Corrosión atmosférica del acero galvanizado en Cunduacan, Tabasco

Resumen
Las muestras de acero galvanizado fueron expuestas durante 7 meses a la intemperie, en un ambiente con clima tropical húmedo (Cunduacan). Se registró su velocidad de corrosión (pérdida de masa) en diferentes períodos de tiempo, Cunduacan presentó categoría de agresividad C3

(media), según ISO 9223:92. De acuerdo con la norma ISO 9225, las

velocidades de deposición del contaminante dióxido de azufre (SO2), es de categoría de

agresividad corrosiva baja (Po) y el cloruro de sodio (NaCl), de categoría S1 (baja). El analisis
de rayos X, muestra los productos de corrosión que se formaron en el acero galvanizado, fueron
la simonkolleita [Zn5(OH)8Cl2.H2O], la gordoita [Zn4Na(OH)6(SO4)Cl.(H2O)6] y el hidroxisulfato de
zinc pentahidratado (Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5.

Introducción
La corrosión atmosférica se debe fundamentalmente a la variedad de los tipos de atmósferas y
sus contaminantes corrosivos, como parte del medio ambiente que rodea al metal en servicio.
La corrosión ocurre en la interfase metal-ambiente, e involucra una fase acuosa. La película del
electrolito formada sobre el metal es una de las condiciones necesarias para que el proceso de
corrosión se desarrolle. En esta fase acuosa se disuelvendiferentes gases como el O2 (agente
oxidante para el metal), CO2, SO2, etc., como parte del ambiente atmosférico [1-2].

1) Profesor-investigador de la DAIA-UJAT- Cuerpo Académico de Ciencias de Ingeniería Materiales
2) Profesor –Investigador de la DACB-UJAT-Cuerpo Académico de Nuevos Materiales
3) Estudiantes de la Licenciatura en Ingeniería Química DAIA-UJAT

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El clima tropical húmedo proporciona un alto valor anual de tiempo de humectación (TOW) entre
7673 y 7775 h para las muestras metalicas expuestas a intemperie [3] y relacionado con esto,
presenta la categoría de agresividad corrosiva τ5, la mas alta según la norma ISO 9223 [4],
aunado a lo anterior y en presencia de contaminantes generados por actividades industriales,
el deterioro de los materiales metalicos ocurre de una forma mas acelerada.
La atmósfera del estado de Tabasco forma parte del clima tropical húmedo. Por otro lado, en la
actividad industrial destaca en el país como un importante productor de hidrocarburos, debido a
que aporta el 20% de petróleo crudo y el 42% del gas natural de la producción nacional [5].
Objetivos
Evaluar la velocidad de corrosión y el tipo de productos de corrosión que se forman en la
superficie de muestras de acero galvanizado expuestas en el clima tropical húmedo de
Cunduacan.
Materiales y métodos
El sitio de ensayo se ubicó en el municipio de Cunduacan (l8°
03' latitud norte y 93º 10'de
oeste), a 50 km del Golfo de México y a 10 km de Samaria-Iride (PEMEX).
Las muestras de acero galvanizado (100x150x0.95 mm, recubierto con 10 µm de zinc y de 0.83
a 1.40 % de aluminio) fueron desengrasadas con acetona y alcohol, posteriormente pesadas en
una balanza analítica de precisión (±.0001g), para registrar su masa inicial, cuyo valor es
importante para la determinación de la pérdida de masa de metal (velocidad de corrosión). Su
exposición a la intemperie, se realizó en paneles de aluminio, durante seis meses, de acuerdo a
los procedimientos de las normas ISO 8565 y ASTM G 50-76 [6-7].
Durante este periodo de ensayo se llevó a cabo analisis mensual de las velocidades de
deposición de cloruros y dióxido de azufre, siguiendo la metodología de la norma ISO 9225:92
[8], con los dispositivos de candela húmeda y platos de sulfatación.

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Los productos de corrosión atmosférica, que se formaron durante la exposición del acero
galvanizado, fueron analizados con la técnica de difracción de rayos-X, del laboratorio de
Difracción de Ciencias Basicas. La caracterización se realizó directamente en la superficie de
especímenes de 2x2 cm, cortados de las muestras corroídas.
Resultados
En Tabla 1 se muestra las velocidades de deposición de los contaminantes (mg/m2.d), durante
el ensayo y las pérdidas de masa de las muestras de acero galvanizado.
Tabla 1. Velocidades de deposiciónde los contaminantes y la pérdida de masa

Velocidad de
Meses del ensayo

Velocidad de

Pérdida de

deposición de SO2

deposición de NaCl

masa

2

2

(mg/m .d)

(mg/m .d)

(g/m2)

Febrero-Marzo

0.38

15.5

6.52

Abril-Mayo

0.25

10.81

7.35

Mayo-Junio

0.12

8.56

10.07

Julio-Agosto

0.054

7.32

12.10

En las figuras 1 a la 6, se muestran los difractogramas de las muestras de acero galvanizado
expuestas en Cunduacan en los meses de febrero – agosto, en estas imagenes se observan los
productos de corrosión que se formaron durante el tiempo de exposición a la intemperie.

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Figuras 1-6 se muestran los difractogramas de las muestras
de acero galvanizado durante los meses del ensayo en Cunduacan
Discusión
El alto valor anual del Tiempo de Humectación debido a clima tropical húmedo de Cunduacan,
se desarrolla principalmente en rango de temperaturas entre 20-25ºC [3], ha posibilitado el
desarrollo de corrosión y pérdidas de masa mensuales (Tabla 1) en el orden de 6.52 12.10g/m2, de esta manera, al ambiente de ensayo se le puede asignar una categoría de
agresividad corrosiva C3 (media), según la norma ISO 9223:92 [4]. El monitoreo mensual del
contaminante SO2, registró una categoría de agresividad corrosiva baja (Po) en la atmósfera del
ensayo, ya que los valores de deposición de este contaminante fueron en el rango de 0.38 –0.054 mg/m2dia (Tabla 1). Los cloruros depositados en el ambiente de Cunduacan fueron el

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rango de 7.32 - 15.5 mg/m2 .día (Tabla 1), con una categoría de agresividad corrosiva S1 (baja),
según la clasificación propuesta por ISO 9223:92 [4]. La caracterización de Rayos X mostró el
avance del proceso de corrosión, en las figuras 1-6 se observa la formación de productos de
corrosión; la simonkolleita [Zn5(OH)8Cl2.H2O], la gordoita [Zn4Na(OH)6(SO4)Cl.(H2O)6] y el
hidroxisulfato de zinc pentahidratado (Zn(OH)2)3(ZnSO4)(H2O)5, en estas fases hay la presencia
de los contaminantes presentes en el ambiente como son el SO2 y Cl.
Conclusiones
Los datos presentados en este estudio del proceso de corrosión del acero galvanizado en
Cunduacan, ambiente con un clima tropical húmedo (estado de Tabasco), nos posibilitan hacer
las siguientes conclusiones: Las categorías de agresividad corrosiva, basadas en los
contaminantes corrosivos SO2 y cloruros, depositados en las muestras de ensayo, son bajas
(Po y So/S1). El acero galvanizado presenta pérdidas de masa mensuales por corrosión con
categoría de agresividad C3 (media), según ISO 9223:92. Los productos de corrosión que se
formaron fueron son base a los contaminantes presentes en el ambiente de Cunduacan.
Referencias Bibliograficas
S. Oesch and M. Faller, Environmental Effects on Materials: The Effect on the air
pollutants SO2, NO2 and O3 onthe corrosion of copper, zinc and aluminium. A short
literature survey and results of Laboratory Exposures, Corrosion Science, Vol. 39, pp.
1505-1530, 1997.
A.B. Harker, F. Haynie, F. Mansfeld, D.R. Strauss and D. A. Landis, Measurement of
sulfur dioxide and sulfuric acid aerosol induced corrosion of zinc in a dynamic flow
system, Atmospheric Environment, Vol. 16, 2691- 2698, 1982.
Ebelia del Angel Meraz, Tesis Doctoral “Estudio de la disolución del zinc “runoff” en el
clima tropical húmedo del Golfo de México.
ISO 9223, Corrosion of Metals and Alloys. Corrosivity of Atmospheres. Classification
International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, 1992.
Petróleos Mexicanos Gerencia de Evaluación e Información, Indicadores Petroleros,
Vol.XII, No.12, Informe Mensual sobre Producción y Comercio de Hidrocarburos, enero
(2001).

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ISO 8565, Corrosion of Metals and Alloys - Atmospheric Corrosion Testing-General
Requirements for Field Tests, International Organization for Standardization, Geneva,
Switzerland, (1992).
ASTM G 50-76 (2003), Standard Practice for Conducting Atmospheric Corrosion Test on
Metals, ASTM International, (2003).
ISO 9225, Corrosion of Metals and Alloys, Corrosivity of Atmospheres. Measurement of
pollution, International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland, (1992).

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