Cómo influyen los factores ambientales en los índices de corrosión de tuberías y metales en las estructuras costeras

EE.UU. alberga un litoral total de 12.383 millas y alrededor de 88.633 millas de costa. Se trata de un territorio enorme en el que las empresas de todo tipo, desde el transporte marítimo hasta el desarrollo energético, intentan racionalizar sus operaciones.

Aunque tener vistas a la playa y acceso a los recursos operativos necesarios es crucial para mantener un negocio, la costa puede ser uno de los entornos más desafiantes para su infraestructura. Garantizar la longevidad de sus tuberías y estructuras metálicas requiere una cuidadosa consideración de la sal, la humedad, las fluctuaciones de temperatura, la actividad biológica y mucho más.

Sin ingenieros a su lado que puedan implementar la protección catódica diseño y otras estrategias de prevención para mitigar el riesgo del funcionamiento costero, se encontrará con costosas reparaciones y tiempos de inactividad. Es útil comprender los mecanismos que subyacen a la corrosión en cualquier entorno costero antes de decidirse a proteger la construcción de un puente, instalar más tuberías o despejar una plataforma en alta mar para la producción.

Comprender la corrosión en los entornos costeros

Lo más probable es que si tiene algún negocio, empresa industrial o comercial en la costa, ya sepa de primera mano lo que es la corrosión. Se trata de la reacción química o electroquímica entre el metal y el entorno que lo rodea. Cuanto más tiempo dure la corrosión, mayor será el riesgo de degradación del material.

Si consideramos las zonas costeras del mundo, es probable que la corrosión se acelere. Normalmente, esto se debe a la alta concentración de sal, pero la exposición persistente a la humedad de cualquier masa de agua también lo hará.

La corrosión puede comprometer y comprometerá la integridad estructural de cualquier tubería y componente metálico que tenga en su propiedad. El resultado es un aumento de las fugas, colapsos y fallos estructurales.

Tipos de corrosión que afectan a las infraestructuras costeras

La corrosión afecta a una amplia gama de metales. Contratar asesores en protección catódica le ayuda a seleccionar los metales más adecuados para sus distintas necesidades. Sin embargo, no toda la corrosión es igual. Algunas de las más comunes incluyen:

• Corrosión uniforme: Cuando su metal experimenta una pérdida uniforme (a menudo generalizada) de material en toda su superficie debido a una exposición prolongada.
• Corrosión galvánica: Cuando dos metales diferentes entran en contacto con una solución conductora (como el agua de mar), se acelera la pérdida de material.
• Corrosión por picaduras: Típicamente un ataque focalizado en el que se encuentran pequeños agujeros en un segmento de metal, normalmente desencadenado por un cambio en los iones de cloruro debido a la exposición al agua de mar.
• Corrosión en grietas: Cualquier agua estancada atrapada en un espacio estrecho promoverá reacciones químicas agresivas.
• Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC): Cuando la tensión de tracción en su estructura se combina con un entorno corrosivo y causa estragos en sus materiales.

Con tantos y tan variados métodos de corrosión, muchas empresas recurren a expertos y profesionales diseño de protección catódica para reducir las posibilidades de oxidación del metal redirigiendo las corrientes eléctricas lejos de cualquier infraestructura potencialmente vulnerable.

Factores ambientales comunes que influyen en los índices de corrosión

Antes de repasar una lista rápida de factores ambientales comunes que influirán en los índices de corrosión, asegúrese de que sabe que no hay una respuesta rápida a lo que está ocurriendo en su ubicación. Se necesita un poco de investigación y un ojo experimentado para descubrir las causas subyacentes de sus problemas. Dicho esto, aquí tiene la lista:

01 | Exposición a la sal y al cloruro

La sal del agua de mar y las partículas suspendidas en el aire alrededor de las propiedades costeras 100% aumentarán el índice de corrosión. Estas regiones geográficas tienen más iones de cloruro que penetran en los revestimientos metálicos protectores. Con el tiempo, eso altera las capas pasivas de óxido, impidiendo la oxidación y provocando directamente picaduras profundas y la debilidad de sus estructuras.

02 | Humedad

No tiene por qué estar disfrutando de una ubicación próxima a la costa de Florida para experimentar la corrosión. En cualquier lugar donde haya mayores niveles de humedad, acabará con una capa constante de humedad en sus superficies metálicas. A diferencia de los lugares más secos, usted nunca tiene la oportunidad de secar completamente su estructura, lo que significa que están constantemente expuestas a elementos corrosivos.

03 | Fluctuaciones de temperatura

A los climas costeros les encantan los cambios extremos de temperatura. Las tormentas de lluvia vespertinas, los vientos más fuertes y los cambios estacionales exacerban la corrosión en las tuberías y los componentes metálicos. Eso provocará dilataciones y contracciones térmicas, induciendo más puntos de tensión que debilitan sus estructuras cuando están expuestas a factores ambientales prolongados.

04 | Disponibilidad de oxígeno

Esta advertencia corrosiva es un poco singular. Colocar sus operaciones en un entorno rico en oxígeno acelerará la oxidación del metal. Piense en estructuras sumergidas o parcialmente sumergidas. La aireación alrededor de estas estructuras hace que la corrosión se concentre en zonas específicas. Por eso se encuentran más problemas en las secciones de la línea de flotación.

05 | Niveles de pH y composición del suelo

Las condiciones del suelo varían en la costa. Los índices de corrosión cambian debido a los distintos niveles de acidez, alcalinidad y contaminación del suelo. Un diseño especializado de protección catódica es esencial para prolongar la vida útil de sus estructuras metálicas.

06 | Actividad biológica y corrosión por influencia microbiológica (MIC)

A los microorganismos les encanta la costa tanto como a los jubilados. Los microorganismos (como las bacterias sulfato-reductoras) prosperan en cualquier espacio privado de oxígeno. Generan sulfuro de hidrógeno, que reacciona con el metal y provoca pérdidas de material.

07 | Viento y patrones meteorológicos

No tienes que estar en lo cierto en todo momento. agua para corrosión. Los fuertes vientos transportan salpicaduras de sal y partículas abrasivas hasta las tuberías y estructuras metálicas, incluso a varios kilómetros de distancia. Con el tiempo, esos vientos, huracanes y tormentas tropicales aumentan la probabilidad de corrosión.

Piense en todas las infraestructuras cercanas a las costas. Los puentes metálicos con vigas de soporte, las plataformas petrolíferas en alta mar, las tuberías costeras e incluso la empresa de alquiler de motos acuáticas con un sistema de muelles metálicos estarán expuestos a un mayor impacto de la corrosión. Sin un diseño de protección catódica o medidas preventivas similares, la empresa corre un riesgo mayor.

Estrategias para mitigar la corrosión en las estructuras costeras

Como hay muchas razones diferentes para el aumento de la corrosión, también hay una serie de métodos preventivos para mitigar el riesgo de corrosión. La mayoría de las empresas empezarán con revestimientos protectores y pintura de calidad marina. Estos incluyen epoxis, poliuretanos e imprimaciones ricas en zinc que ayudan a defenderse de la oxidación.

No todas las estructuras pueden utilizar capas protectoras debido al calor o a la presencia de productos químicos. En esos casos, los sistemas de protección catódica son mucho más eficaces. Los dos métodos principales son:

• Protección con ánodos de sacrificio: Utilizar ánodos de zinc o aluminio y fijarlos a las estructuras para que se corroan en lugar del metal subyacente.
• Protección catódica por corriente impresa (ICCP): Envío de una corriente eléctrica a través del metal para contrarrestar las reacciones electroquímicas que provocan la corrosión.

Los componentes modernos se inclinan cada vez más por aleaciones resistentes a la corrosión como el acero inoxidable o los materiales compuestos, pero éstos aún no son adecuados para algunos nichos de mercado como la energía, el petróleo y las aplicaciones industriales.

La mejor solución es implantar un catódico diseño de la protección y luego programar Mantenimiento proactivo e inspecciones que limiten la exposición directa debida a los controles medioambientales.

Conclusión

Aunque la costa presenta un escenario más duro para las infraestructuras, las tuberías y los componentes metálicos expuestos pueden protegerse contra los factores ambientales agresivos, por lo que la corrosión no es un problema tan grave. Hay que tener muy en cuenta los niveles de sal, la humedad, la temperatura y la actividad biológica para limitar los fallos en las estructuras.

En Dreiym Engineering, ofrecemos décadas de experiencia en la implementación de tales diseños. Nuestros servicios de protección contra la corrosión están dirigidos por profesionales CP4 certificados por la Asociación Nacional de Ingenieros de la Corrosión (NACE). Cuando trabaje con nuestros consultores de protección catódica, puede estar seguro de que está en manos de un equipo cualificado y experimentado.

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