Corrosión por gas: definición, características y formas de resolver el problema

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Muchas industrias y construcciones utilizan métodos tecnológicos que involucran mezclas de gases. Esto puede ser, por ejemplo, el procesamiento de piezas bajo quemadores de propano o la formación de entornos protectores durante la soldadura para aislar la pieza de trabajo del oxígeno. Bajo ciertas condiciones, tales procesos pueden provocar corrosión por gas, en particular, a temperatura o presión elevadas. Aumenta la actividad química, lo que afecta negativamente la estructura de los metales y aleaciones. Por lo tanto, se están desarrollando medios especiales para prevenir tales fenómenos y combatir los rastros resultantes de corrosión de este tipo.

Determinación de la corrosión por gas

Este tipo de daño por corrosión es una deformación química de la superficie de los metales a alta temperatura. Típicamente, tales fenómenos se encuentran en las industrias metalúrgica, petroquímica y química. APor ejemplo, la corrosión puede ocurrir durante la producción de ácido sulfúrico, durante la síntesis de amoníaco y la formación de cloruro de hidrógeno. Además, la corrosión por gas de los metales es un proceso de reacción oxidativa que ocurre en condiciones con un cierto coeficiente de humedad en el aire circundante. Sin embargo, no todos los gases pueden provocar corrosión. Las mezclas más activas a este respecto son los óxidos de nitrógeno, el dióxido de azufre, el oxígeno, el hidrógeno y los halógenos. En cuanto a los objetos de destrucción, barras de refuerzo de hornos y calderas, redes de tuberías, superficies de turbinas de gas, elementos de motores de combustión interna y aleaciones que se someten a tratamiento térmico en metalurgia.

Características del proceso

En la primera etapa de la reacción, los átomos de oxígeno se absorben químicamente en la superficie del metal. Es en los detalles de la interacción del oxígeno con el metal donde radica la característica principal de esta corrosión. El hecho es que la reacción tiene el carácter de interacción iónica y esto la distingue de los procesos químicos típicos en dióxido. El enlace es más fuerte porque los átomos de oxígeno se ven afectados por el campo de los átomos metálicos subyacentes. Además, tienen lugar procesos de adsorción de oxígeno y, en condiciones de estabilidad termodinámica, la capa de quimisorción se transforma rápidamente en una película de óxido. En última instancia, la corrosión por gas puede formar sales, sulfuros y óxidos en la superficie del metal. La intensidad de los procesos de daño por corrosión está influenciada por las propiedades del agente oxidante (medio gaseoso),parámetros microclimáticos (temperatura, presión y humedad), así como el estado actual del propio objeto de reacción química.

Protección contra la corrosión por gas mediante aleación

Uno de los métodos más comunes para proteger el metal de todo tipo de procesos corrosivos. Este método se basa en cambiar las propiedades de la estructura de un metal corroído. En sí, la aleación implica la modificación de la aleación mediante la introducción de componentes que provocan la pasivación de su estructura. En particular, se pueden usar tungsteno, níquel, cromo, etc.. Especialmente para la protección anticorrosión de gas, se usan elementos que aumentan la resistencia al calor y la resistencia al calor del metal. El proceso de aleación se puede llevar a cabo tanto aplicando recubrimientos especiales como sumergiendo la pieza de trabajo en la fase gaseosa de la modificación de componentes. En ambos casos, aumenta la resistencia del metal a los procesos oxidativos. Por ejemplo, para reducir a la mitad la tasa de oxidación de una pieza de hierro a 900 °C, es necesario alearla con una aleación de grado A1 del 3,5 %, y para una reducción cuádruple, con un modificador A1 del 5,5 %.

Atmósfera protectora como medio para combatir la corrosión

Otra técnica para proteger piezas brutas de metal y aleaciones del daño por corrosión como resultado de la oxidación del gas. Las atmósferas protectoras pueden estar formadas por medios de argón, nitrógeno y carbono. Se utilizan mezclas de gases específicas para cada metal. Por ejemplo, el hierro fundido está protegido por argón ocompuestos de dióxido de carbono, y el acero interactúa bien con el hidrógeno y el nitrógeno. En el mantenimiento de tuberías principales, este tipo de protección se utiliza principalmente cuando se realizan actividades de soldadura de montaje. En un modo de operación constante, la protección eléctrica de las redes de gas contra la corrosión se usa con mayor frecuencia, que técnicamente se realiza mediante semiconductores con circuitos de cable. Este es un tipo de carcasa anticorrosión electroquímica, que incluye elementos de protección galvánica protectora de ánodos en la estructura.

Uso de recubrimientos anticorrosivos resistentes al calor

Este método también consiste en reducir la velocidad del proceso de corrosión, pero a expensas de recubrimientos especiales resistentes al calor. Una técnica comúnmente utilizada para aplicar capas de difusión térmica de hierro y aluminio se conoce como termocromización. El procesamiento cerámico-metal de piezas y estructuras metálicas también proporciona una protección eficaz. Las ventajas de tal protección contra la corrosión por gas incluyen no solo un recubrimiento térmico y mecánico confiable, sino también la posibilidad de una modificación flexible de las propiedades fisicoquímicas de la carcasa. Tanto los óxidos refractarios como los componentes metálicos como el molibdeno y el tungsteno se pueden utilizar como parte de la capa funcional.

Conclusión

Los especialistas participan en la organización del control de la protección anticorrosión, desarrollando y aprobando proyectos para objetos específicos. En Rusia, JSC Mosgaz es uno de los departamentos más grandes para la protección de redes de gas contra la corrosión. Empleadosde esta estructura se dedican al servicio de las instalaciones de gas, manteniendo el estado óptimo de la infraestructura de trabajo. En particular, la organización realiza trabajos como la instalación de instalaciones de protección electroquímica, la evaluación del peligro de los gasoductos subterráneos, el análisis de la intensidad de la corrosividad de los materiales, etc. Para la mayor parte del trabajo, se utilizan equipos metrológicos modernos para examinar de forma precisa y exhaustiva los objetos de destino en busca de corrosión por parte de ella.