La corrosión en el medio marino es un problema que
lleva afectando al sector náutico desde sus orígenes. Multitud de embarcaciones
sufren diariamente las consecuencias de este fenómeno tan difícil de detener y
no son pocos los barcos que se han hundido debido a la pérdida de los pernos de
la quilla o a la desaparición de un grifo de fondo con problemas de corrosión. Sin
embargo, aunque importante y temida por muchos, no demasiados conocen el origen
y el porqué de este fenómeno que puede definirse como toda aquella reacción química o electroquímica de un metal o aleación
con su medio circundante con el consiguiente deterioro de sus propiedades.
Foto abajo colas afectadas por corrosión
Existen diferentes tipos de corrosión, pero la que
nos ocupa en el medio marino es la corrosión electroquímica que es la que se
produce a temperaturas ambiente y que requiere de un electrólito, en este caso
el agua de mar, para que se produzca. Aunque pueda parecer raro, la corrosión
que se produce en la obra muerta del barco, también requiere de este
electrolito para que se produzca, pero en este caso, es el agua que se condensa
en las diferentes superficies metálicas del barco y durante los periodos de
mojado genera el problema de corrosión. Dentro de la corrosión electroquímica
existen diferentes tipos, como la corrosión galvánica, corrosión por aireación
diferencial, corrosión selectiva, etc, que iremos describiendo en diferentes
entradas del blog junto con alternativas para evitarlas.
Foto abajo, linea de ejes gravemente afectada por corrosión, los ejes parecen brasas de madera descompuesta.
La primera pregunta que nos surge al hablar sobre
la corrosión es el por qué se produce. Y es que los elementos metálicos que
componen las aleaciones utilizadas en nuestros barcos se encuentra en la
naturaleza combinados, normalmente en forma de minerales, y lo que nosotros
hacemos para conseguir las aleaciones metálicas es extraerlos y reducirlos para
llevarlos al estado metálico, ya que es en este estado donde las propiedades
son las adecuadas para su uso. Sin embargo, su estado de mínima energía en
condiciones normales es el “oxidado” (en el que se encontraban inicialmente en
la naturaleza antes de que extrajéramos el metal) y por lo tanto, tienden a
volver a este estado mediante lo que conocemos como corrosión. No todos los
metales tienen la misma tendencia a oxidarse. Así, por ejemplo, el oro es más
noble que el cobre que a su vez es más noble que el hierro. Para conocer la
tendencia a la oxidación de un metal o aleación en el medio marino, se ha
elaborado la sería electroquímica o sería galvánica en agua de mar.
El medio que rodea a los metales ejerce una fuerte influencia sobre la
tendencia y la velocidad de corrosión de las aleaciones. Es ampliamente
conocido que el agua del mar es mucho más corrosiva que el agua dulce y esto se
debe principalmente a la presencia de iones cloruro (Cl-). La presencia de
contaminantes, la temperatura, el pH o la oxigenación del agua son otros
factores que también afectan a la reacción de corrosión de un metal y que es
importante tenerlo en cuenta a la hora de seleccionar una aleación u otra para
una aplicación. Existen aleaciones que van bien para unas aplicaciones o unas
regiones concretas y que, sin embargo, fallan al utilizarse en aplicaciones
aparentemente similares. En ciencia de corrosión es importante tener claro que
no existen aleaciones inoxidables en todos los medios sino
que existen aleaciones adecuadas para cada aplicación.
Para disminuir e incluso evitar el fenómeno de la
corrosión y alargar la vida útil de nuestros barcos, motores, ejes, grifos de
fondo, etc. Habitualmente se combinan una protección pasiva mediante pinturas
junto con una protección activa mediante protección catódica. La protección por
pinturas, ejerce un efecto barrera para separar la aleación a proteger del
medio e incluso pueden ejercer algún otro efecto si se añade algún tipo de inhibidor
o elemente activo. Pese al efecto protector de las pinturas, las aleaciones de
nuestros barcos siguen teniendo una fuerte tendencia a la oxidación, más aún,
si en el medio existen iones cloruro (Cl-) capaces de deformar y penetrar en
las pinturas con su posterior deterioro. Es por ello que la obra viva de
nuestros barcos se protege mediante una combinación de pinturas (efecto
barrera) y protección catódica. La protección catódica se basa en la aplicación
de una señal eléctrica que sitúa al metal a proteger en una situación de
inmunidad, donde la tendencia a la oxidación desaparece. En este punto, mucho
de los lectores podrán pensar que en su barco no tienen ningún dispositivo
eléctrico que aplique una señal eléctrica y es que, normalmente, esta protección
se aplica mediante la colocación de unas piezas de metal activo conocidos por
ánodos de sacrificio; normalmente ánodos de zinc. Estas piezas, en contacto
eléctrico son la estructura a proteger, generan un flujo de electrones que
polariza la estructura metálica y la sitúa en la zona de inmunidad, donde su
tendencia a la oxidación es nula. Pero…entonces…¿por qué se corroen nuestras
embarcaciones si están protegidas catódicamente por los ánodos de sacrificio
que, teóricamente han eliminado su tendencia a la corrosión? Y es que, igual
que los ánodos de sacrificio polarizan la estructura y la protegen, existen
muchos factores que pueden ejercer el efecto contrario, sacando nuestra
estructura de la zona de inmunidad y causando corrosión. Por nombrar algunos ejemplos,
el contacto eléctrico con un metal más noble tiene el efecto contrario al de
los ánodos. Esto se conoce como par galvánico y genera la temida corrosión
galvánica. Otro factor muy importante es la presencia de fugas de corriente
eléctrica en nuestro barco, debido, por ejemplo, a un fallo en un aislamiento o
un mal contacto, que puede ocasionar grandes daños en periodos de tiempo muy
reducidos o el efecto de las embarcaciones vecinas que pueden afectar a nuestra
protección.
Foto abajo proteccion catodica convencional a base de zincs
Muchos son los factores que pueden eliminar la
protección catódica de la obra viva y sin embargo, pocas embarcaciones llevan
sistemas para detectar estos problemas que conocidos desde su origen pueden
corregirse antes de que deterioren nuestra embarcación. El potencial electroquímico,
es el parámetro que permite conocer si la protección catódica es adecuada o
insuficiente y medirlo está al alcance de todos los armadores.
EQUIPOS DE CORRIENTE IMPRESA PARA PROTECCIÓN CATODICA EN EMBARCACIONES
Los ánodos de sacrifico son una buena forma de aplicar protección
catódica, sin embargo, existe un método mucho más eficaz y sin mantenimiento
anual que permite obtener un nivel de protección adecuado y constante. Es la
corriente impresa. Habitualmente esta técnica se utiliza en grandes buques
porque la tecnología aplicada está basada en la corriente alterna y su
eficiencia no es adecuada para embarcaciones de menor eslora. Sin
embargo, recientemente han aparecido en el mercado sistemas de
corriente impresa que funcionan a bajo voltaje, alimentados directamente por
baterías y cuyo consumo energético es mínimo (mA) y que los hacen aptos para
todo tipo de embarcaciones.
Foto abajo, equipos de corriente impresa para protección catodica en embarcaciones;
Fotos cedidas por IDN investigación y desarrollo naval
www.idnaval.com
Incluso existen en versión portátil que no requieren instalación fija
Continuara..........
Entrada realizada por;
Alejandro Samaniego
Doctor en Química Avanzada: Corrosión
Ingeniero de Materiales
