Por qué la preparación de la superficie decide la vida útil del recubrimiento
Una tubería de acero compuesto recubierta de plástico lleva un sistema polimérico, como una estructura de epoxi, polietileno o una estructura de tres{0}}capas de polietileno y epoxi adheridas por fusión, sobre un sustrato de acero al carbono. La adhesión entre el polímero y el acero es la propiedad que mantiene intacto el recubrimiento en el suelo, el agua y el servicio atmosférico, y la adhesión se crea casi en su totalidad mediante la preparación de la superficie.
Las cascarillas de laminación, el óxido, la escoria de soldadura, el aceite, la grasa, el polvo, las sales y la humedad interfieren con la humectación y la unión química. Un recubrimiento aplicado sobre ellos falla progresivamente debido a la desunión y la corrosión debajo de la película, por lo que la etapa de limpieza se especifica con tanta precisión como el recubrimiento mismo.
Métodos de limpieza comparados
Limpieza con chorro abrasivo.Un motor de alta-potencia impulsa ruedas de granallado que arrojan arena de acero, perdigones de acero o abrasivo mineral a la superficie de la tubería. El impacto y la fricción eliminan el óxido, el óxido y la suciedad y simultáneamente producen la rugosidad uniforme, o patrón de anclaje, en el que el revestimiento necesita encajar. La limpieza se clasifica según la norma ISO 8501-1 como Sa 2, Sa 2 1/2 o Sa 3, y Sa 2 1/2, una limpieza con chorro de arena muy exhaustiva, es el requisito habitual para los revestimientos epóxicos y de polietileno de tres capas.
Limpieza con herramientas manuales y eléctricas.Los cepillos de alambre, las muelas abrasivas y los discos de lijado eliminan las incrustaciones sueltas o levantadas, el óxido y la escoria de soldadura. La norma ISO 8501-1 clasifica estos resultados como St 2 para limpieza con herramientas manuales y St 3 para limpieza con herramientas eléctricas. La limpieza de herramientas no es adecuada cuando hay una gran cascarilla de laminación o cuando se requiere un perfil de anclaje definido, porque la rugosidad alcanzable es demasiado superficial para una adhesión duradera del recubrimiento.
Decapado ácido.El decapado químico o electrolítico elimina las incrustaciones, el óxido y el revestimiento viejo. Para las líneas de revestimiento de tuberías, el decapado químico es el método común y también se utiliza como re-tratamiento después de la granallado en el retrabajo. Deja un patrón de anclaje poco profundo en comparación con la voladura y requiere agua de enjuague controlada y tratamiento de desechos para evitar descargas al medio ambiente.
Limpieza con disolventes y emulsiones.Los solventes y emulsiones eliminan aceite, grasa, polvo, lubricantes y contaminación orgánica similar. No eliminan el óxido, las incrustaciones ni el fundente de soldadura, por lo que este método se utiliza como paso de desengrasado antes del granallado o como operación auxiliar, nunca como preparación final para un revestimiento anticorrosión.
Conversión química y pasivación.La fosfatación o tratamientos de conversión similares mejoran la adhesión y brindan protección temporal en las superficies preparadas, y la pasivación se usa en componentes inoxidables donde se debe eliminar el hierro libre.
Secuencia de preparación de superficies y criterios de aceptación.
| Escenario | Requisito |
|---|---|
| Limpieza previa- | Elimine el aceite, la grasa y la tinta de marcado mediante una limpieza alcalina o con disolvente antes de cualquier trabajo abrasivo. |
| Eliminación de defectos | Pulir salpicaduras de soldadura, astillas, laminaciones y bordes afilados; Bordes redondeados para permitir la envoltura del recubrimiento. |
| Limpieza a chorro | Sa 2 1/2 según ISO 8501-1 para sistemas epoxi y polietileno de tres capas |
| Perfil de anclaje | Normalmente de 40 a 75 micrómetros, verificados mediante cinta réplica o comparador |
| Límites de contaminación | Sin aceite, grasa o polvo visibles; Contenido de sal soluble controlado según las especificaciones del proyecto. |
| Secar y sostener | Superficie seca, por encima del margen del punto de rocío, recubierta dentro del tiempo de mantenimiento especificado después del granallado |
| Aplicación de recubrimiento | Calentamiento por inducción a la temperatura especificada, luego imprimación epoxi, adhesivo y capa final de polietileno en secuencia |
Las cifras anteriores son rangos típicos utilizados por las plantas de recubrimiento. Cada contrato establece sus propios valores a través de la especificación de recubrimiento aplicable, como ISO 21809-1 para recubrimientos de tuberías o la especificación del proyecto del cliente, y la línea de recubrimiento registra cada parámetro contra el número de tubería.
Defectos comunes e inspección
Desunión: normalmente se debe a contaminación por aceite, sales, humedad excesiva de la superficie o un retraso-a-la capa que permitió la oxidación instantánea.
Vacaciones y poros: detectados mediante pruebas de vacaciones de alto-voltaje en toda la longitud del revestimiento.
Recubrimiento fino o desigual: detectado mediante medición de espesor no-destructiva en intervalos definidos.
Mala adherencia: evaluada mediante pruebas de adherencia al pelado y a la tracción en cupones producidos con la línea.
Problemas de juntas en campo: las áreas cortadas y las juntas soldadas necesitan un recubrimiento de campo compatible y la preparación de la superficie en el sitio debe coincidir con el estándar de la planta.
La tubería revestida debe manipularse con equipo de elevación protegido, apilarse sobre soportes acolchados y almacenarse libre de agua estancada para mantener la superficie terminada sin daños hasta la instalación.
Preguntas frecuentes
P: ¿Por qué se deben limpiar con chorro de arena los tubos de acero antes de recubrirlos con plástico?
La limpieza a chorro elimina el óxido, las escamas de laminación y la contaminación y crea un perfil de anclaje en el que el polímero puede encajar, que es lo que produce la adhesión necesaria para una larga vida útil del recubrimiento.
P: ¿Qué grado de limpieza ISO 8501-1 se requiere para el recubrimiento 3PE?
Sa 2 1/2, limpieza con chorro de arena muy exhaustiva, es el requisito estándar para sistemas de imprimación epoxi y polietileno de tres-capas, y un pequeño número de proyectos especifican Sa 3.
P: ¿Cuál es la diferencia entre los grados Sa y St?
Los grados Sa describen resultados de limpieza por granallado, de Sa 1 a Sa 3, mientras que los grados St describen la limpieza con herramientas manuales y eléctricas, St 2 y St 3. Son procesos diferentes y no pueden sustituirse sin aprobación.
P: ¿Puede la limpieza con solvente reemplazar la limpieza con chorro de arena?
No. La limpieza con solventes y emulsiones solo elimina aceite, grasa y polvo; deja óxido, incrustaciones y fundente en su lugar y no crea ningún perfil de anclaje, por lo que se utiliza sólo antes de la voladura.
P: ¿Qué perfil de anclaje se necesita antes del recubrimiento?
Una rugosidad de aproximadamente 40 a 75 micrómetros es típica para los sistemas de epoxi y polietileno, medida con cinta de réplica o un comparador, y el valor se confirma mediante la especificación de recubrimiento aplicable.
P: ¿Qué tan pronto se debe aplicar el recubrimiento después de la granallado?
Dentro del tiempo de mantenimiento indicado en las especificaciones del recubrimiento, antes de que se forme óxido repentino visible. La superficie debe estar seca y la temperatura del acero debe estar por encima del punto de rocío en el margen especificado.
