¿Qué causa la corrosión por picaduras?
La corrosión por picaduras es un proceso electroquímico que se inicia cuando la película de óxido pasiva en una superficie metálica se interrumpe localmente, generalmente por aniones agresivos, siendo los iones de cloruro los más comunes. El mecanismo en el acero al carbono es:
- Los iones de cloruro se concentran en un defecto de la superficie, una inclusión o un límite de grano, interrumpiendo la película de óxido de hierro de la superficie.
- Se forma una picadura anódica: el hierro se disuelve rápidamente dentro de la cavidad de la picadura.
- La geometría de la picadura crea una celda de aireación diferencial: el interior de la picadura se agota en oxígeno, acelerando la disolución anódica; la superficie circundante actúa como cátodo.
- La química de la picadura se vuelve progresivamente más ácida y rica en cloruro a medida que se acumulan los productos de la reacción, acelerando aún más la corrosión dentro de la picadura.
- Se forma una costra de producto de corrosión oscura sobre la boca de la picadura, lo que puede ralentizar la progresión visible mientras la corrosión continúa avanzando por debajo.
En términos prácticos: la formación de picaduras se auto refuerza. Una vez iniciada, una picadura crea las condiciones químicas que aceleran su propio crecimiento. Por eso las picaduras progresan rápidamente en entornos agresivos —marinos, costa afuera, procesamiento químico y condiciones atmosféricas con alto contenido de cloruro— y por qué la detección y el tratamiento tempranos son fundamentales.
Dónde se produce la corrosión por picaduras en activos industriales
- Estructuras costa afuera — zona de salpicadura y zona de marea en las patas de las plataformas; cubiertas en áreas de rotura del recubrimiento donde la deposición de cloruro es alta.
- Buques marinos — tanques de lastre (particularmente en puntos bajos donde se acumula agua salina), estructuras de la bodega de carga, planchas del casco en defectos del recubrimiento.
- Tuberías — superficie externa en ubicaciones de recubrimiento desunido; superficie interna en servicio dulce y ácido donde el CO₂ y el H₂S promueven la formación de picaduras.
- Tanques de almacenamiento — placas de piso internas y secciones inferiores del casco en contacto con fluidos de proceso o fondos de tanque que acumulan agua.
- Intercambiadores de calor y recipientes a presión — superficies del lado de la carcasa en contacto con fluidos de proceso que contienen cloruro o agua de enfriamiento.
- Estructuras mineras — recipientes de proceso, acero estructural y tuberías en contacto con fluidos de proceso ácidos y agua de proceso rica en cloruro.
Por qué la formación de picaduras crea desafíos en la preparación de superficies
La limpieza estándar con chorro abrasivo —incluso a SSPC-SP10 / Sa 2½ (metal casi blanco)— aborda la contaminación de la superficie y el perfil de anclaje en la superficie general del acero, pero no resuelve completamente los desafíos que crean las picaduras profundas:
1. Las picaduras retienen productos de corrosión después del chorreado
Los medios de chorreado impactan la superficie a alta velocidad, pero la geometría de una picadura profunda y estrecha limita la capacidad de los medios para limpiar sus superficies interiores. Los productos de corrosión —óxidos de hierro, cloruros de hierro y sulfatos de hierro— pueden permanecer en la parte inferior de las picaduras después de la limpieza con chorro que produce Sa 2½ en la superficie de acero circundante. Estos productos residuales continúan corroyendo el acero debajo de un recubrimiento aplicado posteriormente y contribuyen al ampollamiento osmótico a través de su contenido de sales solubles.
2. Las picaduras retienen la contaminación por sales solubles
Los iones de cloruro son higroscópicos, es decir, atraen la humedad. Una vez que los productos de corrosión ricos en cloruro se acumulan en las picaduras, atraen la humedad a través de cualquier recubrimiento superpuesto por ósmosis. Este es el mecanismo del ampollamiento osmótico: la concentración de cloruro en la picadura crea una fuerza impulsora local que extrae agua a través de la película de recubrimiento, acumulando presión hasta que el recubrimiento se delamina. El chorreado en seco estándar no elimina las sales solubles del interior de las picaduras. La limpieza con chorro de agua a ultra alta presión (UHP) (grados SSPC-WJ) es significativamente más efectiva para eliminar los productos de corrosión cargados de sal de las picaduras.
3. Las picaduras profundas crean deficiencias en el espesor del recubrimiento
Una película de recubrimiento aplicada sigue el contorno de la superficie de acero. Una picadura de 2 a 5 mm de profundidad cubierta por un recubrimiento aplicado a la superficie plana circundante tendrá una cobertura significativamente más delgada en la base y las paredes de la picadura que sobre el acero circundante. En el caso de picaduras graves, el recubrimiento puede incluso no cubrir la boca de la picadura, creando un vacío debajo de una superficie de recubrimiento aparentemente intacta. Estas áreas de película delgada son las primeras en fallar en servicio.
4. La formación de picaduras reduce el espesor efectivo de la sección
Aunque no es estrictamente un problema de preparación de superficies, las picaduras que han reducido el acero por debajo del espesor mínimo aceptable de la pared deben identificarse antes de la aplicación del recubrimiento y pueden requerir reparación por soldadura antes de la aplicación del recubrimiento. La medición de espesor por ultrasonido (UTM) en áreas con picaduras es una práctica estándar para la evaluación de aptitud para el servicio en los sectores de energía y marina.
Cómo abordar la corrosión por picaduras en la preparación de superficies
Paso 1: Evaluar la profundidad y el alcance de las picaduras
Antes de seleccionar un método de preparación, caracterice las picaduras: profundidad, diámetro, densidad (picaduras por unidad de área) y la presencia de costras de productos de corrosión que cubran las bocas de las picaduras. Esto determina si el requisito de preparación está dentro del alcance de la limpieza con chorro de arena únicamente o requiere un paso preliminar de eliminación mecánica.
Paso 2: Eliminar la corrosión masiva de las picaduras profundas — Tercoo®
Para acero con corrosión laminar profunda, costras de productos de corrosión gruesas o picaduras severas con productos de corrosión intactos sobre las bocas de las picaduras, la eliminación mecánica del volumen de corrosión masiva antes del chorreado o la preparación mecánica es el enfoque técnicamente correcto. El Tercoo® está diseñado para esta aplicación: elimina óxido pesado, escamas laminares y recubrimientos existentes de manera eficiente, exponiendo la superficie de acero debajo de la costra de corrosión y abriendo las bocas de las picaduras para la limpieza posterior.
Paso 3: Lograr la limpieza y el perfil objetivo — Bristle Blaster® o chorreado abrasivo
Después de la eliminación de la corrosión masiva, la superficie se lleva al grado de limpieza y perfil de anclaje objetivo:
- El chorreado abrasivo logra la mayor tasa de producción y el resultado más consistente en grandes áreas.
- El Bristle Blaster® logra una limpieza comparable a Sa 2½ (ISO 8501-1) / SSPC-SP 10 y un perfil de anclaje de 65–85 µm Rz en superficies de mantenimiento sin abrasivo, aplicable en zonas ATEX, espacios confinados y ubicaciones remotas donde el chorreado no es viable.
Paso 4: Controlar la contaminación por sales solubles
En acero con picaduras con historial de exposición a cloruros, la prueba de sales solubles es obligatoria antes de la aplicación del recubrimiento. Si los niveles de cloruro en la superficie preparada superan los límites de especificación (generalmente 20–30 µg/cm² para servicio offshore y de inmersión), se requiere un lavado con agua o un tratamiento con chorro de agua a ultra alta presión (UHP) para reducir los niveles de sal antes del recubrimiento. Verifique con una prueba de parche Bresle posterior al lavado que los niveles estén dentro de la especificación antes de aplicar la imprimación.
Paso 5: Considerar el relleno de picaduras profundas
Las picaduras muy profundas —aproximadamente más de 1–2 mm— pueden requerir ser rellenadas con un relleno de superficie compatible o una capa de imprimación antes de que se aplique el sistema de recubrimiento completo, para asegurar un espesor de película adecuado en la base y las paredes de la picadura. Esto debe ser compatible con el sistema de recubrimiento completo y especificado en la especificación de recubrimiento del proyecto. Consulte la TDS del fabricante del recubrimiento para obtener orientación.
Conclusiones clave
- La corrosión por picaduras concentra el ataque en cavidades profundas localizadas, impulsada por la ruptura de la película pasiva inducida por cloruros. Es auto-reforzante: la química de la picadura acelera su propio crecimiento.
- La limpieza estándar con chorro abrasivo hasta Sa 2½ / SSPC-SP10 no resuelve completamente el desafío de preparación de superficies de picaduras profundas: los productos de corrosión y la contaminación por sales solubles pueden permanecer en el interior de las picaduras después del chorreado.
- En acero con picaduras severas, el enfoque más efectivo es una preparación en dos pasos: Tercoo® para la corrosión a granel y la eliminación de costras, seguido de Bristle Blaster® o chorreado abrasivo para lograr la limpieza y el perfil de anclaje deseados.
- El control de sales solubles es fundamental para el acero con picaduras — los productos de corrosión ricos en cloruro en las picaduras provocan el ampollamiento osmótico. Realice pruebas y trate antes de la aplicación del recubrimiento.
- Las picaduras que han reducido el acero por debajo del espesor mínimo de la pared requieren una evaluación estructural y reparación por soldadura antes del recubrimiento; el recubrimiento no puede restaurar la sección estructural perdida.
