Oleoducto: Se denomina oleoducto a la tubería e instalaciones conexas utilizadas para el transporte de petróleo, sus derivados y biobutanol, a grandes distancias. La excepción es el gas natural, el cual, a pesar de ser derivado del petróleo, se les denominan gasoductos a sus tuberías por estar en estado gaseoso a temperatura ambiente.
Índice: 1
Construcción de oleoductos
2
Operación
3
Accidentes
4
Seguridad
1.-Construcción de oleoductos: Los oleoductos son la manera más rápida de transportar grandes cantidades de petróleo en tierra o en agua. Comparados con los ferrocarriles, tienen un coste menor por unidad y también mayor capacidad. A pesar de que se puede construir oleoductos bajo el mar, el proceso es altamente demandante tanto tecnológica como económicamente; en consecuencia, la mayoría del transporte marítimo se hace por medio de buques petroleros. Los oleoductos se hacen de tubos de acero o plástico. Donde sea posible, se construyen sobre la superficie. Sin embargo, en áreas que sean más desarrolladas, urbanas o con flora sensible, se entierran a una profundidad típica de 1 metro. La construcción de oleoductos es compleja y requiere de estudios de ingeniería mecánica para su diseño, así como estudios de impacto ambiental en las áreas donde serán tendidos. El American Petroleum Institute es la institución más influyente a nivel mundial en lo que respecta a normas de ingeniería para la construcción de oleoductos, siendo la especificación API 5L (Especificaciones para Tubería de Línea) la aplicable para la construcción de tuberías para transporte de petróleo crudo, gas, así como derivados de hidrocarburos. La última versión del API 5L fue divulgada en octubre 2007 en su edición 44ta. Los oleoductos de tubería de acero son construidos uniendo en el sitio (campo) las series de tubos del diámetro requerido que han sido llevados al lugar del tendido, la unión es generalmente mediante soldadura. Los tubos por su parte, pueden tener diámetros desde 1/2" (12,7 mm) hasta 144" (aproximadamente 360 cm) y vienen de fábricas de tuberías que pueden utilizar diversos métodos para su fabricación de acuerdo a la norma API 5L, los métodos más usados son: - Seamless (Sin Costura, un tipo de tubería que no es soldada)
- ERW (Electrical Resistance Welding o soldadura por resistencia eléctrica hoy día conocida como High Frequency Welding o HFW) - SAW (Submerged Arc Welding o Soldadura por Arco Sumergido). De este tipo existe la SAWL (Con costura longitudinal) y la SAWH (Con costura Helicoidal o en Espiral).
2.-Operación: El petróleo se mantiene en movimiento por medio de un sistema de estaciones de bombeo construidas a lo largo del oleoducto y normalmente fluye a una velocidad de entre 1 y 6 m/s. En ocasiones se utiliza el oleoducto para transportar dos productos distintos o más, sin hacer ninguna separación física entre los productos. Esto crea una mezcla en donde los productos se unen llamada la interfaz. Esta interfaz debe retirarse en las estaciones de recepción de los productos para evitar contaminarlos. El petróleo crudo contiene cantidades variables de cera o parafina la cual se puede acumular dentro de la tubería. Para limpiarla, suele enviarse periódicamente indicadores de inspección mecánicos a lo largo de la tubería, también conocidos como pigs por su nombre en inglés, que se introducen por los extremos de la tubería y en las estaciones de bombeo, en los programas de mantenimiento del oleoducto. Pueden transportar diferentes tipos de petróleo, pesado, ligero y de diferente calidad, en las estaciones de transferencia y refinerías, se conectan con tubos más pequeños llamados poliductos, que transportan el combustible refinado del petróleo, diésel y gasolina a diferentes lugares del país.
3.-Accidentes: Los oleoductos transportan material inflamable y volátil, por lo que son fuente de preocupaciones de seguridad.
- 17 de octubre de 1998 - en Jesse en el delta del río Niger en Nigeria, un oleoducto hizo explosión matando a unos 1200 aldeanos, algunos de los cuales estaban recogiendo gasolina. Este es el peor de varios accidentes similares en este país.
- 4 de julio de 2002 - La ruptura del oleoducto de Enbridge liberó petróleo crudo cerca de Cohasset, Minnesota.
- 12 de mayo de 2001 - un oleoducto tuvo rupturas en las afueras de Lagos, Nigeria. Unos máximos de 200 personas pudieron haber m uerto.
- 19 de diciembre de 2010 - Explota un oleoducto alrededor de las 6:00 a. m. perteneciente a la par-estatal mexicana Petróleos Mexicanos (PEMEX) debido a una toma clandestina usada para el robo de combustible, ocurrido en el municipio de San Martín Texmelucan, del estado de Puebla dejando una cifra de al menos - 27 personas muertas, 52 heridas y más de 5.000 personas desalojadas de sus hogares por temor a que no fuera la única toma clandestina, dejando además pérdidas por varios millones de dólares.
- 23 de diciembre de 2011 - Un poliducto hace explosión en la población de Dosquebradas, en Colombia, 39 muertos y 80 heridos.1
4.-Seguridad: Los oleoductos pueden ser el blanco de vandalismo, sabotaje o hasta de ataques terroristas. En la guerra, los oleoductos suelen ser el blanco de tácticas militares, ya que la destrucción de oleoductos puede romper seriamente la logística enemiga. También existe desgaste por los años en servicio, lluvias, derrumbes, óxido, y algunas veces deben ser reemplazados por nuevas tuberías, en forma paralela al trayecto del oleoducto.
-Definición de Oleoducto: Oleoducto es un concepto que procede de dos vocablos latinos: olĕum (que puede traducirse como “aceite”) y ductus (cuyo significado es “conducción”). Un oleoducto es un caño que, equipado con diversos mecanismos y máquinas, permite el traslado y la conducción de petróleo y de otras sustancias derivadas a través de superficies extensas.
-Oleoducto: Los primeros oleoductos fueron creados cerca del final del siglo XIX. Formados por tubos que pueden construirse con plástico o metal, los oleoductos pueden desarrollarse sobre la superficie, bajo tierra o incluso de manera subacuática (aunque, debido a la elevada inversión requerida, los oleoductos submarinos son poco frecuentes). Pese a esta salvedad con los oleoductos instalados debajo del agua, la mayoría de los oleoductos resultan económicos y fáciles de construir en comparación a otros métodos de trasladado de petróleo. Para lograr movilizar el petróleo dentro del oleoducto, se utilizan bombas que permiten que la sustancia fluya a través de la tubería. Actualmente podemos decir que el negocio del petróleo no puede entenderse sin la existencia de oleoductos. Y es que gracias a estos el citado “oro negro” no sólo se puede suministrar sino también refinar, procesar o exportar de una manera sencilla, cómoda y económica. Por trasladar una sustancia que es inflamable, la existencia de oleoductos siempre supone un cierto riesgo. A lo largo de la historia se han producido diversos accidentes que causaron miles de víctimas fatales. Los gobiernos, por otra parte, buscan proteger a los oleoductos de ataques terroristas.
Muchas son las construcciones de ese tipo que se han llevado a cabo a lo largo de todo el mundo. No obstante, una de las más significativas es el Oleoducto Norperuano, que se ha convertido en una de las obras más importantes de Perú del último siglo.
Su proyecto de puesta en pie se inició en la década de los años 70. Actualmente se encuentra conformado por un significativo conjunto de redes, entre las que destacan dos ramales de manera fundamental: • El oleoducto principal, que se inicia en la zona de San José de Saramuro y que finaliza en Bayóvar, después de incluso pasar por los Andes. • El oleoducto ramal norte, que se identifica por contar con unos 270 metros de longitud que une la anterior estación principal con la de Andoas. Actualmente en Estados Unidos otro oleoducto está consiguiendo una notable actualidad. Nos estamos refiriendo a la puesta en marcha del oleoducto llamado Keyston XL, que ha sido rechazado por las autoridades pertinentes por el momento. 1.900 kilómetros son los que darían forma a esta infraestructura que se pondría en pie con el claro objetivo de trasladar lo que es petróleo desde Canadá hasta el Golfo de México. Diversos factores son los que ha provocado que esté paralizado y que, por ahora, no cuente con el respaldo mayoritario en el Senado. Cabe destacar que, cuando la tubería traslada gas, se habla de gasoducto. Otra estructura similar, aunque destinada al agua, se conoce como acueducto. Por ejemplo: “La carretera pasa a pocos metros de un importante oleoducto”, “Un gasoducto estalló en el norte del país”, “Los romanos construyeron importantes acueductos en la antigüedad”.
-Oleoducto: Se denomina oleoducto a la tubería e instalaciones conexas utilizadas para el transporte de petróleo, sus derivados y biobutanol, a grandes distancias. La excepción es el gas natural, el cual, a pesar de ser derivado del petróleo, se les denominan gasoductos a sus tuberías por estar en estado gaseoso a temperatura ambiente. Fueron pioneros en el transporte por medio de oleoductos las compañías de Vladímir Shújov y Branobel, a finales del siglo XIX. 1 ¿Qué es un oleoducto? 2 Construcción 3 Seguridad en el entorno de oleoductos 4 Operación 5 ¿Cómo se identifica un oleoducto? 6 ¿Cómo identificar una posible fuga? 7 ¿Qué hacer en caso de accidente o fuga? 8 ¿Qué hace CLH para garantizar la seguridad de sus oleoductos e instalaciones? 9 Como blancos
¿Qué es un oleoducto?
Un oleoducto es una canalización de acero enterrada que transporta y distribuye productos petrolíferos a diferentes partes con el fin de garantizar el suministro del mismos. Los oleoductos además están declarados de utilidad pública y se encuentran amparados por una legislación que recoge las obligaciones y servidumbres requeridas para su protección y mantenimiento de su integridad.
-Construcción: Los oleoductos son la manera más económica de transportar grandes cantidades de petróleo en tierra. Comparados con los ferrocarriles, tienen un coste menor por unidad y también mayor capacidad. A pesar de que se pueden construir oleoductos bajo el mar, el proceso es altamente demandante tanto tecnológica como económicamente; en consecuencia, la mayoría del tr ansporte marítimo se hace por medio de buques petroleros. Los oleoductos se hacen de tubos de acero o plástico con un diámetro interno de entre 30 y 120 centímetros. Donde sea posible, se construyen sobre la superficie. Sin embargo, en áreas que sean más desarrolladas, urbanas o con flora sensible, se entierran a una profundidad típica de 1 metro.
-Seguridad en el entorno de oleoductos: Los oleoductos son el medio más seguro y eficiente de transporte de productos petrolíferos. Las especiales características de los materiales con los que están construidos, su diseño y medidas de protección y seguridad los convierte en unas instalaciones muy seguras y fiables, que permiten el abastecimiento de productos petrolíferos a cualquier parte de nuestro país. Los accidentes en los oleoductos son excepcionales, sin embargo, sí pueden resultar dañados por acciones externas derivadas de trabajos realizados en su entorno. Para prevenir cualquier tipo de incidente, es necesario conocer la ubicación de la canalización y mantener unas sencillas normas de seguridad a la hora de trabajar en las inmediaciones de estas conducciones.
-Operación: El petróleo se mantiene en movimiento por medio de un sistema de estaciones de bombeo construidas a lo largo del oleoducto y normalmente fluye a una velocidad de entre 1 y 6 m/s. En ocasiones se utiliza el oleoducto para transportar dos productos distintos o más, sin hacer ninguna separación física entre los productos. Esto crea una mezcla en donde los productos se unen llamada la interfaz. Esta interfaz debe retirarse en las estaciones de recepción de los productos para evitar contaminarlos. El petróleo crudo contiene cantidades variables de cera o parafina la cual se puede acumular dentro de la tubería. Para limpiarla, pueden enviarse indicadores de inspección de oleoductos, también conocido como pigs por su nombre en inglés, mecánicos a lo largo de la tubería periódicamente.
¿Cómo se identifica un oleoducto?
El oleoducto discurre enterrado a lo largo de todo su trazado, utilizándose para su localización aproximada hitos o postes de señalización en la superficie del terreno. Estos postes se encuentran en los cruces de caminos, carreteras, ferrocarril y muchos otros puntos a lo largo de su recorrido. Los postes de señalización llevan una referencia de longitud con las siglas P.K. (punto kilométrico) y un teléfono de contacto 24 horas con el centro de Control de CLH. Estos postes no indican la profundidad o el número de tuberías que discurren en la zona ni la posición exacta de las mismas. El oleoducto no tiene por qué seguir necesariamente un trazado recto entre dos hitos.
¿Cómo identificar una posible fuga? Vista: Nubes o neblinas blancas y densas. Daños en la vegetación. Acumulación de líquido en el terreno. Llamas que salen del terreno o de una válvula expuesta en una tubería. Manchas brillantes o irisadas sobre el agua. Manchas brillantes o irisadas sobre el agua.
Olfato: Olor a gasolina.
Oído: Siseo o silbido inusual o ruidos extraños en la traza de la tubería.
¿Qué hacer en caso de accidente o fuga? Evacue a todo el personal de los alrededores de la tubería dañada y no intente repararla. Pare toda la maquinaria que tenga en marcha y evite cualquier fuente de ignición. Desde un lugar seguro avise urgentemente al Centro de Control de CLH en el teléfono de atención 24 horas 900 480 480
¿Qué hace CLH para garantizar la seguridad de sus oleoductos e instalaciones? CLH cuenta con un sistema de vigilancia 24 horas en toda su red de oleoductos que controla constantemente el buen funcionamiento de la misma. Además, toda la red de oleoductos está controlada vía satélite, para garantizar una seguridad mayor en todo nuestro sistema. Periódicamente se recorre el trazado con patrullas a pie y se realizan inspecciones aéreas a baja altura para comprobar que no ha habido ningún tipo de variación en el terreno, ni actuación que pueda perjudicar el estado del oleoducto. CLH también inspecciona internamente las tuberías con equipos especiales para comprobar el perfecto estado de la canalización. La compañía pone a disposición de todas aquellas personas que quieran realizar cualquier tipo de actuación en las inmediaciones del oleoducto de un teléfono de atención 24 horas los 365 días del año. 900 480 480
Como blancos Los oleoductos pueden ser el blanco de vandalismo, sabotaje o hasta de ataques terroristas. En la guerra, los oleoductos suelen ser el blanco de tácticas militares, ya que la destrucción de oleoductos puede romper seriamente la logística enemiga.
Corrosión La corrosión se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroquímico por su entorno. De manera más general, puede entenderse como la tendencia general que tienen los materiales a buscar su
forma de mayor estabilidad o de menor energía interna. Siempre que la corrosión esté originada por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en alguna medida de la temperatura, de la salinidad del fluido en contacto con el metal y de las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos. El proceso de corrosión es natural y espontáneo. La corrosión es una reacción química (oxido reducción) en la que intervienen tres factores: la pieza manufacturada, el ambiente y el agua, o por medio de una reacción electroquímica. Los factores más conocidos son las alteraciones químicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formación de pátina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latón). Sin embargo, la corrosión es un fenómeno mucho más amplio que afecta a todos los materiales (metales, cerámicas, polímeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmósfera, alta temperatura, etc.) Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, además, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelven cinco toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanómetros o picómetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante. La corrosión es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de química y de física (fisicoquímica).
Definiciones básicas: Lo que provoca la corrosión es un flujo eléctrico masivo generado por las diferencias químicas entre las piezas implicadas. (la corrosión es un fenómeno electroquímico) Una corriente de electrones se establece cuando existe una diferencia de potenciales entre un punto y otro. Cuando desde una especie química se ceden y migran electrones hacia otra especie, se dice que la especie que los emite se comporta como un ánodo y se verifica la oxidación, y aquella que los recibe se comporta como un cátodo y en ella se verifica la reducción. Para que esto ocurra entre las especies, debe existir un diferencial electroquímico. Si separamos una especie y su semireacción, se le denominará semipar electroquímico; si juntamos ambos semipares, se formará un par electroquímico. Cada semipar está asociado a un potencial de reducción (antiguamente se manejaba el concepto de potencial de oxidación). Aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción y, viceversa, aquél que exhiba un potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación. Este par de metales constituye la llamada pila galvánica, en donde la especie que se oxida (ánodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (cátodo) acepta electrones. Al formarse la pila galvánica, el cátodo se polariza negativamente, mientras el ánodo se polariza positivamente.
En un medio acuoso, la oxidación del medio se verifica mediante un electrodo especial, llamado electrodo ORP, que mide en milivoltios la conductancia del medio. La corrosión metálica química es por ataque directo del medio agresivo al metal, oxidándolo, y el intercambio de electrones se produce sin necesidad de la formación del par galvánico. La manera de corrosión de los metales es un fenómeno natural que ocurre debido a la inestabilidad termodinámica de la mayoría de los metales. En efecto, salvo raras excepciones (el oro, el hierro de origen meteorítico), los metales están presentes en la Tierra en forma de óxidos, en los minerales (como la bauxita si es aluminio o la hematita si es hierro). Desde la prehistoria, toda la metalurgia ha consistido en reducir los óxidos en bajos hornos, luego en altos hornos, para fabricar el metal. La corrosión, de hecho, es el regreso del metal a su estado natural, el óxido. A menudo se habla del acero inoxidable: Este tipo de acero contiene elementos de aleación (cromo) en 11 % como mínimo lo cual le permite ser inoxidable al estar expuesto al oxígeno, además de ser un estabilizador de la ferrita. El cromo hace que se contraiga la región de la austenita y en su lugar la región de la ferrita disminuye su tamaño. Existen múltiples variedades de aceros llamados "inoxidables", que llevan nombres como "304", "304L", "316N", etc., correspondientes a distintas composiciones y tratamientos. Cada acero corresponde a ciertos tipos de ambiente; Acero inoxidable ferrítico, martensítico, austeníticos, endurecidos por precipitación (PH) y dúplex.
Tipos de corrosión: Existen muchos mecanismos por los cuales se verifica la corrosión, que tal como se ha explicado anteriormente es fundamentalmente un proceso electroquímico. Corrosión química Las aleaciones base cobre desarrollan un barniz verde a causa de la formación de carbonato e hidróxidos de cobre, esta es la razón por la cual la Estatua de la Libertad se ve con ese color verduzco.
Ataque por metal líquido: Los metales líquidos atacan a los sólidos en sus puntos más críticos de energía como los límites de granos lo cual a la larga generará varias grietas.
Lixiviación selectiva: Consiste en separar sólidos de una aleación. La corrosión grafítica del hierro fundido gris ocurre cuando el hierro se diluye selectivamente en agua o la tierra y desprende cascarillas de grafito y un producto de la corrosión, lo cual causa fugas o fallas en la tubería.
Disolución y oxidación de los materiales cerámicos:
Pueden ser disueltos los materiales cerámicos refractarios que se utilizan para contener el metal fundido durante la fusión y el refinado por las escorias provocadas sobre la superficie del metal.
Ataque químico a los polímeros: Los plásticos son considerados resistentes a la corrosión, por ejemplo, el teflón y el vitón son algunos de los materiales más resistentes, estos resisten muchos ácidos, bases y líquidos orgánicos, pero existen algunos solventes agresivos a los termoplásticos, es decir las moléculas del solvente más pequeñas separan las cadenas de los plásticos provocando hinchazón que ocasiona grietas.
Tipos de corrosión electroquímicas: Celdas de composición: Se presentan cuando dos metales o aleaciones, tal es el caso de cobre y hierro forma una celda electrolítica. Con el efecto de polarización de los elementos aleados y las concentraciones del electrolito las series fem quizá no nos digan qué región se corroerá y cual quedara protegida.
Celdas de esfuerzo: La corrosión por esfuerzo se presenta por acción galvánica, pero puede suceder por la filtración de impurezas en el extremo de una grieta existente. La falla se presenta como resultado de la corrosión y de un esfuerzo aplicado, a mayores esfuerzos el tiempo necesario para la falla se reduce.
Corrosión por oxígeno: Este tipo de corrosión ocurre generalmente en superficies expuestas al oxígeno diatómico disuelto en agua o al aire, se ve favorecido por altas temperaturas y presión elevada (ejemplo: calderas de vapor). La corrosión en las máquinas térmicas (calderas de vapor) representa una constante pérdida de rendimiento y vida útil de la instalación.
Corrosión microbiológica: Es uno de los tipos de corrosión electroquímica. Algunos microorganismos son capaces de causar corrosión en las superficies metálicas sumergidas. La biodiversidad que está presente en éste tipo de corrosión será: Bacterias. Algas. Hongos. Se han identificado algunas especies hidrógeno-dependientes que usan el hidrógeno disuelto del agua en sus procesos metabólicos provocando una diferencia de potencial del medio circundante. Su acción está asociada al pitting (picado) del oxígeno o la presencia de ácido sulfhídrico en el medio. En este caso se clasifican las ferrobacterias. Es indispensable que el medio tenga presencia de agua. Las bacterias pueden vivir en un rango de pH de 0 a 10, dicho rango no implica que en un pH de 11 no pueda existir bacteria alguna.
Corrosión por presiones parciales de oxígeno:
El oxígeno presente en una tubería, por ejemplo, está expuesto a diferentes presiones parciales del mismo. Es decir, una superficie es más aireada que otr a próxima a ella y se forma una pila. El área sujeta a menor aireación (menor presión parcial) actúa como ánodo y la que tiene mayor presencia de oxígeno (mayor presión) actúa como un cátodo y se establece la migración de electrones, formándose óxido en una y reduciéndose en la otr a parte de la pila. Este tipo de corrosión es común en superficies muy irregulares donde se producen obturaciones de oxígeno.
Corrosión galvánica: Es la más común de todas y se establece cuando dos metales distintos entre sí actúan como ánodo uno de ellos y el otro como cátodo. Aquel que tenga el potencial de reducción más negativo procederá como una oxidación y viceversa aquel metal o especie química que exhiba un potencial de reducción más positivo procederá como una reducción. Este par de metales constituye la llamada pila galvánica. En donde la especie que se oxida (ánodo) cede sus electrones y la especie que se reduce (cátodo) acepta los electrones.
Corrosión por heterogeneidad del material: Se produce en aleaciones metálicas, por imperfecciones en la aleación.
Corrosión por aireación superficial: También llamado Efecto Evans. Se produce en superficies planas, en sitios húmedos y con suciedad. El depósito de suciedad provoca, en presencia de humedad, la existencia de un entorno más electronegativamente cargado.
Protección contra la corrosión: Diseño: El diseño de las estructuras puede parecer de poca importancia, pero puede ser implementado para aislar las superficies del medio ambiente.
Los recubrimientos: Estos son usados para aislar las regiones anódicas y catódicas e impiden la difusión del oxígeno o del vapor de agua, los cuales son una gran fuente que inicia la corrosión o la oxidación. La oxidación se da en lugares húmedos, pero hay métodos para que el metal no se oxide, por ejemplo: la capa de pintura.
Elección del material: La primera idea es escoger todo un material que no se corroa en el ambiente considerado. Se pueden utilizar aceros inoxidables, aluminios, cerámicas, polímeros (plásticos), FRP, etc. La elección también debe tomar en cuenta las restricciones de la aplicación (masa de la pieza, resistencia a la deformación, al calor, capacidad de conducir la electricidad, etc.).
Cabe recordar que no existen materiales absolutamente inoxidables; hasta el aluminio se puede corroer. En la concepción, hay que evitar las zonas de confinamiento, los contactos entre materiales diferentes y las heterogeneidades en general. Hay que prever también la importancia de la corrosión y el tiempo en el que habrá que cambiar la pieza (mantenimiento preventivo).
Dominio del ambiente: Cuando se trabaja en ambiente cerrado (por ejemplo, un circuito cerrado de agua), se pueden dominar los parámetros que influyen en la corrosión; composición química (particularmente la acidez), temperatura, presión... Se puede agregar productos llamados "inhibidores de corrosión". Un inhibidor de corrosión es una sustancia que, añadida a un determinado medio, reduce de manera significativa la velocidad de corrosión. Las sustancias utilizadas dependen tanto del metal a proteger como del medio, y un inhibidor que funciona bien en un determinado sistema puede incluso acelerar la corrosión en otro sistema.
Inhibidores de la corrosión: Es el traslado de los productos físicos que se agrega a una solución electrolítica hacia la superficie del ánodo o del cátodo lo cual produce polarización. Los inhibidores de corrosión, son productos que actúan ya sea formando películas sobre la superficie metálica, tales como los molibdatos, fosfatos o etanolaminas, o bien entregando sus electrones al medio. Por lo general los inhibidores de este tipo son azoles modificados que actúan sinérgicamente con otros inhibidores tales como nitritos, fosfatos y silicatos. La química de los inhibidores no está del todo desarrollada aún. Su uso es en el campo de los sistemas de enfriamiento o disipadores de calor tales como los radiadores, torres de enfriamiento, calderas y "chillers". El uso de las etanolaminas es típico en los algunos combustibles para proteger los sistemas de contención (como tuberías y tanques). Se han realizado muchos trabajos acerca de inhibidores de corrosión como alternativas viables para reducir la velocidad de la corrosión en la industria. Extensos estudios sobre IC y sobre factores que gobiernan su ef iciencia se han realizado durante los últimos 20 años. Los cuales van desde los más simples que fueron a prueba y error y hasta los más modernos los cuales proponen la selección del inhibidor por medio de cálculos teóricos.
Métodos preventivos de protección: Antes de dar una protección hay que preparar la superficie del metal, limpiándola de materiales ajenos (limpieza y desengrasado). También el agregado de sustancias que eviten el paso del oxígeno, agua, etc.; por ejemplo, la pintura impide el paso de la corrosión.
CORROSION: Definiciones
Se entiende por corrosión la interacción de un metal con el medio que lo rodea, produciendo el consiguiente deterioro en sus propiedades tanto físicas como químicas. Las características fundamentales de este fenómeno, es que sólo ocurre en presencia de un electrólito, ocasionando regiones plenamente identificadas, llamadas estas anódicas y catódicas: una reacción de oxidación es una reacción anódica, en la cual los electrones son liberados dirigiéndose a otras regiones catódicas. En la región anódica se producirá la disolución del metal (corrosión) y, consecuentemente en la región catódica la inmunidad del metal. Los enlaces metálicos tienden a convertirse en enlaces iónicos, los favorece que el material puede en cierto momento transferir y recibir electrones, creando zonas catódicas y zonas anódicas en su estructura. La velocidad a que un material se corroe es lenta y continua todo dependiendo del ambiente donde se encuentre, a medida que pasa el tiempo se va creando una capa fina de material en la superficie, que van formándose inicialmente como manchas hasta que llegan a aparecer imperfecciones en la superficie del metal. Este mecanismo que es analizado desde un punto de vista termodinámico electroquímico, indica que el metal tiende a retornar al estado primitivo o de mínima energía, siendo la corrosión por lo tanto la causante de grandes perjuicios económicos en instalaciones enterradas. Por esta razón, es necesario la oportuna utilización de la técnica de protección catódica. Se designa químicamente corrosión por suelos, a los procesos de degradación que son observados en estructuras enterradas. La intensidad dependerá de varios factores tales como el contenido de humedad, composición química, pH del suelo, etc. En la práctica suele utilizarse comúnmente el valor de la resistividad eléctrica del suelo como índice de su agresividad; por ejemplo, un terreno muy agresivo, caracterizado por presencia de iones tales como cloruros, tendrán resistividades bajas, por la alta facilidad de transportación iónica. La protección catódica es un método electroquímico cada vez más utilizado hoy en día, el cual aprovecha el mismo principio electroquímico de la corrosión, transportando un gran cátodo a una estructura metálica, ya sea que se encuentre enterrada o sumergida. Para este fin será necesario la utilización de fuentes de energía externa mediante el empleo de ánodos galvánicos, que difunden la corriente suministrada por un transformador-rectificador de corriente. El mecanismo, consecuentemente implicará una migración de electrones hacia el metal a proteger, los mismos que viajarán desde ánodos externos que estarán ubicados en sitios plenamente identificados, cumpliendo así su función A está protección se debe agregar la ofrecida por los revestimientos, como por ejemplo las pinturas, casi la totalidad de los revestimientos utilizados en instalaciones enterradas, aéreas o sumergidas, son pinturas industriales de origen orgánico, pues el diseño mediante ánodo galvánico requiere del cálculo de algunos parámetros, que son importantes para proteger estos materiales, como son: la corriente eléctrica de protección necesaria, la resistividad eléctrica del medio electrólito, la densidad de corriente, el número de ánodos y la resistencia eléctrica que finalmente ejercen influencia en los resultados.
Tipos de Corrosión Se clasifican de acuerdo a la apariencia del metal corroído, dentro de las mas comunes están: Corrosión uniforme: Donde la corrosión química o electroquímica actúa uniformemente sobre toda la superficie del metal Corrosión galvánica: Ocurre cuando metales diferentes se encuentran en contacto, ambos metales poseen potenciales eléctricos diferentes lo cual favorece la aparición de un metal como ánodo y otro como cátodo, a mayor diferencia de potencial el material con mas activo será el ánodo. Corrosión por picaduras: Aquí se producen hoyos o agujeros por agentes químicos. Corrosión intergranular: Es la que se encuentra localizada en los límites de grano, esto origina perdidas en la resistencia que desintegran los bordes de los granos. Corrosión por esfuerzo: Se refiere a las tensiones internas luego de una deformación en frio. Protección contra la corrosión Dentro de las medidas utilizadas industrialmente para combatir la corrosión están las siguientes: Uso de materiales de gran pureza. Presencia de elementos de adición en aleaciones, ejemplo aceros inoxidables. Tratamientos térmicos especiales para homogeneizar soluciones sólidas, como el alivio de tensiones. Inhibidores que se adicionan a soluciones corrosivas para disminuir sus efectos, ejemplo los anticongelantes usados en radiadores de los automóviles. Recubrimiento superficial: pinturas, capas de óxido, recubrimientos metálicos Protección catódica.
Definición de Corrosión: Existen muchas definiciones para corrosión. La más comúnmente aceptada es la siguiente: “Corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente” Nótese que hay otras clases de daños, como los causados por medios físicos. Ellos no son considerados plenamente corrosión, sino erosión o desgaste. Existen, además, algunos casos en los que el ataque químico va acompañado de daños físicos y entonces se presenta una corrosión-erosiva, desgaste corrosivo o corrosión por fricción.
Aun así, la corrosión es un proceso natural, en el cual se produce una transformación del elemento metálico a un compuesto más estable, que es un óxido. Observemos que la definición que hemos indicado no incluye a los materiales no-metálicos. Otros materiales, como el plástico o la madera no sufren corrosión; pueden agrietarse, degradarse, romperse, pero no corroerse. Generalmente se usa el término “oxidación” o “aherrumbramiento” para indicar la corrosión del hierro y de aleaciones en las que éste se presenta como el metal base, que es una de las más comunes. Es importante distinguir dos clases de corrosión: la Corrosión Seca y la Corrosión Húmeda. La corrosión se llama seca cuando el ataque se produce por reacción química, sin intervención de corriente eléctrica. Se llama húmeda cuando es de naturaleza electroquímica, es decir que se caracteriza por la aparición de una corriente eléctrica dentro del medio corrosivo. A grandes rasgos la corrosión química se produce cuando un material se disuelve en un medio l íquido corrosivo hasta que dicho material se consuma o, se sature el líquido. La corrosión electroquímica se produce cuando al poner ciertos metales con alto número de electrones de valencia, con otros metales, estos tienden a captar dichos electrones libres produciendo corrosión.
Corrosión Electroquímica: La corrosión es un proceso electroquímico en el cual un metal reacciona con su medio ambiente para formar óxido o algún otro compuesto. La celda que causa este proceso está compuesta esencialmente por tres componentes: un ánodo, un cátodo y un electrolito (la solución conductora de electricidad). El ánodo es el lugar donde el metal es corroído: el electrolito es el medio corrosivo; y el cátodo, que puede ser parte de la misma superficie metálica o de otra superficie metálica que esté en contacto, forma el otro electrodo en la celda y no es consumido por el proceso de corrosión. En el ánodo el metal corroído pasa a través del electrolito como iones cargados positivamente, liberando electrones que participan en la reacción catódica. Es por ello que la corriente de corrosión entre el ánodo y el cátodo consiste en electrones fluyendo dentro del metal y de iones fluyendo dentro del electrolito. Aunque el aire atmosférico es el medio más común, las soluciones acuosas son los ambientes que con mayor frecuencia se asocian a los problemas de corrosión. En el término solución acuosa se incluyen aguas naturales, suelos, humedad atmosférica, lluvia y soluciones creadas por el hombre. Debido a la conductividad iónica de estos medios, el ataque corrosivo es generalmente electroquímico. La definición más aceptada entiende por corrosión electroquímica “el paso de electrones e iones de una fase a otra limítrofe constituyendo un fenómeno electródico, es decir, transformaciones materiales con la cooperación fundamental, activa o pasiva, de un campo eléctrico macroscópico, entendiéndose por macroscópico aquel campo eléctrico que tiene dimensiones superiores a las atómicas en dos direcciones del espacio”.
En los procesos de corrosión electroquímica de los metales se tiene simultáneamente un paso de electrones libres entre los espacios anódicos y catódicos vecinos, separados entre sí, según el esquema siguiente:
Fenómeno anódico: Ed1equilibrioEc1 + n e-
Fenómeno catódico: Ec2 + n e-equilibrio Ed2
Lo que entraña una corriente electrónica a través de la superficie límite de las fases. En el proceso anódico, el dador de electrones, Ed1, los cede a un potencial galvánico más negativo, y dichos electrones son captados en el proceso catódico por un aceptor de electrones, Ec2, con potencial más positivo.
Como vemos la corrosión electroquímica involucra dos reacciones de media celda, una reacción de oxidación en el ánodo y una reacción de reducción en el cátodo. Por ejemplo, para la corrosión del hierro en el agua con un pH cercano a neutralidad, estas semireacción pueden representarse de la siguiente manera:
Reacción anódica: 2Fe flecha 2Fe 2+ + 4e-
Reacción catódica: O2 + 2H2O + 4e-flecha 4OH-
Por supuesto que existen diferentes reacciones anódicas y catódicas para los diferentes tipos de aleaciones expuestas en distintos medios.
Problemática de la Corrosión: Como se dijo en la definición de la Corrosión, ésta se presenta solamente en Metales. Por lo mismo, una de las mayores problemáticas es que la corrosión afecte principalmente a esta clase de elementos. Ello implica muchos tipos de problemas, de los cuales la mayoría son bastante serios, a los que nos referiremos más adelante, ya que primero conviene conocer las diversas clases de corrosión existentes. Aun así, mencionemos que este proceso en sus variadas formas (dentro de las cuales se puede presentar) va produciendo un deterioro considerable en las clases de metales que afecta, los cuales, con el tiempo, si no son tratados, inducen a su completa destrucción, lo cual implica también enormes pérdidas económicas y de producción.
