una clula electroltica hacia el que se dirigen los iones positivos, que por esto reciben el nombre de cationes.Laatmsferaes la capa degasque rodea a uncuerpo celeste. Los gases son atrados por lagravedaddel cuerpo, y se mantienen en ella si la gravedad es suficiente y la temperatura de la atmsfera es baja. Algunosplanetasestn formados principalmente por gases, por lo que tienen atmsferas muy profundas.La altura de la atmsfera de la Tierra es de ms de 100 km, aunque ms de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmsfera es de 5,1 x 1018 kg.La atmsfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiacin solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el da y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.Atmosfera terrestre:La altura de la atmsfera de la Tierra es de ms de 100 km, aunque ms de la mitad de su masa se concentra en los seis primeros km y el 75% en los primeros 11 km de altura desde la superficie planetaria. La masa de la atmsfera es de 5,1 x 1018 kg.La atmsfera terrestre protege la vida de la Tierra, absorbiendo en la capa de ozono parte de la radiacin solar ultravioleta, y reduciendo las diferencias de temperatura entre el da y la noche, y actuando como escudo protector contra los meteoritos.Composicin de la atmosfera:Casi la totalidad del aire (un 95 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrndose ms del 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homognea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendra si estuviera compuesto por un solo gas.Nitrgeno: constituye el 78% del volumen del aire. Est formado por molculas que tienen dos tomos de nitrgeno, de manera que su frmula es N2. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias.Oxgeno: representa el 21% del volumen del aire. Est formado por molculas de dos tomos de oxgeno y su frmula es O2. Es un gas muy reactivo y la mayora de los seres vivos lo necesita para respirar.Otros gases: del resto de los gases de la atmsfera, el ms abundante es el argn (Ar), que contribuye en 0,9% al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.Dixido de carbono: est constituido por molculas de un tomo de carbono y dos tomos de oxgeno, de modo que su frmula es CO2. Representa el 0,03% del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosntesis, y es el residuo de la respiracin y de las reacciones de combustin. Este gas, muy por detrs del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosfrica dentro de unos valores que permiten la vida.Ozono: es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Su frmula es O3, pues sus molculas tienen tres tomos de oxgeno. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su produccin a partir del oxgeno atmosfrico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol.Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formacin de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero.Partculas slidas y lquidas: en el aire se encuentran muchas partculas slidas en suspensin, como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribucin muy variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los lquidos, la sustancia ms importante es el agua en suspensin que se encuentra en las nubes.PROCESO DE CORROSIN ATMOSFRICA

La corrosin atmosfrica es la causa ms frecuente de la destruccin de los metales y aleaciones.El mecanismo de corrosin es de naturaleza electroqumica. El electrolito es una capa de humedad sobre la superficie del metal cuyo espesor vara desde capas muy delgadas (invisibles) hasta capas que mojan perceptiblemente el metal. La duracin del proceso de corrosin depende sobre todo del tiempo durante el cual la capa de humedad permanece sobre la superficie metlica.Como el mecanismo de corrosin es electroqumico, su caracterstica principal es la presencia de un proceso andico y otro catdico, con un electrlito de resistencia hmica determinada.En el proceso andico el metal se disuelve en la capa del electrolito, en la cual la concentracin se eleva hasta la precipitacin de un compuesto poco soluble.En el proceso catdico, bajo la capa de humedad, la mayora de los metales expuestos a la atmsfera se corroen por el proceso de reduccin de oxgeno.La resistencia hmica entre las zonas andica y catdica de las minsculas pilas de corrosin que se distribuyen sobre el metal es grande cuando el espesor de la capa de humedad es pequeo.La corrosin atmosfrica puede ser clasificada en:a) Corrosin seca. Se produce en los metales que tienen una energa libre de formacin de xidos negativa.b) Corrosin hmeda. Requiere de la humedad atmosfrica, y aumenta cuando la humedad excede de un valor crtico, frecuentemente por encima del 70%.c) Corrosin por mojado. Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.

FACTORES QUE AFECTAN LOS PROCESOS DE CORROSIN ATMOSFRICALa accin conjunta de los factores de contaminacin y los meteorolgicos determinan la intensidad y naturaleza de los procesos corrosivos, y cuando actan simultneamente, aumentan sus efectos. Tambin es importante mencionar otros factores como las condiciones de exposicin, la composicin del metal y las propiedades del xido formado, que combinados entre s influyen en los procesos de corrosin.Influencia de las condiciones meteorolgicas en los procesos de corrosinLa caracterstica atmosfrica ms importante que se relaciona directamente con el proceso de corrosin es la humedad, que es el origen del electrolito necesario en el proceso electroqumico.Esto nos permite comprobar la importancia del conocimiento de las causas y los factores que influyen en la formacin de pelculas de humedad sobre la superficie metlica. La causa ms importante es la precipitacin atmosfrica (en forma de lluvia o niebla espesa).Existe tambin la condensacin de humedad, que se origina cuando la humedad relativa de la atmsfera sobrepasa el 100%. Es importante mencionar tambin la condensacin por adsorcin, la condensacin capilar y la condensacin qumica.Influencia de la contaminacin atmosfrica en los procesos de corrosinCuando se alcanza el nivel de humedad necesario para la formacin de pilas de corrosin, comienza a ser importante un segundo factor: de contaminacin atmosfrica.El Terreno o suelo por su contenido variable de humedad, sales y materia orgnica en descomposicin es el electrolito ms complejo de todos los que se pueden encontrar.Por necesidades mecnicas, econmicas y de seguridad, la industria tiene que apoyar sobre l y enterrar numerosas y muy variadas estructuras de acero, las cuales se ven sometidas a un proceso de corrosin que en algunos casos puede ser complicado.Para tener un buen control de la corrosin de estas estructuras se han de combinar los dos tipos de proteccin a nuestro alcance: un buen recubrimiento pasivo, complementado por un sistema de proteccin catdica adecuado. Confiar la proteccin anticorrosiva de una estructura enterrada solamente a la proteccin catdica, puede hacerse, pero ser siempre antieconmico si la estructura no es de dimensiones pequeas.El suelo generalmente es un medio heterogneo en donde se dan muchas variaciones en la velocidad de corrosin de los metales. Un suelo natural contiene los siguientes elementos: arena, arcilla, cal y humus. Estos componentes pueden estar mezclados en el suelo en diferentes proporciones que darn lugar a distintos grados de agresividad.Por lo general, los suelos arenosos, margo-arenosos, margo-calcreos y calcreos no son agresivos; los suelos arcillosos en algunas condiciones son agresivos. Los que son agresivos de por s son las turbas, los humus libres de cal y tambin los suelos cenagosos y de aluvin.Los suelos artificiales, esto es los formados por escorias y basuras, elementos en putrefaccin y residuos humanos e industriales tambin son agresivos.CAUSAS DE CORROSIN EN TUBERAS ENTERRADAS. ESTUDIO DE LA AGRESIVIDAD DEL SUELO. CORROSIN ANAEROBIASi el oxgeno atmosfrico no puede penetrar el suelo, es frecuente el caso en suelos arcillosos o turbosos, el hidrgeno producido a consecuencia de la reaccin catdica en la estructura enterrada puede llegar a ser eliminado (oxidado) por una accin microbiana. Este proceso es el resultado de la actividad metablica de un microorganismo (la bacteriaSporovibrio desulfuricans) que se desarrolla en ausencia completa de oxgeno libre (condiciones anaerobias).Para oxidar el hidrgeno de estos medios nutritivos orgnicos, esta bacteria no utiliza el oxgeno libre, sino el ion sulfato (SO 2- 4), reducindolo a sulfuro (S2-) Uno de los mecanismos ms comnmente aceptados para explicar lo anterior es el siguiente:

4 Fe 4 Fe 2+ + 8 e- 8 H+ + 8e- 8 H S0 2- 4 +8 H S2- +4 H2O Fe2+ + S2- FeS} producto de corrosin3 Fe 2+ + 6 OH- 3 Fe(OH)2

El resultado neto es que la corrosin contina y se denomina corrosin anaerobia. Los sntomas caractersticos en las conducciones metlicas enterradas son el ennegrecimiento local del suelo por la formacin del sulfuro de hierro y a veces el olor a cido sulfhdrico.AGRESIVIDAD DEL SUELO EN FUNCIN DE SU RESISTIVIDAD, pH Y POTENCIAL RDOXLa velocidad de corrosin est ligada a la resistividad del terreno de la forma que se seala en el cuadro 23.

CUADRO 23. Grado de agresividad del suelo en funcin de la resistividad La resistividad de un terreno depende, en particular, de su estructura, de las dimensiones de sus partculas constituyentes, de su porosidad y permeabilidad, del contenido de agua (humedad) y de su contenido de iones.Por ejemplo, en lo que se refiere a un suelo arcilloso, con un 5% de humedad, dicho suelo puede presentar una resistividad de 10 000 ohm-m, en cambio, con un 20% de humedad, la resistividad disminuye hasta 100 ohm-m.Es obvio, por tanto, que la resistividad de un terreno y especialmente la de los estratos superiores, puede variar notablemente con las estaciones del ao, la precipitacin pluvial, la actividad agrcola e industrial, etctera.En cambio, la temperatura no ejerce una influencia tan marcada, a menos que supere el punto de congelacin, despus de lo cual hay un aumento significativo de la resistividad.En lo que se refiere a la acidez, los suelos muy cidos (pH