La corrosión: Un problema de todos
Si preguntamos a cualquier persona ajena a la ciencia de los materiales o la industria metalúrgica qué es la corrosión, nos contestarán que es aquello que hace que el hierro se ponga rojo. Sin embargo, si preguntamos a esa misma persona qué es el límite elástico, la tenacidad a la fractura o el tamaño de grano austenítico, probablemente nos mirará con cara de estupor, mientras piensa a ver en qué idioma estamos hablando.
Todo el mundo, con mayor o menor grado de conocimiento, sabe lo que es la corrosión, porque antes o después nos ha tocado lidiar con ella personalmente. Afecta a muchos de nuestros bienes (a nuestros coches, a nuestros electrodomésticos, a las tuberías de nuestra casa, al avión o al medio de transporte que tenemos que coger para ir de vacaciones, … etc).
Aunque todos sabemos definir la corrosión a nuestra manera particular, pocas personas conocen realmente cuál es su grado de complejidad. Vamos a intentar hacernos una idea de ello a través de este párrafo extraído de la introducción del ASM HANDBOOK VOLUME 13, un documento que puede ser considerado como referencia en el campo de la corrosión:
“La característica más destacada de la corrosión es la inmensa variedad de condiciones en las que se produce y la gran cantidad de formas en que aparece. Existen numerosas publicaciones y manuales de corrosión que explican los efectos corrosivos de combinaciones específicas material/ambiente. Aun así, los datos disponibles cubren sólo una pequeña fracción de las posibles situaciones reales (…). Para prevenir la corrosión, interpretar los fenómenos de corrosión o predecir el resultado de una situación de corrosión para condiciones distintas de aquellas para las que se puede encontrar una descripción exacta, el ingeniero debe saber aplicar los conocimientos fundamentales de la corrosión (..). Incluso con todos los conocimientos de los que se dispone de estos principios, la corrosión es en la mayoría de los casos un proceso muy complejo, en el que las interacciones entre las diferentes reacciones, las condiciones y los efectos sinérgicos deben ser considerados cuidadosamente”.
La corrosión es por tanto un fenómeno que puede llegar a ser muy complejo, no solamente por la cantidad de variables que influyen en su desarrollo, sino también porque tiene múltiples formas de manifestarse y su evaluación ha de realizarse también de la misma manera. Por ejemplo, un ensayo de tracción es igual para un acero, un aluminio o un latón, pero la corrosión puede afectar de forma diferente a estos materiales, y por eso los ensayos de corrosión que se aplican son específicos tanto para el acero, el aluminio o el latón, y tratan de buscar fenómenos específicos en cada aleación, como la corrosión intergranular, la exfoliación o la descincificación respectivamente.
Escultura “Heart of Steel” de Julian Voss Andreae realizada en acero Corten, representando la molécula de hemoglobina, justo tras su instalación, tras 10 días y tras 1 mes de exposición. Fuente: https://scientiablog.com
El coste de la corrosión
El efecto de la corrosión ha sido un problema desde que los primeros metalúrgicos comenzaron a fundir metales hace varios milenios y la lucha contra la corrosión no es algo moderno, ni exclusivo de la época industrial, ya que hay constancia de que en la edad media se daban tratamientos artificiales a elementos de cobre y bronce para acelerar la formación de la pátina.
En la sociedad industrializada de hoy en día, la corrosión es un fenómeno que afecta en mayor o menor medida a todos los sectores industriales. Es difícil precisar con exactitud el coste económico que la corrosión supone para un determinado sector o para un país entero. Se han realizado numerosos estudios, si bien uno de los más conocidos y fiables es el llevado a cabo entre 1999 y 2002 en USA por diversas agencias, entre ellas NACE International (la Asociación Americana de Ingenieros de Corrosión), que sirve a día de hoy como ejemplo para hacerse una idea del coste económico que supone la corrosión. En este estudio, se estima que en 1998 el coste total de la corrosión ascendió a 276.000 millones de dólares, aproximadamente el 3% del PIB del país.
Fuente: informe “Corrosion costs and Preventive Strategies in the United States” de NACE International.
- Guadalajara, México, 1992: un acoplamiento galvánico entre tuberías del sistema de agua recubiertas de cinc y tuberías de acero que conducían gasolina produjo la corrosión por pitting y perforación de esta última. La fuga de la gasolina, unido a un mal diseño del alcantarillado produjo la acumulación de gas, lo que provocó una serie de explosiones que dejaron más de 200 fallecidos.
- Suiza, 1985: se derrumba la estructura del techo de una piscina fabricada con elementos de acero inoxidable austenítico, causando 12 víctimas mortales. La causa fue el debilitamiento de la estructura por corrosión bajo tensión.
- Bhopal, India, 1984: considerado el accidente industrial más devastador hasta la fecha, en el que más de 3000 personas murieron directamente por una fuga de isocianato de metilo de una fábrica de plaguicidas. El empleo de materiales no adecuados en diversos equipos y una falta de mantenimiento de las instalaciones produjo el desastre.
Deterioros por corrosión ocurren a diario por todo el mundo y en todos los sectores, pero el responsable último de estos y otros accidentes no es la corrosión sin más. La causa final de un fallo, catastrófico o no, siempre obedece a la conjunción de diversos factores, y entre ellos el debilitamiento de estructuras por corrosión juega un papel esencial. Fallos de diseño, condiciones de servicio más agresivas de lo esperado, o la ausencia de un mantenimiento adecuado, son solo ejemplos de la larga lista de variables que pueden afectar en la corrosión.
A pesar de todo, los accidentes también sirven para mejorar diseños, desarrollar nuevos materiales más resistentes a la corrosión, o implementar acciones o herramientas que pueden detectarla, y tomar acciones antes de que sea demasiado tarde.
El área de Corrosion y Protección de Materiales Metálicos de IK4-AZTERLAN cuenta con expertos en el análisis de patologías y fallos en servicio causados por la corrosión de los metales. Si bien no tan graves como los ejemplos mencionados, generalmente los trabajos solicitados ocasionan pérdidas económicas y perjuicios que suelen conllevar la sustitución de equipos, la realización de un mayor número de paradas de mantenimiento, o incluso la interrupción de un proceso productivo. La labor del estudio no es simplemente la de encontrar la causa del fallo, sino también informar y asesorar a los clientes sobre nuevos materiales, diseños o recubrimientos, así cualquier tipo de tratamiento cuyo objeto sea mejorar su comportamiento y mitigar los efectos de la corrosión.
Enfrentándonos a un enemigo que desconocemos
Solo hay algo más peligroso que la propia corrosión: su desconocimiento. Es una rama de la ciencia de la que hoy en día existen graves carencias en la industria en general. Es habitual en IK4-AZTERLAN recibir solicitudes para realizar ensayos de corrosión erróneamente planteados (bajo especificaciones en las que se han mezclado conceptos de diferentes normas hasta llegar a un punto en el que se dan contradicciones), toparnos con clientes sorprendidos y disgustados por el deterioro de materiales en un corto período de tiempo, o que nos formulen la eterna pregunta intentando equiparar horas de ensayo en niebla salina a horas de trabajo en servicio real. Son pequeñas muestras del desconocimiento general que existe, no sólo en torno al efecto directo de la corrosión, sino también a las diferentes herramientas que hay disponibles para su evaluación como son los ensayos.
Autor: David Sebastián