Proteccion con recubrimientos anticorrosivos a instalaciones superficiales de ductos

Las instalaciones superficiales de los sistemas de ductos que transportan hidrocarburos y sus derivados, están expuestas a los efectos de la corrosión atmosférica como consecuencia del proceso de oxidación que ocurre cuando las estructuras metálicas, normalmente de acero al carbón están en contacto con el medio ambiente, principalmente con el agua, oxigeno y ácidos derivados del azufre, tendiendo a regresar al acero a su condición original de mineral de hierro.

Para reducir estos efectos e incrementar la seguridad de las instalaciones, las empresas suelen aplican barreras de aislamiento entre el acero y el medio ambiente a través de sistemas de recubrimientos anticorrosivos.

En los últimos años, se ha reducido el uso de muchos compuestos químicos utilizados en las formulaciones de los recubrimientos ya que han sido sujeto de regulaciones gubernamentales a nivel mundial debido a la creciente preocupación sobre aspectos de Seguridad, Salud y Protección Ambiental, que aunado a la innovación tecnológica en el campo de los recubrimientos, ha originado nuevos sistemas que se encuentran disponibles en el mercado.

Por lo anterior, el Comité de Normalización de Petróleos Mexicanos y organismos subsidiarios ha establecido la norma NRF-004 PEMEX-2003 que regula todo lo relacionado con la instalación de protección con recubrimientos anticorrosivos.

A continuación se presentan algunos detalles de la norma:

DEFINICIONES

Los conceptos y definiciones en esta sección reflejan el uso común entre el personal que practica el control de la corrosión, y en especial se aplica a la forma en que se usan los términos en esta norma.

Acabado.- Es la capa del sistema de recubrimiento que está en contacto con el medio ambiente y cuyas características protegen las capas subyacentes del sistema, además se utiliza para fines estéticos y para cumplir con un particular código de colores.

Acabado Especial.- Es el recubrimiento final que se usa como acabado en instalaciones metálicas expuestas a condiciones de servicio muy particulares tales como alta temperatura, condensación, formación de colonias de microorganismos, etc.

Ambiente local.- Son las condiciones atmosféricas prevalecientes alrededor de un elemento constituyente de una estructura a proteger. Estas condiciones determinan la categoría de corrosividad e incluyen condiciones meteorológicas como parámetros de contaminación.

Atmósfera.- Es una mezcla de gases, aerosoles y partículas, que rodean a un objeto dado.

Atmósfera industrial.- Es una atmósfera con contaminantes corrosivos de una industria local y regional.

Atmósfera marina.- Es la atmósfera en y cerca del mar.

Atmósfera rural.- Es la atmósfera que prevalece en áreas rurales y ciudades pequeñas, sin contaminación significativa de agentes corrosivos tales como dióxido de azufre y/o cloruros.

Atmósfera urbana.- Es la atmósfera contaminada que prevalece en áreas densamente pobladas sin industria significativa con concentraciones moderadas de contaminantes tales como dióxido de azufre y/o cloruros.

Compatibilidad.-

a) De productos de un sistema de recubrimiento: Es la capacidad ó afinidad de dos ó más productos para ser usados en un sistema de recubrimiento sin causar efectos indeseables.

b) De un producto con la superficie metálica: Es la capacidad de un producto para ser aplicado sobre una superficie metálica sin causar efectos indeseables.

Contratista.- Es la persona moral ó física, preparada, capacitada con experiencia técnica para realizar los trabajos de aplicación de los sistemas de recubrimientos.

Enlace.- Es la capa intermedia de un sistema de recubrimiento capaz de adherirse al primario y al acabado, cuando entre éstos existen problemas de compatibilidad o de adherencia, además de funcionar como barrera de protección, para mejorar la eficiencia del sistema de protección anticorrosiva.

Grado de limpieza.- Es la clasificación otorgada a la condición superficial de los ductos que indica la cantidad de residuos y contaminantes.

Licitante. - Es la persona moral o física que participa en los concursos de licitación de Petróleos Mexicanos para el suministro o prestación de un bien o servicio.

Supervisor.- Es la persona designada por el Organismo Subsidiario de Pemex, que acredite conocimiento y experiencia en al menos un trabajo de aplicación de protección anticorrosiva para verificar, vigilar y hacer cumplir los requerimientos contractuales especificados en esta norma.

Perfil de anclaje.- Es la profundidad de la rugosidad máxima del perfil que se obtiene mediante la preparación de la superficie del sustrato.

Preparación de superficie.- Acción de eliminar las impurezas presentes en la superficie metálica. Está en función del grado de limpieza y del perfil de anclaje requeridos por el sistema seleccionado.

Primario.- Es la primera capa de un sistema de recubrimiento que provee buena adherencia sobre una superficie metálica lo suficientemente rugosa, limpia y/o sobre un recubrimiento viejo limpio, que asegura una buena base adherente para capas subsecuentes.

Proveedor.- Es la persona moral o física encargada del suministro de los componentes de los sistemas de recubrimientos.

Punto de rocío .- Es la temperatura a la cual la humedad en el aire condensará sobre una superficie sólida.

Recubrimiento anticorrosivo.- Es una barrera firmemente adherida a la superficie metálica a proteger que la aísla de los agentes agresivos del ambiente.

Requerimientos de aceptación.- Son los resultados de pruebas fisicoquímicas y de comportamiento que debe cumplir un sistema de recubrimiento anticorrosivo para considerarlo como un sistema de protección anticorrosiva.

Sistema de recubrimiento anticorrosivo.- Es la suma total de las capas de materiales metálicos y/o pinturas ó productos relacionados que se aplican a una superficie metálica para proveerle protección contra la corrosión.

VOC .- Contenido de orgánicos volátiles.

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Los tipos de agentes desmoldantes

Los agentes desmoldantes forman una barrera física que permite un desmoldado perfecto para la mayoría de aplicaciones de prefabricado de concreto, incluyendo situaciones de curado al vapor. Permiten que el aire atrapado en la superficie de contacto migre y sea liberado durante el vibrado, produciendo un concreto libre de huecos, completamente liso y con tono superficial uniforme.

Los agentes desmoldantes pueden ser clasificados como sigue:

Agentes en Polvo

Los agentes en polvo son talco, mica, harina de maíz, etc. A menudo producen un despegue suficiente y un buen venteo del molde pero producen una intensa contaminación del molde a través de incrustaciones con productos de descomposición del compuesto de caucho. Además de la superficie aterciopelada de la parte de caucho obtenida con los agentes en polvo, el tratamiento posterior para eliminar los residuos del agente en polvo es complejo. La molestia del polvo es un efecto secundario inaceptable cuando se utilizan este tipo de agentes. Por tal motivo los mismos son raramente utilizados como agentes de desmolde.

Agentes desmoldantes orgánicos

Los agentes desmoldantes pueden ser obtenidos ya sea en solventes o en forma acuosa como emulsiones, dispersiones o solución, son aplicados al molde caliente como una capa fina a pincel o en spray. En general, el efecto antiadherente es muy bueno, pero a menudo la estabilidad térmica no es suficiente para soportar temperaturas de vulcanización de hasta 200 ºC. Los productos resultantes de la descomposición provocan la contaminación del molde y se forman incrustaciones o un depósito similar a un barniz.

No obstante, los agentes desmoldantes orgánicos son los más ampliamente utilizados dado que en general son baratos y toxicológicamente inofensivos. A menudo están contenidos en agentes desmoldantes combinados basados en siliconas. También son utilizados cuando existen problemas de adherencia y no puede utilizarse la silicona.

Aceites de silicona

Son por lo general más costosos que los agentes de despegue orgánicos, sin embargo, poseen un buen efecto de despegue y son térmicamente estables por lo que han encontrado amplio uso como sprays, emulsiones acuosas o soluciones. Una desventaja es que reaccionan con los peróxidos, por lo que no son adecuados para compuestos curados con peróxidos. Por otro parte, los aceites de silicona dan a la superficie de los vulcanizados buenas propiedades de antifricción y un brillo agradable.

Agentes desmoldantes semipermanentes

En forma similar a las lacas de esmaltación, estos sistemas de desmolde, basados comúnmente en resinas de silicona, son sopleteados sobre los moldes y reticulados con calor. Las resinas se ligan física o químicamente a la superficie del molde y luego de su aplicación (usualmente mediante soplete) durante el calentamiento del molde a la temperatura de vulcanización, se adhieren fuertemente al sustrato. Además de un fácil desmolde estos reducen en forma significativa la contaminación.

Lubricantes del compuesto

El efecto antiadherente de los lubricantes que son incorporados al compuesto de caucho lleva a una cierta incompatibilidad con los elastómeros. Estos no deben cambiar las propiedades del vulcanizado. Por lo tanto son, en general, especialidades adaptadas a los elastómeros individuales y a los compuestos.

Kem-Design de México, es una organización profesional dedicada a ofrecer productos químicos industriales diseñados específicamente para dar las mejores soluciones técnicas y de calidad a sus clientes. Su línea de productos incluye: desmoldantes, tintas, lacas, pigmentos, productos de limpieza y otros.

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La función de los agentes secuestrantes

La quelatación es la habilidad de un compuesto químico para formar complejos solubles de iones metálicos en presencia de agentes químicos que normalmente producirían precipitados en soluciones acuosas.

Los compuestos capaces de ligar iones metálicos de tal manera que no exhiban sus reacciones normales en presencia de agentes precipitantes se conocen como agentes secuestradores o secuestrantes.

En muchos procesos industriales, la presencia de iones metálicos extraños causa problemas debido a que pueden tener efectos adversos en la calidad del producto. Los iones metálicos pueden perjudicar en la industria textil (en el blanqueo y teñido, al formarse sales metálicas poco solubles), en las calderas (por formación de sedimentos o depósitos que se adhieren a ellas), en la estabilidad de grasas y aceites (al catalizar su oxidación).

Es importante enfatizar que la reacción de secuestración es frecuentemente parte de un proceso global en el cual se ha encontrado deseable incrementar o inhibir una reacción influenciada por un ion metálico, la cual tiene lugar independientemente de la reacción de coordinación, o para alterar la influencia de un ion metálico sobre la estabilidad de un producto o componente.

Existen tres tipos de agentes secuestrantes que se usan ampliamente en la industria: polifosfatos, ácidos aminopolicarboxílicos y ácidos hidroxicarboxílicos.

Polifosfatos: usados como aditivos en jabones y detergentes por su capacidad de formar complejos hidrosolubles con iones como el calcio y el magnesio.

EDTA: usado en la eliminación de depósitos de calderas y en la industria de jabones y detergentes ya que forma complejos muy estables al calentamiento y en medio alcalino con iones como el calcio y el magnesio.

Ácidos hidroxicarboxílicos: los más usados son los ácidos glicónico y cítrico, y en menor grado, el tartárico y el sacárico. Estos ácidos se utilizan en la limpieza de metales, en la estabilización de frutas congeladas pues evita la oxidación del ácido ascórbico (catalizada por metales), y en procesos de electrodeposición.

En CHEMLOGIS S. A. de C. V., desarrollamos trabajo consultivo y de investigación con el personal de nuestros clientes en la búsqueda de la óptima solución a sus necesidades. En nuestra línea de especialidades químicas contamos con agentes secuestrantes, además de suavizantes, dispersantes, aditivos, entre otros.

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