colmenarezyguevara-proteccioncatodica

7/17/2019 colmenarezyguevara-proteccioncatodica

http://slidepdf.com/reader/full/colmenarezyguevara-proteccioncatodica 1/14

Ingeniería Mecánica

ProtecciónCatódica



Protección Catódic

Método de reducir o eliminar la corrosión de un metal, haciendo

que, la superficie de este, funcione completamente como cátodocuando se encuentra sumergido o enterrado en un electrólito.

¿Qué es?

Esto se logra haciendo queel potencial eléctrico delmetal a proteger se vuelva

más electronegativomediante la aplicación deuna corriente directa o launión de un material desacrifcio (comúnmentemagnesio, aluminio o zinc).

Normalmente, el método esaplicale a estructuras deferro ! acero pero,tamién, se usa en gradolimitado en plomo, aluminio! otros metales.

"e dee recordar que elcátodo es aquel electrododonde se desarrolla la

reacción de reducción !prácticamente no ocurrecorrosión alguna. #ntes deaplicar la proteccióncatódica, las estructurascorro$les presentan áreas

catódicas ! anódicas (estasson aquellas donde laestructura se corroe). %or lotanto, si todas las áreasanódicas se pudieranconvertir en catódicas, la

estructura completa&uncionar$a como un cátodo




omo Trabaja la Protección Catódica


'a segunda etapa es para demostrar cómo la aplicación de una corrientedirecta sore cualquier estructura metálica corro$le, puede convertirla en uncátodo. %ara empezar, en el cap$tulo , ha quedado de manifesta lanaturaleza de la corrosión electroqu$mica ! galvánica. uando dos metalesdi&erentes # ! * se conectan ! sumergen en un electrólito, se desarrolla un+uo de corriente a través del electrólito ! amos metales- de tal manera quelos aniones entran al seno de la solución en el ánodo ! al mismo tiempo los

electrones se mueven de este electrodo hacia el cátodo a través delconductor metálico. 'a velocidad o rapidez de la corrosión depende de lacantidad de corriente que +u!e, la &uerza electromotriz total ! las resistenciasóhmicas ! no óhmicas del circuito.




Como Trabaja la Protección Catódica

"i ahora, se &orma un nuevo circuito agregando una &uente e/ternade &uerza electromotriz con su polo positivo conectado al metal !el polo negativo a # ! * (fgura anterior) esto hará que * se vuelvamás negativo deido a los electrones que +u!en hacia el mismo.Estos electrones atraerán a los iones positivos ! reducirán latendencia que tienen estos iones para entrar en solución o sea que,de esta manera se reduce la velocidad de la corrosión. 0icho en

otras palaras, el +uo de corriente de a * a través del electrólitoreduce el +uo neto de corriente que sale de * ! por lo tanto, seretarda la velocidad de corrosión. #s$ mismo, se tiene un incrementode corriente de la solución hacia el metal #.

1igura

2.




E/isten tres mecanismos mediante los cuales se retarda lacorrosión al aplicar la protección catódica ! son lossiguientes


2.3 4educción del potencial de la reacción del metal, de talmanera que el proceso catódico se desarrolla en todas lasáreas del mismo o sea que, se evita la reacción

5.3 El electrólito ad!acente a la superfcie del cátodo sevuelve más alcalino deido a las reacciones de reducción delo/$geno !6o los iones hidrógeno- este incremento en el p7reducirá el gradiente de potencial de la celda de corrosión.

8.3 El incremento en el p7, producirá la precipitación dealgunas sales insolules, por eemplo- caronato de calcio(a98) e hidró/ido de magnesio, :g(97)5, que sedepositan sore el metal produciendo una incrustacióncalcárea que lo protege.





'a &uerza electromotriz puede ser suministrada por un metal

más electronegativo que el metal a proteger (fgura 1) o ien,mediante una &uente e/terna ! un electrodo au/iliar que puedeser o no metálico (fgura 2), puesto que lo único que serequiere es que conduzca &ácilmente los electrones ! que elpotencial impreso sea capaz de desarrollar la reacción anódicasore su superfcie.

1igura5.

Estos principios de la protección catódica se ilustran mediante el uso decircuitos eléctricos equivalentes. El método presenta limitaciones

considerales pero es útil para la demostración de ciertos aspectos dela teor$a.




¿Para que sirven?

'a protección catódica es un método electroqu$mico cada vezmás utilizado ho! en d$a, el cual aprovecha el mismoprincipio electroqu$mico de la corrosión, transportando ungran catódo a una estructura metálica, !a sea que se

encuentre enterrada o sumergida. %ara este fn seránecesario la utilización de &uentes de energ$a e/ternamediante el empleo de ánodos galvánicos, que di&unden lacorriente suministrada por un trans&ormador3rectifcador decorriente.se puede aplicar protección catódica en metales como acero,core, plomo, latón, ! aluminio, contra la corrosión en todos

los suelos !, en casi todos los medios acuosos. 0e igualmanera, se puede eliminar el agrietamiento por corrosiónao tensiones por corrosión, corrosión intergranular,picaduras o tanques generalizados.




Características

• ;écnica utilizada para minimizar la tasa de corrosión de unaestructura.

• 'a protección catódica no elimina la corrosión, transfere lacorrosión de la estructura ao protección a una uicaciónconocida donde ha! colocados ánodos artifciales (placas o arrasde metal) ! que pueden sustituirse &ácilmente.

• 'a protección catódica se utiliza para depósitos +otantes,plata&ormas, tanques de almacenamiento ! tuer$as.

• El principio de la protección catódica se asa en la naturalezaelectroqu$mica de los &enómenos de corrosión- el área anódica secorroe (se descarga corriente) ! el área catódica no se corroe

(recie corriente).• 'a protección catódica anula las áreas anódicas que ocurren de&orma natural dentro de una estructura, que convierten de estamanera, la estructura ao protección en completamentecatódica, lo cual signifca que recie corriente del electrolitocircundante (por eemplo, suelos, agua) ! no se corroe.

•

'a protección catódica se logra haciendo pasar sufcienteelectricidad de corriente directa desde una &uente e/terna (un




unción :étodo que permite mantener inmune a la corrosión una

superfcie metálica inmersa en un electrolito corrosivo.onsiste en aplicar una corriente eléctrica continua que,partiendo de un electrodo au/iliar, circula por el

electrolito ! es reciida por la superfcie metálica aproteger.

En el circuito eléctrico de protección, el electrodo au/iliar(ánodo) ! la superfcie metálica a proteger (cátodo)deerán estar rodeados por el mismo electrolito (tierra,

agua) ! conectados entre si a través de un circuitoeléctrico e/terno.

'a protección catódica, es el método más e&ectivo decontrolar la corrosión de metales inmersos en unelectrolito.




!sos

En la práctica se puede aplicar Protección Catódica en metales

como acero, core, plomo, latón, ! aluminio, contra la corrosión entodos los tipos de suelos !, en casi todos los medios l$quidos.

# está protección dee agregarse las o&recidas por losrevestimientos, las pinturas ! demás productos qu$micosinhiidores de la o/idación.

'os ampos de aplicación de este sistema son

• %rotección de estructuras aéreas (<igas de hormigónarmado, etc.)

• %rotección en agua de mar.(*arcos, diques, cadenas,etc.)

• %rotección en agua dulce. (ompuertas hidráulicas,tuer$as, etc.)

• %rotección de estructuras enterradas. (;uer$as,depósitos, etc.)




"ipos

'os "istemas de protección más utilizados son

23 %49;E9N #;90# %94 944EN;E :%4E"#

En este Sistema de Protección, se mantiene el mismo principio&undamental, pero valorando las limitaciones del material, costo !di&erencia de potencial con los ánodos de sacrifcio, se integra unsistema mediante el cual el +uo de corriente requerido, se origina en

una &uentede corriente continuaregulale o, simplemente sehace uso de losrectifcadores, quealimentados por corriente

alterna o&recen una corrienteeléctrica continua apta parala protección de laestructura. 'a corrientee/terna suministradadisponile es >impresa> en el

circuito constituido por 5partes la estructura metálica




"ipos

'os "istemas de protección más utilizados son

53 #N909" ?#'<#N9", #N909" 0E "#419

"e &undamenta en el mismo principio de la corrosión galvánica,en la que un metal más activo es anódico con respecto a otro más

nole, corro!éndose el metal anódico. En la protección catódicacon ánodo galvánicos, se utilizan metales &uertemente anódicosconectados a la tuer$a a proteger, dando origen al sacrifcio dedichos metales por corrosión, descargando sufciente corriente,para la protección de la tuer$a.

colmenarezyguevara-proteccioncatodica

Documents