Corrosión por grietas: por qué las hendiduras y los depósitos corroen primero es una forma de ataque localizado que ocurre en huecos estancos y estancados, como las superficies de las juntas, las uniones roscadas
los contactos de las arandelas y el espacio bajo depósitos superficiales, donde un pequeño volumen atrapado de electrolito se vuelve químicamente distinto del fluido mayoritario. El mecanismo está impulsado por la privación de oxígeno dentro de la grieta y una caída autoacelerada del pH local.
En aleaciones pasivas como los aceros inoxidables, la corrosión por grietas típicamente se inicia a concentraciones de cloruros y a temperaturas más bajas que la picadura en superficie abierta de la misma aleación, por eso las uniones ocultas a menudo se corroen mucho antes de que el metal expuesto muestre señal alguna de problema.
Dentro de una grieta estrecha, el oxígeno disuelto se consume rápidamente por reducción catódica y no puede reponerse por difusión porque la hendidura restringe el transporte de masa. La superficie externa del macizo permanece oxigenada y se convierte en el cátodo, mientras que la grieta empobrecida en oxígeno se convierte en el ánodo.
El metal se disuelve dentro de la grieta, produciendo cationes metálicos cargados positivamente. Para conservar el equilibrio de cargas, los iones cloruro migran hacia el interior. Esos cloruros metálicos se hidrolizan con el agua, liberando ácido clorhídrico y reduciendo el pH de la grieta a valores tan bajos como 2 o 3.
El pH bajo y el alto contenido de cloruros destruyen la película pasiva localmente, de modo que la disolución se autoacelera. Este es el mismo principio de aeración diferencial detrás del ataque bajo depósitos, por lo que el proceso se solapa con corrosión influenciada microbiológicamente cuando biofilms y lodos crean la zona protegida.
La corrosión por picadura necesita un defecto para romper la pasividad en una superficie abierta expuesta a la química del fluido mayoritario. Una grieta suministra su propio microambiente agresivo: concentra cloruros y genera ácido independientemente de lo benigno que sea el fluido mayoritario.
La geometría ocluida hace que la temperatura crítica de grieta (CCT) esté muy por debajo de la temperatura crítica de picadura (CPT) para el mismo acero, a menudo por decenas de grados, y la iniciación ocurre a umbrales de cloruros más bajos.
En la práctica este orden se mantiene en los grados austeníticos y dúplex, de modo que una unión que supera una comprobación general de picadura puede aún fallar en el asiento de la junta.
Compare el comportamiento en superficie abierta en corrosión por picadura para ver por qué la geometría, no solo la aleación, decide el resultado.
La resistencia escala con el Pitting Resistance Equivalent Number, PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Las aleaciones con mayor PREN toleran más cloruros y temperaturas más altas antes de que se active una grieta. Los valores siguientes son indicativos y dependen de la holgura de la hendidura y del acabado superficial.
| Aleación | Tipo | PREN (aprox.) | Resistencia relativa a grietas |
|---|---|---|---|
| 304 / 1.4301 | Austenítico | 18 a 20 | Baja |
| 316L / 1.4404 | Austenítico (Mo) | 24 a 26 | Moderada |
| 2205 / 1.4462 | Dúplex | 34 a 36 | Alta |
| 254 SMO / 1.4547 | Superaustenítico | 42 a 45 | Muy alta |
| Alloy C-276 | Ni-Cr-Mo | >65 | Excelente |
La corrosión por grietas favorece cualquier geometría que atrape líquido y bloquee el oxígeno. Los reincidentes en sistemas de proceso y servicios son previsibles, lo que facilita diseñarlos fuera o inspeccionarlos según un calendario.
| Ubicación de la grieta | Causa raíz | Solución práctica |
|---|---|---|
| Junta / cara de brida | Película estancada bajo el labio de la junta | Juntas de cara completa dimensionadas a ras; PTFE o grafito; brida de mayor PREN |
| Uniones roscadas | Electrolito atrapado en las roscas | Uniones soldadas de sellado o soldaduras continuas; sellador para roscas |
| Pernos y arandelas | Contacto metal‑metal protegido | Arandelas de sellado; recubrir las superficies de contacto; sujetadores de aleación superior |
| Bajo depósitos | Incrustaciones, limo, biofilm que actúan como escudo | Aumentar la velocidad de flujo; limpieza rutinaria; filtración y dosificación |
| Unión tubo‑placa de tubos | Holgura de expansión ocluida | Expansión a toda profundidad más soldadura de sellado; mejorar la aleación del tubo |
| Defectos de soldadura | Falta de penetración, grietas | Soldaduras de penetración total; pulir a ras; evitar anillos de respaldo |
El control más duradero es geométrico. Las soldaduras a tope superan a las juntas solapadas, las soldaduras continuas superan a las intermitentes y las juntas de cara completa superan a las empotradas.
Cuando no se pueda eliminar una unión, selle la hendidura para que el electrolito no entre y especifique una aleación cuya temperatura crítica de grieta exceda holgadamente la condición de servicio. Mantenga las superficies limpias: aumentar la velocidad de flujo y eliminar los depósitos niega al proceso su punto de inicio protegido.
En equipos recubiertos o aislados, la misma lógica de humedad atrapada impulsa la corrosión bajo aislamiento , por lo que las estrategias de inspección de ambos deberían coordinarse.
Dado que el daño por grietas está oculto por definición, una rutina de inspección basada en la condición y orientada a los sitios conocidos es esencial.
Los equipos que registran cambios de juntas, registros de apriete y ciclos de limpieza de depósitos como órdenes de trabajo recurrentes en Fabrico detectan a los reincidentes antes de que una fuga obligue a un paro no planificado.
Dado que el ataque se sitúa bajo juntas, depósitos y elementos de fijación, las comprobaciones visuales por sí solas lo pasan por alto. Desmonte una muestra de uniones bridadas en paradas programadas e inspeccione el asiento.
El mapeo ultrasónico de espesores, la inspección con boroscopio de los tubos de los intercambiadores y el cribado por corrientes de Foucault detectan pérdida de pared que nunca se aprecia en la superficie exterior. Cupones (muestras) y sondas electroquímicas colocadas en geometrías representativas de grietas dan advertencia temprana donde abrir una unión es impráctico.
Trazar la tendencia de estos resultados a lo largo de sucesivas paradas indica si una mejora de aleación o un cambio químico están funcionando realmente.
Ambas son agresiones localizadas por cloruros en aleaciones pasivas, pero la picadura comienza en una superficie abierta totalmente expuesta, mientras que la corrosión por grietas se inicia dentro de un hueco protegido que crea su propio microambiente ácido y rico en cloruros. Para la misma aleación, la forma por grieta se inicia a temperaturas y concentraciones de cloruros más bajas porque la geometría concentra las especies agresivas.
La resistencia aumenta con el contenido de molibdeno y nitrógeno, medido por el índice PREN. El dúplex 2205, el superaustenítico 254 SMO y aleaciones de níquel como la C‑276 toleran condiciones de cloruros y temperatura mucho más severas que el 304 o el 316L antes de que se active una grieta.
Un recubrimiento continuo y en buen estado que impida la entrada de electrolito ayuda, pero un recubrimiento dañado, con ampollas o mal aplicado puede crear una nueva grieta y empeorar la situación. Sellar la unión y elegir la aleación adecuada son medidas más fiables que confiar únicamente en el recubrimiento.
Empiece por las geometrías de mayor riesgo: asientos de juntas, uniones roscadas, contactos de elementos de fijación, uniones tubo‑placa y cualquier superficie que acumule depósitos. Estos sitios fallan primero, por lo que una rutina basada en la condición centrada en ellos ofrece el mejor rendimiento. Reserve una demostración de Fabrico para ver cómo se programan y rastrean las inspecciones recurrentes: Reserve una demostración de Fabrico.
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