Factores de Corrosión en El Diseño de Tablestacas de Acero
La corrosión es una de las preocupaciones más críticas asociadas con la integridad de casi todos los tipos de acero. Es el resultado de una reacción química o electroquímica que el acero desarrolla con su entorno o entorno. La corrosión afecta en gran medida la durabilidad de cualquier estructura de acero, incluidas las paredes de tablestacas de acero. La tasa de corrosión en las tablestacas de acero depende en gran medida de muchos factores.
Estos parámetros de corrosión varían de un proyecto a otro y deben identificarse cuidadosamente para llegar a medidas de control efectivas. Aparte de la calidad del acero en sí, es básicamente ventajoso prestar atención a los siguientes catalizadores de corrosión al diseñar, comprar, instalar o trabajar con tablestacas de acero.
Humedad
La humedad es una de las principales causas de corrosión que proviene de la humedad, el vapor o la inmersión. Aumenta la conductividad eléctrica del ambiente en contacto con la superficie del acero provocando así corrosión. La velocidad a la que la humedad causará corrosión depende del nivel del agua y del tipo de agua. El agua de mar se considera más corrosiva en comparación con el agua dulce debido al contenido de sal que contiene. También es probable que las tablestacas de acero expuestas en los niveles cambiantes de la marea se corroan más en comparación con las que se encuentran en cuerpos estacionarios.
Las tablestacas de acero están expuestas a diferentes zonas donde la corrosión también ocurre con diferente severidad.
Zona atmosférica. La tasa de corrosión en la zona atmosférica es muy baja dentro del agua dulce y depende de la distancia del agua, la lluvia, la luz del sol y la niebla dentro del agua salada. Depende del período de tiempo que la humedad esté presente en la superficie del acero, el grado de contaminación en el aire y la composición química del acero.
Zona de chapoteo. La zona donde ocurre la actividad de corrosión más seria, la zona de salpicadura comprende el área de pilotes de acero en e inmediatamente encima de la línea de marea alta, que está sujeta a humedecimiento frecuente por salpicaduras de agua.
Zona de mareas. Área de tasas de corrosión relativamente bajas, la zona de mareas se sumerge periódicamente. El metal en esta zona se beneficia de ser catódico para el metal que está ligeramente por debajo de la marea baja.
Zona de inmersión. La pequeña cantidad de oxígeno disuelto en la interfaz agua-metal equivale a una baja tasa de corrosión tanto en áreas de agua salada como de agua dulce que están completamente sumergidas.
Región de la capa de lodo.En esta área, la corrosión es insignificante.
Oxígeno
La presencia de una cantidad significativa de oxígeno junto con el agua y los entornos electrolíticos pueden provocar reacciones de corrosión graves en una superficie de acero.
El óxido es el resultado de la corrosión del acero cuando las partículas de hierro se exponen al oxígeno y la humedad. El oxígeno hace que estos electrones salgan a la superficie y formen iones hidroxilo. Los iones hidroxilo reaccionan con los iones ferrosos para formar óxido de hierro hidratado, más conocido como óxido.
La corrosión puede ocurrir con o sin concentración de oxígeno (aeróbico o no aeróbico). Sin embargo, el oxígeno contenido en el aire es el principal elemento de la corrosión atmosférica.
La corrosión atmosférica es el resultado de ciclos repetidos de períodos húmedos y secos. Durante el clima húmedo o mojado, el aire transporta humedad y se difunde por todas partes. En tiempo seco, especialmente a altas temperaturas, el aire acelera la evaporación de la humedad o el agua. Los vientos constantes que transportan cantidades importantes de sal y oxígeno son un componente importante en el deterioro de las tablestacas de acero construidas en los frentes de mar y agua.
Contaminación
La contaminación es otro factor que causa la corrosión en las tablestacas de acero. Algunos de los contaminantes en los cuerpos de agua incluyen las salmueras de los pozos de petróleo, los aceites derramados, las aguas residuales domésticas y el agua contaminada de las industrias. Estos contaminantes juegan un papel importante en la alteración del equilibrio del pH del agua y del nivel de oxígeno. Donde el agua está contaminada, es probable que sea más ácida, aumentando así la aparición de corrosión. Se estima que el grado de acidez o alcalinidad del agua de mar oscila entre 7.2 y 8.2. También es probable que el agua contaminada tenga un efecto de corrosión en las pilas debido a los productos químicos presentes en el acero. La vegetación presente en las áreas marinas también influye en la tasa de corrosión probable.
Clima
El clima juega un papel importante en lo que respecta a la corrosión. El viento o las ráfagas pueden alterar la acción de las olas y transportar neblina salada, y el residuo de sal seca atrae la humedad y la corrosión continua. Por otro lado, cuando la lluvia se retiene en las grietas, mantiene las condiciones de humedad aumentando así la tasa de corrosión.
Cloruro
También se sabe que el cloruro presente en el agua acelera la velocidad de corrosión. Esto se debe a que ayudan a aumentar la conductividad eléctrica y la corriente de corrosión, lo que provoca una rápida formación de óxido en el acero.
Los iones de cloruro presentes en el agua promueven la corrosión local, como la corrosión por grietas y las picaduras. Cuanto mayor es el contenido de cloruro, más corrosiva se vuelve el agua.
Tipo de suelo
El tipo de suelo donde se ha hincado el pilote también determina la tasa de corrosión que se producirá en el material. Es probable que el suelo con partículas más grandes retenga más oxígeno durante el relleno o en caso de cualquier alteración que permita que se produzca la corrosión. Además, es probable que el suelo con un pH de 7 o más sea ácido y, por lo tanto, será más corrosivo para el acero.
Conclusiones clave
Se necesitan tres cosas para que ocurra la corrosión: un electrolito, una superficie metálica expuesta y un aceptor de electrones. La corrosión se puede prevenir eliminando una de estas condiciones.
Las principales estrategias anticorrosión son:
La selección de materiales adecuados.
· El diseño del producto.
· Métodos de protección (recubrimientos, ánodos, etc.)
· Correcta instalación y mantenimiento.
· Investigación, desarrollo y pruebas.
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