Estado actual de la corrosión en Colombia. Andrea Muñoz Mizuno1, Martín Plaza Vega2 1,2
Estudiante Ingeniería de materiales, Universidad Autónoma del Caribe Barranquilla, Colombia Email: Email:
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RESUMEN La corrosión es el primer fenómeno que ocurre en los materiales para pasar a su estado natural, se le conoce como la degradación y destrucción de los materiales a causa de diversos factores. En Colombia la corrosión es un problema que se ve a diario y en todos los sectores de la sociedad, siendo la corrosión atmosférica y la corrosión po r erosión las más comunes y representativas. Este artículo presenta una revisión sobre los factores más importantes de la corrosión en Colombia, Colomb ia, los estudios que se han hecho a lo largo del país para identificar las zonas con mayor tasa de corrosión y los materiales que resultan más afectados con esta situación. Asimismo, se presentan los procedimientos de protección para combatir la corrosión y los grupos de investigación del país que trabajan alrededor de la corrosión. Se concluyó que la temperatura, la humedad y el tiempo de humectación varían a lo largo del país y por lo tanto la corrosión también, siendo así el acero al carbono el material más afectado, pero todavía falta mucho trabajo y dedicación en Colombia por este tema.
Palabras clave: Corrosión; Colombia; Materiales; Grupos de investigación. 1. Introducción La corrosión es un problema a nivel mundial que año tras año representa pérdidas millonarias para los diferentes gobiernos y empresas, que se puede definir como una oxidación acelerada y continua que desgasta, deteriora e incluso afecta la integridad física de objetos o estructuras [1]. Gracias a la diversidad climática en Colombia, existen muchos factores ambientales que favorecen la corrosión atmosférica, como lo son la temperatura, la radiación solar, el viento y el grado de contaminación del medio, ya sea por sulfatos, cloruros u otros agentes, los cuales atacan electroquímicamente al material causando su deterioro [2]. Otro tipo de corrosión que afecta altamente a nuestro país, es la corrosión por erosión, la cual se origina gracias al contacto de la
superficie metálica con diversos fluidos de la naturaleza, lo que disminuye el tiempo de vida útil del material, como es posible observar en diferentes procesos industriales, tuberías o tanques de almacenamiento [3]. Tanto la corrosión atmosférica como la corrosión por erosión afectan muchas industrias a lo largo del territorio nacional, pero es el sector eléctrico, cuya infraestructura está presente en todo el país, quien resulta más afectado debido a la exposición de diversos materiales a condiciones atmosféricas variables [4]. Por esta razón, se está investigando el comportamiento de distintos materiales en diferentes medios, así como la caracterización de herrumbre en aceros, con el fin de encontrar la mejor solución para proteger estos materiales y así disminuir la corrosión [5].
En este artículo se presentan los tipos de corrosión y los factores ambientales más estudiados en Colombia, las industrias y sectores más afectados, y las instituciones o grupos de investigación que se dedican al estudio de este problema y sus posibles soluciones.
2. Corrosión atmosférica en Colombia. Se conoce como corrosión el primer fenómeno que ocurre en los materiales para pasar a su estado natural. Por su lado, la corrosión atmosférica se define cono la degradación y destrucción de los materiales, cuando estos se ponen en contacto con la atmósfera. Es un fenómeno que se da de manera lenta y de forma espontánea, por lo que se puede controlar o prevenir [6]. La corrosión atmosférica es un fenómeno muy común, pero a la vez destructivo, el cual consume tiempo, materiales y recursos humanos. Este fenómeno que incluye procesos químicos, electroquímicos y físicos en tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso) y dos interfases (sólido/agua y agua/atmósfera), ha sido estudiado en los últimos años por diversos investigadores y se ha logrado desarrollar nuevas técnicas analíticas, las cuales han permitido ampliar el conocimiento de los procesos superficiales e interfaciales relacionados con la corrosión, así como también, han permitido una caracterización de los productos que se forman con este fenómeno[7]. En la corrosión atmosférica intervienen importantes variables, las cuales están interrelacionadas y tienen que ver con el material, el ambiente que lo rodea y la interfase material-atmósfera. Las atmósferas se pueden clasificar según su agresividad, pero para esto se necesita mucha información relacionada con las variables meteorológicas
como la humedad relativa, la temperatura, el tiempo de humectación de la superficie, además de los agentes contaminantes como el dióxido de azufre (SO2) y cloruros, a causa de la variación que éstas presentan en el tiempo[4]. Al hablar sobre corrosión atmosférica es necesario mencionar el tiempo de humectación (TDH), variable que indica el tiempo durante el cual la superficie del metal ha estado cubierta por una capa de electrolito (casi siempre agua), que contiene contaminantes y esto podría elevar la tasa de corrosión. Pero a su vez, la lluvia ayuda a diluir los contaminantes corrosivos y lava la superficie del metal, por lo tanto disminuye la tasa de corrosión. El TDH también se ve influenciado por la dirección del viento, debido al cambio de contaminantes en la superficie del metal o por lo contrario aumenta el nivel de deposición, lo que genera una mayor erosión del metal [6]. En un trabajo de investigación realizado por el grupo de Corrosión y Protección de la Universidad de Antioquia, se eligieron 21 lugares representativos apara hacer mediciones en campo de la corrosión del acero y el acero galvanizado, permitiendo clasificar las atmósferas dependiendo de las variables atmosféricas presentes [4]. De los 21 sitios, 12 fueron escogidos por clasificación estadística, teniendo en cuenta datos meteorológicos recopilados en los 5 años anteriores al estudio, y los otros 9 fueron en tres ciudades diferentes (Barranquilla, Medellín y Bogotá) en lugares de diferentes tipos de actividad comercial (industrial, comercial y residencial). Los ensayos en campo se realizaron durante 14 meses, entre septiembre de 2006 y noviembre de 2007, donde se emplearon las diferentes variables para agrupar los sitios teniendo en cuenta su similaridad, mediante
diversos métodos, donde se encontraron 6 grupos de lugares parecidos entre sí. En la tabla 1 es posible observar los 21 sitios escogidos y el grupo o familia al cual pertenecen.
Tabla 1. Sitios seleccionados y grupo al que
características diferentes, así como se observa en la tabla 2.
Tabla 2. Estaciones que hacen parte de cada grupo determinado estadísticamente [4]. Table 2. Stations that make report of every group determined statistically [4].
pertenecen [4]. Table 1. Selected sites and group to which they belong [4].
No.
Sitio
Grupo
1 2 3 4 5 6
Barrancabermeja Cartagena Barranquilla, industrial Barranquilla, residencial Barranquilla, comercial Chinú (Córdoba) Ocaña (Norte de Santander) San Felipe (Tolima) La Virginia (Risaralda) Yumbo (Valle) San Bernardino (Cauca) La Unión (Antioquia) Pasto Sochagota (Boyacá) La Reforma (Meta) Bogotá, industrial Bogotá, comercial Bogotá, residencial Medellín, industrial Medellín, comercial Medellín, residencial
4 4 ciudades ciudades ciudades 2
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
1 3 1 2 6 5 5 6 3 ciudades ciudades ciudades ciudades ciudades ciudades
En la clasificación mostrada anteriormente, no se tuvo en cuenta la presencia de contaminantes como cloruros y dióxido de azufre ni la pérdida de masa del material, por esta razón realizaron una nueva clasificación con el fin de ajustarse más a la realidad, obteniendo al final 4 diferentes grupos con
Grupo 1
Grupo 2
estaciones costeras
estaciones urbanas y suburbanas
Estación No.
2,3,4,5
7,9,10,13,17,18,21
Total
4
7
Grupo 3
Grupo 4
estaciones rurales
estaciones industriales
Estación No.
1,6,8,11,12,14,15,20
16,19
Total
8
2
Esta clasificación y el trabajo realizado por los investigadores permiten hacer predicciones a corto plazo sobre la tasa de corrosión atmosférica en diferentes lugares de Colombia, lo que permite tener un mejor manejo de los materiales utilizados y poder realizar un mantenimiento preventivo a los mismos. Asimismo, otra investigación realizada por el grupo de Corrosión y Protección de la Universidad de Antioquia, estudió el comportamiento durante 8 meses en 21 lugares de diferentes atmósferas de materiales como el acero al carbono, acero galvanizado y aluminio. Con esto, se permitió identificar los sitios donde hay mayor corrosión para estos materiales y se determinó que la corrosión del acero al carbono aumenta en lugares con influencia marina, sin estabilizarse, caso contrario ocurre en zonas rurales e industriales. Además, concluyeron
que en la mayoría de los sitios escogidos para el estudio, la corrosión en el acero al carbono es mayor y la del aluminio es baja, siendo una corrosión de tipo localizado, como se puede observar en la figura 1 donde se compara la corrosión en función de la pérdida de masa del material [8].
Figura 1. Comparación entre pérdidas de masa
de corrosión del zinc en las distintas atmósferas [7].
Figura 2. Rangos de velocidad de corrosión típicos para el zinc en función del tipo de atmósfera [7]. Figure 2. Typical ranges of speed of corrosion for the zinc depending on the type of atmosphere [7].
de los 3 materiales estudiados. La escala de color negro (izquierda) corresponde al aluminio y acero galvanizado, y gris (derecha) al acero al carbono, para 8 meses de exposición exposición en las 21 estaciones estaciones de ensayo [8]. Figure 1. Comparison between losses of mass of 3 studied materials. materials. The scale of black color (left) corresponds to the aluminium and galvanized, and gray (right) to the carbón steel, for 8 months of exhibition on 21 stations of test [8].
Otro de los materiales que se ha estudiado es el zinc y su comportamiento ante la corrosión atmosférica, tanto en ambientes exteriores como interiores. De estos estudios se ha logrado determinar que la tasa de corrosión del zinc es menor en atmósferas secas y limpias y mayor en atmósferas industriales y húmedas; las atmósferas costeras en las que no hay contacto directo con aerosoles salinos son medianamente corrosivas para zinc, pero si hay contacto directo la tasa de corrosión puede ser mayor. En la figura 2 es posible observar los diferentes rangos de velocidad
Son muchos los sectores y empresas que resultan afectados por la corrosión atmosférica, pero sin duda el sector eléctrico es una de las víctimas de este fenómeno, ya que en Colombia las líneas de transmisión (alrededor de 14.073 km) y las subestaciones asociadas, presentan grandes cantidades de material metálico, el cual está expuesto al efecto agresivo de la atmósfera [9]. Por esta razón, se han desarrollado modelos de vida útil de las estructuras con el fin de cuantificar los impactos y efecto de la degradación del material, lo que permite identificar alternativas de mantenimiento, reposición y planes de inversión inversión futura en el contexto de la vida útil regulatoria [6].
3. Corrosión por erosión en Colombia. El deterioro erosivo es un fenómeno que perjudica gran cantidad de máquinas en las industrias minera y alimenticia, así como: turbinas hidráulicas, implementos agrícolas, sistemas de bombeo y dragado en ríos y minas, al igual que
piezas específicas específicas usadas en las industrias petrolífera y petroquímica, petroquímica, entre otras muchas aplicaciones. Con este tipo de desgaste, no sólo se tiene pérdida de material y la consecuente falla de las piezas, sino que está asociado a perjuicios económicos en virtud del tiempo asociado al mantenimiento de equipos y substituciones de los componentes deteriorados. El conocimiento de los mecanismos de remoción de material involucrados durante el desgaste erosivo, así como el reconocimiento y la caracterización de las diferentes variables involucradas, son líneas muy importantes de investigación en la ingeniería actual, así su estudio haya sido comenzado hace ya varias décadas. Varias teorías que intentan entender y relacionar los diferentes mecanismos que actúan durante la erosión, con las variables involucradas, han sido desarrolladas en modelos matemáticos. Estos modelos se basan en hipótesis, que a veces limitan el análisis, ya que son realizados para aplicaciones muy específicas, orientadas a la solución de problemas particulares en procesos industriales. Muchos de estos modelos, aunque basados en líneas de pensamiento pensamiento coherentes, coherentes, están siendo actualmente estudiados nuevamente para perfeccionarlos perfeccionarlos [10]. [10]. Por otro lado en la producción y transporte de petróleo y gas son comunes los problemas problemas de erosión-corrosión. La velocidad del fluido y el arrastre de partículas sólidas a través del crudo transportado por las tuberías son factores críticos en el proceso de deterioro de los aceros de bajo carbono en presencia de CO 2. Los estudios de la corrosión de los aceros para la tubería que transporta crudo demuestran que el CO 2 es uno de los agentes corrosivos más peligrosos, que bajo la influencia de factores como la velocidad de flujo y la presencia de arena activan la velocidad de corrosión del metal, lo que ocasiona su deterioro y destrucción. La corrosión asistida por erosión es uno de los problemas que a diario se presentan en las industrias industrias [11]. [11]. La erosión es uno de los factores que modifican la velocidad de corrosión, ya que es la causante del deterioro de la capa protectora interna de la tubería. En materiales dúctiles, la incidencia del
erosivo genera una drástica deformación plástica localizada, así como un endurecimiento por deformación y formación de costras. En los materiales frágiles, el deterioro es causado por agrietamiento, fractura y desprendimiento de pequeñas partes del material, material, que deja el espacio para que gases como el CO 2 incrementen la corrosión, lo cual conlleva una disminución en el espesor de la tubería, y de no ser controlado, la pérdida del material. material. El flujo que circula a través través de la tubería lleva elementos sólidos como sílice, gases como el CO 2 y agua salada, que influyen de manera determinante en el deterioro por corrosión de la tubería. Por lo tanto, se estudia la influencia de estos elementos, para determinar su efecto en un acero de tubería.[11] Según [12] más de 26 mil millones de pesos pierde la industria colombiana colombiana debido a la corrosión de materiales. La corrosión es la causa general de la destrucción de la mayor parte de los materiales fabricados por el hombre. El desarrollo de la industria y el uso de combustibles, en especial el petróleo, han cambiado la composición de la atmósfera de los centros industriales y grandes conglomerados urbanos, tornándola más corrosiva y erosiva, lo que resulte que este transporte de fluidos intervengan en la vida útil del producto. Uno de los materiales con mayor corrosión es el acero, cuya producción anual está cercana a los 1500 millones de toneladas y la cantidad que se corroe al año es alrededor de 300 millones de toneladas (25%). La corrosión de los metales constituye una de las pérdidas económicas económicas más grande de la civilización moderna. La rotura de los tubos de escape y silenciadores de los automotores; el cambio continuo de los calentadores domésticos; roturas de los tanques de almacenamiento y tuberías de conducción de agua; el derrumbe de un puente; la rotura de un oleoducto que transporta crudo son algunos de los ejemplos donde vemos personificada la corrosión en la industria. Se ha demostrado que la corrosión puede generar millones de dólares en pérdidas anuales: - Se pierde 276 billones de dólares (4% de PIB) en Estados Unidos.
- En Perú las pérdidas ascienden los 1200 millones de dólares (8% del PIB). - En Colombia, las pérdidas ascienden a más 26 mil millones de pesos (4% del PIB). Sin embargo, no siempre la corrosión es un fenómeno indeseable, ya que el proceso de corrosión es usado diariamente para producir energía eléctrica en las pilas secas, donde una de las partes fundamentales del proceso es una reacción de corrosión [12]. Un estudio basado en la evaluación del comportamiento sinergístico de la erosión corrosión sobre un acero AISI SAE 1020 en un medio multifásico salmuera-CO 2arena por técnicas electroquímicas publicado por la revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia muestra que los resultados de velocidad de erosión con la variación del tamaño de partícula de 50 y 150 μm y su concentración en la solución de 10 y 30% en peso. En la figura 3 se observa que para el mismo tamaño de partícula se obtienen valores de velocidad de erosión muy cercanos, a las diferentes concentraciones. El aumento en el deterioro por la variación del tamaño de partícula, puede atribuirse al incremento en la energía cinética de las partículas que golpean la superficie debido al aumento de su tamaño. Además se observa que después de transcurridas 6 horas, la velocidad de deterioro presenta una tendencia tendencia constante, posiblemente posiblemente debido al impacto constante de las partículas sobre la superficie del acero, haciendo que sus bordes pierdan angularidad angularidad y que tomen una forma redondeada, disminuyendo así su capacidad de corte como lo explica Clark en su publicación publicación [13]. A altas velocidades de rotación y con partículas erosivas se puede observar un deterioro mayor dado por el régimen de erosión-corrosión, en donde se aprecian las zonas del desgate producido produc ido por el fenómeno corrosivo, tal como se muestra en las micrografías de la figura 4. Además se observa la formación de una película de siderita constantemente destruida por los impactos de las partículas partículas sobre la superficie expuesta por el fenómeno de erosión [13].
Figura 3. Velocidad de erosión a 1000 rpm con diferentes tamaños de partículas y concentraciones [13]. Figure 3. Speed of erosion to 1000 rpm with different sizes of particles and concentrations [13].
Figura 4. Micrografía que muestra el fenómeno de erosión-corrosión a altas velocidades de rotación. 200X [13]. Figura 4. Micrography that shows the phenomenon of erosion erosion - corrosion to high high speeds speeds of rotation. 200X [13].
4. Procedimientos de protección contra la corrosión. La lucha contra la corrosión es un problema muy complejo, debido al gran número de
factores que entran en juego; por tanto, cada caso específico requiere un tratamiento particular y no es posible encontrar soluciones generales, dentro de estos casos específicos encontramos [14]:
4.1 Protección metálicos
por
recubrimientos
Estañado: El estaño se aplica
Recubrimientos por electrólisis. Se obtienen películas de metal protector utilizando este como ánodo, y las piezas que se desea recubrir, como cátodos, y empleando un electrolito de una solución del metal que se ha de depositar en forma de sulfatos o cianuros con adición de algunas sustancias orgánicas. La pieza actúa de cátodo en una cuba electrolítica y sobre ella se deposita el metal protector. Ejemplo: niquelado, cobreado, cromado, dorado, plateado, etc. El espesor de las películas es del orden de 0,001 a 0,01 mm.
protectora, pero pe ro a costa del cinc, que sufrirá la corrosión. Se emplea mucho el galvanizado para el recubrimiento de chapas acanaladas para techados; para la protección de alambres de hierro, de utensilios de cocina, de tuberías para agua, de utensilios para avicultura, etc.
preferentemente para la fabricación de hojalata, que es acero suave calmado, con una película de estaño en cada cara, de unos 0,005 milímetros. El estaño es catódico con respecto al acero, y, por tanto, en los poros o fisuras del recubrimiento se producirá una corrosión del metal base más intensa que si estuviese el metal desnudo.
La metalización, o sea, la proyección de un metal fundido con una pistola de metalizar, es un procedimiento de tratamiento superficial de los metales. La metalización tiene la ventaja de que se puede aplicar, a pie de obra, a objetos de todas las formas y tamaños, como gasómetros, vagones de ferrocarril, turbinas hidráulicas, barcos, etc.
Recubrimientos por inmersión en baño de metal fundido. Este método consiste en sumergir la pieza que se desea proteger, durante breve tiempo, en un baño de metal protector fundido. A la salida del baño se somete a la pieza a una especie de
“enjuagado” que disminuye y, sobre todo, uniformiza el espesor de la capa del metal adherido. Los recubrimientos de este tipo más utilizados son el galvanizado y el estañado.
Galvanizado: El galvanizado es el recubrimiento del acero con cinc. El hierro es catódico respecto al cinc; por lo tanto, quedara protegido aunque se produzca un poro o fisura en la capa
Recubrimientos por metalización.
Recubrimientos por cementación. La cementación empleada para la protección contra la corrosión no debe confundirse con el tratamiento térmico de este nombre, aunque la operación es similar, pues se trata de alear la capa superficial del metal con otro más noble y resistente a la corrosión. Pero así como en la cementación empleada como tratamiento térmico, el fin de la
aleación es aumentar la dureza de la capa superficial, en la cementación empleada para la protección contra la oxidación y corrosión se trata de obtener una capa autoprotectora.
Recubrimientos por chapado. El chapado o plaqueado consiste en superponer placas de un metal noble por una o las dos caras del metal que se desea proteger. La operación se realiza laminando las chapas de acero junto con las del metal protector, produciéndose una difusión de los metales en la zona de contacto. El chapado se hace, generalmente, con láminas de cobre, latón, níquel y cuproníquel, y modernamente con chapas de acero inoxidable.
4.2 Protección por recubrimientos no metálicos
La formación de una película superficial de óxido para proteger el metal es un medio bastante eficaz, que se emplea, sobre todo, para las aleaciones de aluminio y magnesio. La oxidación puede realizarse por calentamiento, por electrólisis (oxidación anódica) y por ataque de un ácido (oxidación química).
Los esmaltes son esencialmente borosilicatos de calcio, de potasio y de plomo, que se aplican formando una papilla sobre el metal previamente desengrasado y decapado. Una vez secas se introducen las piezas en un horno donde se funde el esmalte formando una capa protectora vidriada.
Recubrimientos por fosfatación.
Recubrimientos superficial.
por
Recubrimientos con pinturas. Existen muchas clases de pinturas que proporcionan una protección más o menos eficaz contra la corrosión. Las pinturas al aceite no son anticorrosivas y solamente se les asigna, desde el punto de vista de protección contra la corrosión y la oxidación, una misión impermeabilizante, aparte del efecto decorativo. Normalmente deben aplicarse por lo menos dos capas, sobre una imprimación previa sobre el metal de un pigmento pasivador, como el minio o el cromato de cinc, que detienen la corrosión aun cuando se produzca algún poro en la capa de pintura que llegue hasta el metal base.
Este procedimiento consiste en sumergir las piezas de acero en una solución acuosa de un fosfato metálico ácido, que puede ser fosfato diacido de manganeso, fosfato diacido de cinc o fosfato diacido de sodio. La solución de fosfato diacido de manganeso se calienta a una temperatura de 100ºC, sumergiendo en el baño las piezas, sobre las que se obtiene una capa de fosfato insoluble de un espesor de 0,01 mm. La protección obtenida por este procedimiento es muy eficaz, sobre todo si se completa con una impregnación de una materia grasa.
Recubrimientos por esmaltado.
Recubrimientos con cerámicas.
oxidación Las diversas aplicaciones de los materiales cerámicos derivan de esta
variedad, siendo muy importantes sus capacidades de resistir el calor y los ataques de los agentes químicos, presentando generalmente un inconveniente, su fragilidad. Los materiales cerámicos de más utilidad industrial, teniendo en cuenta sobre todo su utilización en medios agresivos y por lo tanto sus características de materiales a utilizar como alternativa de los metales y polímeros sintéticos en la lucha contra la corrosión
4.3 Protección por el empleo de inhibidores
Inhibidores anódicos. Los inhibidores anódicos reaccionan sobre las partes anódicas del metal, formando un compuesto protector. Se emplean como inhibidores anódicos el carbonato sódico, el bicarbonato sódico, el fosfato sódico, el silicato sódico y el cromato sódico. También se emplea el bicromato potásico en la proporción de 0,2%. Los inhibidores anódicos producen una velocidad de corrosión pequeña, con alto potencial de electrodo.
4.4 Protección pasivadores
el
empleo
de
En algunos casos se forma una película en la superficie del metal que detiene la corrosión apenas iniciada. Se dice entonces que estos metales tienen pasividad natural contra la corrosión en el medio que ocurre esto. También puede conseguirse la pasividad tratando previamente el metal, y entonces se dice que la pasividad ha sido provocada por un pasivador. Un ejemplo de pasividad provocada es la que se obtiene sumergiendo una pieza de acero en ácido nítrico concentrado, resultando así inatacable por el ácido nítrico diluido, que sin esta pasivación lo ataca fácilmente. Los pasivadores más empleados son el minio y el cromato de cinc, ambos muy usados como impregnadores de las piezas de acero antes de aplicar cualquier pintura sobre ellos.
4.5 Protección Catódica
Ánodos de sacrificio. Se trata de unir la estructura a proteger a un metal más electronegativo que actúa como ánodo y se corroe. Ejemplos: La protección de las tuberías subterráneas de acero se lleva a cabo uniéndolas mediante un conductor a placas de Zn o Mg; en el caso de los navíos se protege de la acción perjudicial de la hélice (de latón y bronce) con electrodos de Zn o Mg (electrógenos), colocados en su proximidad
Inhibidores catódicos. Los inhibidores catódicos forman compuestos protectores sobre el cátodo, empleándose para este fin sulfato de magnesio, de níquel y de cinc. Los inhibidores catódicos se utilizan para evitar la corrosión del acero en aguas neutras. Existen otros inhibidores denominados de absorción, que son sustancias coloidales que se fijan sobre el metal. Entre estos pueden citarse la gelatina, el tanino, el agar-agar, etc.
por
Corrientes impresas. Consiste en conectar el metal a proteger al polo negativo (cátodo) de una fuente de alimentación de corriente continua, y el positivo al ánodo (electrolito auxiliar, chatarra). La energía eléctrica necesaria para el
proceso de protección es generada, en el caso de los barcos, a bordo del buque, extrayéndola de un generador.
5. Grupos de investigación sobre la corrosión en universidades colombianas.
Colombia usando inteligencia computacional [2], Caracterización de Herrumbres en procesos de corrosión de aceros en inmersión total [5].
Colombia es un país con un problema de corrosión muy grande, pero a pesar de eso son pocos los grupos u organizaciones que están estudiando este fenómeno y que buscan alguna solución definitiva o preventiva. Algunos de estos grupos y sus trabajos son:
NACE - En Colombia, la Asociación Colombiana de Ingenieros de Corrosión, NACE Sección Colombia, tiene la licencia exclusiva para organizar los cursos de capacitación y certificación de NACE International.
Universidad Francisco de Paula Santander, Cúcuta: Estudio del comportamiento nitrógeno [15].
de
la
corrosión
Corporación para la Investigación de la Corrosión, Universidad Industrial de Santander: Corrosión atmosférica en la zona industrial de Mamonal “Proyecto Cazim” [16].
Grupo de Investigación en Corrosión, GIC Facultad de Ingeniería, Universidad Industrial de Santander: Estudio comparativo del análisis de corrosión de aceros por técnicas de pérdida de peso y espectroscopía de plasma inducido por láser [17] Instituto Colombiano del Petróleo, ICP Piedecuesta, Santander. http://www.icp.ecopetrol.com.co/
Grupo de Protección y Corrosión de la Universidad de Antioquia: Modelos de pérdida de masa de acero por corrosión atmosférica en
Grupo de Superficie Electroquímica y Corrosión, GSEC, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia: Descripción de la modulación de frecuencia electroquímica utilizada para las medidas de velocidad de corrosión [18]
6. Casos específicos de corrosión en Colombia. 6.1 Muelle de Puerto Departamento del Atlántico.
Colombia,
El muelle fue construido en el año de 1888, su diseño estuvo a cargo del ingeniero Francisco Javier Cisneros. El muelle de Puerto Colombia fue el epicentro del comercio exterior colombiano hasta los años 1920, cuando Buenaventura superó a Barranquilla en movimiento de carga. Al construirse en 1936 el canal de Bocas de Ceniza, que permite el ingreso de barcos hasta el terminal marítimo reubicado desde entonces cerca del casco urbano de Barranquilla, el muelle de Puerto Colombia quedó condenado al olvido e inició su progresivo deterioro [19].
Figura 5. Muelle de Puerto Colombia en 1910 [19].
Figure 5. Wharf of Puerto Colombia in 1910 [19].
Muchas de las causas del deterioro de este muelle fueron en las condiciones donde estaba situado, es decir, tenía un medio donde el viento era muy fuerte haciendo que las olas chocaran con la estructura [20]. Como también presenta un medio o ambiente salino. Poco a poco estas condiciones hicieron que se produjera una corrosión debido a las condiciones en las que el muelle estaba expuesto.
Figura 6. Muelle de puerto Colombia año 2013 [21].
Figure 6. Wharf of Puerto Colombia in 2013 [21].
Figura 7. Evidencias de la corrosión en el muelle de Puerto Colombia [22] . Figure 7. Evidences of the corrosion in the wharf of Puerto Colombia [22].
6.2. Degradación de materiales termoplásticos en la zona de Urabá (Antioquia). Como se sabe, la corrosión también se presenta en los polímeros, un estudio sobre la degradación ambiental de materiales termoplásticos empleados en labores agrícolas en el cultivo de banano en Colombia menciona que la producción de banano es una dinámica actividad económica en nuestro país, sin embargo durante las labores agrícolas, las plantas deben ser unidas unas a otras a través de cuerdas. Este estudio contribuyó a solventar el peso de los frutos antes de la cosecha, cuerdas de polipropileno fueron utilizadas para este fin (figura 8). Sin embargo, esto generó problemas ambientales en las regiones de cultivo, haciendo necesario identificar materiales biodegradables alternativos. Dentro de este caso de corrosión de polímeros o degradación, muestras de
polipropileno, mezclas de polipropileno con almidón, así como un biopolímero conocido como Mater-Bi y éste combinado con PP fueron analizados. Su estabilidad fue evaluada al ser expuestas a las condiciones medioambientales de la región tropical de Urabá (Colombia) [23]. Los cambios en la estructura de los materiales expuestos fueron analizados utilizando calorimetría diferencial de barrido (DSC) y espectroscopia infrarroja FTIR. Pequeñas diferencias en el comportamiento mecánico y físico de las muestras expuestas fueron observadas, y pese a que la adición tanto del almidón como del biopolímero reducen el comportamiento a tracción del polipropileno, estas mezclas pueden ser útiles para esta aplicación.
7. Conclusiones
Figura 8. Montaje de las muestras expuestas a las condiciones de Urabá [23]. Figure 8. Assembly of the samples exposed to Urabá's conditions [23].
Pese a que tanto el almidón como el biopolímero al ser utilizados como aditivos reducen el desempeño mecánico del polipropileno, estas mezclas pueden ser viables de utilizar durante esta aplicación con miras a incrementar la biodegradabilidad del sistema debido a la baja reducción en resistencia mecánica que experimentan durante la exposición ambiental.
La corrosión atmosférica en Colombia es muy variable, ya que está en función de las diferentes variables meteorológicas como la humedad, la temperatura y el tiempo de humectación de cada lugar. Este tipo de corrosión afecta a mayor velocidad los aceros al carbono, seguidos de aceros galvanizados y por último el aluminio, siendo el sector eléctrico uno de los mayores afectados por este problema. La corrosión por erosión en Colombia afecta las industrias petrolíferas y petroquímicas principalmente, lo que genera gastos millonarios representados en tiempo asociado al mantenimiento de equipos, substituciones de los componentes deteriorados y mano de obra; gastos alrededor del 4% del Producto Interno Bruto (PIB). En Colombia se están empleando varias técnicas de protección contra la corrosión, dentro de las cuales se destacan el cromado, galvanizado, estañado y el uso de esmaltes y pinturas. Los grupos de investigación sobre la corrosión y todo lo relacionado a ella en Colombia son pocos, pero han logrado identificar factores que ayudan a comprender este fenómeno, pero se hace necesario la creación de nuevos grupos y la formación de más
especialistas sobre el tema con el fin de ayudar a combatir este problema especialmente en la Costa Atlántica.
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