Respuesta corta: La corrosión es la degradación electroquímica de un metal por la acción de su entorno. En el acero necesita un ánodo, un cátodo, un electrolito y un camino metálico; si se elimina uno, se detiene. Los tipos principales son la corrosión uniforme, por picaduras, por hendiduras, galvánica, la fisuración por corrosión bajo tensión, la erosión-corrosión, la corrosión filiforme y la MIC. Los recubrimientos solo la detienen cuando la superficie subyacente está limpia, libre de sales y perfilada.
La corrosión es la degradación electroquímica de un metal a través de su reacción con el entorno que lo rodea. En las estructuras de acero es el mecanismo dominante de degradación del material, y su coste es enorme: el estudio IMPACT de NACE International estimó el coste mundial de la corrosión en 2,5 billones de USD, equivalentes a aproximadamente el 3,4 % del PIB mundial (2013), y concluyó que las prácticas existentes de control de la corrosión podrían ahorrar entre el 15 y el 35 % de ese coste.
Esta guía explica cómo se inicia la corrosión, los ocho tipos principales que afectan a las estructuras de acero, los factores ambientales que determinan la velocidad de corrosión y por qué la preparación de superficies es la variable que con más frecuencia decide si un recubrimiento protector detiene la corrosión o falla de forma prematura.
¿Qué es la corrosión? El mecanismo electroquímico
La corrosión no es simplemente «óxido». Es un proceso electroquímico espontáneo en el que un metal vuelve hacia su estado de óxido termodinámicamente estable. En el acero (aleaciones de hierro), la fuerza impulsora es la tendencia natural del hierro a oxidarse:
Fe → Fe²⁺ + 2e⁻ (reacción anódica: el metal se disuelve)O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ (reacción catódica: el oxígeno se reduce)
Para que se produzca corrosión deben estar presentes al mismo tiempo cuatro componentes: un ánodo (el metal que se corroe), un cátodo (una zona o superficie más noble), un electrolito (agua o humedad con iones disueltos) y un camino metálico que conecte el ánodo y el cátodo. Si se elimina cualquiera de estos cuatro, la celda de corrosión se detiene. Los recubrimientos protectores actúan principalmente manteniendo el electrolito alejado del acero, y por eso la adherencia del recubrimiento al sustrato es tan importante. Cuanto más pequeño es el ánodo en relación con el cátodo, más rápido es el ataque local.
Los 8 tipos principales de corrosión en estructuras de acero
1. Corrosión uniforme (generalizada)
La forma más visible y predecible: el metal se corroe aproximadamente a la misma velocidad en toda la superficie expuesta, produciendo el característico óxido de hierro pardo rojizo (herrumbre) sobre el acero al carbono. Se controla mediante recubrimientos, protección catódica o un sobreespesor de corrosión en el diseño. Es la forma menos impredecible, pero la causa más común de pérdida de masa a largo plazo en estructuras sin protección o mal recubiertas.
2. Corrosión por picaduras
Ataque muy localizado que crea picaduras profundas mientras deja la superficie circundante relativamente intacta. Los iones cloruro son el desencadenante habitual, ya que degradan localmente las películas de óxido protectoras. Las picaduras son especialmente peligrosas en recipientes a presión, tuberías y estructuras offshore, porque una picadura puede atravesar gran parte del espesor de pared con poco deterioro visible en la superficie, y se considera en general una de las formas más peligrosas para componentes estructurales y de contención de presión. Consulte nuestra guía sobre corrosión por picaduras y preparación de superficies.
3. Corrosión por hendiduras
Se produce en espacios geométricamente confinados, como bajo cabezas de pernos, entre chapas solapadas y dentro de conexiones de enchufe, donde el agotamiento del oxígeno y la concentración de cloruros crean una química local agresiva. La geometría confinada impide que la reacción catódica neutralice el entorno anódico ácido, lo que acelera el ataque. Es habitual en estructuras marinas, intercambiadores de calor y uniones bridadas.
4. Corrosión galvánica
Cuando dos metales diferentes están conectados eléctricamente en presencia de un electrolito, el metal menos noble (más bajo en la serie galvánica) se corroe preferentemente. Ejemplos habituales son los accesorios de aluminio en estructuras de acero, los elementos de fijación galvanizados en contacto con cobre y la cascarilla de laminación en contacto con acero desnudo en grietas y discontinuidades. La cascarilla de laminación es catódica respecto al acero subyacente, por lo que cualquier zona agrietada o dañada de la cascarilla se convierte en un punto de inicio de corrosión galvánica. Este es uno de los motivos por los que la mayoría de las especificaciones de recubrimientos de alto rendimiento exigen eliminar la cascarilla de laminación antes de recubrir.
5. Fisuración por corrosión bajo tensión (SCC)
La acción simultánea de una tensión de tracción y un entorno corrosivo específico produce una fisuración que no se daría por ninguno de los dos factores por separado. Afecta a aceros de alta resistencia, aceros inoxidables en entornos con cloruros y tuberías que operan bajo presión interna. Las fisuras por SCC se propagan de forma intergranular o transgranular y pueden provocar una rotura frágil repentina con poca corrosión visible previa, lo que la convierte en un tema clave en la gestión de la integridad de tuberías de petróleo y gas.
6. Erosión-corrosión
El efecto combinado del desgaste mecánico (por fluido en circulación, sólidos en suspensión o cavitación) y la corrosión electroquímica. La acción mecánica elimina continuamente la capa de óxido protectora y cualquier recubrimiento, dejando expuesto metal nuevo. Es frecuente en codos de tuberías, rodetes de bombas, tubos de intercambiadores de calor y cualquier superficie expuesta a un flujo de alta velocidad.
7. Corrosión filiforme
Corrosión en forma de hilos que se desarrolla bajo una película de recubrimiento, especialmente en aluminio y en acero con recubrimientos orgánicos delgados en entornos húmedos. Se inicia en un defecto del recubrimiento y se propaga como un filamento con una cabeza activa (anódica) y una cola de productos de corrosión. Su efecto estético es grave y destruye la adherencia del recubrimiento, aunque normalmente no es crítica desde el punto de vista estructural salvo que esté muy extendida.
8. Corrosión influenciada microbiológicamente (MIC)
Corrosión acelerada por la actividad metabólica de microorganismos, como las bacterias sulfatorreductoras (SRB), las bacterias productoras de ácido o las bacterias oxidantes de metales. Es habitual en tuberías enterradas, depósitos de almacenamiento de agua, sedimentos marinos y sistemas de agua de refrigeración. La MIC puede elevar las velocidades de corrosión locales muy por encima de las esperables solo por el entorno y es una causa reconocida de fallos internos en tuberías.
Factores ambientales que determinan la velocidad de corrosión
ISO 9223 e ISO 12944-2 clasifican la corrosividad atmosférica de C1 (muy baja) a CX (extrema) según la pérdida de espesor del acero al carbono durante el primer año: hasta 1,3 µm en C1, de más de 25 a 50 µm en C3 (media), de más de 80 a 200 µm en C5 (muy alta) y de más de 200 a 700 µm en CX. Los factores siguientes explican por qué los emplazamientos difieren tanto.
| Factor | Efecto en la velocidad de corrosión | Nota práctica |
|---|---|---|
| Humedad relativa | La corrosión se acelera bruscamente en cuanto la humedad es lo bastante alta para que se forme una película continua de electrolito sobre el acero | Se suele citar una humedad crítica de aproximadamente el 60–80 % HR; contaminantes como las sales la reducen |
| Concentración de cloruros | Los cloruros degradan las películas pasivas, aumentan la conductividad del electrolito e inician picaduras | Las sales que quedan bajo un recubrimiento atraen la humedad y provocan ampollas osmóticas; la norma IMO PSPC, por ejemplo, limita las sales solubles a 50 mg/m² (5 µg/cm²) expresadas como NaCl antes de recubrir los tanques de lastre |
| Temperatura | Una temperatura más alta aumenta la velocidad de las reacciones electroquímicas y la difusión del oxígeno | En sistemas cerrados, la velocidad suele aumentar con la temperatura; en sistemas abiertos, la menor solubilidad del oxígeno puede compensarlo a altas temperaturas |
| pH | El acero se corroe más rápido en entornos ácidos y tiende a pasivarse en entornos fuertemente alcalinos | Por debajo de aproximadamente pH 4, el desprendimiento de hidrógeno acelera el ataque; las condiciones fuertemente alcalinas (p. ej., el agua de poro del hormigón) pasivan el acero |
| Concentración de oxígeno | El oxígeno impulsa la reacción catódica; tanto su presencia como su ausencia local pueden ser corrosivas según la geometría | La aireación diferencial (zonas con mucho O₂ frente a zonas con poco O₂) crea celdas de concentración que impulsan el ataque por hendiduras y por picaduras |
| Sales disueltas / conductividad | Una mayor conductividad iónica del electrolito permite que las celdas de corrosión actúen a mayores distancias | El agua de mar (unos 35 g/L de sales disueltas) es mucho más conductora que el agua dulce, lo que favorece el ataque galvánico y localizado |
Por qué la preparación de superficies es la variable más importante en la prevención de la corrosión
La mayoría de los fallos prematuros de los recubrimientos protectores en entornos industriales y marinos no se deben a formulaciones de recubrimiento defectuosas, sino a una preparación de superficies inadecuada; los inspectores y fabricantes de recubrimientos suelen atribuirle la mayoría de los fallos tempranos. Tres deficiencias explican la mayor parte de estos casos:
- Cascarilla de laminación residual. La cascarilla de laminación que queda en la superficie es catódica respecto al acero desnudo. Un recubrimiento aplicado sobre cascarilla de laminación se adhiere a la cascarilla, no al acero; cuando la cascarilla se agrieta y se desprende, el recubrimiento se delamina con ella. Consulte nuestra guía detallada sobre qué es la cascarilla de laminación y cómo eliminarla.
- Contaminación por sales solubles. Los cloruros, sulfatos y nitratos que permanecen en la superficie tras la preparación crean ampollas osmóticas bajo el recubrimiento al absorber humedad. Incluso unos pocos µg/cm² de cloruro bajo un epoxi de alto rendimiento pueden provocar ampollas en servicio de inmersión o marino. Más información sobre la contaminación por sales solubles y cómo detectarla.
- Perfil de anclaje insuficiente. Los recubrimientos se anclan mecánicamente al perfil de la superficie. Un perfil demasiado bajo ofrece una adherencia insuficiente para sistemas de alto espesor; uno demasiado alto puede dejar picos mal cubiertos, que se convierten en puntos de inicio de corrosión. El rango correcto lo establece la ficha técnica (TDS) del fabricante del recubrimiento; la IMO PSPC, por ejemplo, especifica 30–75 µm para los recubrimientos de tanques de lastre.
El Bristle Blasting es una forma de abordar a la vez la cascarilla de laminación y el perfil allí donde el chorreado abrasivo al aire libre no es viable: ensayos documentados muestran una limpieza comparable a ISO 8501-1 Sa 2½ y un perfil de anclaje de 65–85 µm Rz en acero estándar, aunque los resultados varían según la calidad del acero, el grado de oxidación, la banda y la técnica.
Protección anticorrosiva: la jerarquía de prevención
Por orden de importancia para estructuras de acero recubiertas en entornos industriales y marinos:
- Preparación de superficies correcta según la norma especificada (SSPC-SP 10 / ISO 8501-1 Sa 2½ es habitual para sistemas de alto rendimiento; la limpieza con herramienta mecánica hasta metal desnudo SSPC-SP 11 es habitual en trabajos de mantenimiento): la base de todas las demás medidas
- Recubrimientos protectores de alto rendimiento: por ejemplo, imprimaciones ricas en zinc, epoxis de alto espesor y polisiloxanos aplicados sobre una superficie correctamente preparada
- Protección catódica: ánodos de sacrificio o sistemas de corriente impresa; un complemento eficaz de los recubrimientos en servicio de inmersión y enterrado, no un sustituto de la preparación
- Selección de materiales: acero inoxidable, aleaciones resistentes a la corrosión o acero patinable cuando proceda
- Diseño orientado a la resistencia a la corrosión: eliminar hendiduras, garantizar el drenaje y evitar contactos bimetálicos
Para saber qué exige SSPC-SP 10 y cómo verificarlo en campo, consulte nuestra guía técnica de SSPC-SP 10. Para una comparación de los métodos de preparación según las condiciones del emplazamiento, consulte Bristle Blaster® frente al chorreado con arena.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre corrosión y óxido?
El óxido (herrumbre) es una forma concreta de corrosión: el óxido de hierro hidratado que se forma sobre el hierro y el acero al carbono en presencia de agua y oxígeno. La corrosión es el proceso electroquímico más amplio; en otros metales produce la pátina verde del cobre, el óxido blanco del aluminio y el deslustre de la plata. Todo óxido es corrosión, pero no toda corrosión es óxido. Consulte óxido frente a corrosión.
¿Con qué rapidez se corroe el acero?
Depende del entorno. Según ISO 9223 e ISO 12944-2, el acero al carbono sin recubrir pierde de más de 25 a 50 µm el primer año en una atmósfera media (C3), de más de 80 a 200 µm en una atmósfera muy alta (C5) y de más de 200 a 700 µm en condiciones extremas (CX). Las picaduras localizadas pueden penetrar bastante más rápido que estas velocidades medias.
¿Se puede revertir la corrosión?
No. El hierro que se ha convertido en óxido de hierro no vuelve a ser metal sano en condiciones de servicio. La corrosión solo puede gestionarse: los productos de corrosión se eliminan mediante la preparación de superficies, las secciones muy deterioradas se reparan o sustituyen, y la superficie se vuelve a proteger con un sistema de recubrimiento y, cuando proceda, protección catódica.
¿Qué norma de preparación de superficies se exige antes de pintar el acero?
Depende del sistema de recubrimiento y del entorno de servicio. Para recubrimientos de alto rendimiento en servicio marino, offshore e industrial, lo habitual es SSPC-SP 10 / ISO 8501-1 Sa 2½ (chorreado a metal casi blanco). SSPC-SP 5 / Sa 3 (metal blanco) se especifica a menudo para el servicio más agresivo, algunos revestimientos de inmersión y la proyección térmica. SSPC-SP 6 / Sa 2 (chorreado comercial) es adecuado para algunos sistemas atmosféricos con menores exigencias de durabilidad.
Equipo técnico de MontiPower®: evaluación de la corrosión, especificación de la preparación de superficies y selección del método para el entorno de su proyecto.
→ Solicitar consulta técnicaFuentes
- NACE International, International Measures of Prevention, Application, and Economics of Corrosion Technologies (IMPACT) — Economic impact (2016). impact.nace.org
- Corrosion Alliance, Principles of corrosion. corrosionalliance.com
- SteelConstruction.info (SCI/BCSA), Standard corrosion protection systems for buildings (categorías de corrosividad ISO 9223 / ISO 12944-2). steelconstruction.info
- IMO, Resolution MSC.215(82): Performance Standard for Protective Coatings (PSPC) (2006). dl.defelsko.com
- KTA-Tator, Industry standards for surface preparation. kta.com
