corrosion por cavitacion

INTEGRANTES:

CÓRDOVA BONILLA, GÉNESIS.

VÁSQUEZ BENAVIDEZ, JHÓNATAN.

VÁSQUEZ GONZALES, FRANK.

CORROSIÓN POR CAVITACION

Profesor: MSc. P. Ángeles Ch.

Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”Facultad de Ingeniería Química e Industrias

Alimentarías

CORROSIÓN

Se define como el deterioro de un material comoresultado de un ataque químico o electroquímico de suentorno.

Como la corrosión es causada por una reacciónquímica, la velocidad de corrosión depende en ciertamedida de la temperatura y de la concentración dereaccionantes y productos.

La mayor parte de la corrosión de materiales que seproduce por ataque químico de metales, ocurre porataque electroquímico, ya que los metales poseenelectrones libres capaces de constituir celdaselectroquímicas en su interior.

La mayor parte de los metales pueden ser corroídos, enalguna medida, por acción del agua y de la atmósfera.Los metales también pueden ser corroídos por ataquequímico directo de soluciones químicas e inclusometales líquidos.

La ciencia de la corrosión tiene por objeto el estudio delos mecanismos de corrosión, a través de los cualescomprender como se desarrolla un determinadoproceso corrosivo, y una vez identificado prevenir ominimizar sus efectos.

OBSERVACIÓN

El deterioro causado por una acción física tal como,erosión o rozamiento no es corrosión.

En algunos casos el ataque químico puede iracompañado con una acción física produciéndosefenómenos como, erosión con corrosión, rozamientocon corrosión, corrosión-fatiga, etc.; que si puedeninterpretarse como procesos corrosivos.

La corrosión debe ser consideradacomo un proceso destructivo yrepresenta considerables pérdidaseconómicas, estas pérdidaspueden clasificarse en dosgrandes grupos:

a) Pérdidas Directas:

Correspondientes a los gastos de sustitución deestructuras corroídas o el mantenimiento de lasmismas por medio de pinturas, recubrimientosmetálicos, protección catódica, etc.

Las pérdidas directas por corrosión se han evaluado enUSA en un valor superior a los 70 billones de dólaresanuales, un 4,2 por ciento del PNB, en general en lospaíses de la OCDE los costes de corrosión se estimanentre el 3-4 por ciento del PNB.

b) Pérdidas Indirectas:

Las pérdidas indirectas son de más difícil evaluación, algunos casos típicos son:

Parada de instalaciones.

Pérdidas de producto.

Pérdida de eficiencia de los equipos.

Contaminación de productos.

Sobredimensionamiento.

TIPOS DE CORROSIÓN

Corrosión Generalizada.

Corrosión Galvánica.

Corrosión por Fisuras.

Corrosión por Picaduras (pitting).

Corrosión por Fricción.

Corrosión Intergranular.

CORROCIÓN POR CAVITACIÓN. Corrosión Selectiva.

CORROSIÓN POR CAVITACIÓN

Es un proceso de corrosión que es acelerado por laimplosión de burbujas en la superficie del metal.

Aparece como consecuencia de procesos de ebullición osalida de gases, como consecuencia de cambios bruscos depresión.

Causa la desaparición local de capas protectoras, dandolugar a procesos de corrosión intensos.

Aparece con frecuencia en componentes de bombas yhélices.

Los álabes de un rodete en una bomba o de la hélice de unbarco se mueven dentro de un fluido. Cuando el fluido seacelera a través de los álabes se forman regiones de bajaspresiones. Cuanto más rápido se mueven los álabes menores la presión alrededor de los mismos. Cuando se alcanza lapresión de vapor, el fluido se vaporiza y forma pequeñasburbujas de vapor que al colapsarse causan ondas depresión audibles y desgaste en los álabes.

Bombas y Hélices

La cavitación en bombas puede producirse de dos formasdiferentes:

Cavitación de Succión.

Cavitación de Descarga.

La cavitación de succión ocurre cuando la succión de labomba se encuentra en unas condiciones de baja presión/altovacío que hace que el líquido se transforme en vapor a laentrada del rodete. Este vapor es transportado hasta la zonade descarga de la bomba donde el vacío desaparece y el vapordel líquido es nuevamente comprimido debido a la presión dedescarga. Se produce en ese momento una violenta implosiónsobre la superficie del rodete.

Un rodete que ha trabajado bajo condiciones de cavitación desucción presenta grandes cavidades producidas por los trozos dematerial arrancados por el fenómeno. Esto origina el falloprematuro de la bomba.

Desgaste producido por la cavitación en un rodete de una bomba centrífuga.

Cavitación de Succión.

Cavitación de Descarga.

La cavitación de descarga sucede cuando la descarga de la bomba estámuy alta. Esto ocurre normalmente en una bomba que estáfuncionando a menos del 10% de su punto de eficiencia óptima. Laelevada presión de descarga provoca que la mayor parte del fluidocircule por dentro de la bomba en vez de salir por la zona de descarga.A este fenómeno se le conoce como slippage. A medida que el líquidofluye alrededor del rodete debe de pasar a una velocidad muy elevadaa través de una pequeña apertura entre el rodete y el tajamar de labomba. Esta velocidad provoca el vacío en el tajamar (fenómenosimilar al que ocurre en un venturi) lo que provoca que el líquido setransforme en vapor.

Una bomba funcionando bajo estas condiciones muestra un desgasteprematuro del rodete, tajamar y álabes. Además y debido a la altapresión de funcionamiento es de esperar un fallo prematuro de lasjuntas de estanqueidad y rodamientos de la bomba. Bajo condicionesextremas puede llegar a romperse el eje del rodete.

Desgaste producido por la cavitación en un rodete de una bomba centrífuga.

PREVENCIÓN

Seleccionar aleaciones resistentes de elevada dureza.

Correcto Diseño: eliminar turbulencias, gasesdisueltos, evitar cambios bruscos de diámetro enconducciones.

Disminuir la velocidad del fluido.

Inhibidores.

Recubrimientos.

Protección catódica.

EJEMPLOS

CASO 1 Material: Acero al carbono.

Medio: Vapor con gotas de agua.

Sistema: Parte superior de una tubería para la condensación de vapor.

Tiempo de fallo: Unos años.

Apariencia: Huellas de erosión.

Causa: Cavitación de una fuga de vapor en el condensado.

Remedio: Mejorar el diseño para evitar fugas de vapor.

CASO 2 Material: Hierro fundido.

Medio: Aguas residuales de una planta de tratamiento de azúcar.

Sistema: Bomba.

Tiempo de fallo: 6 semanas.

Apariencia: Apariencia esponjosa.

Causa: Cavitación en el interior de la bomba.

Remedio: Modificar las condiciones de trabajo o cambiar el diseño de la bomba.