Inhibidores de Corrosion - (3)
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8/10/2019 Inhibidores de Corrosion - (3)
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INHIBIDORES DE CORROSION CONCRETOS
INIBIDORES DE PRIMERA GENERACION:
INIBIDORES A BASE DE NITRITOS. ESTOS ENTRAN EN COMPETENCIA CON LOS CLORUROS POR
LOS IONES DE Fe.
EN PRESENCIA DE CLORUROS:
Fe++ + Cl- + OH- FeCl+ + OH-
FeCl+ + 2H2O Fe(OH)2 + HCl + H+
LOS NITRITOS:
Fe++ + 2OH- + 2NO2 2NO + Fe2O3 + H2O
DESVENTAJAS:
1. EXISTE COMPETENCIA ENTR LOS IONES DE NO2 Y Cl- POR LOS IONES DE Fe++. PARA QUE LOS NO2 GANEN LA
COMPETENCIA SE DEBE MANTENER SUFICIENTE CONCENTRACION DE ELLOS CON RESPECTO A LOS Cl-.
2. DIFICULTAD EN EL CALCULO DE LA MAXIMA CONCENTRACION DE CLORUROS ESPERADA EN LA VIDA DE LA
ESTRUCTURA, PARA PODER DETERMINAR LA CANTIDAD DE NO2.
3. EL NO2 DEBE ESTAR EN CONTACTO DIRECTO CON EL METAL A PROTEGER; EN CASO DE UNA FISURA, ESTA
PROTECCION SE PIERDE. ESTO PUEDE OCURRIR FACILMENTE YA QUE EL NO2 DISMINUYE LA RESISTENCIA
MECANICA DEL CONCRETO.
4. NO2 ACELERA EL PROCESO DE FRAGUADO POR LO QUE EL CONCRETO PIERDE EN MUY POCO TIEMPO LA
CAPACIDAD DE SER APLICADO Y COMPACTADO CORRECTAMENTE:
MICROCAVIDADES MIGRACION DE O2, H2O, CO2
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INHIBIDORES DE CORROSION CONCRETOS
INIBIDORES DE SEGUNDA GENERACION:
INIHIBIDORES ORGANICOS ADSORCION QUIMICA CAPA MULTIMOLECULAR DE PROTECCION
DESVENTAJAS:
1. REQUIEREN DE UNA DISPERCION HOMOGENEA EN TODA LA MATRIZ DEL CONCRETO
2. SE NECESITAN DOSIS POR ENCIAM DE LO REQUERIDO PARA DAR PROTECCION.
VENTAJAS:
1. SU ACCION ES INDEPENDIENTE DE LA CONCENTRACION DE LOS CLORUROS
2. NO AFECTAN LAS PROPIEDADES NI VELOCIDADES DEL FRAGUADO
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INHIBIDORES DE CORROSION CONCRETOS
INIBIDORES DE TERCERA GENERACION:
MCIS MIGRATING CORROSION INHIBITORS
INHIBIDORES DE CORROSION MIGRATORIOS
1. SON CAPACES DE ESTABLECER UNA CAPA PROTECTORA EN LA SUERFICE DEL METAL
2. ESTA CAPA IMPIDE EL PASO DE LOS IONES AGRESIVOS
ESTOS PRESENTAN LA CAPACIDAD DE ACTUAR COMO INHIBIDORES DE CORROSION A
PRESIONES DE VAPOR APRECIABLES BAJO LAS CONDICONES DE SERVICO
QUE EL INHIBIDOR MIGRE HASTA LA SUPERFICIE DEL
ACERO DENTRO DEL CONCRETO.
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
POR QUE LA REMOCION DE
OXIGENO?
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
CATODO:
AQUEL LUGAR, DONDE OCURREN REACCIONES CATODICAS O REDUCCION
REACCIONES CATODICAS SON TODAS AQUELLAS REACCIONES QUE PRODUCEN O
LIBERAN ELECTRONES:
2H+ + 2e-
H2 Evolucin de hidrgeno (en ausencia de O2)
O2 + 4H+ + 4e-
2H2O Reduccin de Oxgeno soluciones cidas
O2 + 2H2O + 4e-
4OH-
Reduccin de Oxgeno soluciones Neutras o Basicas
POR CADA 11oC DE AUMENTO DE TEMPERATURA LA CORROSION POR OXIGENOAUMENTA EL DOBLE.
EN LA CORROSION POR CO2, SI EXISTE LA PRESENCIA DE O2, PUEDEAUMENTAR HASTA POR DOS ORDENES DE MAGNITUD.
CAUSA FUNDAMENTAL PARA CORROSION POR PICADURAS Y CORROSION BAJODEPOSITOS
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
METODOS DE REMOCION DE OXIGENO:
METODOS MECANICOS:
TORRES DE DEAEREACION BAJAR LA PRESION DE VAPOR DEL AGUAOXIGENO SALE DE LA SOLUCION PUEDE REDUCIR EL OXIGENO HASTA PORDEBAJO DE 20 ppb REQUIERE DE UNA OPERACIN MUY CONTROLADA.
BOMBAS DE VACIO
CALENTADORES
METODOS QUIMICOS:
SULFITO DE SODIOHIDRAZINA
PUEDEN REMOVER OXIGENO HASTA VALORES POR DEBAJO DE 20 ppb.
OJO: DEPENDIENDO DEL CONTENIDO INICIAL DE OXYGENO, ESTE TRATAMIENTO PUEDE
SER SUMAMENTE COSTOSO O INCLUSIVE INEFICIENTE EN CUYOS CASOS HAY QUERECURRIR A AMBOS METODOS DE REMOCION DE OXIGENO.
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
SULFITO DE SODIO:Na2SO3 + O2 NaSO4
VENTAJA:BAJOS COSTOS
REQUIERE 7,8 PARTES DE Na2SO3 (PURO) POR CADA PARTE DE OXIGENO A SER REMOVIDO
COMO REGLA GENERAL SE APLICA EL 10% MAS DE LO QUE SE REQUIERE TEORICAMENTE.PARA PREARAR UNA SOLUCION AL 10%, SE MEZCLA UNA LIBRA DE NA2SO3 POR GALON DE AGUA.
DESVENTAJA:
REACCIONA CON EL OXIGENO DEL MEDIO AMBIENTE, UNA VAZ PREPARADA LA MEZCLA, PORLO QUE SE DEBEN TOMAR LAS PRECAUSIONES DEL CASO.`
ES MUY CORROSIVO REQUIERE DE TANQUES Y BOMBAS RESISTENTES A LA CORROSION
CUIDADO CON LA FORMA DE INYECCION
FORMAN INCRUSTACIONES
A PRESIONAS > 1500 psi SE DESCOMPONE Y FORMAN H2S Y SO2 CORROSION, BACTERIAS
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
OXIGENO EN EQUILIBRIO CON EL AGUA A PRESION Y TEMPERATURA AMBIENTE
8 ppm
CUANTO SULFITO DE SODIO SE REQUIERE PARA REMOVER ESTA CANTIDAD DE OXIGENO DELAGUA?
68,64 ppm APROXIMADAMENTE 68,64 ml / MM Lts H2O
EN FORMA PURA
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
OXIGENO EN EQUILIBRIO CON EL AGUA SALDA A PRESION Y TEMPERATURAAMBIENTE
8 ppm APROX.
CUANTO SULFITO DE SODIO SE REQUIERE PARA REMOVER ESTA CANTIDAD DE OXIGENO DELAGUA?
68,64 ppm APROXIMADAMENTE 68,64 ml / MM Lts H2O
EN FORMA PURA
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
EL PROGRAMA DE SULFITO DE SODIO ES CONTROLADO POR MEDIODEL RESIDUAL DEL SULFITO (SO3)
0-150
150-300
300-600
600-900
900-1500
30 -50
30 - 40
20 30
10 15
5 - 10
PRESION DEL SISTEMA(CALDERA) psi
ppm de SO3
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
SULFITO DE AMONIO
(NH4)HSO3 + O2 (NH4)HSO4
SE REQUIEREN 6,2 PARTES DE SULFITO DE AMONIO PURO PARA REMOVERCADA PARTE DE OXIGENO.
COMERCIALMENTE SE ENCUENTRA EN CONCENTRACIONES DE 35 A 70%.
VENTAJAS:
NO REACCIONA CON EL OXIGENO DEL MEDIO AMBIENTE DEBIDO A SUBAJO pH (3.5)
DESVENTAJAS:
POR SU BAJO pH ES CORROSIVO Y DEBE APLICARSE CORRECTAMENTE.
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
DIOXIDO DE SULFURO
SO2 + H2O + O2 H2SO4
SE REQUIEREN 4 PARTES DE SO2 PURO PARA REMOVER CADA PARTE DE O2.
SE USA EN EXCESO DEL 10%
VENTAJAS:
FACILIDAD DE APLICACIN POR SUS MENORES CANTIDADES
COMERCIALMENTE EN CONCENTRACIONES DEL 100% ACTIVO
DESVENTAJAS:ALTA POTENCIALIDAD DE CORROSION
POSIBLES INCRUSTACIONES
NO TRABAJA EN BAJOS pH.
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
HIDRAZINA
N2H4 + O2 2H2O + N2
SE REQUIEREN 1 PARTE DE N2H4 PURO PARA REMOVER CADA PARTE DE O2.
VENTAJAS:
FACILIDAD DE APLICACIN POR SUS MENORES CANTIDADES
PRODUCTO FINAL ES NITROGENO NO CORROSIVO
REMOCION DE O2 SE PRODUCE RAPIDAMENTE.
DESVENTAJAS:COSTOSO
PRODUCE CANCER
SE DESCOMPONE EN AMONIACO A ALTAS TEMPERATURAS
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
LIMADURAS DE HIERRO
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
LIMADURAS DE HIERRO TRATADAS CON UNA SOLUCION DEBIL DE HCl O H2SO4
EL AGUA DEBE SER ABLANDADA PARA EVITAR LA FORMACION DE DEPOSITOSDE CARBONATO
ELECTROQUIMICAMENTE
EL AGUA PASA POR UN ELECTROLIZADOR; EN UNO DE LOS ELECTRODOS
EL O2 SE REDUCE:
O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
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INHIBIDORES DE CORROSION SECUESTRANTES DE O2
INCRUSTACIONES
PARTE 3
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MECANISMO DE FORMACION EMECANISMO DE FORMACION EINHIBICION DE INCRUSTACIONESINHIBICION DE INCRUSTACIONES
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PROBLEMAS DEBIDOS APROBLEMAS DEBIDOS A
INCRUSTACIONESINCRUSTACIONES
Perdidas en la Produccion
Cambios
Paradas de Emergencia
Reduccion de la Vida Utilde Equipos
Reduccion de Flujos
Costos de Limpieza
$$
$
$
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EVENTOS COMUNES A LAEVENTOS COMUNES A LA
FORMACION DE INCRUSTACIONESFORMACION DE INCRUSTACIONES
Mezclas Incompatibles: Mezclar aguas de
inyeccion y formacion que sean incompatiblespuede causar formacion de incrustaciones Inyeccion de agua de mar con aguas de formacionricas en Ca2+ y Ba2+
Autoincrustacion: Debido a cambios detemperatura y presion.
Incrustaciones Inducidas por Evaporacion
Inundacion de la Formacion con CO2:Agua quecontiene alta concentarcion de CO2 es acida ydisuelve calcita en la formacion.
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PROBLEMAS EN TRATAMIENTO DE AGUASPROBLEMAS EN TRATAMIENTO DE AGUAS
Corrosion
Bioensucia.Depositacion
Atrapamiento de particulasAtrapamientoAtrapamientodede particulasparticulas
Sitios de CrecimientoSitiosSitiosdede CrecimientoCrecimiento
Corro
sionbaj
odelD
eposito
Corro
sion
Corro
sionbaj
obaj
odel
delD
eposito
Depo
sito
P
rodu
ctos
Corrosio
n
P
rodu
ctos
P
rodu
ctos
Corrosio
n
Corrosio
n
Producto
sMetabolicos
Producto
s
ProductosMetabolicos
Metabolicos
SitiosdeCrecim
ie
nto
Sitios
SitiosdedeCrecim
iento
Crecimien
to
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FUNDAMENTOS DE DEPOSITACIONFUNDAMENTOS DE DEPOSITACION
INCRUSTACION
ENSUCIAMIENTO (FOULING)
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DEPOSITACIONDEPOSITACION
Incrustacion: Precipitacion a partir de una
solucion de una sal practicamente insoluble enlas superficies de un sistema.
Calcio: carbonatos, fosfatos, oxalatos, sulfatos.
Bario y Estroncio: Sulfatos.
Sulfuro de Hierro.
Silice y Silicatos.
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DEPOSITACIONDEPOSITACION
Ensuciamiento: Depositacion en las
superficies de solidos suspendidos en lasolucion.
Productos de Corrosion
Micro-Organismos
Sedimentos
Arcillas Vegetacion
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INCRUSTACION ENSUCIAMIENTO
MB
CaCO3
Ca2+CO3
2--
Agua
SuperficieINHIBIDORES PREVIENENINCRUSTACION
Y PRECIPITACION
PRECIPITACION
Ca2+
CO32-
CaCO3
DISPERSANTES PREVIENENENSUCIAMIENTO
DEPOSITACION
ARCILLA
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OTROS FACTORES QUE AFECTANOTROS FACTORES QUE AFECTANDEPOSITACION DEBIDA ADEPOSITACION DEBIDA A
INCRUSTACIONINCRUSTACION
Velocidad de Flujo del AguaTipo de Superficie (Acero inoxidable,cobre/aleaciones, plstico, etc.)
Asperezas en la Superficie
Slidos Suspendidos en el Agua u Otros
Depsitos Pre-existentes
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OTROS FACTORES QUE AFECTANOTROS FACTORES QUE AFECTANDEPOSITACION DEBIDO ADEPOSITACION DEBIDO A
INCRUSTACIONINCRUSTACION
Velocidad de Corrosin
Transferencia de Calor (T de entrada, T de
Salida, T de Superficie)Tiempo de Residencia en el Proceso
Tratamientos