Protección de los instrumentos a presión contra la corrosión galvánica

En aplicaciones en las que intervienen fluidos conductores como el agua del grifo, el agua de mar, el amoníaco y la condensación del aire y los gases, la protección de los instrumentos de presión contra la corrosión galvánica es una preocupación fundamental. La naturaleza corrosiva de estos sistemas puede comprometer significativamente la funcionalidad y longevidad de su instrumentación, lo que subraya la importancia de seleccionar las opciones más adecuadas para sus requisitos específicos.

Normalmente, la gente se centra en la compatibilidad de los medios en relación con los materiales húmedos de los componentes individuales que se utilizarán en un sistema, como los instrumentos de presión. Sin embargo, también es fundamental identificar las posibles zonas de corrosión galvánica en todo el sistema y utilizar únicamente materiales resistentes a la corrosión y compatibles con las condiciones galvánicas.

Ashcroft tiene una larga y exitosa historia en instrumentación de presión y temperatura, incluyendo aquellos utilizados en aplicaciones duras como agua salada y ambientes químicos. Lea este artículo para entender mejor la corrosión galvánica, dónde y cómo se produce, y por qué la compatibilidad de medios y materiales es tan importante al seleccionar la mejor solución de medición de presión para aplicaciones basadas en agua.

También se le dirigirá a recursos adicionales que pueden ayudarle a dar el siguiente paso en su viaje de compra de instrumentos.

¿Qué es la corrosión galvánica?

Corrosión galvánica, como se explica en el Manual ASM: Volumen 13A: Corrosion: Fundamentos, se produce cuando diferentes metales están en contacto entre sí en un electrolito, como ácidos, bases o sales disueltas en líquidos como agua o alcohol. Por ejemplo, en el agua de mar, un electrolito muy corrosivo, la combinación de un metal más anódico (que se oxida y pierde electrones en presencia de un electrolito) con un metal más catódico (que permanece estable en presencia de un electrolito) acelera la corrosión del metal anódico. En este ejemplo, el metal anódico se lleva la peor parte de la corrosión, mientras que el metal catódico permanece prácticamente inalterado.

Figura 1. Ejemplo de corrosión galvánica. Ejemplo de corrosión galvánica.

¿Con qué rapidez se produce la corrosión galvánica? 

La velocidad y la gravedad de la corrosión dependerán de las propiedades potenciales electroquímicas de los metales. Para ayudar a ponerlo en perspectiva, la siguiente tabla de series galvánicas de Corrosionpedia muestra los metales desde el más activo en presencia de un electrolito (anódico) en la parte superior de la lista hasta el menos activo (catódico) en la parte inferior de la lista. En otras palabras, los metales situados en la parte superior de la tabla actuarán como ánodos y se corroerán primero cuando se acoplen con un metal catódico.

Para evitar la corrosión perjudicial, utilice materiales que estén próximos entre sí en la tabla galvánica y tenga cuidado de comprobar la compatibilidad galvánica de cada metal para obtener la mejor mezcla de materiales.

Figura 2. Serie galvánica. Serie galvánica.

Fuente: Corrosionpedia.com

¿Qué materiales son los más adecuados para evitar o reducir la corrosión que afecta a sus instrumentos?

Comprender la compatibilidad de los materiales de los instrumentos es el primer paso, y el más crítico, para garantizar mediciones precisas y fiables en entornos corrosivos. El agua de mar, por ejemplo, con su alta salinidad y naturaleza corrosiva, puede dañar los componentes de los instrumentos, afectando a su durabilidad y fiabilidad. Para minimizar el riesgo de corrosión y garantizar un rendimiento a largo plazo, es esencial seleccionar instrumentos de presión con una alta compatibilidad con los medios. 

Cuando se trata de las partes húmedas y el material de la carcasa de sus instrumentos, los siguientes materiales se utilizan habitualmente en sistemas de agua debido a sus propiedades de resistencia a la corrosión que pueden evitar la corrosión galvánica y mantener la fiabilidad de sus instrumentos:

• El acero inoxidable es una elección popular por su excelente resistencia a la oxidación y la corrosión en diversos entornos. Sin embargo, es importante elegir el grado adecuado. Por ejemplo, el Transductor de Presión Ashcroft® S1 está disponible con acero inoxidable 316L, que tiene mayor resistencia a la corrosión que otros aceros inoxidables comunes de la serie 300 debido a la adición de molibdeno en la aleación. Otra opción es el manómetro Ashcroft® 1009, que cuenta con componentes de acero inoxidable 316L humedecidos y soldados con láser para garantizar la integridad del sistema para medios corrosivos. Nota: Cuando la aplicación es desconocida, todo el acero inoxidable es una opción segura.

• El titanio es otro material conocido por su resistencia a la corrosión en el agua. Forma una capa de óxido pasiva en su superficie que lo protege de diversas formas de corrosión. Esto hace del titanio un candidato ideal para su uso a largo plazo en entornos marinos hostiles, donde tanto la solidez como la resistencia a la corrosión son primordiales.

• Las aleaciones de níquel , como Monel® e Inconel®, también ofrecen una gran resistencia a la corrosión, especialmente en aplicaciones de agua salada. Estas aleaciones pueden soportar condiciones extremas y se utilizan a menudo en aplicaciones críticas en las que el fallo no es una opción. El Monel®, por ejemplo, es muy resistente a la corrosión del agua y se utiliza a menudo en ingeniería naval, bombas y válvulas.

Al seleccionar el material adecuado para sus instrumentos de presión, también es esencial tener en cuenta todo el sistema y sus componentes, no sólo el medio de proceso. Por ejemplo, asegurarse de que todas las piezas, como diafragmas y juntas, estén fabricadas con los mismos materiales resistentes a la corrosión, como Hastelloy® o Tantalum, puede proteger aún más la integridad del instrumento.

Lo ideal sería que todos los componentes utilizados en una aplicación de base acuosa utilizaran los mismos materiales para mitigar el potencial de corrosión galvánica. Sin embargo, si cualquiera de esos materiales se combina con un segundo material a ambos lados de la tabla galvánica, acabará experimentando también corrosión galvánica. Sólo depende del tiempo que tarde.

Un ejemplo famoso de corrosión galvánica.

Uno de los ejemplos más notables de corrosión galvánica es la Estatua de la Libertad. Este emblemático monumento, regalado por Francia a Estados Unidos en 1886, tiene un exterior de cobre sostenido por una estructura de hierro.

Según el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST)los ingenieros eran conscientes de la necesidad de separar el cobre y el hierro para evitar la corrosión y añadieron una capa de amianto recubierta de goma laca en el diseño de la estatua. Sin embargo, con el tiempo, las duras condiciones del puerto de Nueva York hicieron que la goma laca se deteriorara. Sin la capa protectora, el amianto se volvió quebradizo y poroso. Esta degradación permitió que la humedad quedara atrapada, facilitando el contacto electrolítico con el agua de mar y acelerando la corrosión galvánica.

En 1986, a tiempo para el centenario de su llegada a Estados Unidos, los Servicios de Parques Nacionales completaron un amplio proyecto de restauración del monumento para detener los efectos dañinos de la corrosión galvánica. Para ello se sustituyó el hierro por acero inoxidable, un material más resistente a la corrosión. Este ejemplo ilustra la importancia de la compatibilidad de los materiales y la necesidad de elegir materiales resistentes a la corrosión en entornos marinos. 

Otras formas de mantener el buen funcionamiento de sus instrumentos en aplicaciones acuáticas

Las prácticas de mantenimiento e inspección periódica también son cruciales para reducir los riesgos de corrosión galvánica. La inspección periódica de los instrumentos para detectar signos de corrosión, como decoloración o picaduras, permite intervenir a tiempo y adoptar medidas preventivas. La limpieza y el mantenimiento de los instrumentos de acuerdo con las directrices del fabricante pueden ayudar a prolongar su vida útil y garantizar un rendimiento preciso.

Si se tiene en cuenta la selección de los materiales adecuados, la aplicación de revestimientos protectores y la aplicación de prácticas adecuadas de mantenimiento e inspección, los instrumentos a presión utilizados en aplicaciones con agua pueden protegerse eficazmente contra la corrosión galvánica.

Para ayudarle a seleccionar los materiales adecuados para aplicaciones corrosivas, hable con un experto en instrumentos Ashcroft.

¿Quiere saber más?

Ahora ya sabe que la corrosión galvánica puede comprometer la integridad estructural de sus instrumentos de presión, provocando fugas en los instrumentos, mediciones inexactas y fallos prematuros. Para saber más, a continuación encontrará algunos artículos que responden a algunas de las preguntas más frecuentes sobre la selección de instrumentos para sus necesidades específicas.

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