Comprender la corrosión bajo estrés por cloruros
La corrosión bajo estrés por cloruros (ClSCC, por sus siglas en inglés) es una forma grave de corrosión que compromete la integridad estructural del acero inoxidable, lo que puede llevar a fallos catastróficos. Esto ocurre cuando el acero inoxidable está expuesto a entornos ricos en cloruros, como agua de mar, sales para deshielo o productos químicos industriales. Estas condiciones pueden iniciar reacciones corrosivas que, con el tiempo, evolucionan en grietas.
El ClSCC comienza con la acumulación de iones de cloruro en la superficie del acero inoxidable. Inicialmente, estos iones pueden no causar daños significativos. Sin embargo, crean picaduras y grietas que, bajo altas temperaturas (por encima de 60°C) y estrés mecánico, se desarrollan en grietas por corrosión bajo estrés. Industrias como la del petróleo y gas, procesamiento químico y energía nuclear enfrentan riesgos elevados, por lo que la detección temprana y la gestión son críticas para la seguridad y longevidad de la infraestructura.
El rol de los factores ambientales en el ClSCC
Los factores ambientales influyen significativamente en la iniciación y progresión del ClSCC. Los cloruros en ambientes marinos o industriales penetran la película de óxido protector del acero inoxidable, causando una descomposición localizada y corrosión. Las temperaturas elevadas aceleran estas reacciones, haciendo que entornos por encima de 60°C sean particularmente peligrosos.
Los esfuerzos mecánicos, ya sean residuales del proceso de fabricación o aplicados durante el uso, agravan el ClSCC. Una vez que se compromete la capa protectora de óxido, estos esfuerzos contribuyen a la iniciación y propagación de grietas. Por lo tanto, controlar las condiciones ambientales es esencial para prevenir el ClSCC en estructuras de acero inoxidable.
Pruebas de líquidos penetrantes: Ventajas y limitaciones
Las pruebas de líquidos penetrantes (PT, por sus siglas en inglés) son una técnica común para identificar ClSCC a nivel superficial. El método implica aplicar un tinte en la superficie, que se filtra en grietas o defectos, haciéndolos visibles durante la inspección. Las PT son valoradas por su sensibilidad a pequeñas discontinuidades superficiales y su aplicabilidad a diversos materiales.
Sin embargo, las PT tienen limitaciones. Solo pueden detectar defectos que alcanzan la superficie, requieren una limpieza previa exhaustiva y son procesos que consumen tiempo. Además, las PT plantean preocupaciones ambientales debido al uso de químicos, y no pueden medir la profundidad de los defectos ni detectar fallos en el lado opuesto de una pared de tubería, reduciendo su eficacia en ciertas aplicaciones.
Beneficios de las pruebas con Eddy Current Array
Las pruebas con corriente Eddy Array (ECA, por sus siglas en inglés) ofrecen ventajas significativas sobre las PT. Utilizando arreglos multiplexados de bobinas, las ECA inspeccionan áreas más grandes en una sola exploración con alta velocidad y precisión. Detectan tanto defectos superficiales como en el lado opuesto, convirtiéndolas en una herramienta invaluable para industrias que priorizan la seguridad y la eficiencia.
Las ECA proporcionan una cobertura más amplia y datos de inspección codificados, lo que permite un posicionamiento y dimensionamiento preciso de los defectos. También son amigables con el medio ambiente, ya que no requieren tintes ni químicos. Estas características hacen que las ECA sean ideales para entornos donde el acceso a ambos lados de una pared de tubería está restringido.
Análisis comparativo: PT vs. ECA
Las ECA superan a las PT en la detección del ClSCC, particularmente para defectos en el lado opuesto. Mientras que las PT son efectivas para discontinuidades superficiales, sus limitaciones las hacen menos adecuadas para inspecciones integrales en entornos complejos. La capacidad de las ECA para cubrir áreas más grandes rápidamente, proporcionar datos registrados y ofrecer mayor precisión, las convierte en una elección superior, especialmente para industrias críticas como la del petróleo y gas.
Aunque los sistemas de ECA requieren una mayor inversión inicial, sus beneficios a largo plazo en seguridad, eficiencia y precisión superan los costos. A medida que avanza la tecnología, se espera que las ECA se conviertan en el estándar para la detección de ClSCC.
Tendencias futuras en tecnologías de detección
El futuro de la detección del ClSCC reside en tecnologías avanzadas que priorizan la precisión, la eficiencia y la sostenibilidad. Las innovaciones en métodos de prueba no destructiva, particularmente las ECA, están estableciendo nuevos estándares de fiabilidad.
Este artículo fue desarrollado por Eddyfi Technologies y publicado como parte de la cuarta edición de la revista Inspenet Brief Diciembre 2024, dedicada a contenidos técnicos del sector energético e industrial.