INTRODUCCIÓN Las Bombas juegan un papel importante en la sociedad industrial moderna de hoy.Todos los tipos de industrias utilizan estas máquinas de manipulación de fluidos para una multitud de razones. La naturaleza corrosiva del fluido que requiere el transporte o aumento de la presión varía con cada aplicación. La vida de servicio útil de una bomba depende de un gran número de variables, la mayor parte de ellos pertenecientes a la corrosión o la resistencia a la erosión de los materiales de la bomba. Sin una cuidadosa elección del material adecuado, el daño de la corrosión puede hacer que una bomba quede en un período muy corto de tiempo fuera de servicio. Una gran cantidad de información acerca del comportamiento del material en un ambiente particular está disponible a partir de los fabricantes de bombas. Para muchos de los fluidos bombeados en las principales industrias, las experiencias de aplicación han sido documentadas. Además, muchas sociedades profesionales tienen información relativa a la selección del material adecuado para un entorno dado. La amplia variedad de fluidos administrados por estas industrias requieren un amplio conocimiento del comportamiento de los materiales para el diseño de la bomba con éxito. Este informe está destinado a describir algunos de los problemas de corrosión que pueden ocurrir en las bombas. Corrosión sinónimo de “COSTOS” El costo anual de la corrosión y de la protección contra la corrosión en el mundo es asombroso. Una planta puede gastar una cantidad considerable de dinero cada año en pinturas especiales para evitar la oxidación. La Industria Química gasta 1.7 Billones anualmente en costos de corrosión directa, que es el ocho por ciento de los gastos de capital (excluyendo los costos relacionados con la operación y mantenimiento). La economía del mundo sería muy diferente si no fuera por la corrosión. A pesar de que la corrosión está aquí para quedarse, su costo puede ser reducido considerablemente en la industria a través de la selección adecuada de los materiales, correcto diseño de los productos, y el mantenimiento preventivo. Para ver la ingeniería de la corrosión en su propia perspectiva, es necesario recordar que la elección del material depende de varios factores: Costo Resistencia a la corrosión Disponibilidad Fuerza Fabricación Apariencia Al tratar con sistemas de bombeo, otros factores deben ser considerados: Condiciones de aspiración y operación Servicio continuo / intermitente ¿Hay varias bombas involucradas? ¿En la serie? ¿O paralelo? Tipo de cierre El líquido de limpieza El cambio de temperatura Productos químicos y equilibrio de ph 1 CONCEPTO DE CORROSION Es la transformación indeseable de un material como consecuencia del medio que lo rodea. CAUSAS DE CORROSION La corrosión en el seno de las bombas suele ser debida a la naturaleza del fluido a bombear, su temperatura, el nivel de oxigeno presente, las condiciones atmosféricas del lugar y del material del que esta fabricado la bomba. PRINCIPAL EFECTO DE LA CORROSION El resultado de la corrosión de las bombas es una perdida de material que perjudica al circuito aguas arribas y reduce las prestaciones de la bomba. FLUIDOS La corrosión de los componentes de la bomba es causada por el líquido bombeado al reaccionar con las superficies internas de la bomba. Los daños materiales pueden tomar muchas formas y depende de la corrosividad del fluido y en las prácticas operacionales de la bomba. Las formas de daño incluyen el desperdicio general del material y formas muy específicas de corrosión local. El tipo específico de daño depende tanto de la característica de fluido y los materiales utilizados en la bomba. La agresividad de los fluidos y el comportamiento de la corrosión de material en estos entornos se han establecido de varias maneras. Estos incluyen: 1) muchos años de experiencia trabajando con bombas. 2) pruebas de materiales en el laboratorio. 3) la exposición de muestras a las corrientes de fluido reales en las que la bomba operará. Tres factores fundamentales han sido establecidos, y que tienen un impacto directo sobre el material en cuando a la corrosión en diversos servicios: • Tipo de fluido • Temperatura del fluido • El nivel de oxígeno 2 Diferentes formas de corrosión que pueden tener lugar en una bomba. (Los diagramas ilustran un impulsor en una carcasa) 3 . Prevención Revisar costo y evaluar posibilidad de utilizar la aleación de grado más alto. que es resistente hasta 37% de HCl a 158 º F. o la protección catódica. Los métodos para reducir o eliminar la corrosión general son el uso de recubrimientos. lo que conduce a la erosión y la corrosión. El producto de la reacción genera una protección contra la corrosión. y la naturaleza del fluido bombeado. Las bombas sufren la corrosión a partir de la pared expuesta al fluido (por ejemplo. el material no es inerte. En las bombas. Observe que el ataque es por toda la superficie del impulsor sin un efecto exagerado en la periferia exterior. pero continúa a corroerse a una velocidad baja. C. Un caso especial de un proceso de disolución uniforme controlada artificialmente puede ser intentado por el control del pH o densidad de corriente de una solución dada. Las corrosiones generales se llevan a cabo por muchos medios diferentes: A. Esto se ilustra muy bien cuando se utiliza acero en agua oxigenada.CORROSION GENERAL La corrosión general produce un adelgazamiento relativo y uniforme. tales como circonio. Estas variaciones pueden aparecer para ser causado por sólidos o productos erosivos en el fluido. se complica por la velocidad. la selección de un material más resistente a la corrosión (por regla general es seleccionar una aleación con un alto cromo y / o contenido de níquel). Este principio se utiliza en el mecanizado químico y electro pulido de acero inoxidable para mejorar la resistencia a la corrosión ya sea o características de fricción. En este caso. Precaución No intercambie las piezas fundidas sin comprobar la idoneidad de la aplicación. y para reparar continuamente la película pasiva. Sin embargo los sólidos disueltos pueden recorrer continuamente la película protectora que se formaría de otra manera. B. El producto de la corrosión puede ser soluble en el fluido bombeado a una velocidad determinada por el potencial de electrodo del metal. Descripción: Un impulsor CF-8M sustituido por una R-55 del impulsor. se agrava por la velocidad y de las variaciones de presión. el reconocimiento de la corrosión general. el cual genera una barrera de pasivación que ahoga aún más la corrosión. Como prevenir la corrosión general: 4 . La cubierta superficial puede mostrar espirales y bolsillos donde las variaciones de velocidad han influido en la velocidad de corrosión. En muchos casos. el uso de inhibidores. la presión. la cara del impulsor de la pieza fundida) y procediendo gradualmente y uniformemente a la pared exterior. Esta bomba estaba en servicio por dos años. así como mayores profundidades si se hace en varios pasos El electropulido es un tratamiento superficial mediante el cual el metal a ser pulido actúa como ánodo en una celda electrolítica. Un ejemplo clásico es el aluminio. Con la aplicación de corriente. como el acero inoxidable. tales como aceros inoxidables. la capa o película pasivante no permite que éstos puedan interactuar. se tiene además la ventaja adicional que. Tener la precaución que el fluido bombeado no sea soluble en el material del cual esta hecho la bomba. sobre la superficie de un material (frecuentemente un metal). se incrementa el contenido de cromo y níquel en la superficie. Las partes que no se desee que sean atacadas han de ser protegidas con recubrimientos aislantes. como puede ser una solución acuosa ácida o alcalina. el cual muestran un comportamiento de pasivación con la ayuda de una película superficial de óxidos. se forma un film polarizado en la superficie metálica bajo tratamiento. de tal manera que la reacción química o electroquímica se ve reducida o completamente impedida. muy congruente y adherente El fresado químico es un tipo de mecanizado especial. Aunque la reacción entre el metal y el agente externo sea termodinámicamente factible a nivel macroscópico. Se utiliza el mecanizado químico y electro pulido de acero inoxidable para mejorar la resistencia a la corrosión.Este tipo de protección es muy sensible a los sólidos en los fluidos bombeados. disolviéndose. En este caso. En aleaciones. pero continúa a corroerse a una velocidad baja. y para reparar continuamente la película pasivante . La pasivación se refiere a la formación de una película relativamente inerte. aumentando así la resistencia a la corrosión. permitiendo a los iones metálicos difundir a través de dicho film. Cuando una superficie de este metal entra en contacto con el aire ambiental. el material no es inerte. el cual se fundamenta en la eliminación de material no deseado por ataque de una sustancia química activa. la parte más externa del objeto se oxida espontáneamente para formar una capa transparente e impermeable de alúmina Al 2O3 tipo cerámica. tener la precaución de que estas sean del mismo material del cual esta hecho la bomba.• • • • Utilizar materiales austeníticos resistentes a la corrosión. Modificando dichos aislamientos entre mecanizados se pueden conseguir diferentes geometrías. al ser el hierro un metal que se disuelve fácilmente. CORROSION POR EROSION 5 . En el momento de cambiar las piezas de la bomba. que lo enmascara en contra de la acción de agentes externos. Las partículas son ahora capaces de destruir la película de óxido protectora continuamente por la fricción del fluido. la reducción de la velocidad de flujo no será de ayuda. la eliminación de la discontinuidad puede producir el mismo resultado. Hay una velocidad definida'' ruptura "en el que comienza la erosióncorrosión y es característica de una aleación dada y del sistema de bombeo de fluido. el líquido que fluye puede estar libre de partículas abrasivas. b) Erosión puramente mecánico o partículas: 6 . En contraste. o la discontinuidad que presenta la superficie interior de la voluta (parte de la carcasa). En este caso. la reducción de la velocidad de flujo ayudará a reducir la erosión y la corrosión. aumentando de este modo la tasa de daño. La discontinuidad de superficie puede ser un cordón de soldadura. Sin embargo. La erosión se compone de dos tipos de modos de daños: a) Mecánico o químico-Erosión-Corrosión: En el modo de erosión y la corrosión. causando daños mecánicos. La velocidad del líquido.. La filtración de estas partículas siempre que sea posible puede ser la mejor solución.La corrosión por erosión es el efecto producido cuando el movimiento de un agente corrosivo sobre una superficie de metal acelera sus efectos destructivos a causa del desgaste mecánico. Es el ángulo de incidencia de la partícula abrasiva que es de primordial importancia. Pinzamiento de partículas abrasivas transportadas por un fluido puede afectar a la superficie de la carcasa. Una vez determinada esta velocidad definida. el impulsor etc. la velocidad del líquido puede causar aberraciones de flujo y la turbulencia debido a discontinuidades en la superficie. por su carácter erosivo daña y elimina estas irregularidades. tales como el filtrado para eliminar los sólidos o la reducción de la temperatura. producidos debido al transporte de petróleo. Esta prevención no nos de utilidad ya que nuestro trabajo esta abocado al transporte de fluidos. tales como frente duro. Protección catódica La protección catódica es una técnica de control de la corrosión. plomo. Es aquí donde la velocidad y la presión del líquido son los más grandes. cobre. Usar materiales con una mejor resistencia a la corrosión para proporcionar una película protectora de óxido más fuerte. Generalmente en el trasporte de partículas. etc. Algunos métodos para prevenir la corrosión se usa recubrimientos. 7 . En la práctica se puede aplicar protección catódica en metales como acero. así como la dureza. productos terminados. alteración del medio ambiente. Usar recubrimientos. si el recubrimiento tiene la resistencia a la corrosión requerida. logrando el deterioro de la mas blanda. latón. La protección catódica se ha encontrado para reducir la erosión y la corrosión en algunas aplicaciones. Como evitar la corrosión por erosión: • • • • • Determinar la velocidad definida de ruptura y disminuirla. la acción está limitada a la periferia exterior de la carcasa. Para nuestro caso se centra en los aceros inoxidables. tales como frente duro La protección catódica se ha encontrado para reducir la erosión y la corrosión en algunas aplicaciones. agua. Mejorar el diseño del sistema para reducir la turbulencia. y aluminio. La parte central alrededor de la abertura del eje está generalmente intacto. Recubrimientos frente duro: Se presenta cuando interactúan dos superficies que están en contacto físico directo y una de ellas es significativamente más dura que la otra.En el caso de la erosión mecánica. en la que un metal más activo es anódico con respecto a otro más noble. descargando suficiente corriente. Las cargas cíclicas fuertes durante la operación causó el inicio de la ruptura. porosidad de gas. La diferencia de potencial existente entre el metal anódico y la tubería a proteger. este tipo de ataque es generalmente causado por fallas mecánicas. Esta forma es muy difícil de identificar sin el conocimiento completo de las prácticas de fundición empleados en la fabricación de la pieza fundida. 8 . Solución: verificar los métodos de fundición utilizados. CORROSION LOCALIZADA Descripción: Una cavidad estaba presente en la unión del empalme hacia el impulsor. Describe el ataque corrosivo en una pequeña área específica. En la protección catódica con ánodo galvánicos. es de bajo valor porque este sistema se usa para pequeños requerimientos de corriente. Esta forma de corrosión en la industria de las bombas puede ser denominada como “fundición defectuosa”. En fundiciones. cierra fría o inclusiones. corroiéndose el metal anódico. se utilizan metales fuertemente anódicos conectados a la tubería a proteger u otro equipo de transporte. tales como la contracción. Este tipo de corrosion en bombas centrifugas puede darse a nivel microscópico como así también macroscópico. pequeñas estructuras y en medio de baja resistividad. debido a una formación de un área anódica y otra catódica dando lugar a una disolución del metal en un área restringida. Estos “puntos malos en la fundición” se producen en algunas zonas muy localizadas. El líquido corrosivo comerá el material. para la protección de la tubería. dando origen al sacrificio de dichos metales por corrosión.Sistemas de protección catódica Se fundamenta en el mismo principio de la corrosión galvánica. La repetición de este proceso a alta velocidad hace que las burbujas se formen y colapsen rápidamente. el daño se notó en las puntas de las palas. 9 .000 libras por pulgada cuadrada. El grado y ubicación de la lesión depende del fluido que se esta manejado. B. que se indica por la presencia de líneas de deslizamiento en el impulsor y la carcasa. Esta forma de la erosión se atribuye a lo siguiente: A. Esto es mucho más allá del límite elástico de algunos materiales.CORROSION POR CABITACION HISTORIA del casos que se ilustran Aleación: Ni-Cr-Mo-Cu Medio Ambiente: agua con 50 ppm de cloruro a 110 º F. la temperatura. El colapso de las burbujas parece causar áreas picadas estrechamente espaciadas y una considerable formación de rugosidad en la superficie. Remedio: a) Revise las condiciones en las que la bomba está en funcionamiento y b) utilizar una materia más resistente a la cavitación. Tales fuerzas provocan la deformación plástica de los metales. la presión aumenta. Formación de burbujas: En el ojo del impulsor la presión del liquido se reduce por debajo de la presión de vapor del mismo. Los hoyos estrechamente espaciados se ven generalmente en el lado del revestimiento de las palas. Colapso de las burbujas: A medida que el líquido se bombea a la periferia del impulsor. haciendo que la burbuja de implosionen. En ciertos casos violentos. esto provoca una evaporación del liquido y formación de burbujas. Esta área rugosa a su vez actúa como un sitio de nucleación para una nueva burbuja. Una burbuja de implosión hace que el metal se ponga áspero o rugoso. Daños por cavitación se encuentra en cualquier lugar entre el ojo de entrada del impulsor y la punta de las palas. las presiones parciales y NPSH (carga neta de succión positiva) inherente en el diseño. (44 C) Descripción: La implosión de las burbujas durante la reabsorción en el lado de presión de la cuchilla provoca daños en la forma de pozos estrechamente espaciados. Estas burbujas al implosionar pueden producir ondas de choque con una presión tan alta como 64. protección catódica: el hidrógeno se desarrolla en la superficie del metal. Suavizado del acabado en el impulsor para reducir los sitios de nucleación para las burbujas. Cambio del diseño para reducir al mínimo las diferencias de presión hidrodinámica en el fluido de proceso. Aleación: CF-8M (316 S. E. C. 10 .S. amortiguando las ondas de choque producidas por el colapso de las burbujas y por lo tanto la prevención de daños a la superficie del metal. Esto causó un vacío en el lado de baja velocidad como se muestra. Uso de un material más resistente a la corrosión. Remedio: a) Diseño Revisión de succión y b) determinar si el gas en el líquido se puede reducir. Uso de un recubrimiento de caucho o de plástico que posee inherentemente una interfase metal-recubrimiento fuerte. D. sin embargo.Algunas medidas que se pueden tomar para aliviar este problema son: A.) Descripción: Una condición de succión restringida causa una cantidad insuficiente de líquido para llenar la garganta de descarga. B. una gran cantidad de gas estaba presente. C. Las picaduras por lo general requiere un periodo de iniciación prolongado antes de que aparezcan picaduras visibles. La temperatura y la concentración desconocida.CORROSION POR PICADURA Esta forma de ataque es muy localizada. Los hoyos por lo general crecen en la dirección de la gravedad. la profundidad aumenta. Son difíciles de detectar. Los hoyos tienen las siguientes características: Medio Ambiente: Mezclas de ácido clorhídrico y nítrico. B. Los métodos para la lucha contra la corrosión por grietas generalmente se aplican para las picaduras. Descripción: Varias marcas de daño (causado durante la manipulación de materiales) sirvieron como sitios de nucleación para una reacción auto catalítica. Esto se fundamenta en el hecho de que requieren una solución concentrada densa para la actividad continua. Esto dio lugar a los pozos que se muestran. ya que se cubren a menudo con productos de corrosión. 11 . Por lo general resulta en una cavidad que tiene aproximadamente las mismas dimensiones en anchura y en profundidad. Remedio: Utilice la aleación con molibdeno tales como CF3M (316L). A medida que aumenta la anchura. Este período varía de meses a años. A. La adición de molibdeno de 2% o mayor en los aceros inoxidables contribuyen en gran medida a aumentar la resistencia a la corrosión por picaduras. causando un agujero a través de la pared de la carcasa. dependiendo de tanto el metal específico y el corrosivo. Fluoruros y yoduros. si funciona de forma constante. No iones metálicos oxidantes tales como cloruros de cloruros de sodio y de calcio son mucho menos agresivos. La temperatura y la concentración desconocida. férrico. tales como cloruros. DEPÓSITO DE CORROSION Medio Ambiente: Ácido sulfúrico diluido con pequeñas cantidades de ácido clorhídrico y cloruro de sodio.D. pero enfrentaría corrosión si no se la utiliza durante periodos prolongados de tiempo. Tenga en cuenta las picaduras que suele asociarse con este tipo de corrosión. bromuros. La mayoría de las picaduras se asocia con iones haluro. 12 . los procesos de corrosión dentro de un pozo producen condiciones que son a la vez estimulantes y necesarias para la actividad continua de la fosa. mientras que a la inversa puede ser considerada para ser verdad. Iones metálicos oxidantes. estos tienen tendencias a picaduras comparativamente menores. una bomba de 304 SS tipo daría un buen servicio de manejo de agua de mar. Descripción: El área blindada y sellada tiene la difusión limitada de oxidantes como iones. tales como cúprico. E. Remedio: a) Examen material de la junta y b) considerar soldar la junta. entre el impulsor y el eje. e hipocloritos. Por ejemplo. y mercúrico en combinación con cloruros se considera que son los más agresivos. Este tipo de corrosión se diferencia de corrosión de la grieta en la que crea su propia grieta. Es decir. Las Picaduras son autocatalíticas. creando así un desequilibrio y la iniciación de la corrosión. Los materiales que son susceptibles a la corrosión de la grieta no necesariamente se vuelven susceptibles a la corrosión por picaduras. Las picaduras se asocia generalmente con condiciones de estancamiento. F. Las superficies externas están protegidas catódicamente. El uso de juntas que son no absorbentes. distancia y la geometría juegan un papel definitivo en la corrosión galvánica. En ciertos casos. a pesar de que es muy común en ambientes que contienen cloruro. siempre que sea posible. Se debe tener cuidado para evitar la separación de ancho en la serie galvánica relevante. D. La selección del material es extremadamente importante. Por lo tanto. una reacción auto catalítica fomenta el crecimiento de la corrosión de la grieta. y material carbonoso que escudo y crear una condición de estancamiento. Soldar en ambos lados de una brida para tubo de unión. evitando así la penetración de cualquiera de los lados.Este tipo de corrosión se produce en áreas restringidas. área. la fuerza de accionamiento inicial es a menudo oxígeno o algunas moléculas concentradas de iones metálicos. E. donde el libre acceso al fluido bombeado es restringido. Si estos metales están ahora conectados eléctricamente a través de una solución conductora. ya sea de metal a metal. Al igual que con la corrosión por picadura. El uso de uniones soldadas en lugar de uniones roscadas. pero crece a un ritmo cada vez mayor. El metal. suciedad. que en el tiempo continúa su crecimiento por acumulación de sales de hidrolizados ácidos dentro de la grieta. Esto es ayudado por la presencia de depósitos. Efectos tales como la polarización (desplazamiento de los potenciales como las aleaciones tienden a acercarse entre sí). los productos de corrosión se depositan y forman una grieta. se convierte en anódica. El uso de lavado en las zonas de sellado para evitar condiciones de estancamiento en el orificio de la tapa del prensaestopas. CORROSION GALVANICA Existe una diferencia de potencial entre dos metales diferentes cuando se sumergen en una solución corrosiva y conductora. Recubrimientos de barrera y el aislamiento eléctrico por medio de aisladores para romper la continuidad eléctrica se emplean a veces. C. o de metal que no sea de metal. Es lento al principio. tales como Teflon ®. Este tipo de ataque se produce en muchos medios de comunicación. B. que está corroyendo a un ritmo más rápido. (tapón de rosca). Hay varias maneras en que para combatir la corrosión galvánica: A. se produce un flujo de electrones. mientras que el otro metal es catódico. tales como arena. La sustitución de rodetes de diferentes aleaciones en un sistema existente debe hacerse con cuidado. El líquido bombeado puede ser controlado por el uso de un inhibidor de la corrosión. 13 . C. Asegurarse de que la bomba está completamente agotada. Hay una serie de acciones que se pueden tomar para prevenir la corrosión de la grieta: A. B. Uno de los dos metales se corroe más rápidamente que el otro metal. (juntas con juntas). y como el carbono tiene buena difusividad a través del acero hacia el borde del grano este arrastra al cromo hacia el borde.D. el mecanismo que se presenta para la corrosión ínter-granular es la formación de carburos de cromo (Cr23C5) . así como en aceros inoxidables austeníticos. CORROSIÓN INTERGRANULAR En las aleaciones de níquel. por comenzar en el límite de grano. lo cual forma zonas pobres en cromo. se crean pequeñas celdas galvánicas debido a la diferencia de potencial entre los bordes y el resto del grano del metal. al cual se le denomina sensitización y normalmente es producto de un mal tratamiento térmico o una soldadura. E. evitando las grietas de metales diferentes (como en las conexiones roscadas). utilizando pernos y otros elementos de fijación de un metal más noble que el material a ser sujetado. Al crearse los carburos de cromo y las zonas empobrecidas en este último elemento. La sensibilización de una aleación austenítica permite ataque corrosivo. Los cambios de diseño que implican la evitación de las relaciones de área desfavorables. La protección catódica por medio de la utilización de metales de sacrificio puede ser introducido. (nivel de energía más bajo). debido a que la afinidad del cromo por el carbono es termodinámicamente muy alta. en donde se agrega cromo para incrementar la resistencia a la corrosión. donde existe una deficiencia 14 . y el uso de secciones reemplazables con grandes prestaciones de corrosión de la más miembro activo. lo cual provoca una corrosión galvánica localizada en los bordes del grano. normalmente este proceso esta asociado a un aumento y sostenimiento de la temperatura de entre 450 a 850 °C. Este impulsor ha sido objeto de una severa corrosión con dejar caer el grano que ocurre en la punta de las palas. se impregna la pared de fundición completa y da lugar a fugas y posible caída de grano. por lo que serán estos elementos y no el cromo los que formarán los carburos. y se debe principalmente a la corrosión por tensión HISTORIA casos que se ilustran corrosión intergranular (a) Aleación: CW-12MW (Trabajo aleación Y-17) Medio Ambiente: 25% de ácido clorhídrico con 100 ppm de cloro. Para evitar la corrosión intergranular se pueden usar aceros estabilizados. b) El impulsor de la derecha está en la condición sensibilizada. Dado que los granos (alto nivel de energía) son más resistentes que los límites (bajo nivel de energía) . lo cual es típico de la corrosión intergranular. sin embargo. evitando las zonas pobres de cromo y con ello su perdida en la resistencia contra la corrosión. En la traducción de este fenómeno a la escala macro. los cuales están aleados con elementos como el titanio. el ataque se reconoció por primera vez como "abandono" a lo largo de los límites de grano. los cuales tienen más afinidad por el carbono que el cromo. CORROSION BAJO TENSION 15 . Temperatura: Ambiente.de cromo libre. sigue la corrosión de los límites. se produce en las aleaciones austeníticos. A medida que el ataque progresa. a) El impulsor de la izquierda es de hierro recocido puesto en servicio. en la superficie de la pieza fundida. Cabe señalar que la formación de grietas. niobio o tantalio. Requiere cuatro condiciones muy específicas que se produzca al mismo tiempo antes de que sea una amenaza para un componente de la bomba. Solución: Utilice un tipo de aleación diferente. Temperatura 150 ° F.HISTORIA DEL CASO ILUSTRACION de agrietamiento por corrosión Aleación: CF-3 (304L S. Un material susceptible. ya sea aplicado o residual. los 16 . Un esfuerzo de tracción. Por ejemplo. El ambiente corrosivo depende de la categoría de material. La corrosión bajo tensión (SCC) puede ocurrir en muchas de las aleaciones utilizadas en la construcción de bombas. Es importante la micro estructura de la aleación. Descripción: Una fractura frágil drástica en un material dúctil en un período de cuatro meses. Una temperatura umbral. Si alguna de estas cuatro variables no se encuentra.) Medio Ambiente: 50% de sosa cáustica (hidróxido de sodio) con trazas de cloruros de sodio. no se producirá la corrosión bajo tensión.S. Estas condiciones son: Un ambiente corrosivo. Estas grietas pueden ser de una sola (como en la fatiga por corrosión). Esta forma de corrosión fue apodada agrietamiento espontáneo. dependiendo de la aleación del material. La superficie de tensión neta en contacto con el fluido bombeado será el parámetro de control. pero cuando la tensión se incrementa por encima del umbral. El método más común es utilizar la aleación correspondiente a cada fluido con le fin de que el metal no sea susceptible a este ataque. las tensiones por debajo del umbral no causan grietas. Este estrés puede ser el resultado de una acción de carga en el componente de ingeniería o una tensión de tracción residual que resulta de un proceso tal como soldadura o tratamiento térmico de un componente. B. Estrés. En todos los casos de SCC. produciendo amonio. ya que casi siempre se produce sin ningún signo exterior o de advertencia Las tensiones que existen en una situación dada son generalmente muy complejas. Varios de los parámetros y los métodos de control utilizados se analizan a continuación: A. 17 . una tensión de tracción que actúa sobre el material es necesaria. y aleaciones de cobre en un entorno de amoniaco.materiales de bronce son susceptibles a este tipo de corrosión en entornos de amoníaco. los cloruros bombeados por bombas de acero inoxidable. Este último genera tensiones de compresión en el material. Las grietas producidas son perpendiculares al vector de la tensión. Para una aleación dada y fluido. la soda cáustica debe ser manejada por un acero al carbono. Un material susceptible va junto con la primera condición mencionada. En la mayoría de los casos se necesita una temperatura crítica en la que se producirá este fenómeno. Entornos de cloruro pueden causar SCC en los aceros inoxidables austeníticos . o múltiple (como en la corrosión bajo tensión). ya que sólo se observó durante las estaciones húmedas y cálidas del año. Por ejemplo. Pueden ser intergranular o transgranular. La reducción de las tensiones residuales y térmicas por tratamiento térmico se lleva a cabo para disminuir los niveles de tensión por debajo del umbral. existe un umbral de tensiones de agrietamiento. que a menudo compensan el esfuerzo de tracción necesario para que agrietamiento se produzca. Metalúrgica: La lista de los factores específicos que ayudan a la corrosión bajo tensión es diferente para cada clasificación importante de aleación. La SCC puede causar una falla catastrófica de un componente y puede ser peligroso. La corrosión del acero inoxidable austenítico de la serie 300 en un entorno de cloruro es entre 140 ° F a 160 ° F. En tales casos. el agrietamiento es evidente y de inmediato. cuando los productos agrícolas comienzan a descomponerse. y estos causan algunos de los más graves problemas de corrosión. El uso generalizado de estos ácidos los coloca en una posición importante con respecto a los costos y la destrucción de la corrosión. CORROSION POR ACIDO Los ácidos más comúnmente utilizados por la industria son sulfúricos. nítricos. Finalmente. las impurezas en el sistema pueden causar problemas graves. Una grieta propaga en una inclusión presente en el material después de varios meses de operación. esas zonas producen además picaduras que sirven como punto de concentración del esfuerzo para el origen de grietas que provocan fallos finales. • • • • • • disminuir los esfuerzos cíclicos evitar entallas utilizar recubrimientos de sacrificio( cinc. cadmio sobre acero) utilizar inhibidores de corrosión utilizar materiales apropiados usar chorro de perdigones el cual induce esfuerzos de compresión en la superficie y tiende a reducir la fatiga por corrosión. La velocidad y la aireación son factores que deben ser tomados en consideración. los cuales producen la rotura de las películas de protección de óxidos que evitan la corrosión con una mayor rapidez. Tiene como consecuencia la formación anódica en los puntos de rotura. Prevención contra la corrosión de algunos ácidos 18 .CORROSION POR FATIGA Corrosión por fatiga: Es una reducción de la capacidad de un metal para soportar esfuerzos cíclicos o repetidos. En algunos casos. Oxidación y reducción de mezclas de ácidos y sales también provoca diferentes reacciones a diferentes materiales. que en otros disminuye. corrosión aumenta con la concentración del ácido. Este tipo de corrosión se da en los ejes de las bombas debido a la aplicación cíclica del esfuerzo. fosfóricos y clorhídricos. la cual pueden ser añadido para reducir al mínimo la corrosión y la contaminación del producto. Acido nítrico Uno de los ingredientes más importantes para la resistencia al ácido nítrico es cromo. el ácido es oxidante y materiales resistentes a los medios oxidantes son esenciales.Acido sulfúrico La selección de un metal para este servicio depende principalmente de la naturaleza oxidante o reductora de las soluciones. A continuación 85% a temperatura ambiente y alrededor de 65% hasta 150 ° C el ácido se reduce y es mejor manejado por materiales resistentes a la reducción de las condiciones. En concentraciones más altas. disminuye la velocidad de corrosión. Ácido fosfórico En una serie de estudios. el níquel debe ser recocido para reducir al mínimo la posibilidad de precipitación de grafito en los límites de grano y la resultante pérdida de ductilidad. Cuando las temperaturas por encima de 600 ° F (316 ° C) deben ser considerados. es más económico utilizar hierros fundidos. La descomposición térmica a 500 ° F (260 ° C) de impurezas tales como cloratos (presente en soda cáustica producida por el método de la celda de diafragma) aumenta la velocidad de corrosión de níquel fundido. etc. Esto hace la austeníticos aceros inoxidables muy bien adaptados para prácticamente todas las concentraciones y temperaturas. CORROSION POR ALCALIS De todos los materiales alcalinos disponibles. mientras que el níquel y aleaciones de níquel se utilizan a temperaturas más altas. Se produce junto con cloro mediante la electrólisis de cloruro de sodio. En un número de casos. Compuestos de azufre oxidables también tienden a aumentar la velocidad de corrosión de níquel fundido a temperaturas elevadas. Fundición de hierro: Hierros fundidos muestran una buena resistencia a los ácidos sulfúricos muy fuertes. se ha encontrado que los iones cúpricos y férrico en solución inhiben la corrosión de los aceros inoxidables en ácido fosfórico. la soda cáustica (hidróxido de sodio) es el más ampliamente utilizado. La fragilidad y las altas tasas de corrosión se producen en concentraciones por encima de 75%. tales como por encima de 1000 ° F. la cual hace un trabajo excelente. utilizados en la industria. pulpa y papel. excepto a altas temperaturas. La cantidad mínima de cromo generalmente aceptado es del 18%. química. Esto es porque el hierro y el acero son susceptibles a la soda cáustica. aunque las tasas de corrosión son más altas. Los principales usuarios de la soda cáustica son las industrias del aluminio. 19 . la soda cáustica producida debe ser neutralizada por agentes tales como sacarosa o dextrim reductor. En estas tipo de soluciones tan concentradas se aplica níquel. A medida que aumenta el contenido de cromo. En tales casos. La velocidad y la aireación tienen poco efecto. El Hierro y acero son ampliamente utilizados para la producción de bombas expuestas a bajas temperaturas (si la contaminación del hierro no es perjudicial). CORROSION POR METALES LIQUIDOS La corrosión por metales líquidos se convierte en un motivo de preocupación cuando éstos tienen que permanecer en contacto con el metal sólido durante un largo período de tiempo. así como el litio líquido para reactores de fusión nuclear Este tipo de corrosión está con frecuencia relacionado con la solubilidad del metal sólido en el metal líquido. donde es necesario manejar y contener metales fundidos. alta capacidad calorífica. El metal liquido se satura con el metal disuelto y la reacción de disolución disminuye o se detiene completamente Para disminuir este efecto debemos elegir un material sólido poco soluble en el metal liquido o lograr la saturación del mismo antes de realizar alguna operación en la bomba. se han utilizado o considerado como refrigerantes en gran variedad de sistemas de generación de energía. El ataque puede ser localizado debido a la disolución preferencial de uno o mas elementos de una aleación expuesta a un metal liquido. En bombas centrifugas el ataque puede darse de forma preferencial o generalizada. la velocidad de esta reacción disminuye a medida que se disuelve cada vez mas el material sólido en el liquido fundido. Ejemplos de tales aplicaciones incluyen el sodio fundido para reactores de producción rápida de metal líquido y centrales solares. como por ejemplo durante el procesamiento de metales. Bajo condiciones isotérmicas. Hay que tener en cuenta que a mayor solubilidad de los distintos materiales solidos mayor será la corrosión provocada. baja presión de vapor). y que a mayor temperatura del medio los efectos de solubilidad se incrementan considerablemente. Los metales líquidos sirven como agentes reductores de alta temperatura en la producción de metales (como el uso de magnesio líquido en la producción de titanio) y debido a sus excelentes propiedades de transferencia de calor (alta conductividad térmica. 20 . Cuando no hay preferencia por ninguno de los componentes de la aleación el ataque se da en forma generalizada. pues se trata simplemente de un ataque de disolución en que ocurre la liberación de los átomos del material sólido en el metal fundido. no sufre de disolución preferencial y se corroe de manera uniforme.% en peso). El tipo de ataque que se muestra en la figura 1 se cree que es causado por la disolución preferencial de níquel en un acero inoxidable 316 (Fe-17Cr-11Ni -.%Li a 500°C por 2000 h. un acero Fe-12Cr-1Mo expuesto a las mismas condiciones ambientales.%Li a 500°C durante 2472 h. Por el contrario.FIG 1 Sección transversal de un acero inoxidable 316 expuesto a convección térmica en Pb-17at. tal como se muestra en la figura 2. 21 . FIG 2 Sección transversal de un acero Fe-12Cr-1MoVW expuesto a Convección térmica en Pb-17at. La relación de superficie a volumen es de suma importancia. estaño y sus aleaciones. en condiciones más severas. Esto es debido a que el mayor volumen de líquido. para aplicaciones en que está presente el litio fundido a alta temperatura. la mayoría de los óxidos serían inestables con respecto a este metal líquido. Materiales solidos y que tipos de metales líquidos pueden manejar • Aceros inoxidables como el 304 y 316: Estas aleaciones se pueden usar para bombear aleaciones de sodio . mercurio. lo que lleva a la destrucción. Esto provoca una rápida disolución sin saturación. Cuanto mayor sea la relación. Sin embargo.potasio y de sodio. Por ejemplo. Tienen una limitación de la temperatura de 1000 ° F. Contacto de metales diferentes con el mismo metal líquido puede provocar la transferencia de un metal sólido a través del metal líquido para el otro metal sólido. y la actividad de los iones metálicos sólidos. tales como cadmio y aleaciones de Bi -Pb. La selección de materiales estaría limitada entonces a aceros ferríticos de alto cromo. la corrosión por metal líquido no es un factor importante y casi cualquier material (metal o cerámica) es suficiente. Finalmente. Ellos no sufren tantas fallas de ruptura. talio.Selección de materiales En muchos casos. bismuto. Níquel moldeado: posee la mayor resistencia a la fisuración bajo tensión en plomo. las tendencias humectantes. CONCLUSIÓN • • 22 . aceros martensíticos y aleaciones o metales refractarios de alta pureza. Fundición gris: también es bueno para algunos de estos metales líquidos. donde su solubilidad es menor. Ambas aleaciones pueden manejar litio. Otros aspectos a tener en cuenta. menor es la velocidad de corrosión. la comprensión de los diferentes mecanismos de corrosión por metal líquido es necesaria para seleccionar o desarrollar un material de contención adecuado. al igual que los aceros al cromo níquel. las impurezas tales como gases disueltos pueden cambiar los límites de solubilidad. particularmente a bajas temperaturas o con líquidos poco agresivos (Como el acero fundido). mayor es la cantidad de metal sólido que se puede mantener en solución. Este tipo de adelgazamiento uniforme también se produce cuando el metal sólido puede disolver en una zona caliente de una bomba y precipitado en las paredes de una zona fría.Sn . bismuto y bismuto y aleaciones de plomo a diferentes temperaturas. los aceros de bajo cromo pueden de carburizarse y aleaciones con alto contenido de níquel o manganeso sufrirían amplia disolución preferencial y ataque irregular. la compatibilidad de un material con el líquido bombeado es esencial para la satisfacción global del usuario de la bomba.ornl.com/trabajos60/corrosion/corrosion.wikipedia.scribd.net/CarlosAlejandroTorres/como-evitar-la-corrosion-12805391 http://html.google.monografias.edu/proc/pumpproc/P9/P9119-127. Greene http://es.tamu.slideshare. La mejor prevención de la corrosión a menudo se encuentran en las bombas es una comprensión completa del entorno de fluido antes de decidir sobre los materiales de construcción. Selección uso y mantenimiento.wikipedia.monografias. 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Report "CORROSION EN BOMBAS CENTRIFUGA- E16 CORROSION Y TECNICAS DE PROTECCION.doc"