TESTIGOS DE CORROSION La medi medici ción ón de la corr corros osió ión, n, por por su part parte, e, empl emplea ea técn técnic icas as dest destin inad adas as a determinar que tan corrosivo es el ambiente del sistema y a que tasa o rapidez se experimenta la pérdida del metal. La medición de la corrosión es un método cuanti cuantitat tativo ivo por medio medio del cual la efecti efectivid vidad ad de las técnicas técnicas de contr control ol y prevención de la corrosión pueden ser evaluadas y proveer la retroalimentación necesaria para optimizarlas.
Testigos de corrosión
Celda para ensayo de corrosión
TESTIGOS DE CORROSION O CUPONES DE CORROSION METODO PÉRDIDA DE PESO La técnica de pérdida de peso es la más simple y la más conocida de todos los métodos de monitoreo de corrosión. Esta técnica se basa en la exposición por un tiempo tiempo determin determinado ado de una muestra muestra (cupón) (cupón) del mismo materi material al de la
estructura supervisada, en el mismo ambiente corrosivo al que la estructura está expuesta. La medición obtenida de los cupones al analizarse es la pérdida de peso que ocurre en la muestra durante el perodo de tiempo al que !a sido expuesto, expresada como tasa de corrosión, los testi"os se limpian y pesan antes y después de introducirlos en la corriente de !"o. Entonces la pérdida de peso se convierte en la forma aceptable de velocidad de corrosión #e$., miles por a%o (mpa), pul"adas por a%o (ipa), "ramos por pul"ada cuadrada&. ' descrito de una forma más detallada el cupón o testi"o se pesa, posteriormente se introduce en la corriente de u$o y se retira más tarde después de un intervalo de tiempo razonable. El cupón se limpia de todos los productos de corrosión y se vuelve a pesar. La pérdida de peso se convierte en una tasa de corrosión (*+) o velocidad de corrosión. La limpieza de los testi"os antes de la pesada y después de la exposición es crtica, esto con la nalidad de eliminar cualquier contaminante que podra afectar los resultados de la prueba.
( CR )=
densidad de aleación
Peso perdido ( g )∗ K
( )∗ g cm 3
area expuesta ( A )∗tiempoex puesto ( hr )
La constante se puede variar para calcular la velocidad de corrosión en varias unidades-
mils milésimas de pul"ada year a%o
RAC# CORROSIMETRICO O PORTATESTIGO DE CORROSION /sualmente los testi"os de corrosión se instalan en un 0orta testi"o, que va dentro de un arre"lo de tubera de material plástico, el más com1n es el 02*, a
este arre"lo se le llama com1nmente +ac3. Los testi"os de corrosión no deben tener
contacto eléctrico con nin"1n otro metal, por lo que
el 0orta
testi"o también es de 02*. Existe una Nor$a ASTM %&'' , que re"ula e indica cómo !acer esta medición de velocidad de corrosión, con el uso de estos testi"os. En estos +ac3s no se mane$a presiones superiores a la atmosférica y !ay que tener un buen control del u$o del a"ua de enfriamiento.
+ac3 *orrosimétrico
CARACTERISTICAS • • • • • • •
*onstruido ba$o las normas y especicaciones de 456E7. Liberación rápida de porta testi"o. +esistente a la corrosión. 8ablero de polietileno. *onstruido en 02*, *02*, !ierro ne"ro y acero inoxidable. *apacidad de !asta 9 testi"os. 2álvulas de entrada y salida.
Nor$a ASTM %&'' METODOS ESTANDAR DE PRUE(A DE )A CORROSI*IDAD EN AGUA EN )A AUSENCIA DE TRANS+ERENCIA DE CA)OR ,METODOS DE PÉRDIDA DE PESOEstos métodos de ensayo cubren la determinación de la corrosividad del a"ua mediante la evaluación de picaduras y midiendo la pérdida de peso de probetas de metal. Las picaduras es una forma de corrosión localizada- la pérdida de peso es una medida de la tasa de corrosión promedio. La tasa de corrosión de un metal sumer"ido en a"ua es una función de la tendencia del metal a corroer y es también una función de la tendencia del a"ua y los materiales que contiene para promover (o in!ibir) la corrosión.
METODO A TU(OS META)ICOS INTERNOS ,CUPONES O TESTIGOS6E8':' :E E;54<' 4- Emplea cupones planos metálicos, de forma rectan"ular que se montan en los tapones del tubo y estos son expuestos al a"ua que uye en las tuberas de metal municipal, de edicios y en los sistemas de a"ua industrial. La tendencia de un material a corroer se determina normalmente mediante la medición de su velocidad de corrosión y su comparación con las velocidades de corrosión de otros materiales en el mismo entorno. 0or el contrario, la corrosividad relativa del a"ua se puede determinar mediante la comparación de la velocidad de corrosión de un material en el a"ua con las tasas de corrosión del mismo material en otras a"uas. 8ales pruebas son 1tiles, por e$emplo, para la evaluación de los efectos de in!ibidores de corrosión sobre la corrosividad del a"ua. 4unque estos métodos de ensayo están destinados a determinar la corrosividad del a"ua, son i"ualmente 1tiles para determinar la corrosividad y la velocidad de corrosión de los materiales.
COMPOSICION DE )AS MUESTRAS Las muestras deberán ser similares en composición a las tuberas en el sistema en el que se realiza la prueba de corrosión.
RESUMEN DE) METODO DE ENSA.O ,ALos *upones son instalados en contacto con un c!orro de a"ua de refri"eración para una lon"itud medida de tiempo.
:espués de la eliminación del sistema, se examinan estos cupones, se limpian y se vuelven a pesar. Las caractersticas de corrosividad y ensuciamiento del a"ua se determinan a partir de la diferencia de peso, la profundidad y distribución de pozos, y el peso y las caractersticas de la materia extra%a en los cupones.
INTER+ERENCIAS •
•
•
•
• •
:esviación en la composición del metal o de preparación de la supercie de los cupones puede inuir en la precisión de los resultados. La presencia de diferentes metales en estrec!a proximidad con el cupón, (a menos de =9 mm (> pul"adas)), incluso si están aislados del cupón, constituye una fuente de error en los resultados. Las desviaciones en la velocidad y dirección del u$o más allá de los cupones pueden inuir en la precisión de los resultados. Los resultados son directamente comparables sólo para la temperatura del a"ua a la que está expuesta el cupón. Las "rietas, depósitos , o crecimientos bioló"icos pueden afectar Las "rietas, depósitos, o crecimientos bioló"icos pueden afectar la corrosividad local 0or lo tanto, los resultados deben interpretarse con precaución.
E/UIPOS Preparar los c!pones co$o se $!estra en la sección preparación de c!pones0 Arandela aislante 8ornillo y tuerca, /tilice para la $ación del cupón a la varilla fenólica.
Arandela aislante La arandela aislante tiene una funda que enca$a en el a"u$ero de cupón y alrededor del tornillo
*arilla +enolica /tilice una varilla de ?@Amm (9 pul".) de lon"itud y de base de ?> mm (B.@ pul") fuera del diámetro del exterior de la varilla fenolica, o equivalente, unido por un extremo a un tapón de tubo perforado, y que tiene una supercie plana y un a"u$ero en el otro extremo adecuado para la $ación del cupón.
P1enolic Rod ,*arilla +enolicaDisposición de las t!2er3as 8al como se ilustra en la "ura ?, para la instalación de los cupones. Esta disposición se !a modicado con el n de que el u$o pase sobre el extremo del soporte de los cupones primero en dos lu"ares y sobre la muestra primero en las otras dos ubicaciones.
INSTA)ACION DE )OS CUPONES DE CORROSION +IGURA 4
Esto le permite a uno determinar si la turbulencia proporcionada por los probadores de corrosión o los codos inuye en los resultados.
Pipe pl!g5 tapón del t!2o Plastic Co!pon 6older5 Portac!pones Pl7stico Cooling 8ater )ine5 )inea de ag!a de en9ria$iento Glo2e *al:e or Gate *al:e5 :al:!la de glo2o o :al:!la de co$p!erta To 2asin5 para la c!enca Co!pon5 C!pon REACTI*OS . MATERIA)ES
•
(enceno Sol!ción ;cido n3trico ("r sp ?.CA) con dos veces el volumen de a"ua. 4"re"ar AA.=@ " de dicromato de sodio (;aA*rA'= . DA') y disolver. :iluir la solución resultante a ?L.
PROCEDIMIENTO PARA PREPARAR E) CUPON DE CORROSION •
•
•
•
/tilice un tama%o de cupón de ?> por =9 por ?.9mm (B.@ por >.B por B.B9A@ pul"adas) para todos los metales, otras medidas son adecuadas, siempre que el área total sea de unos A@ mm A (C pul"), su principal requisito es mantener el área plana "rande en comparación con el área del borde. 8i$eras para cortar material metálico (a$ustar a las si"uientes dimensiones el cupón ?> por =@ mm F B.@ por >.B pul"adas). 8aladrar o perforar un a"u$ero de (B.B? pul"adas) @mm con su centro a aproximadamente a >mm de un extremo del cupón Guite todos los bordes alados utilizando una li$a, y quitar las rebabas del a"u$ero con un taladro de "ran tama%o.
•
•
Hdenticar n1meros o letras en el área de cupón por deba$o del oricio de monta$e. Limpieza de cupones de acero ino=ida2le- :esen"rasar con benceno, secar con un pa%o limpio y pasivar por inmersión en acido ntricoI solución dicromato de C> a C J* por ?@ o >B min en$ua"ar con a"ua, después con benceno, secar con un pa%o limpio, y almacenar en un desecador.
PROCEDIMIENTO
•
•
•
0ese las muestras limpias y secas en una balanza analtica de B,? m" de precisión. :espués de pesar, almacenar las muestras en un desecador !asta que estén listas para su uso. 5i se van a "uardar en un desecador es poco práctico, utilizar un método alternativo para proporcionar un ambiente libre de corrosión. Kuarde los cupones en sobres de plástico selladas o envuelto en pelcula plástica. /na el cupón a la varilla fenólica, utilizando una arandela aislante para evitar cualquier contacto del cupón con el con$unto de tornillo y tuerca (ver la Especicación 4 ?AB). 0ara mayor protección, coloque la muestra en el soporte con un tornillo y la tuerca de la misma composición de metal como el cupón. Hnstalar el soporte y el con$unto de cupón en una lnea adecuada o en una disposición de tubera como se muestra en la "ura. ? 4$ustar la velocidad del u$o de a"ua en la tubera de prueba a una velocidad que da una velocidad de u$o que corresponde al u$o normal en aquellas partes del sistema ba$o consideración principal. ;ormalmente, la velocidad de u$o estará en el ran"o de B,9 a ?, m (A a 9 pies) M s. *ompruebe y vuelva a a$ustar el u$o si es necesario para mantener la velocidad deseada. +etirar las muestras del sistema a intervalos ele"idos. :ado que la corrosión será alta al principio y lue"o puede caer a una tasa más ba$a, casi constante, por lo tanto se debe ele"ir dos series de tiempo. /se intervalos de tiempo cortos para la primera serie con el n de establecer la velocidad a la que se produce la pasividad. +emueva de tres a cuatro sets de cupones en intervalos recomendados de C a = das. /se lar"os intervalos de tiempo para la se"unda serie con el n de establecer la velocidad de corrosión en estado estacionario media. +emueva los primeros cupones después de un mes y los cupones restantes en intervalos de ? a > meses. 0rote"er el cupón si no se puede examinar, limpiar, y pesar inmediatamente después de removerlo del sistema. Envuelva los cupones cuidadosamente en una pelcula de plástico. El perodo de transición entre la extracción de las muestras y volver a
•
•
pesar debe reducirse al mnimo y, en nin"1n caso deberá exceder una semana. Examine la muestra y re"istre ya sea por foto"rafa o por una descripción, prestando atención a la cantidad y la naturaleza de cualquier depósito ad!erente. 5ometer un cupón (blanco) previamente pesado del mismo material, para el procedimiento de limpieza idéntico al usado para las muestras de ensayo. 0osteriormente se vuelve a pesar para determinar el factor de corrección en el blanco para ser aplicado a las pérdidas de peso en las muestras. +e"istre la apariencia del cupón limpio y pesado como se ilustra en la "ura A 7 0rote"ido (?) 7 6oderadamente prote"ido (A) 7 *on picaduras moderadas (>) 7 *on picaduras "raves (C)
blanco
?
A
>
C
COMPARACION DE )A APARIENCIA +ISICA DE) CUPON +IGURA % CA)CU)OS
•
Las tasas de corrosión son calculadas normalmente como promedio de penetración en milésimas de pul"ada por a%o o milmetros por a%o, asumiendo que el ataque localizado por picaduras no está presente y que la corrosión es "eneral.
CA)CU)O DE )A *E)OCIDAD DE CORROSION •
0ara calcular la velocidad de corrosión (factor de corrosión) en milésimas de pul"ada por a%o, para cada cupón, utilizar la ecuación ?2elocidad de corrosión AA.> W / (dat) W = peso perdido en mg d= densidad del metal en g/cm3 a= área expuesta del cupón en in 2 t= tiempo, días. In = pulgada, pul, pulg 0ara calcular la velocidad de corrosión en micrómetros por a%o para cada cupón, utilizar la ecuación A2elocidad de corrosión >9@B W / (dat) W = peso perdido en mg d= densidad del metal en g/cm3 a= área expuesta del cupón en cm2 t= tiempo, días.
PESOS ESPECI+ICOS DE DI*EROS MATERIA)ES EN g>c$? )atón esta@ado '04 Co2re '0B )atón a$arillo '0% Al!$inio %0 Acero 2a"o en car2ono 0' Plo$o 440? INTERPRETACION DE RESU)TADOS Hnterpretación de los resultados 5e debe reconocer que las si"uientes desviaciones entre los cupones y el material correspondiente de construcción pueden conducir a las si"uientes interpretaciones erróneas-
Las desviaciones en la composición o la preparación de la supercie, Las desviaciones en la velocidad y dirección del u$o Las desviaciones en las "rietas, depósitos, o crecimientos bioló"icos
PRECISION • •
•
La precisión es una función de cada sistema individual. Esta es una prueba tipo comparativo, por lo tanto la precisión no puede ser evaluada. Day muc!as variables, tales como la velocidad, temperatura, calidad del a"ua, y la presencia de otros metales que pueden inuir en la velocidad de corrosión de los cupones o testi"os. 4demás, la composición del metal de ensayo y las diferentes formas de corrosión que pueden ocurrir tal como la corrosión "eneral, por picaduras y de tipo microbioló"ico, puede afectar los resultados de forma apreciable.
