La calidad
del recubrimiento y la tasa de corrosión resultante del sustrato
metálico subyacente se pueden medir mediante una variedad de medidas
de corrosión (Tafel, espectroscopia de impedancia electroquímica)
mediante el uso de celdas electroquímicas de laboratorio estándar.
Sin embargo, siempre existe la necesidad de celdas electroquímicas
portátiles, no destructivas y de bajo coste, que se puedan usar
en el sitio para monitorear el estado de grandes estructuras, por ejemplo,
puentes y grandes infraestructuras, sistemas operativos complejos como
aeronaves, máquinas de precisión, procesos petroquímicos,
automoción y locomotoras.
Esta investigación
ha desarrollado celdas de última generación fabricadas con
un compuesto especial de aluminio magnético (AlnXn), que es altamente
conductor eléctrico y resistente a la corrosión. La investigación
se encargó de implementar esta nueva tecnología de detección
para la detección de microdefectos, la medición de la tasa
de corrosión y la evaluación del estado de los recubrimientos
defectuosos.
La medición
de Tafel facilitada por estas celdas no destructivas se utiliza para detectar
microdefectos y la medición de la velocidad de corrosión,
mientras que la medición de espectroscopia de impedancia electroquímica
se facilita para medir la condición del recubrimiento. Esta tecnología
se ha probado y puesto en servicio con éxito en compartimentos peligrosos
de automóviles con revestimientos poliméricos y puentes para
evaluar el estado de su revestimiento en términos de su integridad
estructural.
Las pruebas
posteriores al diseño incluyeron la instalación de estas
celdas, la ejecución de diagnósticos, la adquisición
de datos y macrografías para predecir los defectos estructurales
y la tasa de corrosión resultante. Esta tecnología permite
que el proceso de diseño incorpore condiciones operativas y realice
completamente soluciones más duraderas y confiables que se aplicarán
a grandes estructuras de alto valor y sistemas complejos que interactúan.
Los desarrollos
actuales en el monitoreo de la condición de corrosión, especialmente
las técnicas rentables y no destructivas para evaluar la integridad
estructural debajo del revestimiento no conductor y polimérico,
fueron esperados durante mucho tiempo. Este desarrollo informado revolucionará
las técnicas de evaluación de la durabilidad y la confiabilidad
para mejorar la seguridad y mitigar fallos catastróficas para ahorrar
costes y evitar accidentes fatales.
Zulfiqar Khan,
profesor de ingeniería de diseño y computación en
la Universidad de Bournemouth, dirigió la investigación.
Él dijo: “Las fallos no supervisadas conducen a costosas consecuencias.
Las inspecciones programadas son tediosas, consumen mucho tiempo y en su
mayoría se limitan a fallos visuales o superficiales. Nuestra última
tecnología de sensores es una solución futurista muy necesaria.
Puede funcionar de forma remota, funciona en superficies metálicas
y no metálicas y puede detectar defectos varios milímetros
debajo de la superficie que no son visibles a simple vista”.
Su investigación
comenzó hace más de una década cuando desarrolló
formas de prevenir la corrosión en una colección de tanques
y vehículos militares en el Museo de Tanques de Bovington en Dorset.
El trabajo condujo al desarrollo de una conservación de 2,5 millones
de libras esterlinas para los tanques de mayor riesgo. El equipo del profesor
Khan obtuvo financiación en 2016 de empresas de infraestructura
de EE. UU. para mejorar la tecnología.
El profesor
Khan y su equipo probaron la nueva tecnología de sensores en un
puente peatonal y en un automóvil.
El sensor tiene
un electrodo que se conecta a un potenciostato o un galvanostato para medir
la corrosión a través de la resistencia de polarización
lineal (LPR). El sensor también se puede utilizar para medir la
corrosión mediante espectroscopia de impedancia eléctrica.
El sensor portátil
mide alrededor de 1 m de longitud. Contiene imanes internos que le permiten
adherirse a superficies recubiertas de metal sin pegamento ni gel.
El profesor
Khan agregó: "Si podemos detectar riesgos para la salud en vehículos
y estructuras mecánicas antes de que la corrosión alcance
una etapa avanzada y peligrosa, podemos evitar reparaciones costesas y
prolongadas y, con suerte, evitar que las estructuras se desechen por completo".
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