MEDICIÒN DE LOS FACTORES DE CORROSIÒN ATMOSFÈRICA

Varios métodos han sido desarrollados para medir muchos de los factores que influyen en la corrosión atmosférica. La cantidad y composición de los contaminantes en la atmósfera, la cantidad recogida en superficies bajo una variedad de condiciones, y la variación de éstos con el tiempo se han determinado. Temperatura, humedad relativa, dirección y velocidad del viento, la radiación solar, y la cantidad de lluvia se registran fácilmente. No es tan fácil de determinar son tiempo de humectación (TOW) vivienda, y la cantidad de dióxido de azufre y la contaminación de cloruro. Sin embargo, los métodos para estas determinaciones se han desarrollado y están en uso en varias estaciones de prueba. Mediante el control de estos factores y relacionándolos con las tasas de corrosión, una mejor comprensión de la corrosión atmosférica puede ser obtenida.

Tiempo de Humedad

TOW es un parámetro estimado basado en la longitud de tiempo cuando la humedad relativa es mayor que 80% a una temperatura mayor que 0 ^{o C.} Puede expresarse como las horas o días por año o el porcentaje anual de tiempo.

Un método para medir el TOW ha sido desarrollado por Sereda y se correlacionó con las velocidades de corrosión encontrados en el ambiente . Los elementos sensores de humedad en este sensor son fabricados por galvanoplastia y el grabado selectivo de películas delgadas de ánodo adecuado (cobre) y el cátodo (oro) los materiales en un patrón entrelazado en un sustrato no conductor delgada como se muestra en la siguiente figura. Cuando la humedad se condensa en el sensor que activa la célula, produciendo un pequeño voltaje (0 a 100 mV) a través de una resistencia de 107 W.

Elementos de detección finas se prefieren a fin de evitar que influye en la temperatura de la superficie en cualquier medida. Aunque un sensor construido usando unabase de poliéster reforzado con vidrio grueso 1,5 mm se ha encontrado que es satisfactorio sobre las superficies de plástico, esto no será el caso con el mismo elemento de detección sobre una superficie de metal con una conductividad térmica alta. Para las superficies de metal, el elemento de detección debe ser sensiblemente más delgado. Epoxi productos de respaldo sensor comerciales de espesor de 1,5 mm, o menos, son adecuados para este propósito.

Contaminantes

El dióxido de azufre se mide generalmente en términos de su concentración en el aire en unidades de mg m ^-3. Métodos precisos están disponibles para monitorizar continuamente la cantidad de dióxido de azufre en un volumen dado de aire. Sin embargo, esto es sólo indirectamente relacionado con el efecto del dióxido de azufre sobre la corrosión ya que sólo la cantidad real de dióxido de azufre o trióxido de azufre hidratado depositado sobre superficies de metal es importante.

Puesto que es el SO2 depositado sobre la superficie del metal que afecta a la corrosión, es también a menudo se mide en términos de velocidad de deposición sobre la superficie en unidades de mg / m2 / día. Los niveles de contaminación también pueden ser medidos en términos de la concentración del sulfato disuelto en el agua de lluvia. La colección de dióxido de azufre por el método del cilindro peróxido de plomo ha sido empleado y parece que se correlaciona con las tasas de corrosión cuando se combina con el TOW.

Airborne Cloruros

Airborne salinidad se refiere al contenido de sal gaseoso y suspendido en la atmósfera. Se mide por la concentración en el aire en unidades de g / m3. Puesto que es la sal que se deposita sobre la superficie del metal que afecta a la corrosión, a menudo se mide en términos de tasa de deposición en unidades de mg / m2 / día. Los niveles de cloruro también pueden ser medidos en términos de la concentración de la sal disuelta en el agua de lluvia.

Un número de métodos han sido empleados para la determinación de la contaminación de la atmósfera por cloruros transportados de aerosol, por ejemplo, sal de mar y sales de deshielo de carreteras. El 'método húmedo vela,' por ejemplo, es relativamente simple, pero tiene la desventaja de que además contiene partículas de sal seca que podrían no ser depositado lo contrario.

La mecha se mantiene húmedo utilizando un depósito de agua o solución de glicol / agua 40%. Las partículas de sal o rociado están atrapados por la mecha mojada y retenidos. A intervalos, se hace una determinación cuantitativa del cloruro de recogida por la mecha y una nueva mecha está expuesta.

En realidad, el método de la vela en húmedo da una indicación de la salinidad de la atmósfera en lugar de la contaminación de las superficies metálicas expuestas. La técnica se considera para medir la cantidad total de cloruro de llegar a una superficie vertical y sus resultados pueden no ser verdaderamente significativo para las estimaciones de corrosividad.

Corrosividad Atmosférica

La forma más simple de la medición directa la corrosión atmosférica es por exposiciones de cupones. Con posterioridad a su exposición, los cupones pueden ser sometidos a mediciones de pérdida de peso, la densidad de boxes y mediciones de profundidad y con otros tipos de examen. Los paneles planos expuestos en bastidores de exposición son un dispositivo de tipo cupón común para las mediciones de corrosividad atmosférica. Varias otras configuraciones de muestras se han utilizado, incluyendo estresados ​​especímenes U-bend o C-anillo de corrosión bajo tensión (SCC) estudios. El principal atractivo de espalda asociado con las mediciones de descuento convencionales es que los tiempos de exposición muy largos suelen ser necesarios para obtener datos significativos, aunque en una escala relativa. No es raro que estos programas se ejecuten durante 20 años o más.

Algunas variaciones de las muestras básicas de descuento pueden proporcionar evaluaciones del material / corrosividad rápidos. La bobina helicoidal adoptada en la metodología ISO 9226 es una alta área de superficie / peso relación de cupón que da una mayor sensibilidad que los cupones de panel del mismo material. El uso de muestras bimetálicas en el que un alambre helicoidal se enrolla alrededor de un perno roscado grueso puede proporcionar una sensibilidad adicional y constituye la base del cupón CLIMAT para Clasificar Industrial y ambientes marinos.

Una norma ASTM describe la construcción de cupones CLIMAT. De acuerdo con esta norma cupones CLIMAT se pueden hacer de 1100 el aluminio (UNS A91100) alambre envuelto alrededor de varillas roscadas de nailon, 1010 acero dulce (UNS G10100 o G10080), y cobre CA110 (UNS C11000) [13]. La pérdida de masa de alambre de aluminio después de noventa días de exposición se considera que es una indicación de corrosividad atmosférica. Sin embargo, la corrosividad relativa de atmósferas podría ser bastante diferente para las diversas combinaciones de materiales.

El alambre de aluminio en los pernos de cobre se ha encontrado por muchos como el más sensible de los tres mecanismos propuestos en el estándar ASTM.Aunque esta disposición es el más sensible, el uso de cupones por triplicado en un solo soporte ofrece además la indicación de la reproducibilidad de las mediciones.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CORROSIÒN ATMOSFÈRICA

El factor más importante en la corrosión atmosférica, la contaminación primordial o falta de ella, es la humedad, ya sea en forma de lluvia, rocío, condensación, o alta humedad relativa (HR). En ausencia de humedad, la mayoría de los contaminantes tendrían poco o ningún efecto corrosivo.

La lluvia también puede tener un efecto beneficioso en el lavado de distancia contaminantes atmosféricos que se han asentado en las superficies de exposición. Este efecto ha sido particularmente notable en ambientes marinos. Por otro lado, si la lluvia se acumula en los bolsillos o grietas, puede acelerar la corrosión mediante el suministro continuo de humedad en tales àreas.

Rocío y la condensación son indeseables desde el punto de vista de corrosión si no se acompaña de un lavado lluvias frecuentes que diluye o elimina la contaminación. Una película de rocío, saturada con sal de mar o sulfatos ácidos, cloruros de ácido y de un ambiente industrial proporciona un electrolito agresivo para la promoción de la corrosión. Además, en los trópicos húmedos donde aparece la condensación nocturna en muchas superficies, la película de humedad estancada o bien se vuelve alcalina de reacción con las superficies de metal, o recoge el dióxido de carbono y se vuelve agresivo como un ácido diluido.

La temperatura juega un papel importante en la corrosión atmosférica de dos maneras. En primer lugar, es el aumento en la actividad normal de la corrosión que puede doblar teóricamente para cada aumento de diez grados en la temperatura. En segundo lugar, un efecto poco reconocido es el retraso de la temperatura de objetos metálicos, debido a su capacidad de calor, detrás de los cambios en la temperatura ambiente.

A medida que la temperatura ambiente desciende durante la noche, superficies metálicas tienden a permanecer más caliente que el aire húmedo que les rodea y no empiezan a recoger la condensación hasta que se alcance algún tiempo después de que el punto de rocío. Cuando la temperatura empieza a subir en el aire circundante, la temperatura del retraso de las estructuras metálicas tenderá a hacer que actúan como condensadores, el mantenimiento de una película de humedad en sus superficies.

El período de la humedad es a menudo mucho más tiempo que el tiempo que el aire ambiente está en o por debajo del punto de rocío y varía con el espesor de la sección de la estructura de metal, las corrientes de aire, humedad relativa, y de la radiación directa del sol.

Temperatura de Ciclismo ha producido una severa corrosión en objetos de metal en los trópicos, en los almacenes sin calefacción, y en herramientas de metal u otros objetos almacenados en bolsas de plástico. Desde el punto de una atmósfera de rocío indica la condición de equilibrio de la condensación y la evaporación de una superficie, es recomendable mantener la temperatura de un 10 a un ¹⁵ o C por encima del punto de rocío para asegurarse de que no hay corrosión se producirá por condensación sobre una superficie que podría ser más frío que el entorno ambiental.

Humedad relativa (RH)

RH se define como la relación de la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera a la cantidad de saturación a una temperatura dada, y se expresa como%.Un requisito fundamental para los procesos de corrosión atmosférica es la presencia de un electrolito de película delgada que puede formar sobre superficies metálicas cuando se expone a un nivel crítico de humedad. Mientras que esta película es casi invisible, los contaminantes corrosivos que contiene son conocidos para llegar a concentraciones relativamente altas, especialmente en condiciones de humectación y secado alternos.

El nivel de humedad crítica es una variable que depende de la naturaleza del material de la corrosión, la tendencia de los productos de corrosión y depósitos superficiales para absorber la humedad, y la presencia de contaminantes atmosféricos. Se ha demostrado que, por ejemplo, este nivel de humedad crítica es del 60% para el hierro si el ambiente es libre de contaminantes. En presencia de electrolitos de película delgada, corrosión procede atmosféricos por anódica equilibrado y reacciones catódicas.

Los ambientes marinos tienen típicamente una alta humedad relativa por ciento (% RH), así como los aerosoles ricos sal. Los estudios han encontrado que el espesor de la capa adsorbida de agua sobre una superficie de zinc aumenta con% de humedad relativa y que las tasas de corrosión aumenta con el espesor de la capa adsorbida. También parece haber un espesor finito de la capa de agua que al ser excedido, puede limitar la reacción de corrosión debido a la difusión de oxígeno limitado. Sin embargo, cuando las superficies metálicas se contaminan con sales higroscópicas su superficie puede ser humedecida a menor% de humedad relativa. La presencia de cloruro de magnesio _(MgCl2) sobre una superficie metálica puede hacer que una superficie aparentemente en húmedo a 34% RH mientras que el cloruro de sodio (NaCl) en la misma superficie requiere 77% RH para crear el mismo efecto.

La deposición de partículas de aerosol

El comportamiento de las partículas de aerosol en ambientes al aire libre se puede explicar mediante la invocación de las leyes que rigen su formación, el movimiento y captura. Estas partículas están presentes en toda la capa límite planetaria y sus concentraciones dependen de una multitud de factores, incluyendo la ubicación, hora del día o del año, condiciones atmosféricas, la presencia de fuentes locales, la altitud y la velocidad del viento. Las mayores concentraciones se encuentran generalmente en las zonas urbanas, llegando hasta los 108 y 109 partículas por cm cubo, con el tamaño de las partículas que van desde alrededor de 100 micras a unos pocos nm. Tamaño normalmente se utiliza para clasificar aerosol, ya que es la propiedad más fácilmente medido y otras propiedades se puede deducir de información. La fracción de masa más alta de partículas en un aerosol se caracteriza por partículas que tienen un diámetro en el intervalo de 8 micras a 80 micras.Algunos estudios también han indicado que existe una fuerte correlación entre la velocidad del viento y la deposición y la captura de los aerosoles. En un estudio de los vientos salinos en España como se encontró una muy buena correlación entre las tasas de deposición de cloruro y velocidades del viento por encima de un umbral de 3 ^ms -1 o 11 kilometros h ^-1.

Los aerosoles o bien pueden ser producidos por eyección a la atmósfera, o por procesos físicos y químicos dentro de la atmósfera (llamada la producción de aerosoles primaria y secundaria respectivamente). Ejemplos de aerosoles primarios son la espuma del mar y polvo soplado viento. Aerosoles secundarios se producen a menudo por los gases atmosféricos y que reaccionan de condensación, o mediante refrigeración por condensación de vapor (gas a la conversión de las partículas). Una vez que un aerosol se suspende en la atmósfera, puede ser alterado, eliminado o destruido. No puede permanecer en la atmósfera de manera indefinida, y vidas medias son del orden de unos pocos días a una semana.

El tiempo de vida de cualquier partícula en particular depende de su tamaño y ubicación. Los estudios de la migración de los aerosoles en el interior de una costa de mar han demostrado que normalmente la mayoría de las partículas de aerosol se depositan cerca de la costa (típicamente 400 a 600 m) y se componen de partículas grandes (> diámetro 10μm), que tienen una residencia corto tiempo y son controladas principalmente por las fuerzas gravitacionales. Los aerosoles que se forman también tienen masa y están sujetas a la influencia de la gravedad, la resistencia al viento, gotita seca y salida, y las posibilidades de incidencia sobre una superficie sólida, a medida que avanzan hacia el interior.

Contaminantes

El dióxido de azufre (SO2), que es el producto gaseoso de la combustión de combustibles que contienen azufre tal como el carbón, combustible diesel, gasolina y gas natural, ha sido identificado como uno de los contaminantes atmosféricos más importantes que contribuyen a la corrosión de los metales.

Menos reconocido como promotores de la corrosión, son los óxidos de nitrógeno _(NO x), que también son productos de la combustión. Una fuente importante de_NOx en las zonas urbanas son los gases de escape de los vehículos. El dióxido de azufre, _NOx y partículas de aerosol en el aire puede reaccionar con la humedad y la luz UV para formar nuevas sustancias químicas que pueden ser transportados en forma de aerosoles.

 

CLASIFICACIÒN DE LA CORROSIÒN ATMOSFÈRICA

a) Corrosión seca. Se produce en los metales que tienen una energía libre de formación de óxidos negativa.






b) Corrosión húmeda. Requiere de la humedad atmosférica, y aumenta cuando la humedad excede de un valor crítico, frecuentemente por encima del 70%.

 
c) Corrosión por mojado. Se origina cuando se expone el metal a la lluvia o a otras fuentes de agua.
  

VIDEO SOBRE CORROSIÒN ATMOSFÈRICA

corrosividad atmosfèrica

 

De todas las formas de corrosión, la Atmosférica es la que produce mayor cantidad de daños en el material y en mayor proporción. Grandes cantidades de metal de automóviles, puentes o edificios están expuestas a la atmósfera y por lo mismo se ven atacados por oxígeno y agua. La severidad de esta clase de corrosión se incrementa cuando la sal, los compuestos de sulfuro y otros contaminantes atmosféricos están presentes. Para hablar de esta clase de corrosión es mejor dividirla según ambientes. Los ambientes atmosféricos son los siguientes:

Industriales

Son los que contienen compuestos sulfurosos, nitrosos y otros agentes ácidos que pueden promover la corrosión de los metales. En adición, los ambientes industriales contienen una gran cantidad de partículas aerotransportadas, lo que produce un aumento en la corrosión.

Marinos

Esta clase de ambientes se caracterizan por la presentia de cloridro, un ión particularmente perjudicial que favorece la corrosión de muchos sistemas metálicos.

 

Rurales

En estos ambientes se produce la menor clase de corrosión atmosférica, caracterizada por bajos niveles de compuestos ácidos y otras especies agresivas.

Existen factores que influencian la corrosión atmosférica. Ellos son la Temperatura, la Presencia de Contaminantes en el Ambiente y la Humedad