Fragilidad cáustica
Fragilidad cáustica
Es una forma de estrés por corrosión que tiene lugar en calderas que funcionan a alta temperatura y presión. La fragilidad cáustica se enfoca en la parte estresada de las calderas, como grietas, remaches, dobleces, juntas, etc.
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El agua alimentada por caldera generalmente contiene algo de carbonato de sodio residual (utilizado para el proceso de ablandamiento). A alta temperatura y presión, se somete a hidrólisis para formar hidróxido de sodio.
Na2CO3 + H2O ——— 2 NaOH + CO2
El agua alcalina barre las grietas diminutas, grietas entre los remaches y las articulaciones por acción capilar. Dentro de las grietas, el agua se evapora dejando atrás NaOH. Las concentraciones de NaOH aumentan gradualmente en estos sitios debido a la mala circulación del agua. Cuando las concentraciones de NaOH alcanzan un valor del 10%, ataca el metal en la región estresada disolviéndolo en forma de ferroato de sodio (Na2FeO2). El ferroato de sodio se somete a magnetita depositada por hidrólisis de la siguiente manera
3Na2FeO2 + 4H2O ——– 6NaOH + Fe3O4 + H2
6Na2FeO2 + 6H2O + O2 ——– 12NaOH + 2Fe3O4
Por lo tanto, el NaOH se regenera en el proceso y su concentración sigue aumentando, manteniendo un entorno requerido. Así, el proceso de corrosión desarrolla grietas y hace que el metal se vuelva frágil por la deposición del producto.
La celda de corrosión se puede representar como
Fe (bajo estrés) / conc. NaOH / dil. NaOH / Fe (sin estrés)
Ánodo cátodo
La fragilidad cáustica puede prevenirse mediante la adición de compuestos como sulfito de sodio, tanino, lignina, fosfatos, etc., que bloquea las grietas evitando así la infiltración de álcali.