Descripción

¿Qué son los cupones de monitoreo de corrosión?

Los cupones de monitoreo de corrosión son dispositivos especializados diseñados específicamente para monitorear y evaluar la tasa de corrosión dentro de una variedad de sistemas, en particular incluidos los sistemas de agua y los activos de petróleo y gas. Estos cupones, compuestos predominantemente de acero al carbono u ocasionalmente de otros materiales como cobre o plata, se pesan meticulosamente antes de su instalación para establecer una medición de referencia. Después de un período de exposición predeterminado, normalmente 60, 90 o 120 días, estos cupones se recuperan y se vuelven a pesar. Luego se analiza la discrepancia de peso resultante de la acción corrosiva para determinar la velocidad de corrosión dentro del sistema. Esta técnica proporciona una medida sólida, objetiva y completa de la corrosividad del sistema, y ​​la efectividad del método se correlaciona directamente con la implementación precisa del enfoque del cupón.

Introducción

La corrosión, la degradación gradual de materiales a través de reacciones químicas o electroquímicas, plantea desafíos importantes en numerosas industrias debido a sus efectos perjudiciales sobre la integridad estructural y la funcionalidad de los materiales. Comprender la corrosión, influenciada por factores como las condiciones ambientales y las propiedades inherentes de los materiales, es vital ya que afecta significativamente la vida útil y la confiabilidad de elementos infraestructurales clave.

No se puede subestimar la necesidad de monitorear la corrosión en entornos industriales. Informa las decisiones sobre la selección de materiales, el diseño del sistema y las medidas preventivas. Los cupones de monitoreo de corrosión, que imitan las condiciones del sistema y brindan datos detallados sobre la velocidad de corrosión, son ejemplos de técnicas de monitoreo efectivas. Esencialmente, comprender y monitorear la corrosión son pilares de la gestión de riesgos, los protocolos de seguridad y la eficiencia económica, lo que hace que el monitoreo de la corrosión sea parte integral del funcionamiento sostenible y seguro de los sistemas industriales en todo el mundo.

Tipos de cupones de corrosión

Cupones para bajar de peso

Los cupones de pérdida de peso constituyen uno de los métodos más sencillos y ampliamente implementados para el control de la corrosión. Estos cupones, compuestos del mismo material que el sistema que están monitoreando, se pesan previamente y luego se exponen al entorno del sistema durante un período predeterminado. Después de este período de exposición, se limpian de posibles productos de corrosión y se vuelven a pesar. La diferencia de peso, atribuible a la pérdida de material debido a la corrosión, proporciona una medida cuantitativa de la velocidad de corrosión. Este método es muy valorado por su simplicidad, rentabilidad y capacidad de proporcionar una medida directa de la pérdida de material a lo largo del tiempo.

Cupones de resistencia de polarización lineal (LPR)

Los cupones de resistencia a la polarización lineal (LPR) representan una técnica más avanzada para el monitoreo de la corrosión y proporcionan mediciones en línea en tiempo real. La técnica LPR se basa en principios electroquímicos, en los que se aplica una pequeña perturbación de potencial al cupón y se mide la respuesta de corriente resultante. La resistencia de polarización (inversa de la pendiente de la gráfica de potencial versus corriente) está directamente relacionada con la velocidad de corrosión. Este método permite el monitoreo continuo y la detección inmediata de cambios en la tasa de corrosión, lo que lo hace particularmente útil en sistemas donde las tasas de corrosión pueden cambiar rápida o impredeciblemente.

Cupones de resistencia eléctrica (ER)

Los cupones de resistencia eléctrica (ER) funcionan según el principio de que a medida que un metal se corroe, su área de sección transversal disminuye, lo que provoca un aumento en su resistencia eléctrica. Estos cupones, cuando se incorporan a un sistema, proporcionan una medida continua de la velocidad de corrosión al detectar cambios en la resistencia eléctrica a lo largo del tiempo. Este método, como el LPR, permite el monitoreo en tiempo real y es particularmente efectivo en entornos donde la corrosión ocurre uniformemente en toda la superficie. Sin embargo, es importante tener en cuenta que es posible que los cupones ER no proporcionen una medida precisa en los casos en que la corrosión esté localizada o se produzcan picaduras. Por lo tanto, comprender la naturaleza del proceso de corrosión en un sistema específico es fundamental para seleccionar la técnica de monitoreo adecuada.

Materiales utilizados en cupones de monitoreo de corrosión

Los cupones de monitoreo de corrosión están elaborados a partir de una variedad de materiales para representar con precisión el sistema que están monitoreando. Uno de los materiales más utilizados es el acero al carbono. Conocido por su alta resistencia y durabilidad, el acero al carbono es una opción típica para entornos donde se requiere resistencia a altas tensiones. Su comportamiento frente a la corrosión refleja fielmente el de muchos sistemas industriales, lo que lo convierte en un candidato ideal para el control de la corrosión en estos contextos. Sin embargo, la susceptibilidad del acero al carbono a oxidarse cuando se expone a la humedad y al oxígeno requiere un almacenamiento y manipulación adecuados para mantener su precisión como dispositivo de monitoreo.

Además del acero al carbono, se utiliza una variedad de otros materiales según los requisitos específicos del sistema en estudio. El acero inoxidable, por ejemplo, se utiliza cuando es necesario monitorear entornos con alta resistencia a la corrosión debido a sus propiedades inherentes de resistencia a la corrosión. El latón, otro material de uso común, proporciona datos reveladores al monitorear sistemas expuestos al agua, incluidas plomería y aplicaciones marinas.

El cobre y el aluminio, otros materiales utilizados frecuentemente en cupones contra la corrosión, ofrecen beneficios únicos. El cobre, conocido por su excelente conductividad eléctrica, se utiliza a menudo para representar componentes electrónicos sensibles en muchos sistemas. Proporciona información valiosa sobre la corrosividad del medio ambiente hacia los componentes electrónicos. Asimismo, el aluminio, por su ligereza y resistencia a ciertos tipos de corrosión, se utiliza en sistemas donde estas características son valiosas. Es esencial seleccionar el material apropiado para el cupón de monitoreo de corrosión, según la naturaleza específica del sistema y el entorno en el que opera.

Instalación de cupones de monitoreo de corrosión

Instalación de cupones de corrosión en tuberías

Los cupones de corrosión normalmente se colocan en un portacupones, que luego se inserta en un estante de cupones que se fija directamente a la tubería. Este procedimiento debe realizarse con precaución para garantizar que el cupón esté colocado correctamente y expuesto a las mismas circunstancias que la tubería. El portacupones permite insertar y retirar fácilmente el cupón sin apagar todo el sistema.

Monitoreo y mantenimiento de cupones de corrosión

Los cupones de corrosión en la tubería deben monitorearse y mantenerse regularmente una vez instalados. Con frecuencia se realizan exámenes visuales para buscar indicadores de corrosión o daño severo. La limpieza del titular del cupón y la región circundante puede ser parte del mantenimiento para evitar que variables externas afecten la exposición del cupón al entorno de la tubería.

Recuperación de cupones de corrosión para análisis

Los cupones de corrosión en tuberías normalmente se recuperan para su análisis después de un período de exposición predefinido, que puede variar desde unas pocas semanas hasta un año, según la tasa de corrosión proyectada y las normas de la industria. El cupón debe retirarse con cuidado del soporte y limpiarse para eliminar posibles productos de corrosión. Después de eso, el cupón se pesa para determinar la pérdida de peso, que se utiliza para calcular la velocidad de corrosión. Además, el cupón puede inspeccionarse en busca de evidencia de corrosión localizada, como picaduras, que pueden proporcionar información adicional sobre la actividad corrosiva en la tubería.

Preguntas frecuentes

1. ¿Cómo se calculan las tasas de corrosión?

Las tasas de corrosión generalmente se calculan determinando la pérdida de peso del cupón después de un período de exposición definido. Esta pérdida de peso, que representa la cantidad de material perdido debido a la corrosión, luego se divide por el área de superficie del cupón y el tiempo de exposición para calcular la velocidad de corrosión, generalmente expresada en términos de milésimas de pulgada por año (mpy) o milímetros por año. (mm/año).

2. ¿Cómo se instalan y monitorean los cupones de corrosión?

Los cupones de corrosión generalmente se instalan en un portacupones, que luego se inserta en un estante de cupones conectado directamente al sistema. Una vez instalado, el monitoreo regular es clave, lo que a menudo implica inspecciones visuales para detectar signos de corrosión o daños graves. Después de un período de exposición predeterminado, los cupones se retiran para su análisis, lo que implica limpiarlos, volver a pesarlos y posiblemente examinarlos más a fondo para detectar signos de corrosión localizada.

3. ¿Cómo funcionan los cupones de corrosión?

Los cupones de corrosión funcionan exponiendo un área superficial conocida de un material al entorno de un sistema durante un tiempo específico. Después del período de exposición, los cupones se retiran, se limpian de cualquier producto de corrosión y luego se vuelven a pesar. La pérdida de peso proporciona una medida de la cantidad de material corroído, que puede usarse para calcular la velocidad de corrosión.

4. ¿Cuáles son las ventajas y limitaciones del uso de cupones de corrosión?

Las ventajas de utilizar cupones de corrosión incluyen su simplicidad, rentabilidad y capacidad de proporcionar una medida directa de la pérdida de material a lo largo del tiempo. Se pueden personalizar para que coincidan con materiales y condiciones específicos, proporcionando una medida representativa de la corrosividad del sistema. Sin embargo, las limitaciones incluyen el retraso en la obtención de resultados (ya que deben dejarse en su lugar durante algún tiempo), la incapacidad de detectar cambios rápidos en las tasas de corrosión y posibles imprecisiones en entornos con corrosión localizada o por picaduras.

Resumen

Los cupones de control de corrosión desempeñan un papel indispensable en el campo de la detección y prevención de la corrosión. Al proporcionar mediciones cuantitativas de la pérdida de material a lo largo del tiempo, estos dispositivos permiten a las industrias monitorear y gestionar el impacto de la corrosión en sus sistemas de manera efectiva.

El uso de varios tipos de cupones de corrosión, como cupones de pérdida de peso, LPR y ER, ofrece la flexibilidad de adaptar las técnicas de monitoreo a las características específicas del sistema y a las condiciones ambientales. La elección del material del cupón, que normalmente coincide con el del sistema que se está monitoreando, mejora aún más la naturaleza representativa de los datos de corrosión obtenidos.

La instalación, el seguimiento y el mantenimiento de estos cupones requieren una planificación y ejecución cuidadosas para garantizar resultados precisos. Si bien este método tiene sus limitaciones, como el retraso en los resultados y posibles imprecisiones en entornos con corrosión localizada, los beneficios que proporciona en términos de rentabilidad, simplicidad y la capacidad de ofrecer una medida directa de la pérdida de material lo convierten en una herramienta valiosa en el campo del control de la corrosión.

Con los avances en la tecnología, podemos esperar métodos de monitoreo de la corrosión más sofisticados y en tiempo real en el futuro. Sin embargo, los principios fundamentales y los beneficios del uso de cupones de corrosión probablemente seguirán siendo relevantes en los próximos años. A medida que las industrias continúen enfrentando el desafío de la corrosión, continuará la demanda de métodos de monitoreo confiables, precisos y rentables, lo que hará que los cupones de corrosión sean una parte integral de las operaciones industriales en todo el mundo.