Tipos de corrosión en tuberías metálicas y medidas para protegerlas

PROMETAL® | 28 de enero, 2022

Indudablemente, del buen estado de los diferentes tipos de tuberías metálicas depende no sólo la productividad del sector industrial, sino el bienestar de la sociedad en general ya que a través de ellas fluye agua, hidrocarburos, sustancias químicas y otros recursos y materiales que el país necesita para funcionar.

 

Sin embargo, la corrosión de tuberías es un problema constante que aqueja a estos activos y las fallas que genera pueden ser muy costosas. Por ejemplo, según un estudio de G2MT Laboratories, en los Estados Unidos las pérdidas directas e indirectas en materiales y equipo asociadas con este fenómeno superan el billón de dólares.

 

En este artículo revisamos los tipos de corrosión de tuberías, sus características principales y algunos consejos asociados con la aplicación de recubrimientos y pinturas para metal que ayudan a prevenirlos.

 

Corrosión de tuberías: definición

 

De acuerdo con Corrosionpedia, la corrosión de tuberías consiste en el deterioro del material de que están hechos los tubos metálicos y sistemas relacionados, derivado de su interacción con las condiciones ambientales.

 

Este proceso de degradación natural y gradual se debe a reacciones electroquímicas complejas entre el material de las tuberías y un electrolito que se introduce al sistema, y ocurre tanto al interior como en las superficies exteriores.

 

El principio básico detrás de la corrosión de tuberías es la reacción anódica-catódica, que es una forma de oxidación-reducción. En la etapa anódica (fase de oxidación), el metal oxidado libera electrones que viajan a través del metal del ánodo al cátodo (como la electricidad que viaja por un alambre), donde reaccionan con el agua, oxígeno disuelto y/o iones del hidrógeno, generando residuos y completando la etapa catódica (fase de reducción).

 

corrosion-reaccion-anodica-catodicaFuente: Sialex Ring.

 

En tuberías de acero, por ejemplo, el hierro es vulnerable la oxidación por exposición a la humedad y al oxígeno en el aire, lo cual da lugar a la formación de óxido ferroso.

 

Otros agentes que fomentan las reacciones electroquímicas que dan origen a la corrosión de tuberías son: las temperaturas altas (de operación y del clima), la salinidad (en ambientes marinos) y la contaminación industrial.

 

Los materiales metálicos más susceptibles a la corrosión de tuberías son: cobre, aluminio, hierro fundido, acero al carbono, acero inoxidable y aleaciones de acero. Al mismo tiempo, algunos materiales no metálicos en accesorios y conexiones de tuberías, soldaduras y recubrimientos pueden verse afectados.

 

Tipos de corrosión de tuberías y medidas de prevención

 

  1. Corrosión atmosférica

 

Es el tipo más común de corrosión y se caracteriza por propagarse uniformemente a través de las superficies expuestas. Por ende, es la corrosión que mayores daños provoca en los sistemas de tuberías metálicas.

 

Figure-2-2-Uniform-Corrosion-10Foto: Naseer Alhaboubi (ResearchGate).

 

Se produce debido a la acción de agentes corrosivos presentes en la atmósfera como el oxígeno, el dióxido de carbono, el vapor de agua y compuestos de azufre y cloro.

 

Los métodos más utilizados para mitigar la corrosión atmosférica incluyen el uso de inhibidores de corrosión, protección catódica y recubrimientos especializados.

 

  1. Corrosión por picadura (pitting)

 

Como su nombre lo indica, consiste en pequeñas picaduras o agujeros que se esparcen por la superficie de la tubería metálica, normalmente en áreas donde no se aplicó un recubrimiento o que están expuesta a concentraciones elevadas de sustancias químicas agresivas como cloruros (la oxidación del metal responde a una acidez localizada y mantenida por la separación espacial de semi-reacciones catódicas y anódicas).

 

corrosion-pittingFoto: G2MT Labs.

 

Para mitigar la corrosión por picadura se puede implementar un control del pH de las sustancias que transporta la tubería, así como aplicar protección catódica o anódica.

 

  1. Corrosión galvánica

 

Tambien conocida como corrosión bimetálica o por contacto, se produce cuando la unión de dos piezas de metal distintas y con potenciales electroquímicos diferentes se expone a un fluido electrolítico o solución conductiva (por ejemplo, la humedad salina de un ambiente marino).

 

En este escenario, reacción electroquímica fluye a través del electrolito hacia el metal más noble. Por ejemplo, en una unión roscada entre acero y aluminio, el aluminio se corroerá drásticamente.

 

corrosion-galvanica-cobre-acero

Foto: Manuel Capdevila (Wikimedia Commons, CC BY 3.0).

 

Para mitigar esta corrosión se recomienda evitar las uniones roscadas entre materiales muy alejados en la serie galvánica, colocar un aislante que evite que ambos materiales estén en contacto directo o aplicar pinturas para metal en un programa de mantenimiento continuo.

 

  1. Corrosión por fisuras (crevice)

 

En este tipo de corrosión, el proceso de reducción de la oxidación electroquímica se genera en el área adyacente a pequeñas cavidades, huecos o fisuras entre dos metales soldados o sellados.

 

Por ejemplo, cuando los cloruros se concentran en la grieta o fisura, ésta actúa como el ánodo de la reacción electroquímica. La geometría de la grieta, la composición de los materiales de tuberías y soldaduras, y las condiciones ambientales también influyen en este proceso.

 

corrosion-por-fisuras

Foto: Ing. Mariela Medina (LinkedIn).

 

Para mitigar la corrosión por fisuras se pueden cerrar las fisuras con soldadura continua, utilizar materiales no-absorbentes o pinturas para metal que prevengan la humedad, o rediseñar el equipo o componente defectuoso para remover las grietas.

 

  1. Corrosión microbiológica (MIC)

 

También llamada biocorrosión o microbiologically influenced corrosion (MIC), se produce cuando bacterias aeróbicas o anaeróbicas actúan como aceleradores del proceso corrosivo. Por ejemplo, las bacterias sulfato-reductoras (SRB) están asociadas a la mayoría de los casos de corrosión de tuberías de acero sumergidas en entornos marinos.

 

corrosion-micFoto: Applied and Environmental Microbiology.

 

Para prevenir la MIC se deben hacer operaciones regulares de limpieza de las tuberías expuestas a niveles elevados de sulfatos, utilizar tratamientos químicos o pinturas para metal que contengan sales inhibidoras de bacterias.

 

Como ves, la corrosión de tuberías es un proceso complejo y en el que deben de estudiarse cuidadosamente los materiales, los fluidos del proceso y a las condiciones ambientales para poder aplicar tratamientos y mantenimientos preventivos adecuados.

 

Una forma de garantizar un mayor retorno de inversión de estas soluciones y prolongar la vida útil de ductos y tubos metálicos, es utilizar sistemas de recubrimientos industriales con protección anticorrosiva para entornos exigentes.

 

Por ejemplo, la línea PROMETAL® para tuberías expuesta a altas temperaturas protege las superficies expuestas a temperaturas desde 260 ºC hasta 550 °C de forma continua, y pueden combinarse con primarios de zinc para añadir protección catódica ante ambientes agresivos (tipo industrial o marino).

 

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Foto de portada: Tama66 vía Pixnio.

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