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ESTUDIO DEL DETERIORO CORROSIVO DE COMPONENTES
DE ENSAMBLAJE EN TORRES DE TRASMISIÓN DE ALTA
TENSIÓN
Romero, Byron
1
*, Minchala, Jaime M.
2
, Angulo, Nerismar
3
, Carrasquero, Edwuin
1
, Gil, Linda E
3
.
1
: Grupo de Investigación en Caracterización, Procesamiento y Protección de Materiales. Facultad de Ciencias de
la Ingeniería, Universidad Estatal de Milagro, Milagro, Ecuador.
2
: Universidad Estatal Península de Santa Elena (UPSE), Facultad de Sistemas y Telecomunicaciones, La Libertad,
Ecuador.
3
: Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”(UNEXPO)-Vicerrectorado de Puerto
Ordaz, Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Centro de Estudios de Corrosión y Biomateriales (CECOB), Villa
Asia, Puerto Ordaz, Edo. Bolivar, Venezuela.
*bromeror@unemi.edu.ec
Recibido (22/02/19), aceptado (25/02/19)
Resumen: El objetivo del presente trabajo fue caracterizar el estado de deterioro corrosivo de los
componentes galvanizados de ensamblaje de la estructura de una torre de transmisión de energía eléctrica.
Para ello se realizó en primera instancia una inspección visual acompañado de un análisis metalográco,
medición de espesor del galvanizado, análisis morfológico por microscopia electrónica de barrido (MEB)
con microanálisis químico por energía dispersiva (EDX). Los resultados obtenidos evidencian que los
componentes metálicos evaluados presentan dos zonas claramente diferenciables en cuanto a tonalidad
supercial: una zona clara y otra oscura, lo que indica la presencia de un deterioró corrosivo preferencial
del recubrimiento. Los microanálisis químicos por EDX realizados en estas zonas reejan que el daño
por corrosión y la consecuente pérdida de espesor del recubrimiento protector de zinc de los componentes
evaluados está asociado a la presencia de contaminantes atmosféricos. Se concluye que la capacidad de
protección contra la corrosión del galvanizado remanente en función de la agresividad del ambiente al
cual están expuesto por la cercanía de una zona industrial, es una de las principales causas del deterioro.
Palabras Claves: Galvanizado, torres de trasmisión, corrosión, contaminantes, atmosfera industrial
CORROSIVE DETERIORATION OF ASSEMBLY
COMPONENTS IN AN ELECTRICAL TRANSMISSION TOWER
Abstract: The objective of this work was to characterize the corrosive deterioration of the galvanized
components of assembly of the structure of an electrical power transmission tower. For this, a visual
inspection accompanied by a metallographic analysis, thickness measurement of the galvanized,
morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM) with chemical microanalysis
by dispersive energy (EDX) was carried out. The results obtained show that the metal components
evaluated have two clearly differentiable zones in terms of surface tonality: a clear and a dark zone,
which indicates the presence of a preferential corrosive deterioration of the coating. The microanalysis
by EDX carried out in these zones shows that the damage by corrosion and the consequent loss
of thickness of the zinc protective coating of the evaluated components is associated with the
presence of atmospheric pollutants. It is concluded that the capacity of protection against corrosion
of the galvanized remaining in function of the aggressiveness of the environment to which they
are exposed by the proximity of an industrial zone, is one of the main causes of the deterioration.
Keywords: Galvanized, transmission towers, corrosion, contaminants, industrial atmosphere.
Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
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Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
I.INTRODUCCIÓN
Una línea de transmisión eléctrica es básicamente el
medio físico mediante el cual se realiza la transmisión y
distribución de la energía eléctrica y está constituida por
conductores, estructuras de soporte, aisladores, acceso-
rios de ajustes entre aisladores y estructuras de sopor-
te, y cables de guarda usados en líneas de alta tensión,
para protegerlas de descargas atmosféricas. Numerosos
estudios 1-5 muestran que la corrosión es la principal
causa del deterioro y falla de estas estructuras metálicas
en la atmosfera, llevando a sus componentes a la perdi-
da de funciones o integridad estructural. Las torres de
transmisión por lo general están sometidas a ambientes
agresivos naturales, tales como altas temperaturas am-
bientales, humedad y los agentes químicos contaminan-
tes presentes en la atmosfera. Los principales causantes
que facilitan la corrosión atmosférica son el dióxido de
azufre (SO2), proveniente de la combustión de sólidos
y líquidos que contengan azufre y el cloruro de sodio
(NaCl), el cual se incorpora a la atmosfera desde el mar
o desde plantas industriales 1,2. En años recientes6, el
énfasis de los operadores de líneas de transmisión se
da en el mantenimiento preventivo/ predictivo para ase-
gurar la operación eciente y conable. Los elementos
cruciales de esta estrategia son la aplicación consistente
de la tecnología de punta, y la supervisión sistemática
de las líneas de energía eléctrica. En tal sentido, en el
presente trabajo se evalúa y correlaciona el estado de
deterioro por corrosión de componentes de una torre
de transmisión que forma parte de un tramo de línea de
alta tensión, con respecto a la ubicación de la misma
en un ambiente corrosivo atmosférico agresivo debido
a la cercanía de ésta a una zona industrial con presencia
de empresas que generan contaminantes propios de su
actividad industrial, aunado además, a la cercanía de la
línea de transmisión a auentes uviales que potencian
el grado de agresividad del medio. Para este estudio se
evaluaron los componentes galvanizados más críticos
de la estructura de la torre tales como: pin de un aisla-
dor, grillete de sujeción, sistemas de ensamblaje (torni-
llería) y un perl estructural. La presente investigación
se divide en las siguientes secciones: la introducción
donde se aborda la importancia del fenómeno de la co-
rrosión en el deterioro de las torres de transmisión y
su correlación con la inuencia de los contaminantes
atmosféricos. El desarrollo donde se presenta la meto-
dología experimental para la evaluación del deterioro
de los componentes de la torre, basándose en el méto-
do característico para la caracterización de materiales,
también se presenta la sección de resultados acordes al
objetivo del estudio en secuencia lógica, seguido de la
discusión de los mismos, donde se confrontan los resul-
tados obtenidos a través de los diferentes ensayos y se
proponen las causas que generaron el daño por corro-
sión y la consecuente pérdida de espesor del recubri-
miento protector de zinc de los componentes evaluados
y nalmente se presentan las conclusiones derivadas de
la investigación con los respectivos argumentos que las
sustentan.
II.DESARROLLO
1. Métodos y Materiales.
Para la evaluación del deterioro corrosivo de los
componentes galvanizados de la torre se realizaron los
siguientes análisis:
Inspección visual y selección de muestras repre-
sentativas. Se realizó registro fotográco de los com-
ponentes. Se seccionaron muestras en tamaños mani-
pulables para evaluar el estado del galvanizado de los
componentes de la torre.
Análisis químico. Se determinó la composición quí-
mica del acero sin galvanizar mediante Espectroscopia
de Emisión Óptica.
Análisis metalográco. Las muestras en sección
transversal fueron preparadas metalográcamente has-
ta obtener una supercie especular para ser observadas
por microscopia óptica empleando un microscopio óp-
tico Nikon DS 100 acoplado con un analizador de ima-
gen LECO IA 32. El análisis de inclusiones se realizó
en la sección longitudinal de la muestra, según la norma
ASTM E 45-05(7), donde se reportan los peores cam-
pos encontrados para las series gruesas y nas.
Determinación de espesor del recubrimiento de
galvanizado. Se evaluaron acorde a Norma ISO 1463-
2003(8) secciones transversales preparadas metalográ-
camente con el uso de un microscopio óptico NIKON
DS 100 OLYMPUS acoplado con un analizador de ima-
gen LECO IA 32.
Análisis del deterioro por corrosión: se utilizó la
técnica de microscopia electrónica de barrido (MEB) y
microanálisis por energía dispersiva de Rayos X (EDX)
para evaluar la integridad de los recubrimientos galva-
nizados con respecto al daño por corrosión. Se utilizó
un microscopio electrónico de barrido (MEB) marca
PHILLIPS XL 30 con un detector EDX de ventana li-
viana de berilio, modelo EDAX DL4.
III.RESULTADOS
A. Inspección Visual.
En las Figuras 1, 2 y 3 se muestran los componentes
de ensamblaje de la torre seleccionados: pin del aisla-
dor, perl, tornillo y grillete de sujeción, de la torre a
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evaluar, destacándose en todas las muestras la presencia
de dos zonas con diferencia en cuanto a tonalidad: una
zona clara y oscura, lo que indica la presencia de un de-
terioro preferencial del recubrimiento galvanizado, aso-
ciado a una deposición preferente de los contaminantes
provenientes de una zona industrial cercana, que traen
los vientos predominantes y que impactan directamente
sobre los elementos de la torre.
Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
Figura 1: (a) Aislador de las torres, donde se detalla que el Pin del mismo se encuentra corroído y (b) Coraza
del aislador que detalla dos zonas con características diferentes en cuanto a tonalidad se reere.
Figura 2: (a) El perl, en el cual se evidencia la zona oscura y (b) tornillo de sujeción, donde se detalla tam-
bién las dos zonas con diferencia en tonalidad que se observan en las muestras anteriores.
Punto de
Corrosión
(Zona 1)
b
(Zona 2)
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Figura 3: Grillete de Sujeción visto por ambas caras, (a) zona clara. (b) zona oscura.
Es importante destacar que el galvanizado es un re-
cubrimiento de tipo ánodo de sacrico es decir, su fun-
ción es corroerse y así proteger la pieza recubierta (2-4).
En general el tipo de productos de corrosión formados
en la supercie del acero galvanizado dependen de los
contaminantes presentes en el ambiente y del tiempo o
periodo de exposición.
B. Análisis químico
En la tabla I se indican los resultados del análisis
químico del perl de la torre, el cual se corresponde con
la composición química de un acero estructural ASTM
A36(9), lo que concuerda con lo esperado para uso en
torres de transmisión de energía eléctrica.
TABLA I. COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ACE-
RO BASE PERFIL DE LA TORRE
C. Análisis metalográco por Microscopia Óptica
y determinación del espesor del Galvanizado en los
componentes de la torre evaluados
De acuerdo a la norma ASTM E-45(7), se determinó
el nivel de inclusiones, reportándose para los cuatro
componentes de la torre, la presencia de inclusiones de
silicatos de nivel ½ para la serie na y óxidos de la serie
na para un nivel de ½. La norma de fabricación para
este material no establece límites para este parámetro.
En la Figura 4 se presenta imágenes por microscopia
óptica en las que se muestran las fases presentes de la
matriz de acero (sustrato) representativa, de los compo-
nentes pin del aislador, perl, tornillo de sujeción y gri-
llete, donde se evidencia una microestructura formada
por ferrita (fase blanca) y perlita (fase oscura), la cual es
propia de un acero al carbono.
Figura 4: Imágenes por microscopia óptica de mi-
croestructura representativa de los diferentes com-
ponentes estudiados. (a) la microestructura de la
matriz (acero) en sección transversal atacada con
Nital. Se observa dos fases bien diferenciadas, Fe-
rrita (zona clara) y Perlita (zona oscura) b) Detalle a
mayor aumento 1000X.
C1. Determinación de espesor del recubrimiento galva-
El e m e nt o
Porcentaje (%) Norma
ASTM A 36
C 0,16 0,26 max.
Mn 0,40 0,85- 1,35
Cu 0,26 0,20 min
Si 0,017 0,40 max
S 0,015 0,05 max
P 0,010 0,04 max
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nizado de los componentes de ensamblaje:
a)Pin del aislador
Considerando que la pérdida de espesor es un indi-
cador del comportamiento ante la corrosión de los ma-
teriales metálicos, se realizaron mediciones del espesor
remanente del galvanizado al pin del aislador, en dife-
rentes zonas. En la Figura 5, se muestra una imagen de
la sección transversal del pin del aislador ubicada en
la zona de mayor deterioro (zona oscura, Figura 1b),
donde se evidencia el sustrato de acero, y las diferentes
zonas del recubrimiento. En la tabla III se presentan los
espesores determinados. El espesor promedio determi-
nado aun después de tener 17 años de servicio de la to-
rre, es superior (145μm) al mínimo establecido en las
normas ASTM A 123-00 (10)y ASTM A 153-03 (11),
para productos de aceros galvanizados en caliente para
la industria eléctrica.
Figura 5: Imagen por microscopia óptica de la sec-
ción transversal del recubrimiento del pin aislador
en la zona de mayor deterioro (zona oscura) sin ata-
que químico.
TABLA. III RESULTADOS DE LOS ESPESORES
DETERMINADOS EN EL PIN GALVANIZADO
DEL AISLADOR.
b)Perl de las estructura de la torre
En la Figura 6 se presenta una imagen de la sección
transversal del perl en la zona de contraste más claro
(de menor deterioro) que se observó en la inspección
visual (Figura 2a). Se evidencia las capas presentes en
el recubrimiento galvanizado y el sustrato de acero. En
la tabla IV se reportan los espesores indicando que el
recubrimiento tiene un espesor remanente promedio de
330 micrones
Figura 6: Imagen por microscopia óptica de la sec-
ción transversal en el recubrimiento del perl sin
ataque químico.
TABLA III RESULTADOS DE LOS ESPESORES
DETERMINADOS EN EL PERFIL
La norma ASTM A 123-00(10) para productos de
aceros galvanizados en caliente para la industria eléctri-
ca, reere que el espesor mínimo para chapas recubier-
tas debe ser 100 µm. El valor determinado aún supera
ampliamente este espesor considerando que al momen-
to de la entrega de las muestras, la torre tenía 17 años
en servicio, por lo que esta pieza no ha sufrido un daño
signicativo en esta zona de tonalidad clara. En la Fi-
gura 7, se presenta una imagen de la sección transversal
del perl, en la zona oscura del perl que se observó en
la inspección visual (Figura 2a). Nótese que el galva-
Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
N
o
Espesor (µm)
Rec. Zona A Rec. Zona B
1 85,71 71,43
2 92,86 71,43
3 89,29 67,86
4 71,43 53,57
5 89.29 89,29
6 85,71 60,71
7 64,29 71,43
8 71,43 64,29
9 64,29 75,00
10 67,86 64,29
X ± δ 76,99 ± 10,66 68,93 ± 9,04
Espesor total (µm) 145,92±9,85
N
o
Espesor (µm)
Zona 1 Zona 2
1 53,85 265,38
2 50,00 269,23
3 53,85 276,92
4 57,09 284,62
5 61,54 284,62
6 53,85 280,77
7 52,78 269,23
8 58,65 273,08
9 51,56 284,62
10 50,15 269,20
X ± δ 54,33 ± 3,54 275,77 ± 7,11
Espesor total (µm) 330,07 ± 5,33
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nizado ha disminuido considerablemente de espesor en
esta zona y no se encuentra en buenas condiciones. En
la tabla IV se presentan los resultados de los espesores
determinados al recubrimiento remanente, donde se re-
porta un valor promedio de espesor de 64,74μm, el cual
está por debajo de lo mínimo aceptable.
Figura 7: Imagen por microscopia óptica de la sec-
ción transversal en el recubrimiento del perl en
una zona deteriorada del galvanizado sin ataque
químico.
TABLA IV. ESPESOR REMANENTE EN ZONA
DETERIORADA DEL GALVANIZADO DEL
PERFIL.
Es importante destacar que si comparamos el espe-
sor del recubrimiento en la zona de mayor deterioro del
perl (61.74 micrones) con el de la zona clara (330,1
micrones), el espesor remanente en la zona oscura es
menor en un 81%, por lo que en esta zona está compro-
metida la resistencia a la corrosión.
c)Tornillo
En la Figura 8 se muestra una imagen obtenida en
sección transversal del tornillo en la zona clara que se
observó en la inspección visual (Figura 3b). Se eviden-
cia el sustrato de acero y el recubrimiento galvanizado.
La tabla V presenta el espesor del galvanizado medido.
Nótese que el valor promedio se encuentra aún por enci-
ma del mínimo establecido en la Norma ASTM A 153-
03 para tornillería, tuercas, pernos y pines, de 71m11.
Figura 8: Imagen de microscopia óptica de la sec-
ción transversal del recubrimiento del tornillo sin
ataque químico.
TABLA. V. RESULTADOS DEL ESPESOR EN
UNA ZONA CLARA DEL TORNILLO.
En la Figura 9 se muestra una imagen de la sección
transversal del tornillo en una zona oscura evidenciada
en la inspección visual (Figura 2b), donde se eviden-
cia el sustrato de acero y las dos zonas del galvanizado
remanente. En la tabla VI se reportan espesores de las
distintas zonas. Nótese el bajo valor obtenido de estas
mediciones de espesores.
N
°
Espesor (µm)
Zona 1
1 86,96
2 52,17
3 47,83
4 47,83
5 56,52
6 78,26
7 60,87
8 52,17
9 69,57
10 65,22
X ± δ 61,74 ± 12,57
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Figura 9: Imagen por microscopia óptica de la sec-
ción transversal del recubrimiento del tornillo sin
ataque químico.
TABLA VI. RESULTADOS DEL ESPESOR RE-
MANENTE EN ZONA DETERIORADA DEL
TORNILLO.
Comparando el espesor del recubrimiento en la zona
oscura (39.8 micrones) con el de la zona clara (153.4
micrones), el espesor en la zona oscura es menor en un
71.50 %, lo que indica el alto nivel de deterioro corro-
sivo en esta zona.
d)Grillete de sujeción
En la Figura 10 se muestra una imagen de la sección
transversal del grillete de sujeción, donde se evidencia
el sustrato de acero y el galvanizado remanente de la
zona clara mencionada en la inspección visual (Figura
3a). En la tabla VII se especica el espesor del recubri-
miento de galvanizado remanente, cuyos espesor pro-
medio fue de 52 micrones.
Figura 10: Imagen por microscopia óptica de la sec-
ción transversal del recubrimiento del grillete de su-
jeción a 300X y sin ataque químico.
TABLA. VII. RESULTADOS DEL ESPESOR RE-
MANENTE EN UNA ZONA CLARA DEL
GRILLETE DE SUJECIÓN.
La Figura 11 presenta una imagen de la sección
transversal del grillete de sujeción en la zona oscura
de mayor deterioro evidenciada en la inspección visual
(Figura 2b), donde se observa el sustrato de acero y el
espesor remanente de galvanizado. En la tabla VIII se
detalla el espesor del galvanizado, determinado en va-
rios lugares de esta zona.
Figura 11: Imagen por microscopia óptica de la sec-
Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
N
o
Espesor (µm)
Zona 1 Zona 2
1 14,32 32,73
2 13,64 24,55
3 16,30 23,18
4 15,68 21,14
5 14,32 21,82
6 14,70 21,14
7
15,25 22,50
8 16,15 21,52
9 16,20 22,45
10 14,50 22,05
X ± δ 15,97 ± 0,92 23,31 ± 3,29
Espesor total (µm) 39,28 ± 2,11
N
o
Espesor (µm)
1 54,76
2 53,57
3 47,62
4 50,00
5 48,81
6 51,15
7 54,75
8 54,18
9 53,95
10 51,25
X ± δ 52,00 ± 2,47
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ción transversal del recubrimiento del grillete de su-
jeción en una zona oscura a 300X y sin ataque quí-
mico.
TABLA. VIII. RESULTADOS DEL ESPESOR RE-
MANENTE EN UNA ZONA OSCURA DEL GRI-
LLETE DE SUJECIÓN.
Nótese que para este caso, el espesor del galvaniza-
do de la zona oscura es de 50% menor con respecto a
la zona clara. En ambas zonas el espesor es menor a lo
establecido por la Norma ASTM A 153-03 para tornille-
ría, tuercas, pernos y pines, de 71m11.
D. Microscopia electrónica de barrido y microaná-
lisis por energía dispersiva de los componentes evalua-
dos.
a)Pin del Aislador
La Figura 12, detalla las zonas evaluadas por MEB
y microanálisis por EDX: Zona 1, se observa una fuerte
corrosión localizada y la pérdida casi total del galvani-
zado y la Zona 2 con menos deterioro. La Figura 12b y
12c son imágenes de la supercie del pin del aislador,
obtenidas por MEB en modo de electrones retrodisper-
sados. El microanálisis de área por EDX de los depósitos
y/o productos de corrosión en la supercie del pin ais-
lador en la zona del punto de corrosión (Zona 1), reveló
la presencia de O, Na, Al, Si, Ca, Fe, Zn. Nótese que en
esta zona el elemento mayoritario es hierro proveniente
del sustrato de acero, lo que indica que el recubrimiento
de zinc se ha consumido. Por otra parte el EDX de la
zona 2, muestra una composición semi-cuantitativa de
Na, Al, Cl, Fe, Zn y S asociados a los contaminantes at-
mosféricos depositados. Es importante destacar el efec-
to de la presencia de contaminantes tales como cloro,
silicio y azufre, los cuales en conjunto con la humedad
aceleran el deterioro corrosivo del galvanizado(1,2). El
cloro y el Azufre son contaminantes provenientes de la
zona industrial cercana, el silicio proviene de la arena
(SiO2) del rio cercano a la torre. Adicionalmente bajo
ciertas condiciones el deterioro puede incrementarse
por vientos que arrastran arena (SiO2,) y ejercen un
efecto erosivo removiendo los productos de corrosión
protectores del galvanizado, lo que explica la presencia
de silicio y oxígeno en los depósitos.
N
o
Espesor (µm)
1 25,00
2 25,89
3 26,79
4 27,68
5 26,78
6 25,67
7 26,35
8 27,10
9 27,37
10 27,38
X ± δ 26,60 ± 0,82
Figura 12: (a). Fotografía del pin aislador evaluado. (b) Imagen de la supercie del pin aislador en la zona
1. (c) Imagen de la supercie del pin aislador en la zona 2.
Zona 1
Punto de
corrosión
O
18,99
Na
19,00
Al
3,01
Si
1,60
Cl
0,75
Ca
2,31
Fe
34,46
Zn
19,89
6868
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La Figura 13a, muestra un aspecto general de la sec-
ción transversal del pin del aislador donde se observa,
la presencia del núcleo de acero y el recubrimiento de
galvanizado. La Figura 13b, presenta una imagen obte-
nida por MEB de la sección transversal en la Zona 2 en
modo de electrones retrodispersados. Se presenta el mi-
croanálisis EDX de varias zonas identicadas como: (a)
núcleo o sustrato de acero, zona A, (b) Recubrimiento
zona B, (c) Recubrimiento Zona C. (d) Recubrimiento
zona D. Los resultados indican que el núcleo o sustrato
del pin está compuesto mayoritariamente de Fe, siendo
este de acero. Los EDX de las zonas B y C, evidencian
que estas capas del recubrimiento están constituidas por
Fe y Zn en diferentes proporciones. El microanálisis
por EDX del recubrimiento zona exterior (Zona D) in-
dica que está constituido fundamentalmente por Zinc.
Los resultados obtenidos se corresponden con lo espe-
rado para un recubrimiento galvanizado en caliente. El
proceso de galvanizado consiste en sumergir la pieza de
acero en un baño de zinc fundido manteniéndolo entre
430 y 460°C. El zinc fundido reacciona con el acero
formando capas aleadas Fe-Zn sobre la supercie del
material, cada capa contiene progresivamente mayor
cantidad de zinc y la capa exterior es 100% zinc. La ra-
zón por la cual una capa de zinc protege al acero por lar-
gos periodos bajo condiciones atmosféricas agresivas,
es debido a los productos de corrosión que se forman.
Inicialmente se forman como producto de la reacción
entre el aire y el recubrimiento, en ambientes húme-
dos, hidróxido de zinc, el cual reacciona con el dióxi-
do de carbono para formar el carbonato de zinc el cual
es adherente, relativamente insoluble y probablemente
responsable de la excelente resistencia a la corrosión y
además actúa como barrera protectora del zinc que se
encuentra debajo de él (2, 12,13).
Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
Figura 13: (a) Fotografía de la sección transversal del pin aislador. (b) Imagen de la sección transversal del
pin aislador en la condición alejada del punto de corrosión.
b)Perl
La Figura 14 presenta una imagen por Microscopia
electrónica de barrido del espesor remanente del gal-
vanizado en la zona clara evidenciada en la inspección
visual (Figura 3 a). Nótese que en esta zona del recubri-
miento galvanizado hay dos regiones bien diferenciadas
(A y B) cuyo microanálisis por EDX indica que están
constituidas por los siguientes elementos: zona A (Fe,
Zn) y zona B (Zn, Pb), como se indica en la tabla XI
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Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
Figura 14: Imagen por MEB de la sección transver-
sal del perl y microanálisis por EDX
Los resultados obtenidos, al igual que en el caso del
pin del aislador se corresponden con la microestructra
característica esperada para un recubrimiento galva-
nizado en caliente; formando capas aleadas sobre la
supercie del acero, donde cada capa contiene progre-
sivamente mayor cantidad de zinc, a medida que nos
acercamos al exterior.
c)Tornillo.
La Figura 15, muestra una imagen por MEB de la
sección transversal del tornillo en la zona clara eviden-
ciada en la inspección visual (Figura 2b). El microaná-
lisis de las diferentes zonas en el recubrimiento identi-
cadas en la gura, arrojan los siguientes elementos en
los diferentes puntos analizados, destacándose que en
la zona C, capa externa del recubrimiento, la presencia
de azufre y cloro en cantidades signicativas, asocia-
das a contaminantes ambientales como SO2 y NaCl
provenientes de la zona industrial cercana, como ya se
reseñó.
Figura 15: Imagen por MEB de la sección transversal del tornillo y microanálisis de zonas señaladas.
En la Figura 16, se detalla una vista de la sección
transversal del tornillo en la zona oscura evidenciada
en la inspección visual (Figura 2b), donde se observa
claramente el espesor remanente de galvanizado y los
productos de corrosión formados. Los resultados del
microanálisis de las diferentes zonas del recubrimiento
identicadas en la Figura 16 destacan la presencia de
oxígeno en las zonas B, C, D, asociado a los produc-
tos de corrosión y la presencia en la zona más externa
del recubrimiento (B y D) de cantidad signicativa de
azufre en los productos de corrosión formados. Cabe
mencionar que en ambientes contaminados como las
atmósferas industriales, que es el presente caso debido
a la cercanía de estas torres a la zona industrial , hay
presencia de gases de azufre, lloviznas o emanaciones
corrosivas (haluros, Cl-) liberadas por las industrias
cercanas. Los principales contaminantes atmosféricos a
considerar son los gases de SO2 y cloruros. Estos con-
taminantes aceleran fuertemente el deterioro corrosivo
de las estructuras y componentes de la torre.
Figura 16: Imagen por MEB de la sección transver-
sal del tornillo y microanálisis de zonas señaladas.
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Tolentino S. y Caraballo S. Simulación numérica del ujo de aire.
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IV.DISCUSIÒN DE RESULTADOS
Los componentes metálicos evaluados (pin del ais-
lador, perl, tornillo y grillete de sujeción) están cons-
tituidos por un sustrato de acero, cuyas fases presentes
son ferrita y perlita en diferentes proporciones para los
distintos componentes metálicos (Ver Figuras 4) y el ni-
vel de inclusiones según la norma ASTM E-45 fueron
Silicatos de la seria na con nivel de ½ y Óxidos de la
serie na en un nivel de ½ en todos los componentes.
Es importante destacar que en las observaciones reali-
zadas en la inspección visual (Figuras 1, 2 y 3), existe
la presencia de dos zonas claramente identicadas por
su diferencia de tonalidad, una menos deteriorada (zona
clara) y otra con mayor nivel de deterioro (zona oscu-
ra), lo que nos indica un deterioró preferencial del re-
cubrimiento. Esto probablemente es consecuencia de la
dirección predominante de los vientos que impactan la
torre y arrastran los contaminantes y los depositan so-
bre los componentes de la torre. Los análisis semi-cuan-
titativos por EDX de los componentes pin del aislador,
perl y tornillo en las zonas claras indican que el recu-
brimiento galvanizado remanente está constituido por
capas de composición variable. Los resultados obte-
nidos se corresponden con la microestructura caracte-
rística esperada para un recubrimiento galvanizado en
caliente. Durante el proceso de fabricación del recubri-
miento, el zinc fundido reacciona con el acero del sus-
trato, formando capas aleadas (Zn-Fe) sobre la super-
cie del material, cada capa contiene progresivamente
mayor cantidad de zinc a medida que nos alejamos del
sustrato al exterior del recubrimiento, siendo la última
capa 100% zinc. Adicionalmente como consecuencia
de la interacción del recubrimiento con el ambiente, se
forman productos de corrosión (2, 12,13).
La determinación del espesor y el microanálisis
químico por EDX de las zonas más deterioradas (zo-
nas oscuras) de los componentes metálicos, reejo que
el espesor del galvanizado remanente es notablemen-
te menor que en las zonas claras , indicado un mayor
consumo del galvanizado (Fig. 5-11), y formación de
productos de corrosión en mayor extensión, los cuales
hacen cambiar la apariencia del galvanizado. Todos los
resultados de los microanálisis (EDX) realizados a los
componentes estudiados, reejan la presencia de azu-
fre, cloro y silicio como contaminantes mayoritarios,
particularmente las evaluaciones realizadas supercial-
mente al pin del aislador, presento en las zonas estu-
diadas los elementos O, Na, Si, Ca, Al, Cl, Fe, Zn y S.
Todos estos elementos son posiblemente provenientes
de la contaminación emanada por las empresas cerca-
nas y las posibles fuentes contaminantes alrededor de
las líneas, las cuales aceleran el deterioro corrosivo. En
líneas generales, es importante destacar que el galva-
nizado es un recubrimiento de tipo ánodo de sacrico
es decir, su función es corroerse y así proteger la pie-
za recubierta. Los productos de corrosión formados en
la supercie del acero galvanizado tienen composición
variable dependiendo del ambiente y del tiempo o pe-
riodo de exposición. En ambientes contaminados como
las atmósferas industriales, como lo es este caso, debido
a la cercanía de la torre a una zona industrial (3Km) es
de esperar que los principales contaminantes atmosfé-
ricos a considerar sean gases de CO2, SO2, H2S, clo-
ruros, y partículas sólidas como arena (cercanía al rio).
Estos contaminantes aceleran fuertemente el deterioro
corrosivo de las estructuras y componentes de la torre.
Las condiciones más agresivas de corrosión que se pre-
sentan en estas áreas de intensa actividad industrial, se
debe a que los contaminantes ya mencionados combi-
nados con la humedad del ambiente mayor al 83 % y
con un tiempo de humectación categoría T5 (2), trans-
forman al oxido y/o hidróxido de zinc y el carbonato de
Zinc, que son los productos de corrosión esperados, en
sulto y sulfato de zinc, los cuales son solubles por el
agua de lluvia quedando la supercie del recubrimien-
to expuesto al ambiente reiniciándose el ciclo de co-
rrosión, lo que se traduce en una continua pérdida del
galvanizado(2,13). Así mismo, los cloruros presentes
en el aire también reaccionan con la película protectora
de óxido y/o hidróxido de zinc y el carbonato de Zinc
produciendo cloruros de zinc solubles, los cuales pue-
den ser removidos por la lluvia quedando la supercie
del zinc expuesta al ambiente corrosivo reiniciándose el
ciclo de corrosión(2). Bajo ciertas condiciones la velo-
cidad de corrosión puede ser acelerada por vientos, de
magnitud mayor a 6 m/seg, que arrastran arena prove-
niente de las orillas de las playas de un gran rio cercano
y de esta forma por efectos erosivos remover los pro-
ductos de corrosión protectores.
V. CONCLUSIONES
*Los sustratos o núcleos de los diferentes compo-
nentes evaluados (pin del aislador, perl, grillete de su-
jeción y tornillo) son de acero de medio carbono con
una microestructura característica formada por ferrita y
perlita.
*Los componentes metálicos evaluados (pin del ais-
lador, grillete de sujeción, tornillos y perles) presentan
dos zonas claramente diferenciables en cuanto a tonali-
dad: una zona clara y la otra oscura, lo que nos indica la
presencia de un deterioró preferencial del recubrimien-
to, asociado a una deposición preferencial de los con-
taminantes que está relacionado con la dirección pre-
dominantes de los vientos. Las mediciones de espesor
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Romero et al., Estudio del deterioro corrosivo de componentes
remanente de galvanizado y las características de los
productos de corrosión formados en los componentes
metálicos evaluados (perl, grillete de sujeción y torni-
llo), reejan que las zonas claras se encuentran en mejor
estado con respecto a las zonas oscuras.
*Los microanálisis realizados a los componentes
evaluados en las diferentes zonas, reejan que la per-
dida de espesor está asociada a la presencia de los ele-
mentos Cl y S como contaminantes predominantes, que
forman productos de corrosión solubles en presencia de
lluvias que al disolverse generan una continua pérdi-
da de espesor, lo cual se agrava por la dirección de los
vientos, los cuales además ejercen un efecto erosivo por
el arrastre de arenas (SiO2) de las playas de un gran rio
cercano.
*La capacidad de protección contra la corrosión del
galvanizado en función del espesor remanente, está
comprometida dado la agresividad del ambiente indus-
trial de la zona donde está ubicada la torre.
*Considerando que las líneas de trasmisión se en-
cuentran en la cercanía de una gran zona industrial,
se trata de una atmósfera industrial con alta concentra-
ción de contaminantes, por ello es importante colocar
estaciones que permitan monitorear los contaminantes
presentes tales como cloruros, dióxido de azufre, CO2,
sulfatos, sólidos en suspensión y otros, con el n de de-
terminar el nivel de agresividad del ambiente, donde se
encuentran ubicadas las torres. Esto es con la nalidad
de poder estimar la vida útil de las estructuras galvani-
zadas además de sugerir los espesores de recubrimien-
tos más acorde con esta zona y proponer acciones para
el mantenimiento preventivo, predictivo y correctivo.
VI. AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento al Centro
de Estudios de Corrosión y Biomateriales (CECOB)
de la Universidad Nacional Experimental Politécnica
“Antonio José de Sucre”(UNEXPO)-Vicerrectorado de
Puerto Ordaz, Venezuela, por el uso de su equipamien-
to y el desarrollo de esta investigación, así como al
nanciamiento por parte del Grupo de Investigación
en Caracterización, Procesamiento y Protección de
Materiales de la Universidad Estatal de Milagro, para el
envío y preparación de las muestras.
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