La corrosión es un proceso natural, especialmente en los metales, definido como el deterioro del material cuando reacciona con el entorno que lo rodea, como el aire, el agua o ciertas sustancias químicas.
Al igual que otros fenómenos naturales, la corrosión puede generar desgaste y requerir mantenimiento en una amplia variedad de bienes desde vehículos, electrodomésticos y sistemas de agua potable y aguas residuales, hasta tuberías, puentes y edificaciones públicas.
Sin embargo, a diferencia de los fenómenos climáticos, existen métodos probados para prevenir y controlar la corrosión. Estas estrategias pueden reducir o incluso eliminar su impacto en la seguridad pública, la economía y el medioambiente.
La ciencia detrás de la prevención y el control de la corrosión es altamente compleja, especialmente porque la corrosión adopta múltiples formas y está influenciada por numerosos factores externos. Entre los aspectos clave se incluyen:
- Las condiciones ambientales, como la resistividad del suelo, la humedad y la exposición al agua salada.
- El tipo de material y su interacción con el entorno.
- El tipo de producto que se procesa, manipula o transporta dentro o en los alrededores de un objeto metálico.
- La vida útil esperada de la estructura o componente.
- La presencia de fenómenos que inducen corrosión, como corrientes parásitas de sistemas ferroviarios.
- Los métodos de mitigación disponibles.
No obstante, el primer paso para un control efectivo de la corrosión es comprender a fondo sus diferentes formas, los mecanismos involucrados, cómo detectarlas y por qué ocurren.
¿Qué causa la corrosión?
Todas las formas de corrosión, excepto algunos tipos a alta temperatura ocurren debido a la acción de una celda electroquímica. Los elementos comunes en estas celdas son:
- Ánodo: donde ocurre la oxidación y pérdida de metal.
- Cátodo: donde se producen reacciones de reducción y protección.
- Caminos metálicos y electrolíticos que permiten el flujo de electrones e iones.
- Una diferencia de potencial que impulsa el proceso.
Esta diferencia de potencial puede originarse por variaciones en las características de distintos metales, condiciones superficiales o cambios en las concentraciones químicas del entorno.
Cada tipo de corrosión tiene mecanismos específicos, métodos particulares de medición y diferentes técnicas de control.
La celda electroquímica en un proceso de corrosión
En una celda de corrosión:
- Los electrones fluyen por el camino metálico desde las zonas anódicas hacia las catódicas.
- Los iones viajan a través del electrolito para balancear el flujo electrónico.
- Los aniones (iones negativos) migran hacia el ánodo, mientras que los cationes (iones positivos) se desplazan hacia el cátodo.
Como resultado:
→ El ánodo se corroe.
→ El cátodo permanece protegido.
Además, existe una diferencia de voltaje entre ambos.
Formas de corrosión
La corrosión se presenta en múltiples formas, y es poco común que una estructura afectada sufra solo un tipo. La combinación de materiales y la variedad de ambientes suele generar ataques simultáneos. Incluso una sola aleación puede experimentar diferentes formas de corrosión dependiendo de su exposición.
Las formas de corrosión pueden clasificarse según su manifestación:
Grupo 1: Corrosión fácilmente identificable mediante un examen visual ordinario
Grupo 2: Corrosión que requiere medios suplementarios de examen
Grupo 3: Corrosión que requiere verificación por microscopía
Corrosión de ataque general vs. corrosión localizada
Corrosión general o uniforme: Menos amenazante
Ocurre de manera homogénea sobre la superficie expuesta, produciendo un adelgazamiento uniforme del material con el paso de los años. Se identifica por un desgaste rugoso y la presencia de productos de corrosión.
Generalmente se debe a una selección incorrecta de materiales para ambientes corrosivos. Aunque es indeseable, es relativamente fácil de evaluar y considerar desde el diseño.
Los recubrimientos protectores son especialmente efectivos para controlarla, al igual que la protección catódica (CP) en condiciones de inmersión o enterramiento.
Corrosión localizada: Más frecuente:
A diferencia del ataque general, la corrosión localizada aparece en puntos específicos de la superficie metálica.
Corrosión influenciada microbiológicamente (CMI)
Cuando metales y aleaciones entran en contacto con microorganismos —como bacterias, hongos o microalgas— puede producirse la corrosión microbiológicamente influenciada (CMI). Estos organismos pueden acelerar los mecanismos de corrosión, aunque no generan una forma particular por sí mismos. Su diagnóstico es complejo y requiere análisis de múltiples fuentes.
Bienes expuestos a:
- Aguas residuales,
- Crudo y combustibles,
- Productos químicos industriales,
- Agua de mar o agua dulce,
- Suelos húmedos,
- Heces fecales de animales
- Acero en constante contacto con concreto en fraguado
Tipos de metales y su relación con la corrosión
El tipo de metal utilizado en una estructura es uno de los factores más determinantes para prevenir la corrosión.
La corrosión responde a un principio fundamental: los metales tienden a volver a estados de menor energía. Uno de los caminos para lograrlo es a través de procesos corrosivos. Por ello, comprender las propiedades energéticas de cada metal es vital para seleccionar materiales resistentes y minimizar fallas.
Métodos clave de prevención y mitigación
Aunque la corrosión es un proceso natural, existen métodos probados para prevenirla o mitigarla:
- Selección adecuada de materiales y diseño
- Recubrimientos protectores
- Medición e inspección regular
- Protección catódica
- Inhibidores químicos
- Gestión integral de la corrosión
Estos métodos permiten reducir significativamente el deterioro y sus consecuencias ambientales, económicas y de seguridad.
La importancia de la gestión de la corrosión
Se estima que la aplicación de prácticas de control puede reducir el costo global de la corrosión entre un 15 % y un 35 %.
Con un costo aproximado de 2.5 billones de dólares, equivalente al 3.4 % del PIB mundial, estas prácticas podrían ahorrar entre 375 y 875 mil millones de dólares al año.
Además del ahorro económico, la gestión adecuada previene accidentes, fallos estructurales y riesgos ambientales.
Para maximizar los beneficios, es indispensable implementar un Sistema de Gestión de la Corrosión (CMS) integrado al sistema de gestión general de la organización.
Según el estudio IMPACT 2016 de NACE International, un CMS se define como el conjunto de políticas, procesos y procedimientos destinados a planificar, ejecutar y mejorar continuamente la capacidad de una organización para manejar la amenaza de la corrosión en activos actuales y futuros.