Mecanismos de Protección Anticorrosiva en Recubrimientos Orgánicos y Catódicos

En los recubrimientos orgánicos, destacan las pinturas como el método más usado en la protección contra la corrosión metálica. Por cada 100 m² de superficie metálica expuesta a corrosión, unos 85-90 m² están protegidos por revestimientos de pintura.

Mecanismos de Protección Ofrecidos por los Sistemas de Pintura

La protección frente a la corrosión que brinda un sistema de pinturas se consigue con varios mecanismos:

• Efecto Barrera: Impide el contacto del metal con el agua y el oxígeno. Sin embargo, este no es el mecanismo fundamental, ya que las pinturas son permeables a estos dos componentes.
• Resistencia Iónica: Impide el movimiento de iones entre zonas anódicas y catódicas, siendo este aceptado como el mecanismo principal de protección de pinturas.
• Efecto Inhibidor: Se logra con pinturas que incluyen en su formulación pigmentos que detienen la reacción de corrosión, basados en pasivar al metal, en la mayoría de las veces acero. Son ineficaces cuando el material está en contacto con concentraciones elevadas de cloruros, como el agua del mar.
• Efecto de Protección Catódica: Ocurre cuando la pintura contiene ciertos pigmentos metálicos, como el Zinc (Zn), que actúan de ánodo en beneficio del soporte metálico, el cual actúa de cátodo. Este sistema es rico en Zn.

Limitaciones y Aplicación Combinada

Los resultados a veces poco favorables son atribuidos a la mediocre aplicación y preparación de superficies. Cualquier poro o grieta puede llevar a la rápida corrosión del material. Por ello, se suele usar con otros métodos, como el sistema de galvanizado más recubrimiento con pintura.

Sistemas de Protección Catódica

Protección catódica protege estructuras metálicas enterradas, instalaciones marinas y previene fenómenos de corrosión bajo tensión. Se hace actuar toda la superficie metálica del metal como cátodo. Si se considera la reacción anódica para conseguir la eliminación de las zonas anódicas, se aporta a la superficie del metal carga eléctrica para que el equilibrio de la ecuación se desplace a la izquierda.

La corriente eléctrica a suministrar para la protección catódica se consigue por dos procedimientos:

1. Ánodos de Sacrificio

Se consigue conectando el metal a proteger con otro más activo que él. En esta pila, los metales activos actúan de ánodo, consumiéndose en beneficio del metal que se desea proteger y que actúa de cátodo.

Materiales y Condiciones Operacionales

Los materiales usados como ánodos de sacrificio son las aleaciones de Zinc, Magnesio y Aluminio. De ellos, el más activo es el magnesio, de ahí que sea el que proporciona más densidad de corriente, y su principal aplicación sea en el caso de ánodos enterrados en suelos poco conductores.

Para mejorar las condiciones de operación de estos ánodos en sistemas enterrados, y sobre todo en suelos de baja resistividad, es rodearlos de un relleno, entre ellos el Backfill, formado por yeso, bentonita (coloide orgánico que permite retener humedad) y sulfato sódico. Se consigue:

1. Mantener cierto grado de humedad alrededor del ánodo y así subir la conductividad del terreno.
2. Evitar la pasivación del ánodo con el paso del tiempo.
3. Aumentar la superficie de contacto con el terreno.

2. Corriente Impresa

La fuente de energía para proteger la estructura es externa. Requiere fuente de corriente continua y electrodo auxiliar (ánodo, situado a cierta distancia de la estructura a proteger). El terminal + se conecta al electrodo auxiliar y el - a la estructura a proteger, así la corriente fluye del electrodo a través del electrolito a la estructura.

Tipos de Ánodos en Corriente Impresa

Los tipos de ánodos son consumibles y permanentes. Todos los ánodos se consumen en cierta manera y se consideran permanentes aquellos cuya pérdida por corrosión es despreciable.

• Ánodos Consumibles: Destacan la chatarra de hierro por su bajo coste.
• Ánodos Permanentes: Los más usados son los de tipo permanente, como ferrosilicio, grafito y el titanio platinado. Los dos primeros tienen la desventaja de ser frágiles. En el caso del titanio platinado, el consumo es despreciable (aprox. 0.1 g/A año).

Normalmente se usa la protección catódica del material con un recubrimiento de pintura.

Comparativa de Sistemas

La elección entre corriente impresa y ánodo de sacrificio depende de razones económicas y de mantenimiento.

• Mantenimiento: El sistema por ánodos de sacrificio es más simple, ya que no depende de equipos eléctricos.
• Dimensiones: Para estructuras de grandes dimensiones es más recomendable el sistema de corriente impresa, porque en este sistema la intensidad aplicada es variable, mientras que en el sistema de ánodos de sacrificio viene impuesta por la propia naturaleza del mismo.