Las causas clave de la corrosión dependiente en los sistemas de tuberías

En cualquier sistema de tuberías, hay una variedad de factores que operan solos o juntos que tendrán un efecto en la tasa de corrosión que se produce en una tubería y, por lo tanto, en su vida útil. De hecho, todos los sistemas de tuberías tienen susceptibilidades específicas, amenazas precisas de corrosión, esquemas y fallas de ingeniería, y necesidades de mantenimiento.

Dependiendo del grado de esos factores, un nuevo sistema de tuberías mostrará signos de desgaste corrosivo en tan solo dos años después de la instalación.

Entre los problemas de corrosión, una proporción significativa está relacionada con los sistemas de tuberías. Los sistemas de tuberías se utilizan para transportar una variedad de fluidos, corrosivos o no, en una selección de ambientes extremadamente amplia. Un costo importante de por vida para cualquier planta industrializada es el costo de fugas de fluidos y el costo de reparación del sistema de tuberías para prevenir y eliminar las fugas.

La observación de la corrosión para cualquier sistema necesita información básica de sus problemas comunes de corrosión, combinada con una comprensión del diseño del sistema. Debido a que la severidad de la corrosión depende en gran medida del sistema de tuberías, es vital comprender los diversos sistemas de tuberías que provocan la corrosión y comprender la corrosión que depende del sistema.

 

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 Áreas comunes de corrosión en un sistema de tuberías

  1. El pH del agua.
  2. La cantidad de oxígeno disuelto en el agua.
  3. La composición química del agua.
  4. La cantidad de corrosión galvánica derivada del uso de metales diferentes utilizados en el sistema de tuberías o en contacto con ellos.
  5. La temperatura del agua.
  6. La velocidad / presión del agua dentro de la tubería.
  7. Los elementos de los metales.


A menudo, dos o más factores individuales son la explicación de fallos o problemas de corrosión. Algunos problemas están claramente asociados con el tratamiento químico del contenido de la tubería, mientras que otros están asociados con el diseño original de la tubería, la selección de materiales y las condiciones operativas.

El grado de actividad de corrosión que pueda existir depende en gran medida del tipo de sistema de tuberías en cuestión. Los sistemas cerrados generalmente muestran una actividad de corrosión y corrosión muy baja, mientras que los circuitos abiertos del condensador o del sistema de enfriamiento muestran las tasas más altas. Un sistema de corriente abierta también tiende a mostrar la mayor variabilidad en los resultados de las pruebas de corrosión. Esto sugiere que el grosor de la pared puede variar en el suministro y retorno y en diferentes áreas de la tubería. Esto aumentará la posibilidad de que cualquier prueba de cupón de corrosión realizada en un espacio no sea representativa del sistema.

Para muchos circuitos de agua de refrigeración, y particularmente para sistemas de corriente abierta, existirán condiciones dramáticamente diferentes en numerosos puntos a lo largo de la distribución de las tuberías. A menudo, las causas particulares de tales variaciones de corrosión, como en áreas de flujo bajo o en largos recorridos horizontales, son inevitables. Variaciones similares en la actividad de corrosión existirán en diferentes áreas de un sistema de protección de chimenea. Por lo tanto, las áreas de corrosión se pueden predecir simplemente examinando la configuración física del sistema de tuberías. Los siguientes factores contribuyen a la corrosión en un sistema de tuberías.

Geometría física

La geometría física de una tubería influye enormemente en la corrosión de un sistema de tuberías. Por ejemplo, las áreas del piso inferior de los sistemas de tuberías constantes generalmente sufren un mayor grado de corrosión y corrosión debido simplemente a la sedimentación de suciedad, óxido, material orgánico y partículas. Para varios diseños más grandes, la tasa de flujo disminuye más lejos de las bombas actuales para permitir la sedimentación incluso de las mejores partículas. En varios casos, también existe una mayor pérdida de la pared donde la tubería se ha reducido en tamaño y, por lo tanto, tiene un espesor de pared menos accesible. La tasa de corrosión de cinco MPY puede realmente producir enormes volúmenes de óxido de hierro cada año, que pueden resolverse para proporcionar problemas secundarios de corrosión si no se eliminan.

Orientación horizontal / vertical

La corrosión dependiente del sistema también puede depender de si la tubería está en una orientación horizontal o vertical. Las secciones horizontales de tubería generalmente muestran un mayor grado de sedimento y acumulación de depósitos, corrosión y corrosión que las secciones verticales. Dondequiera que ocurra una tasa de corrosión superior a la media, las pruebas ultrasónicas generalmente pueden documentar una pérdida de pared y corrosión considerablemente mayores en su superficie inferior. Junto con las condiciones de flujo bajo o la pérdida periódica de flujo, como puede ocurrir con las unidades individuales del paquete HVAC, las tuberías horizontales sufrirán tasas de corrosión considerablemente mayores.

Sedimentos de fondo

Los sedimentos o depósitos del fondo también pueden influir en la corrosión de las tuberías dependiente del sistema. Dentro de las secciones horizontales de la tubería, y en ocasiones dependiendo de la velocidad del flujo, las áreas de las paredes facetas más bajas y más bajas generalmente muestran una pérdida de metal considerablemente mayor debido al asentamiento de óxido y partículas.

La presencia de grandes variaciones en el grosor de la pared desde arriba hacia abajo de cualquier sección del tubo horizontal puede actuar como una advertencia de un problema de depósito interno.

Corrosión accidental

La corrosión accidental en la pared de la tubería también puede causar la avería del sistema de tuberías. El resultado neto de numerosos mecanismos de corrosión es generalmente profundo y aleatorio y, en muchos casos, solo puede determinarse mediante análisis metalúrgico.

La presencia de una condición de agente microbiológico (MIC) es muy efectiva en la fabricación de áreas aleatorias de pérdida de pared extraordinariamente alta que generalmente superan los 25 MPY. Esto produce resultados devastadores y es extraordinariamente problemático y costoso de corregir.

Situaciones de drenaje

Las situaciones de drenaje tienen un impacto en la corrosión dependiente del sistema. Las tuberías que se drenan durante los meses de invierno, o que se empacan y drenan periódicamente, sufrirán hasta 10 veces más pérdidas de paredes que otras áreas del sistema. Dicha pérdida por corrosión es comúnmente directamente proporcional a la proximidad de la tubería a la atmósfera abierta.

Canalización de suministro y devolución

La tubería de suministro y retorno puede causar corrosión dependiente del sistema. Por ejemplo, la tubería de retorno en un condensador o sistema de agua de enfriamiento generalmente muestra un mayor grado de corrosión que la faceta de suministro gracias a las temperaturas del agua de retorno ligeramente superiores que favorecen la actividad de corrosión y promueven la CIM. Las altas temperaturas aceleran la mayoría de las reacciones químicas.

Una mayor corrosión de la tubería de retorno también puede producir partículas de óxido originadas en la tubería de suministro.

Por razones que no se entienden completamente, las adiciones de nuevas tuberías y renovaciones generalmente pueden mostrar una mayor tasa de corrosión que para la tubería inicial en sí. Esto puede deberse a que los depósitos de óxido de hierro de la tubería más antigua migran rápidamente a la nueva tubería para iniciar condiciones de corrosión más altas. Cualquier tubería nueva debe ser monitoreada continuamente, y quizás monitoreada más de cerca que en áreas más antiguas del sistema.

Flujos estancados

Las áreas estancadas de flujo típicamente desarrollarán una severa corrosión a partir del asentamiento de partículas y / o una escasez de protección química. Los caudales más bajos existentes dentro de la distribución y las tuberías de desagüe en unidades de paquetes individuales pueden mostrar típicamente corrosión acelerada en líneas más pequeñas que son las que menos pueden costear. La tubería que termina en un intercambiador de calor de placas y marcos de uso poco frecuente es particularmente responsable de este resultado, y a menudo se registra una pérdida de pared de hasta 0.2 pulgadas. Los callejones sin salida, las líneas de derivación, los futuros, el instrumental de plomo y retardo, las patas de lodo y las diferentes áreas sin flujo resultarán en índices de corrosión que superan los 15 MPY, y acelerarán el reemplazo de tuberías décadas antes del resto del sistema.

Montaje de tubería

Aunque rara vez es un factor en las primeras etapas de un sistema de tuberías, la construcción de tuberías juega un papel importante en un sistema envejecido. Los huecos de terminación de diferentes sistemas de tuberías de tipo con abrazadera se acumulan típicamente con partículas y agentes microbiológicos para proporcionar una alta corrosión localizada y pérdidas por corrosión.

Las tuberías roscadas casi siempre pueden tener fugas o fallas, incluso sin el método de roscado, que puede atribuirse a una pérdida de pared del 50% o más.

Cortar una ranura en un tubo usado en un ensamblaje de tubo sujetado, en lugar de enrollarlo o estamparlo, tiene el resultado comparable de reducir sustancialmente la vida de la pared del tubo. Esta pérdida de pared, además de una alta tasa de corrosión, generalmente puede producir fallas avanzadas.

Las principales formas de prevenir la corrosión en los sistemas de tuberías son las siguientes:

  1. Elección de los materiales de tubería adecuados.
  2. Uso de recubrimientos superficiales resistentes a la corrosión.
  3. Uso de la geometría correcta de los sistemas de tuberías.
  4. Uso de la protección catódica.

Conclusión

En la mayoría de los casos, un sistema de tuberías incluirá una combinación de condiciones potencialmente corrosivas. El problema de la corrosión es un problema complejo y rara vez es simplemente un factor responsable de una falla en la tubería. Reducir y prevenir la corrosión, por lo tanto, implica observar todos los aspectos que pueden afectar la tubería, junto con una inspección cuidadosa en varios puntos.

 

Artículo original escrito por: Alan Kehr en corrosionpedia.com
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