Evaluación de los efectos de la contaminación atmosférica y el ángulo de exposición sobre la corrosión del acero de bajo carbono y acero galvanizado en la región del Valle Central Occidental (VCO) de Costa Rica

Abstract

Costa Rica is a country that imports its metallic materials, this makes the evaluation of its corrosion losses of special interest, since they represent an average of 3% of the GDP. In particular, atmospheric corrosion is more than 50% of these losses, so their evaluation in basic metallic materials is a necessity. In this sense, the Western Central Valley (WCV) is the area with the largest population and economic activity in Costa Rica, so the development of this analysis in this area is a priority. This thesis proposes the estimation of the values of atmospheric corrosion for WCV for low carbon steel (like A36) and galvanized iron, as the main consumer products at the country level for the construction of metallic structures. The evaluations were based on the ISO 9223 and associated standards, both for the corrosion process and for the climate and main atmospheric pollutants evaluation during a 24-month period. The pollution levels are low, so the corrosion is controlled mainly by atmospheric parameters, especially the time of wetting (TOW). Furthermore, the corrosion corresponds to a C2 level for both materials. The study proposes a series of meteorological maps associated with the area, as well as annual corrosion maps derived from these, and a proposal of the variability established for the different angles of inclination in steel. The information is complemented for steel with the characterization of the oxides formed, through surface analysis by electron microscopy and X-ray diffraction. As well as their basic analysis by electrochemical techniques.

Costa Rica es un país que importa sus materiales metálicos, esto hace que sea de especial interés la evaluación de sus pérdidas por corrosión, dado que las misma representan una media del 3% del PBI. En particular la corrosión atmosférica es más del 50% de estas pérdidas por lo que su evaluación en los materiales metálicos básicos es una necesidad. En este sentido el Valle Central Occidental (VCO) es el área de mayor población y actividad económica de Costa Rica, por lo que el desarrollo de este análisis en dicha área es prioritario. Esta tesis plantea la estimación de los valores de corrosión atmosférica para el VCO para acero de bajo carbono (símil ASTM A36) y hierro galvanizado, como los principales productos de consumo a nivel país para la construcción de estructuras metálicas. Las evaluaciones se basaron en la norma ISO 9223 y asociadas, tanto para el proceso de corrosión como para la evaluación climática y de contaminantes atmosféricos principales durante un período de 24 meses. Los niveles de contaminación son bajos, por lo que la corrosión es controlada principalmente por parámetros atmosféricos, en especial el tiempo de humectación (TDH). Adicionalmente, las categorías de corrosión son de nivel C2 para ambos materiales. El estudio plantea una serie de mapas meteorológicos asociados al área, así como mapas de corrosión anual derivados de estos, y un planteo de la variabilidad establecida para los distintos ángulos de inclinación en acero. Se complementa para acero la información con la caracterización de los óxidos formados, a través de análisis de la superficie por microscopias electrónicas y difracción de rayos X. Así como su análisis básico por técnicas electroquímicas.