CORROSIÓN EROSIVA

Cuando el movimiento de un agente corrosivo sobre una superficie de metal acelera sus efectos destructivos debido al desgaste mecánico y a la corrosión, este efecto se denomina corrosión por erosión.

El papel de la erosión se atribuye generalmente a la eliminación de películas superficiales protectoras

Por ejemplo:Las películas protectoras formadas por el óxido generado por el aire. Un metal oxidado ralentiza su deterioro porque la superficie ya oxidada dificulta que el interior continúe oxidándose.

La intensidad del ataque aumenta con la velocidad del fluido hasta alcanzar un valor máximo.

De picaduras poco profundas de fondo terso y el ataque puede presentar también una distribución direccional debido al camino seguido por el agente agresivo cuando se mueve sobre la superficie del metal.

* Alta velocidad * Turbulencia* Choque* Líquidos con sólidos

La integridad de un material puede destruirse por erosión causada por altas presiones asociadas por un líquido en movimiento.

El líquido causa endurecimiento por deformación de la superficie metálica lo que conduce a una deformación localizada, agrietamiento y pérdida de material.

Cavitación. Impacto líquido.

Desgaste

Cavitación procede del latín “cavus”, que significa espacio hueco o cavidad. En los diccionarios técnicos se define como la rápida formación y colapso de cavidades en zonas de muy baja presión en un flujo líquido.

En el contexto de las bombas centrifugas, el término cavitación implica un proceso dinámico de formación de burbujas dentro del líquido, su crecimiento y subsecuente colapsamiento a medida que el líquido fluye a través de la bomba.

Cavitación Vaporosa

Cavitación Gaseosa

CAVITACIÓN VAPOROSA.

Se da por burbujas de vapor, cuando la presión de succión se equilibra a la presión de vapor del liquido bombeado, este empieza a hervir formando burbujas de vapor que al ser transportadas por el impulsor hacia la descarga chocan y estallan provocando erosiones y desprendimientos en las partes internas del equipo.

Es cuando el liquido a bombear tiende a generar gases es decir se evapora al contacto con el oxigeno o en su defecto genera bolsas de aire por su densidad, este tipo de cavitación rara vez produce daños severos en el impulsor y la carcasa, su efecto principal es una perdida de capacidad, en el caso de líquidos espumosos estos normalmente no provocan cavitación.

Formación de burbujas dentro del líquido

Crecimiento de las burbujas

Colapso de las burbujas

Cavitación

Las burbujas se forman dentro del líquido cuando este se vaporiza. Esto es, cuando cambia desde la fase liquida a la de vapor.

Si no se produce ningún cambio en las condiciones de operación, se seguirán formando burbujas nuevas y las viejas seguirán creciendo en tamaño. Luego serán arrastradas por el líquido desde el ojo del impulsor hacia los alabes y la periferia del impulsor. Debido a la rotación del impulsor las burbujas adquieren alta velocidad y se desplazan hacia las regiones de alta presión dentro del impulsor donde empiezan a colapsar. El ciclo de vida de una burbuja se ha estimado en alrededor de 0.003 segundos.

A medida que las burbujas se desplazan, la presión que las rodea va aumentando hasta que llegan a un punto donde la presión exterior es mayor que la interior y las burbujas colapsan. El proceso es una implosión.

Cientos de burbujas colapsan en aproximadamente el mismo punto de cada alabe. Las burbujas no colapsan simétricamente de modo que el líquido que las rodea se precipita a llenar el hueco produciendo un micro jet. Subsecuentemente los micro jet rompen las burbujas con tal fuerza que produce una acción de martilleo. Se han reportado presiones de colapso de burbujas superiores a 1 GPa (145 x 106 psi). El martilleo altamente focalizado puede producir desprendimiento de material (socavaciones) en el impulsor.

• Vaporización: Los fluidos hidráulicos pueden contener hasta un 12% de aire disuelto. Ciertas condiciones de operación pueden hacer que este aire disuelto se vaporice.

• Flujo de turbulencia: La agitación en el depósito del suministro, filtros de entrada obstruidos y corrosión puede alterar la velocidad del líquido y siempre que la velocidad de un fluido cambia, lo hace la presión.

Cavitación en camisas. En un motor de combustión interna los cambios de presión son generadas por el movimiento del pistón. Las vibraciones se transmiten a la envolvente de agua, que de esta manera también comienza a vibrar. Cuando la pared del cilindro se retrae durante un ciclo de la vibración, se produce un vacío en el refrigerante que da lugar a la formación de pequeñas burbujas de vapor. Durante la siguiente fase del ciclo de vibración, las burbujas de vapor implosionan

• Modificar el diseño para minimizar las diferencias de presión hidráulica en el flujo de medio corrosivo

• Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavilación.

• Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavilación, ya que es más difícil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana

• Recubrimiento con hules o plásticos que absorben las energías de choque.

ACCIONES PREVENTIVAS

Se presenta cuando gotas de líquido trasportadas en un gas en rápido movimiento golpean una superficie metálica.

Se desarrollan elevadas presiones localizadas a causa del impacto inicial y del movimiento lateral de las gotas desde el punto de impacto a lo largo de la superficie.

Aspas de turbina de generadores de vapor.

Plantas de energía nuclear.Impulsores de bombasAgitadores Codos y cambios de dirección de tuberías

Ocurre cuando las piezas de metal se deslizan una sobre la otra, causando daño mecánico a una o ambas piezas y el deslizamiento es generalmente un resultado de la vibración.

La erosión se puede minimizar mediante la selección y el diseño adecuado de los materiales.

La reducción de la velocidad del liquido. Asegurarse que el líquido no tenga aire. Selección de materiales duros y tenaces

que absorban el impacto de las gotitas. Recubrimiento del material con un

elastómero absorbente de energía.