Tubos de titanio para condensadores: cuándo la protección catódica altera el riesgo de hidruros

La placa tubular y la carcasa ilustran la interfaz con el equipo.

Un tubo de titanio puede cumplir la especificación de compra y, aun así, requerir una evaluación aparte del riesgo de absorción de hidrógeno en el condensador instalado. La guía de corrosión de TIMET distingue ambos planos: la protección catódica o un par galvánico pueden generar hidrógeno atómico en la superficie del titanio, pero su absorción depende de las condiciones eléctricas, químicas, térmicas y superficiales reales. Para un tubo de titanio no aleado en una caja de agua protegida, compras e ingeniería deben relacionar el grado del tubo con el sistema de protección instalado antes de tomar el certificado del material como prueba de compatibilidad en servicio.

Tres grupos de condiciones para orientar la evaluación, no un límite universal

Según TIMET, cuando se forman hidruros en titanio no aleado, por lo general coinciden tres grupos de condiciones. Primero, el medio o la superficie favorecen la entrada de hidrógeno: la guía cita un pH inferior a 3 o superior a 12, daños por abrasión o un potencial impuesto más negativo que −0,70 V. Segundo, la temperatura suele superar 77 °C (170 °F), lo que facilita que el hidrógeno penetre más allá de la película superficial. Tercero, debe existir un mecanismo que genere hidrógeno en la superficie metálica, como la protección por corriente impresa, un par galvánico, la corrosión o una abrasión intensa.

Las alternativas del primer grupo son importantes. Un valor de pH corriente no descarta una vía eléctrica ni una superficie dañada. Tampoco constituyen los tres grupos una ecuación de diseño necesaria y suficiente: TIMET los presenta como un patrón observado en laboratorio y en servicio. La guía no indica electrodo de referencia para el valor de −0,70 V. Por eso no debe copiarse como consigna de protección catódica ni compararse directamente con una medición de campo referida a SCE, Ag/AgCl u otro electrodo.

Por qué un circuito de agua de mar frío también exige contexto eléctrico

TIMET señala que por debajo de 77 °C la formación de hidruros suele ser lenta y las fallas en servicio son infrecuentes, aunque una tensión de tracción elevada puede favorecer la difusión a menor temperatura. También describe una excepción concreta: en agua de mar a temperatura ambiente observó una absorción acelerada de hidrógeno con densidades de corriente catódica muy altas y potenciales más negativos que −1,0 V frente a SCE. Esa referencia SCE corresponde a esta excepción; no se asigna al valor separado de −0,70 V.

Esto define los datos que necesita el ingeniero de la instalación. Un potencial medido debe ir acompañado del electrodo de referencia y el lugar de medición. La densidad de corriente, el método de protección, el acoplamiento con otros metales, la química del agua, los picos de temperatura y las zonas dañadas determinan si el mecanismo descrito se parece al de la instalación. Afirmar de forma genérica que el agua de enfriamiento está por debajo de 77 °C pasa por alto la excepción documentada a alta corriente. En sentido contrario, una temperatura elevada por sí sola no demuestra entrada de hidrógeno si falta un mecanismo que lo genere.

Separar la aceptación del tubo de la compatibilidad del sistema

Conjuntos de tubos metálicos largos protegidos dentro de cajas de madera

Los tubos metálicos en cajas ilustran su forma de suministro.

ASTM incluye B338-17(2026) como especificación para tubos sin costura y soldados de titanio y aleaciones de titanio destinados a condensadores e intercambiadores de calor. Es una referencia pertinente para adquirir el tubo. La guía de TIMET aborda otra decisión: si un entorno instalado concreto puede impulsar hidrógeno hacia la superficie. Ni el título de la especificación del producto ni el nombre del grado aportan el potencial real de la caja de agua, la química local, los materiales en contacto o el historial de operación.

Para un haz nuevo o de reemplazo, conviene un intercambio de datos centrado en esta interfaz. El proveedor de tubos puede identificar el grado pedido, la ruta de fabricación, la colada y los documentos de producto aplicables. El ingeniero de equipos o corrosión debería aportar el diseño de protección, la referencia y el punto de las mediciones de potencial, las excursiones térmicas plausibles, el pH y las condiciones de limpieza, los contactos galvánicos y cualquier abrasión o daño en la película de óxido. Si esas condiciones se aproximan a las descritas en la guía, el responsable del proyecto puede decidir qué pruebas representativas de exposición, contenido de hidrógeno o microestructura se necesitan. Son recomendaciones de ingeniería derivadas del mecanismo, no requisitos adicionales atribuidos a ASTM B338.

La propia TIMET advierte que su folleto es una guía y que las condiciones reales pueden diferir de las del laboratorio. El documento, publicado hace años, sirve para reconocer el mecanismo de daño; no es un código de diseño vigente para el proyecto ni un límite universal de aceptación. La pregunta inmediata para compras es si el tubo propuesto y el sistema de protección instalado se han evaluado conjuntamente.

Fuentes

TIMET, Corrosion Resistance of Titanium, «Hydrogen Embrittlement», p. 28 impresa (guía técnica del fabricante; consultada el 20 de septiembre de 2026).
ASTM International, listado de normas de metales no ferrosos, entrada B338-17(2026) (consultado el 20 de septiembre de 2026).

FAQ

# ¿Un certificado de tubo de titanio B338 cubre el riesgo de hidrógeno por protección catódica?

No. El listado público de ASTM identifica B338 como una especificación de producto para tubos. TIMET relaciona la absorción de hidrógeno con las condiciones eléctricas, químicas, térmicas y superficiales de la instalación, que un certificado de tubo por sí solo no acredita. Deben verificarse el pedido concreto y los requisitos del proyecto.

# ¿Puede usarse −0,70 V como consigna universal de protección catódica del titanio?

No. TIMET menciona ese valor sin electrodo de referencia en su explicación de los tres grupos de condiciones. La excepción distinta en agua de mar a temperatura ambiente especifica potenciales más negativos que −1,0 V frente a SCE. Para comparar una lectura de campo hacen falta el electrodo de referencia, el punto de medición y el contexto de servicio. La guía no proporciona una consigna universal de diseño.

# ¿Un tubo de titanio de condensador está libre de riesgo de hidruros por debajo de 77 °C?

La guía señala que las fallas son raras por debajo de 77 °C, pero cita la tensión de tracción elevada como posible factor a menor temperatura y describe una absorción acelerada en agua de mar a temperatura ambiente con densidades de corriente catódica muy altas y potenciales más negativos que −1,0 V frente a SCE. La temperatura sola no resuelve la cuestión. No use la temperatura de la guía como criterio binario de aceptación.