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1) Introducción

Este tipo de corrosión tiene como característica fundamental el medio en el que se

produce la corrosión, pues el agua de mar es el electrólito corrosivo por excelencia que

tiene la naturaleza. El alto contenido salino del agua de mar, la convierte en un

electrólito perfecto para el buen funcionamiento de la pila de corrosión, manteniendo en

todo momento en contacto electrico los posibles ánodos y cátodos.

El anión cloruro, Cl- , es el más nocivo debido a su pequeño volumen iónico, que

le hace capaz de adentrarse en el producto de corrosión, agrietándolo, pasando

posteriormente a la red metálica, iniciando y activando túneles de corrosión en el casco

del buque.

El oxígeno desempeña un papel principal en los fenómenos de corrosión, ya que

suministra la sustancia para que se produzca la la reacción catódica.

O2 + 2 H2O + 4e 4 OH-

Las incrustaciones biológicas pueden ser causa de varios problemas de corrosión

al fijarse al casco del buque. Cuando se sumerge un buque en el mar no tarda en

recubrirse de lo que se llama “velo biológico”. Este “velo biológico” retiene partículas

minerales y orgánicas en suspensión en el agua. Su formación facilita la posterior

fijación de organismos vegetales y animales, que constituyen las incrustaciones

biológicas.

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2) Tipo de corrosión en el casco del buque:

La corrosión en el casco del buque es un proceso de naturaleza electroquímica.

Hay un flujo de electricidad de unas áveas a otras de la superficie metálica a través del

electrólito, que es el agua de mar, capaz de conducir la corriente.

Debido a esto, es muy importante tener claro el concepto de potencial de

equilibrio que tienen los metales. A nivel práctico se usan las series galvánicas, para

determinar quien va a actuar como cátodo y quien como ánodo.

- Serie galvánica en agua de mar -

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El proceso anódico de disolución metálica en agua de mar se hace según la

relación

He Hen+ + n.e-

Velocidad de corrosión del metal:

t / x = Vc = (eq-gr / 96500) . I

x : Cantidad de metal que se va a corroer

I : Intensidad de corriente

Vc : Velocidad de corrosión

t : tiempo

Todos los tipos básicos de corrosión pueden ocurrir en el agua de mar . Lo que se

encuentra frecuentemente en la corrosión del casco del buque es el ataque localizado en

determinadas zonas del componente metálico, permaneciendo inalteradas las restantes.

Los fallos más abundantes ocurren por la formación de picaduras, corrosión en

resquicios, corrosión galvánica, corrosión bajo tensión, corrosión por fatiga, ataque por

cavitación, ataque por choque y corrosión selectiva.

Dentro de éste apartado vamos a hacer mención de los tipos de corrosión que mas

frecuentemente se presentan en la obra viva del buque:

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2.1) Corrosión uniforme:

Se da fundamentalmente cuando el ataque se extiende casi por igual por toda la

superficie metálica, siendo éste de carácter superficial. El remedio más recurrido para

éste tipo de corrosión es mediante un recubrimiento apropiado o bien mediante la

protección catódica.

2.2) Corrosión galvánica o bimetálica:

Siempre que se unen dos metales o aleaciones diversas tiende a la corrosión el

más electro-negativo de los dos y tanto más intensamente cuanto más distanciados se

encuentran ambos metales en la serie galvánica. Este es el caso generalizado del par

galvánico hélice (bronce) y casco (acero); y el existente antiguamente en buques con

remaches.

2.3) Corrosión localizada

Consiste en un ataque muy localizado y profundo, frecuentemente es difícil de

descubrir, dado el pequeño diámetro de las perforaciones y porque las bocas de éstas

perforaciones de estas perforaciones están recubiertas con productos de corrosión.

Se requieren meses e incluso años para que los agujeros lleguen a perforar el

metal.

2.4) Corrosión intergranular:

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Los bordes del grano son más propensos al ataque electro-químico, no solo

porque en ellos los átomos metálicos están más débilmente empaquetados en la red

cristalina, sino también por las impurezas y segregaciones que allí se acumulan.

Las áreas inmediatamente contiguas a la soldadura quedan empobrecidas en

elementos aleantes por lo que se vuelven activas frente al resto del metal. En las

soldaduras se da en paralelo el fenómeno de unión bimetálica, ya que el electrodo de

soldadura introduce un compuesto de distintas características electro-químicas.

2.5) Corrosión selectiva:

La corrosión selectiva se presenta en aleaciones en los que los aleantes difirieren

bastante entre sí por sus potenciales electro-químicos. El elemento más electro-negativo

(activo) se disuelve, quedando una estructura esponjosa de malas propiedades metálicas.

Cuando se eligen por razones de economía hélices de elevado porcentaje de zinc,

puede tener lugar el fenómeno conocido como descinzificación.

3) Factores controlantes de los mecanismos de la corrosión del casco de

buque:

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Salinidad:

De unos mares a otros, las variaciones en la salinidad no son muy acusadas. La

salinidad del mar está comprendida entre 33 - 37 %, dependiendo del lugar geográfico y

de las condiciones climatológicas.

Después de estudios realizados a este respecto podemos concluir diciendo que

débiles variaciones en la salinidad del agua de mar no parecen producir cambios

apreciables en la corrosión del acero sumergido en este medio.

Temperatura:

La temperatura del agua de mar varía en función de la estación del año y de la posición geográfica del

lugar. Los valores oscilan entre -2ºC y 35ºC.

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Las velocidades de corrosión, previsiblemente más elevadas en aguas calientes tropicales, se van

amortiguando por la existencia en este tipo de aguas de abundante crecimiento de organismos marinos,

lo que lleva consigo una reducción del oxigeno en la superficie metálica.

Oxigeno:

Debido al alto pH del agua de mar, el agente oxidante es por excelencia el

oxigeno disuelto.

La reducción del oxigeno disuelto está directamente relacionado con el proceso de

oxidación del metal, y por lo tanto, todos los factores que influyen en la relación de

oxígeno con la superficie del metal, influirán en el comportamiento de la corrosión .

Las velocidades de corrosión para los aceros de los buques son más severas

cuando el sistema tiene oxígeno en abundancia.

Azufre:

Para una aleación ferrea y en una zona donde actúe una colonia bacterial, como es

el casco de un buque, la picadura que está formándose se cubre con FeS como

producto de corrosión.

En la zona de la picadura, la reacción anódica genera iones ferrosos:

Fe Fe2+ +2e-

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Y estos iones reaccionan después con iones de sulfuro de hidrogeno:

Fe2+ + H S- Fe S + H+

El resultado es que se forma más FeS , junto con iones H+, que hace descender el

pH. Todo esto hace que la picadura siga creciendo.

Se ha estudiado que la presencia de sulfuro de hidrógeno H2S, en el electrolito,

promueve el crecimiento de grietas en los cascos debido a la aparición de picaduras.

Cloruros:

Un alto contenido de cloruros pude bajar el potencial del metal y, de este modo,

incrementar la posible reacción de corrosión.

Para el caso de aleaciones férreas, el mecanismo de disolución del hierro en

soluciones concentradas de iones cloruro, obedece a la siguiente secuencia de

ecuaciones:

Fe + H2O Fe OH + H+ + e

Fe OH + Cl- Fe Cl + OH

-

Fe Cl Fe2+ + Cl- + e

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Velocidad de flujo:

El movimiento del agua de mar

al afectar al transporte de oxigeno a las zonas catódicas, y a la eliminación de los

productos de corrosión, puede contribuir en la magnitud del proceso corrosivo.

-Velocidad de Corrosión -

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Conforme aumenta la velocidad, aumenta la probabilidad de que aparezcan

fenómenos de la corrosión-erosión por turbulencias que aceleran notablemente el

proceso corrosivo.

peligro a la corrosión por picaduras.

Profundidad:

La velocidad máxima de corrosión del casco del buque se presenta en la zona de

salpicaduras. Esto es debido a que el metal en esta zona, está continuamente mojado por

una delgada capa de agua de mar, altamente aireada.

Las burbujas de aire disuelto en el agua de mar tiende a hacerla mas destructiva,

al eliminar las películas de protección y recubrimientos.

3) Corrosión por organismos microbiológicos:

El factor biológico puede tener una influencia importante en el fenómeno de la

corrosión marina, siendo decisivo en el casco de los barcos, en donde, además de

originar corrosiones en el casco, ofrece impedimentos a su movimiento.

La existencia del fouling en los fondos del casco de un buque es perjudicial, no

solo para la integridad del acero, pues una vez que los organismos incrustados se

desprenden se llevan con ellos las capas de pintura dejando el metal al descubierto, sino

también para el desplazamiento del barco, por el aumento del coeficiente de ficción

respecto al agua de mar.

La fijación del fouling es también función de la naturaleza del metal expuesto,

siendo abundante al tratarse del hierro.

El fouling puede tener varios efectos en la corrosión del casco del buque:

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1) Da lugar al funcionamiento de pilas de aireación diferencial:

- Representación gráfica de una pila de aireación diferencial -

2) Los productos de segregación de la vida animal influyen en los procesos de

corrosión.

3) Puede hacer variar la velocidad de reacción de corrosión.

4) Dicho fouling, puede producir sulfuros, cambiando la reacción catódica de

reducción de oxigeno, por la de reducción de azufre.

El fouling en el caso del acero inoxidable en el agua de mar, puede aumentar el

peligro de corrosión por picaduras.

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5) Corrosión en la obra viva del buque:

En el casco de acero se encuentran multitud de irregularidades y defectos, pudiéndose

citar entre otros los siguientes:

a) Las capas de pinturas no son totalmente impermeables y presentan poros y

defectos.

b) Las uniones soldadas, chapas de flotación y fondos de proa

c) Zonas de codaste y timón (par galvánico hélice- casco).

d) Pilas locales de corrosión

e) Fenómenos de cavitación producidos por la hélice.

f) Roces de cadenas producidos por el ancla.

g) Roces del costado del buque con los muelles, quedando sin pintura, zonas

pintadas.

h) Zonas sin pintar por su inaccesibilidad en la etapa de pintado (por ejemplo,

picaderos de apoyo del buque en dique).

i) Baja calidad de las capas de pintura o deficiente aplicación.

Como puede observarse, existe un alto porcentaje del acero del casco del buque que

queda expuesto a la acción de la corrosión, siendo necesario aplicar una protección

adicional a la carena de los barcos, siendo este medio complementario la protección

catódica. Una protección catódica bien llevada a cabo puede suponer un ahorro

apreciable en los costes de mantenimiento del buque.

6) Referencias bibliográficas:

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-Inco, Guia para la selección de materiales marínos, Publicación

4050 Sp/279, International Nickel Co.

- J.A. González Fernandez. Teoría y práctica de la lucha contra la

corrosión, Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas y

consejo superior de investigaciones científicas , Madrid (1984)

- S. Feliu Matas, principios de corrosión y protección de metales,

Partes I y IV, Madrid, (1985).

- G. Wranglen, An introduction to corrosion and protection of

metals, Chapman and Hall, London, (1985).