Corrosión en las vainas sumergibles de sensores de temperatura

Para monitorizar la temperatura de un depósito de agua reutilizado a partir de un bidón, instalamos las sondas de temperatura alojadas en las vainas sumergibles (thermowells).
Como ya sabemos el objetivo de usar vainas en lugar de sumergir directamente los sensores, es más que evidente, y muy extendido en instalaciones domésticas e industriales: Permite medir la temperatura del líquido sin que el sensor entre en contacto directo con el agua, facilitando su sustitución, mantenimiento o calibración sin necesidad de vaciar el depósito ni romper la estanqueidad.

Corrosión en vainas sumergibles de "acero inoxidable"

Las últimas vainas que yo adquirí fue en AliExpress, por su precio económico, y ésta se venden como acero inoxidable.
Tras seis meses de funcionamiento continuo, y tras una revisión rutinaria de mantenimiento, el test reveló algo que no debería ocurrir en un material teóricamente inoxidable: óxido visible y corrosión avanzada muy concentrada en la base roscada y en la zona de soldadura de la vaina al cuerpo roscado. La varilla cilindrica donde va insertado el sensor, si parece ser totalmente inoxidable.

Lo que encontré al desmontar la instalación

Al proceder a la limpieza —lijado para eliminar el óxido y el metal ya corroído— la pérdida de material fue considerable.
No se trataba de una ligera corrosión superficial, ni fácilmente reversible, sino de una corrosión profunda que había comenzado a comerse literalmente el metal, incluso con la rosca, justo donde la pieza se une al cuerpo principal de la vaina.

Rastro del óxido dentro del bidón:

Esto es un dato clave para el diagnóstico: la corrosión no era homogénea en toda la superficie de la vaina, sino que se concentraba en la zona de la soldadura y la base roscada.
Ese patrón, más que un fallo generalizado del material, apunta directamente a un problema localizado de composición o de proceso de fabricación.

Por sugerencias de la IA, pasé un imán por distintas partes de la vaina.
Entonces me encuentro, que hay vainas donde el imán atraen más fuerte o más debil la base y soldadura de la vaina, según algunas vainas este efecto es mayor o menor.
Ciertamente como me dijo la IA, el acero inoxidable no debe de interactuar en ningún momento con el imán.
Probablemente es por esto por lo que se puede producir óxido y corrosión, con más rápidez e intensidad cuando éste trabaja con agua caliente.

¿Por qué se oxida un acero "inoxidable"?

Las causas pueden ser diversas, incluso por problemas de fabricación, o que realmente no todas sus partes son de acero inoxidable.

Cómo comprobar si el material es realmente el que anuncian

Antes de instalar un nuevo lote de vainas —o para verificar las que ya tienes— existen algunas pruebas caseras orientativas, aunque ninguna sustituye a un certificado de material real:

• Prueba del imán: los aceros inoxidables austeníticos (304, 316) son prácticamente no magnéticos en su estado recocido, aunque el mecanizado o el conformado en frío puede inducir cierto magnetismo parcial. Si la base o la zona de soldadura atrae fuertemente un imán mientras el resto de la pieza no lo hace, es una señal de alarma clara de que se trata de materiales distintos.
• Inspección visual de la soldadura: una soldadura de calidad en inoxidable debe presentar un cordón limpio, sin decoloraciones azuladas o negruzcas pronunciadas (indicativas de oxidación por calor sin protección de gas inerte) y sin restos visibles de fundente.
• Kits de test químico: existen reactivos comerciales (basados en ácido nítrico o sulfato de níquel) que permiten diferenciar entre grados de acero inoxidable por su reacción de color, útiles para una verificación más rigurosa.
• Solicitar certificado de material (mill certificate): en compras a proveedores serios esto es estándar; en marketplaces como AliExpress, rara vez se ofrece, lo cual ya es en sí mismo una señal a considerar.

Recomendaciones para futuras instalaciones

A raíz de esta experiencia, estas son las conclusiones prácticas que aplicaré —y que recomiendo a cualquiera que vaya a instalar sondas de temperatura sumergidas de forma permanente:

• Priorizar vainas mecanizadas de una sola pieza frente a las compuestas por cuerpo soldado a una base roscada.
  Al eliminar la soldadura se elimina también el punto más débil frente a la corrosión.
• Exigir o verificar el grado de acero: para uso prolongado en contacto con agua, especialmente si contiene cloruros o minerales, el AISI 316 (con molibdeno, que mejora notablemente la resistencia a la corrosión por picadura) es preferible al 304, y ambos son muy superiores al 201, que jamás debería usarse en aplicaciones sumergidas permanentes.
• Evitar el contacto prolongado de agua estancada en las roscas: sellar con teflón o pasta selladora no solo mejora la estanqueidad, sino que reduce la entrada de electrolito en el resquicio de la rosca.
• Inspección periódica programada: aunque una vaina de calidad no debería requerir mantenimiento frecuente, una revisión visual cada pocos meses permite detectar un problema como este en fase temprana, antes de que comprometa la integridad estructural de la pieza o, peor aún, provoque una fuga en el depósito.
• Desconfiar del precio como único criterio: en componentes que van a estar en contacto permanente con agua y expuestos a esfuerzo mecánico (rosca sometida a presión), el ahorro de unos pocos euros en un marketplace sin garantías de trazabilidad del material puede traducirse en una sustitución completa —y en el peor de los casos, en un fallo con fuga de agua— en cuestión de meses.

Conclusión

Lo que en apariencia parecía un simple defecto de fabricación resulta, analizado con detenimiento, en un ejemplo muy didáctico de cómo la palabra "inoxidable" en una ficha de producto no garantiza nada por sí sola si no va acompañada de trazabilidad del material y de un proceso de fabricación cuidado.

La corrosión concentrada en la base roscada y en la soldadura, y no en el cuerpo de la vaina, es la huella dactilar de un problema de heterogeneidad de materiales o de proceso de unión, no de un fallo aleatorio del acero inoxidable como tal.

Solución para detener la corrosión

Quizás lo más correcto y rápido, y lógico, sea reemplazar estas vainas de acero sumergibles.
Pero si tienes muchas de estas, o no te resulta sencillo reemplazarlas, podemos intentar aislar el problema, sólo si el óxido se produce en la vase de la vaina, y no en el cilindro que es lo que realmente queda sumergido en agua.

Si lo que nos interesa es aprovechar las vainas sumergibles de acero, tenemos que aplicar este planteamiento.

• Limpiar primero todo el óxido visible de la vaina.
• Rematar con una dreamel o con lana de acero los rincones donde pueden haber suciedad corrosion o acero que pueda desprenderse
• Aislar las partes oxidables del contacto con el agua

Los 2 primeros puntos son muy obvios y no voy a detallar nada al respecto.

Para el aislamiento de las partes oxidables, tenemos que recurrir a algún tipo de material que sea muy resistente al calor, muy resistente al agua, y que nos garantice que no se va a desprender.

 

Método de la resina de epoxy

Resina epóxica para reparar las vainas sumergibles dañadas

Reparación en mis vainas para el depósito

Las vainas de mi depósito (bidón) se introducen a traves de pasamuros de polietileno.

Lo que estoy haciendo con esto, es hacer un cuello con la resina, para que las partes oxidables ya saneadas, ya no vuelvan a estar en contacto con el agua.

Reparación en mis vainas para el colector termosolar

Aquí el detalle importante a tener en cuenta es:

NO podemos usar enlaces plásticos, porque pueden derretirse por las altas temperaturas.

NO podemos usar acero si la conexión del colector es de cobre o de latón, porque podría producirse corrosión galvánica con el cobre/latón por culpa de su unión junto al agua.

Así que mi apaño es juntando un conector hembra-hembra de latón, con un machón de latón, y todo eso se une la vaina.
Aquí la contradicción podría ser, que estoy mezclando el acero de la vaina con el latón del conector, y eso ¿podría producir corrosión galvánica?
Sí, pero NO.
Como el agua no va a entrar en esa zona de unión, es imposible la reacción galvánica.
No obstante, en la rosca de la vaina le pongo teflón como se hace normalmente