Se ha denunciado esta presentación.
Utilizamos tu perfil de LinkedIn y tus datos de actividad para personalizar los anuncios y mostrarte publicidad más relevante. Puedes cambiar tus preferencias de publicidad en cualquier momento.

Nuevas Tendencias en durabilidad y sostenibilidad de pinturas industriales

50 visualizaciones

Publicado el

El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e Integridad, María Vaquero

  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Nuevas Tendencias en durabilidad y sostenibilidad de pinturas industriales

  1. 1. NUEVAS TENDENCIAS EN DURABILIDAD Y SOSTENIBILIDAD DE PINTURAS INDUSTRIALES María Vaquero Industry Lab_services / TECNALIA Barcelona, 30 de Mayo de 2019 EL TRATAMIENTO ANTICORROSIVO DEL ACERO EN UN AMBIENTE INDUSTRIAL MEDIANTE EL USO DE RECUBRIMIENTOS PROTECTORES. EXPECTATIVAS DE DURABILIDAD E INTEGRIDAD.
  2. 2. 2 CORROSIÓN. Definición. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Proceso natural: Proceso electroquímico. El metal retorna a la forma en que habitualmente se encuentra en la naturaleza (óxidos, hidróxidos, sulfuros, sulfatos, etc., formas termodinámicamente más estables). Definición (norma UNE-EN ISO 12944-1:2018): PÉRDIDA DE INTEGRIDAD CONTAMINACIÓN
  3. 3. 3 CORROSIÓN. Definición. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Coste: Alrededor de 15-20% de la producción mundial de metal se pierde a causa de la corrosión. Pérdidas DIRECTAS: Reparaciones, reposición de estructuras deterioradas, costes por medidas preventivas (sobredimensionamiento de estructuras). Pérdidas INDIRECTAS: Debidas a la paralización de la producción, la fuga de algún material, contaminación y responsabilidad por accidentes. Desconocimiento general: Ahorro de 20-25% aprovechando la tecnología existente.
  4. 4. 4 CORROSIÓN. En un ambiente industrial. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad MATERIALES MÁS UTILIZADOS:  Acero  Galvanizado/cincado  Aluminio  Acero inoxidable CLASIFICACIÓN DEL MECANISMO: Según su FORMA o la APARIENCIA del metal corroído. Principales:  Corrosión uniforme.  Corrosión por picaduras.  Corrosión en resquicio.  Corrosión galvánica. Por la NATURALEZA DEL MEDIO CORROSIVO.  Corrosión atmosférica.  Corrosión por inmersión o enterrados.  Corrosión por agentes químicos.
  5. 5. 5 CORROSIÓN. Mecanismos principales (por su forma). El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN UNIFORME: Ataque homogéneo sobre toda la superficie metálica expuesta (penetración similar en todos los puntos). Reducción de sección resistente: Posibles roturas (pérdida de integridad). Estimación de vida útil del componente predecible tras las primeras etapas (velocidad de corrosión). Engañoso: Muy llamativa (superficial y color productos). Ausencia de productos de corrosión puede inducir a error en estimación. ¿Materiales susceptibles?: Todos (en función del ambiente). Habituales: Acero en agua de mar y atmósfera. CUI del acero. Corrosión del acero inoxidable en medio ácido.
  6. 6. 6 CORROSIÓN. Mecanismos principales (por su forma). El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN POR PICADURAS: Ataque en áreas puntuales y propagación acusada hacia el interior a gran velocidad (no lineal, impredecible). Engañoso: Penetración completa sin reducción de espesor (apenas se forman productos de corrosión) de la pieza que puede llevar a una fuga inesperada (p. ej. tanques o tuberías). Difícilmente predecible la duración de la pieza. ¿Materiales susceptibles?: Materiales metálicos pasivables (p. ej. aceros inoxidables). Habituales: Corrosión por cloruros en acero inoxidable.
  7. 7. 7 CORROSIÓN. Mecanismos principales (por su forma). El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN EN RESQUICIO: Ataque en regiones mal aireadas en las que la renovación del medio corrosivo es difícil. Formación de pilas de aireación diferencial por la presencia de zonas con baja concentración de oxígeno. Formación de productos de corrosión agrava el problema al dificultar aún más el acceso del oxígeno. ¿Materiales susceptibles?: Todos pero muy frecuentemente materiales metálicos pasivables (p. ej. aceros inoxidables). Habituales: uniones, intersticios, solapes, zonas roscadas.
  8. 8. 8 CORROSIÓN. Mecanismos principales (por su forma). El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN GALVÁNICA: Corrosión acelerada de dos metales en contacto eléctrico en un medio acuoso (inmersión o atmósfera). El metal noble es el cátodo (queda protegido) y el menos noble es el ánodo (se corroe). Crítico cuando el material menos resistente tiene poco área (p. ej. tornillos acero en estructura de acero inoxidable). Solución: mejor selección de materiales, aislar la unión (arandela plástico, etc.), pintar el cátodo.
  9. 9. 9 CORROSIÓN. Mecanismos principales (por el ambiente de exposición). El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN ATMOSFÉRICA: Se estima el 50% de las pérdidas totales por corrosión. Definición (norma UNE-EN ISO 12944-2:2018): Presencia de agentes contaminantes (SO2 y Cl-). En una película de humedad sobre la superficie metálica (visible o invisible). Hr> 80 y Tª >0ºC Si contaminantes y/o sales higroscópicas Hr<80
  10. 10. 10 DETERMINACIÓN DE LA CORROSIVIDAD. Corrosión atmosférica. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Opción_1: Exposición de probetas normalizadas. Definición (norma UNE-EN ISO 12944-2:2018): Los ambientes atmosféricos se clasifican en 6 categorías de corrosividad atmosférica.
  11. 11. 11 El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad DETERMINACIÓN DE LA CORROSIVIDAD. Corrosión atmosférica. Opción_2: Estimación a partir de ejemplos de ambientes típicos (norma UNE-EN ISO 12944-2:2018) o mapas de corrosividad. www.ateg.es ATEG : Asociación Técnica Española de Galvanización Mapa de velocidad de corrosión anual del zinc expresada en micras/año
  12. 12. 12 DETERMINACIÓN DE LA CORROSIVIDAD. Corrosión por agentes químicos. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Objetivo: - Determinación de velocidad de corrosión. - Identificación del mecanismo de corrosión actuante (uniforme/picaduras). - Evaluación de posibles fallos por corrosión localizada (p.ej. corrosión galvánica, en resquicio, SCC). Procedimiento: - Fabricación de cupones testigo. - Colocación en el medio real.
  13. 13. 13 El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad DETERMINACIÓN DE LA CORROSIVIDAD. Corrosión por agentes químicos. Procedimiento: - Caracterización de cupones tras X meses de ensayo.
  14. 14. 14 TRATAMIENTO ANTICORROSIVO. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CORROSIÓN: Problema grave. ¿INSALVABLE?: NO - Método de protección basado en la SELECCIÓN DE MATERIALES. - Métodos de PROTECCIÓN CATÓDICA. - Método de protección basado en la modificación del medio (adición de INHIBIDORES). - Método de protección basado en el DISEÑO estructural. - Método de protección basado en la aplicación de RECUBRIMIENTOS METÁLICOS. - Método de protección basado en la aplicación de PINTURAS INDUSTRIALES.
  15. 15. 15 El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad TRATAMIENTO ANTICORROSIVO. Ejemplos de la durabilidad esperada de los sistemas de pintura (basados en las familias de ligantes) basados en la categoría de corrosión. Los pigmentos, las cargas y los aditivos son ingredientes que pueden variar radicalmente el comportamiento del recubrimiento dentro de la tecnología del ligante.  Imprimación: suele contener pigmentos inhibidores de la corrosión.  Intermedias: efecto barrera (espesor).  Acabado: color, resistencia química, resistencia UV… Norma UNE-EN ISO 12944-5: Tipos de pintura y sistemas de pintura utilizados comúnmente para la protección de las estructuras frente a la corrosión.
  16. 16. 16 El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad TRATAMIENTO ANTICORROSIVO. Ejemplos de durabilidad de pinturas. Norma UNE-EN ISO 12944-5: Tipos de pintura y sistemas de pintura utilizados comúnmente para la protección de las estructuras frente a la corrosión. AK: Alcídicas AY: Acrílicas ESI: Etil silicato EP: Epoxi PUR: Poliuretano PAS: Poliaspárticos PS: Polisiloxano
  17. 17. 17 El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad TRATAMIENTO ANTICORROSIVO. Ejemplos de durabilidad de pinturas. Norma UNE-EN ISO 12944-5: Tipos de pintura y sistemas de pintura utilizados comúnmente para la protección de las estructuras frente a la corrosión. AK: Alcídicas AY: Acrílicas ESI: Etil silicato EP: Epoxi PUR: Poliuretano PAS: Poliaspárticos PS: Polisiloxano
  18. 18. 18 DURABILIDAD DEL TRATAMIENTO. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad DURABILIDAD (UNE-EN ISO 12944-5): RENOVACIÓN (UNE-EN ISO 12944-5):
  19. 19. 19 DURABILIDAD DEL TRATAMIENTO. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad La durabilidad de un sistema de pintura protector dependerá de (UNE-EN ISO 12944-5):  El tipo de sistema de pintura.  El diseño de la estructura.  La condición del sustrato antes de la preparación.  El grado de preparación superficial.  La calidad del trabajo de preparación superficial.  La condición de cualquier junta, borde y soldadura antes de la preparación.  La calidad del trabajo de aplicación.  Las condiciones durante la aplicación.  Las condiciones de exposición después de la aplicación.
  20. 20. 20 DURABILIDAD DEL TRATAMIENTO. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Fallo PREMATURO: Al inicio de la vida del recubrimiento o cuando excede en dimensión a lo previsto en la expectativa de durabilidad. Investigación: - Analizar el protocolo de calidad durante la fabricación. - Conocer las condiciones ambientales REALES. - Analizar en laboratorio el problema. Aproximadamente el 80% de los fallos de pinturas se deben a una inadecuada preparación de superficie e incorrecta aplicación de la pintura. Prevención: - Limpieza minuciosa de todas las superficies antes de la aplicación de la pintura. - Alcanzar el perfil de rugosidad especificado. - Formación del personal de operaciones. - Adecuada inspección de calidad.
  21. 21. 21 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 1. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Baterías de refrigeración instaladas en el tejado de una empresa (exterior). Tubo de cobre con aletas de aluminio para disipación de calor. Ubicación: Cerca de la costa y en un polígono industrial. Tras 4 años: Corrosión de aletas de aluminio de los paneles exteriores (más expuestos). Solución: aletas de aluminio pintadas. •Unidades nuevas pintadas en fábrica. •Unidades recuperadas aplicando pintura in situ. Validación: ensayo CNS 1.000h de probetas normalizadas. Tras 1 año: ampollamiento de la pintura y corrosión de las unidades pintadas en fábrica. Posibles causas: 1. ¿Aplicación incorrecta de la pintura? 2. ¿Incremento de la agresividad de las condiciones de exposición?
  22. 22. 22 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 1. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Unidades pintadas en taller: Recubrimiento continuo y uniforme negro en ambas caras. Bordes de la aleta brillantes indicativos de metal desnudo: aletas fabricadas a partir de chapa prepintada sin post tratamiento de las caras de corte.
  23. 23. 23 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 1. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Unidades pintadas in situ: Bordes de corte recubiertos. Zonas con mayor y menor intensidad de color: aplicación heterogénea. Pero zonas más expuestas (bordes) sí están pintadas.
  24. 24. 24 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 1. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad CONCLUSIONES:  Se repite el problema: corrosión del aluminio debido al (mismo) ambiente de exposición.  Solución ineficaz: la pintura no recubre todo el área de aluminio expuesta (corrosión del aluminio y ampollamiento de la pintura adyacente). Además, las áreas desnudas son las áreas más expuestas. RECOMENDACIONES:  Si se fabrican las aletas a partir de chapa prepintada hay que reparar las zonas de corte con pistola o aplicar la pintura por inmersión de los equipos en baños.  Realizar ensayo de validación sobre la pieza, no sobre la chapa de partida.
  25. 25. 25 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 2. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Corrosión en barandilla. No es un fallo prematuro (>20años en servicio). Renovación a base de retoques sin retirar el recubrimiento dañado.  En primera instancia: Problema estético.  Actualidad: Problema de integridad estructural.
  26. 26. 26 EJEMPLOS PRÁCTICOS. CASO 2. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad Selección de sistema de protección con alta durabilidad en ambiente costero (TSM 5.01). Validación sobre pieza real (puntos críticos difíciles de cubrir). Adecuada GESTIÓN DE LA CALIDAD en fabricación.
  27. 27. 27 CONCLUSIONES. El tratamiento anticorrosivo del acero en un ambiente industrial mediante el uso de recubrimientos protectores. Expectativas de durabilidad e integridad  Recubrimientos protectores: herramienta principal para protección anticorrosión del acero en ambientes industriales. Clave_1: Identificación de la CORROSIVIDAD del ambiente de exposición. Clave_2: Identificación del tipo de MECANISMO DE CORROSIÓN actuante en el material. Clave_3: Selección del SISTEMA DE PINTADO más adecuado. Clave_4: VALIDACIÓN del sistema de pintado en pieza real (diseño final). Clave_5: Adecuada GESTIÓN DE LA CALIDAD en fabricación.  Durabilidad definida a pesar de que no haya fallos de aplicación. No hay recubrimientos eternos. PLAN DE MANTENIMIENTO.
  28. 28. GRACIAS THANK YOU ESKERRIK ASKO MERCI www.tecnalia.com blogs.tecnalia.com eu es en Maria.vaquero@tecnalia.com Industry Lab_services MOLTES GRÀCIES I FINS LA PROPERA

×