Protección catódica anticorrosión, fundamentos técnicos

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La protección catódica es, fundamentalmente, un sistema de control de la corrosión que se aplica cada vez con mayor tasa de éxito en las embarcaciones y muchos otros sistemas destinados al transporte de productos determinados y que permanecen en contacto directo con el agua. Depósitos de petróleo, cables eléctricos y tanques de almacenamiento son algunos buenos ejemplos.

Pero ¿sobre qué fundamentos se sustenta? Aquí vamos a tratar de explicártelos de la forma más clara posible para que los entiendas completamente.

Principales fundamentos de la protección catódica frente a la corrosión

Lo primero que vamos a hacer es definir qué se entiende por protección catódica. En concreto, se trata de un sistema por el cual se convierte una superficie de metal en un cátodo de una celda electroquímica con el propósito de protegerla de la corrosión galvánica.

Se utiliza esencialmente para proteger superficies metálicas en permanente contacto con el agua, como son los cascos de los barcos en los que el método más utilizado de protección es el de protección catódica por corriente impresa o las tuberías, pero también para otro tipo de superficies metálicas que a la intemperie se oxidarían rápidamente de no encontrarse con esta protección (ver tipos de protección catódica).

Para lograrla, lo que se hace es conectar el metal que se quiere proteger con otro que sea más tendente a la corrosión y que será el encargado de actuar como ánodo dentro de dicha celda electroquímica. Este sistema es especialmente efectivo a la hora de evitar que aparezca la corrosión en los elementos de acero que están expuestos al contacto con el agua.

Como queda demostrado, la protección catódica se fundamenta en el principio de ánodo-cátodo-electrolito y sobre la base de que, si se convierte una superficie metálica en cátodo mediante la aplicación de una corriente eléctrica y del contacto de otro metal más corrosible, esta queda totalmente protegida.

Para lograr que no se produzca la pérdida de electrolitos en el material que se desea proteger, es necesario ajustar adecuadamente la cantidad de corriente que fluye por la superficie de metal con el propósito de vencer el flujo de corrosión. En este sentido, resulta indispensable que la diferencia de potencial aplicado sea más elevada que la de las microceldas de corrosión originales.

También hay que tener en cuenta que, en el sistema de protección catódica, la corriente se descarga en la tierra mediante una serie de elementos de diversos materiales que, a poder ser, deben ser menos susceptibles a la corrosión que aquel que se desea proteger para no obligar a su sustitución periódica y al deterioro del sistema.

En teoría, basta con polarizar el cátodo mediante la aplicación de una corriente externa que supere su potencial de corrosión y hasta llegar al potencial del ánodo en un circuito abierto. De este modo, ambos logran el mismo potencial y se elimina el riesgo de corrosión.

Cabe destacar que los sistemas de protección catódica no eliminan la corrosión por sí misma, sino que la desplaza del material que se quiere proteger y lo concentra en el lugar en el que la corriente es descargada. Para ello, también es necesario usar un electrodo auxiliar, un terminal negativo y un flujo de corriente continua positivo.

Para lograr que sea eficaz, más allá de lo dicho en estos fundamentos teóricos, es necesario tener en cuenta cada detalle del diseño de la estructura y del material a proteger. De hecho, su tamaño y forma son aspectos muy relevantes. Asimismo, el tipo de fuente de la corriente y la resistividad del medio electrólito también deben tenerse en cuenta.

Tipos de protección catódica

Por lo general, aunque todo sistema de protección catódica funcione mediante el sistema que ya hemos detallado, suelen distinguirse tres tipos diferentes. El primero de ellos es denominado como galvánico, que es especialmente recomendable para estructuras de magnesio, aluminio y zinc.

Por otro lado, no podemos olvidar hablar de la protección catódica por corriente forzada o corriente impresa, que funciona de manera similar a la anterior pero que está especialmente indicada para estructuras de gran tamaño. Finalmente, solo queda hablar de la protección catódica de acero galvanizado, que se realiza mediante un galvanizado en caliente para el recubrimiento del acero con zinc.

Esperamos haberte ayudado a comprender mejor qué es la protección catódica, en qué consiste y cuáles son los tipos diferentes que se suelen aplicar con mayor asiduidad para evitar que la corrosión afecte a determinados metales especialmente susceptibles a ella cuando están en contacto con el agua.

Otras aplicaciones de la protección catódica

Como ya se ha comentado en párrafos anteriores, la protección catódica tiene múltiples aplicaciones para la protección anti corrosión, pero además tiene otras funciones, sobre todo en el ámbito naval, relacionadas con la protección antiincrustación o protección antifouling. En este caso la protección catódica se utiliza para liberar iones de cobre en tuberías, los iones de cobre son biocidas que se encargan de matar a los organismos que suelen crecer en tuberías, conducciones y tomas de agua de buques. Esto supone una grandísima ventaja para el mantenimiento de barcos e instalaciones marinas ya que se evita la obstrucción de sus instalaciones por crecimiento de pequeños organismos del estilo de algas, lapas y mejillones que suelen crecer al abrigo de las tomas de agua. Es una solución a la incrustación marina en tuberías que no se puede conseguir mediante las conocidas pinturas antifouling utilizadas para prevenir la incrustación en el casco del barco.