De dónde viene el impacto ambiental
Los tubos soldados por alta-frecuencia se forman a partir de tiras y se sueldan mediante calentamiento por resistencia, por lo que el paso de formación en sí es limpio y-materialmente eficiente. La carga medioambiental se concentra en las operaciones de acabado. La desincrustación y el decapado generan efluentes ácidos que transportan hierro disuelto y ácido libre. La galvanización en caliente-produce humos y escorias que contienen zinc-. El conformado, el aserrado y el granallado generan ruido y partículas, y la etapa de tratamiento de la superficie implica una química de pasivación que debe controlarse.
Debido a que el material se produce a partir de tiras enrolladas con una tasa de rendimiento muy alta, la carga aguas arriba por metro de tubería terminada es menor que para muchos otros productos de acero, y la chatarra generada en la línea se devuelve directamente a la ruta de fabricación de acero.
Tratamiento de aguas residuales y ácidos gastados
Las líneas de decapado y las estaciones de enjuague producen la mayor descarga de líquido. El tren de tratamiento establecido es la neutralización, precipitación de hidróxidos de hierro y zinc, sedimentación y pulido mediante filtración por membranas antes del vertido o retorno del agua a línea.
La neutralización eleva el pH y precipita los metales disueltos en forma de lodos de hidróxido.
La sedimentación y la filtración separan los lodos, que se deshidratan y se envían a una ruta autorizada.
La filtración por membrana pule el agua clarificada para poder reutilizarla en el enjuague.
El enjuague en contra-flujo reduce el volumen de agua arrastrada fuera del tanque de decapado en la superficie de la tubería.
Las líneas modernas también recuperan ácido libre cuando la química lo permite, lo que reduce tanto el consumo de ácido como la cantidad de lodo que debe manipularse. La recirculación del agua de enjuague suele ser la medida de ahorro de agua más eficaz-disponible para una planta de tuberías soldadas.
Emisiones al aire: humos de zinc, polvo y compuestos volátiles
La galvanización en caliente-es la principal fuente de emisiones al aire, ya que el baño de zinc libera vapores de óxido de zinc en el punto de entrada. Las campanas de extracción de humos situadas sobre la olla, junto con la filtración con bolsas, capturan la gran mayoría de las partículas; una eficiencia de recolección superior al 99 por ciento es un objetivo normal para una casa de bolsas bien mantenida. El polvo recolectado durante las operaciones de voladura, aserrado y desbarbado se captura de la misma manera, y el polvo que contiene zinc-recuperado se puede enviar nuevamente a la recuperación de zinc en lugar de al vertedero.
Las operaciones de disolventes y recubrimientos también deben ventilarse y, cuando la química del recubrimiento lo exige, los gases de escape deben tratarse antes de su liberación, porque las emisiones de vapores orgánicos están reguladas en la mayoría de los mercados de exportación.
Control de ruido
Los molinos de conformación continua, las cizallas volantes y las estaciones de soldadura de alta-frecuencia generan altos niveles de ruido. Encerrar la maquinaria más ruidosa en cabinas acústicas, instalar silenciadores en los escapes de aire comprimido-y aislar los cimientos reduce sustancialmente el nivel, y las líneas modernas generalmente están diseñadas para que el nivel de ruido perimetral se mantenga por debajo del límite establecido por el permiso local.
Tratamiento de superficies: alejarse de la pasivación con cromato
La pasivación protege la superficie de zinc contra la oxidación blanca durante el transporte y almacenamiento. La pasivación con cromato tradicional proporciona una excelente resistencia a la pulverización de sal-pero plantea preocupaciones ocupacionales y ambientales debido a su contenido de cromo hexavalente. Las alternativas libres de cromo-basadas en la química del titanio y el circonio eliminan ese peligro, pero se suministran con un costo químico más alto y actualmente ofrecen una menor resistencia a la pulverización de sal-que una película de cromato del mismo espesor.
La dirección del viaje es clara. Los recubrimientos modificados con aditivos grafíticos o cerámicos y las etapas mejoradas de enjuague y sellado están cerrando progresivamente la brecha de rendimiento, y los compradores en mercados con restricciones químicas estrictas especifican cada vez más la pasivación sin cromo-como un requisito básico en lugar de una opción.
Reciclaje en el Proceso de Tuberías Soldadas
La chatarra de acero de la línea se separa por grados y se devuelve al taller de fundición. La chatarra galvanizada requiere un manejo más cuidadoso, porque el recubrimiento de zinc debe manipularse durante la refundición; el zinc se volatiliza y se captura como polvo de humo, del cual se recupera el zinc para su reutilización. Se pueden recuperar aproximadamente dieciocho kilogramos de zinc de cada tonelada de tubería galvanizada procesada de esta manera, y luego el acero subyacente se recicla como chatarra de carbono común.
| Arroyo | Ruta de control o recuperación | Resultado |
|---|---|---|
| Efluente de decapado | Neutralización, precipitación, pulido de membranas. | Agua de enjuague reutilizable y lodos deshidratados |
| Humos de galvanización | Extracción encapuchada con filtración de bolsa. | Polvo con contenido de zinc-para recuperación |
| Línea de desecho | Grado-retorno segregado a la producción de acero | Reciclaje de acero en circuito cerrado- |
| Fuentes de ruido | Cerramiento acústico y aislamiento. | Cumplimiento de los límites del permiso |
Servicio de hidrógeno y acero con bajo-azufre
El transporte de hidrógeno plantea nuevas exigencias a las tuberías soldadas. El hidrógeno fragiliza el acero de alta-resistencia, particularmente en la costura de soldadura y en la zona-afectada por el calor, por lo que las especificaciones para el servicio de hidrógeno normalmente requieren un contenido de azufre muy bajo, en la región de unas pocas milésimas de porcentaje, junto con un límite de dureza controlado en la soldadura. Algunos proyectos también aplican un revestimiento polimérico interno para limitar el ingreso de hidrógeno a través de la pared de la tubería.
El corolario para el productor es un control más estricto de la química de la tira, los parámetros de soldadura y el enfriamiento posterior-a la soldadura, y pruebas más exhaustivas de la costura de soldadura que las que requieren las tuberías normales.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la principal fuente de contaminación en la producción de tuberías soldadas de alta-frecuencia?
El efluente del decapado es la corriente controlada más grande porque contiene ácido libre y hierro disuelto y requiere neutralización, precipitación y filtración antes de su descarga. Los humos de galvanización son la principal fuente en el aire y se manejan mediante extracción con filtración de bolsas.
P: ¿Por qué la pasivación sin cromo-ha tardado en reemplazar al cromato?
Principalmente por el costo y el rendimiento. La química de pasivación a base de titanio y circonio cuesta más por metro cuadrado que el cromato, y su resistencia a la pulverización de sal-es aún más corta, por lo que le ha tomado tiempo al recubrimiento satisfacer las especificaciones de transporte y almacenamiento más exigentes.
P: ¿Cómo se recupera el zinc de los desechos de tuberías galvanizadas?
La chatarra galvanizada se vuelve a fundir, el recubrimiento de zinc se volatiliza y se captura en el sistema de extracción de humos, y el polvo que contiene zinc- recolectado se procesa para recuperar zinc metálico. De esta manera se pueden recuperar aproximadamente dieciocho kilogramos de zinc por tonelada de tubo galvanizado.
P: ¿Se pueden utilizar revestimientos de base biológica-en tuberías soldadas?
Los recubrimientos epóxicos-derivados de aceites vegetales reducen las emisiones de solventes y se han aplicado a tuberías de riego agrícola, pero la dureza de su película es generalmente menor que la de los recubrimientos convencionales, por lo que actualmente se eligen cuando la demanda mecánica sobre el recubrimiento es moderada.
P: ¿Qué requiere el servicio de hidrógeno de las tuberías soldadas?
Contenido de azufre muy bajo para resistir la fragilización por hidrógeno, dureza de soldadura controlada y, en muchos proyectos, un revestimiento interno para reducir la permeación de hidrógeno. La calificación de los procedimientos de soldadura y la inspección de soldadura son correspondientemente más exigentes.
P: ¿Es la producción de tubos soldados intrínsecamente más sostenible que la producción sin costuras?
Tiene una ventaja en el rendimiento del material, porque la banda se utiliza con muy poco desperdicio y la chatarra de línea regresa directamente a la fabricación de acero. Las etapas de acabado, especialmente el decapado y el galvanizado, son las que determinan el perfil medioambiental final.
