mantenimiento de embarcaciones

8/10/2019 Mantenimiento de Embarcaciones

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UNIVERSIDAD PRIVADA SAN PEDRO

Curso:

Procesos de Manufactura de Materiales

Profesor:

Ing. Hugo Jhony Llenque Tume

Tema:

Proteccin de Estructuras Metlicas

Alumnos:

Villanueva Prncipe Eduardo

Santiago Valuis Wilson

Ciclo:VI

Chimbote-2014


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NDICE

NDICE.................................................................................................................................................... 1

INTRODUCCIN ..................................................................................................................................... 3

A. CORROSIN .................................................................................................................... 4

1. QU ES LA CORROSIN? ................................................................ ....................................... 5

2. PROCESOS DE LA CORROSIN: ....................................................... ........................................ 5 Electrolito: ...................................................... ................................................................. ....... 5 nodo y Ctodo: .................................................................................................................... 6 Medio conductor: .................................................................................................................. 6 Serie galvnica ....................................................................................................................... 7

3. TIPOS DE CORROSIN: ......................................................... .................................................. 9 UNIFORME: ..................................................... ................................................................. ..... 10 3.1

LOCALIZADA: .............................................................. ........................................................... 10 3.23.2.1 Macroscpica: ....................................................................................... ........................... 10 3.2.1 Microscpica: ................................................................................................................... 13

B. PREPARACIN DE SUPERFICIE .................................................................................. 15

1. PERFIL DE SUPERFICIE: ......................................................... ................................................ 16

2. NORMAS DE PREPARACIN DE SUPERFICIES: ...................................................................... 19 2.1 LIMPIEZA CON SOLVENTES SSPC SP1: ................................................................ ................ 19 2.2 LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS DE MANO SSPC-SP2: .......................................................... 19 2.3 LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS ELCTRICAS O NEUMTICAS SSPC-SP3: ............................. 20 2.4 LIMPIEZA CON FLAMA SSPC-SP-4: ........................................................................................ 21 2.5 LIMPIEZA CON CHORRO A METAL BLANCO SSPC-SP5: ......................................................... 21 2.6 PREPARACIN DE SUPERFICIES METLICAS LIMPIEZA CON CHORRO GRADO COMERCIAL

SSPC-SP6: ............................................................................................................................. 22 2.7 PREPARACION DE SUPERFICIES METALICAS LIMPIEZA POR ARENADO SUAVE SSPC-SP7: ... 22 2.8 PICKLING SSPC-SP8: .............................................................. ................................................ 23 2.9 LIMPIEZA CON LIMPIEZA POR AGENTES ATMOSFRICOS SSPC-SP9: ........ ........................... 23 2.10 LIMPIEZA CON CHORRO GRADO CASI BLANCO SSPC-SP10: ............................................ ..... 24 2.11 LIMPIEZA CON CHORRO GRADO CASI BLANCO SSPC-SP11: ............................................ ..... 25 2.12 Limpieza con chorro de agua a presin elevada (Water Jetting) SSPC-SP12: ...................... 26

C. RECUBRIMIENTO ......................................................................................................... 27

1. COMPONENTES: .................................................................................................................. 28 Resinas: ........................................................... ................................................................. ..... 28 Disolventes: .......................................................................................................................... 28 Pigmentos y Cargas:.............................................................................................................. 28 Aditivos: ................................................................................................................ ................ 29

2. PROCESOS DE CURADO: ............................................................................ ........................... 29 2.1 Por oxidacin en el aire: ....................................................................................................... 29 2.2 Evaporacin del solvente: ................................................................ ..................................... 29 2.3 Por reaccin qumica: ........................................................................................................... 29 2.4 Curado de calor: ................................................................................................................... 30


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3. MECANISMO DE PROTECCIN: ................................................................. ........................... 30

4. SISTEMA DE PINTURAS:........................................................................................................ 31

5. TIPOS DE RECUBRIMIENTO: ..................................... ............................................................ 32 5.1 Pinturas Alqudicas o Convencionales: ............................................................................ ..... 32

5.2 Pinturas epxicas: ................................................................................................. ................ 33 a. Epoxi Animas: ........................................................................................ ........................... 33 b. Epoxica Poliamida: ................................................. ........................................................... 33 c. Epoxi Coaltar: .................................................................................................................... 33 d. Epoxi Fenlico o Novalacas: .............................................................................................. 34 e. Epoxi Ester:........................................................................................................................ 34 f. Epoxi Fenalkaminas: .................................................................................................. ........ 34

5.3 Pinturas a Base de Uretano: ................................................ ................................................. 35 5.4 Pinturas de Caucho Clorado: ................................................................................................ 35 5.5 Pinturas Vinlicas: ................................................................. ................................................. 36 5.6 Pinturas ricas en Zinc (Zinc Rich) .......................................................................................... 36

6. ESTIMACIN DE RENDIMIENTOS, CONSUMOS, EPS, EPH: ................................................... 37

7. SISTEMAS DE PROTECCIN EN CASCOS DE EMBARCACIONES: ............................................ 40

D. ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ............................................................................ 42

1. DEFINICIONES EN LA NORMA SSPC PA 2: .......................................................... ................ 43

2. CALIBRACIN Y VERIFICACIN DE LA PRECISIN: ........................................................... ..... 45

3. VERIFICACIN DE LA PRECISIN DEL MEDIDOR DEL TIPO 1: .................... ........................... 45

4. VERIFICACIN DE LA PRECISIN DEL MEDIDOR TIPO 2: ................................................. ..... 46

5. DETECCIN DE DISCONTINUIDAD DE PELCULA SECA (HOLIDAY DETECTOR): .................... 48 Qu es un Holiday Detector? .............................................................................................. 49 Qu es un Pinhole? ..................................................................................................... ........ 49 Deteccin de discontinuidad: .......................................................................................... ..... 50 Deteccin de Discontinuidades ................................................................. ........................... 50

6. EVALUACIN DE ADHERENCIA EN RECUBRIMIENTOS MTODOS Y EQUIPOS ................ ..... 51 6.1 Mtodos de evaluacin y sus equipos: ............................................................................ ..... 52

6.1.1 Evaluacin de adherencia por el mtodo de la cinta: ...................................................... 53 6.1.2 Evaluacin de la adherencia mediante cuchilla: .............................................................. 56 6.1.3 Medicin de Adherencia por Traccin (Pull-off): ............................................................ 58

E. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 66


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INTRODUCCIN

El proceso de corrosin es uno de los factores importantes en eltema de mantenimiento en la industria, por lo que se ha vistotener un procedimiento acorde a las normas tcnicasinternacionales en preparacin de superficie, en la cual se ve elgrado a preparar la superficie preforman y durabilidad en eltiempo.

La base de todo recubrimiento de estructuras, est basado enuna adecuada preparacin de superficie, tener una buenapreparacin de superficie (arenado, granallado, escoriado, etc.)nos brindara no tener defecto de recubrimiento y por ende fallasde recubrimiento.

La eleccin de un recubrimiento adecuado de acuerdo al sistemade trabajo de la estructura nos brindara durabilidad en eltiempo.

Al termino del proceso de recubrimiento es importante eindispensable el tema de control de calidad, que nos garantizarla efectividad del trabajo, realizar mediciones constantes en cadaetapa nos dar informacin para poder controlar y tomardecisiones correctas en el proceso.


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A. CORROSIN


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1. QU ES LA CORROSIN?

En trminos sencillos, la corrosin puede definirse como la destruccin odeterioro de un material debido a una reaccin qumica o electroqumica con elmedio ambiente. Este es un proceso completamente natural en el cual un metales convertido a su estado original.

Por ejemplo, en la naturaleza el hierro existe en el estado oxidado de mineral dehierro, el estado metlico es creado por el hombre forzando grandes cantidadesde energa en forma de calor dentro del mineral, pero las leyes de la naturalezatambin exigen que el hierro a la larga deba regresar a su estado naturalprimitivo y estable.

Por supuesto metales diferentes se corroen a velocidades diferentes y losdiferentes tipos de ambiente influyen en este proceso

2. PROCESOS DE LA CORROSIN:

La corrosin requiere 4 elementos para poder generarse. Electrolito, nodo,ctodo y un conductor metlico capaz de conducir el flujo de electrones.

Electrolito: Es cualquier medio capaz de conducir corriente elctrica, el grado deconductividad est determinado por el nmero de partculas presentecargadas elctricamente y son llamados iones.

Por ejemplo el agua salada est altamente ionizada porque contiene muchosiones de cargas elctricas opuestas, esto la hace tambin altamente corrosiva.

Ilustracin 2. Corrosin metlica deuna plancha inoxidable Ilustracin 1. Corrosin enuna embarcacin


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Sin embargo el agua comn contiene iones hidrogeno positivos y iones hidroxilonegativos en parte casi iguales debido a que estos se combinan para formartomos neutros, el agua comn esta menos ionizada y es menos corrosiva que elagua salada.

nodo y Ctodo:Dos zonas de metal de diferente potencial o voltaje, esta diferencia depotencial es la que crea el flujo de electricidad entre ellas. Estas dos zonasen conjunto, conocidas como electrodos pueden ser dos piezas de metalseparados o dos puntos diferentes en la misma pieza de metal, encualquier caso es importante recordar que la degradacin siempreocurrir sobre el nodo.

Medio conductor: Se requiere de un cable u otro medio conductor para cerrar el circuito yas permitir el flujo de electrones, es decir partculas de carga negativa seretiran del nodo (carga negativa) hacia el ctodo de carga positiva.

Para ilustrar esta accin electroqumica, al sumergir en agua una placa de hierroy cobre, el hierro es el nodo y el cobre es el ctodo. Debido a que las leyes de lanaturaleza dictan que los polos opuestos se atraen, los electrones de carganegativa en el nodo son atrados hacia el ctodo de carga positiva a travs del

conductor metlico, esto deja iones de hierro de carga positiva libres sobre lasuperficie del nodo, estos iones de hierro positivos llamados iones ferrosospueden combinarse con los iones hidroxilo de carga negativa que se encuentranen el electrolito de agua comn , la combinacin de estos iones con el oxgenolibre en el agua da como resultado la formacin de hidrxido frrico Fe(OH)sobre el nodo. El hidrxido frrico es una forma comn de xido.

Al mismo tiempo los electrones de carga negativa que han llegado al ctodo sonatrados por los iones hidrgenos positivos sobre la superficie del ctodo, aqulos electrones ingresan a la solucin y se combinan con los iones de Hidrgenopara formar molculas de gas de Hidrgeno neutras.

Si este proceso continuara el hidrogeno con el tiempo creara una pelcula sobrela superficie del ctodo neutralizando su capacidad de asimilar electronesadicionales. Cuando se detiene el flujo de electrones, tambin se detiene el flujode iones ferrosos porque estos procesos son concurrentes, no puede ocurririndependientemente uno del otro. Cuando esto sucede se dice que la celda decorrosin esta polarizada, la diferencia de potencial entre el nodo y el ctodo hasido reducida y la corrosin se ha detenido eficazmente.


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Sin embargo existe un elemento ms, que siempre rompe este equilibrio, esteelemento es el oxgeno. Cuando hay oxgeno presente ocurren varias efectos, en

el ctodo los tomos de hidrogeno pueden reaccionar con el oxgeno paraformar agua, a medida que se dispersan el ctodo pierde su pelcula protectorade hidrogeno y permanece activo, en otras palabras debido a que el ctodocontinua asimilando electrones, el proceso de corrosin se mantiene en estecaso el oxgeno a despolarizado la celda de corrosin.

Adems de la presencia de oxigeno existen muchos otros factores que afectan lavelocidad de corrosin. Por ejemplo mientras ms grande sea la diferencia depotencial o voltaje entre el nodo y el ctodo mayor ser la accin corrosiva.

Serie galvnica

Cuando dos tipos de metal estn en contacto la relacin catdica andica estdeterminada por sus posiciones en la serie galvnica de metales. Esta listaestndar de metales comunes esta ordenada de acuerdo a la tendencia relativade los metales a corroerse galvnicamente.

En la definicin de la serie galvnica, mientras ms alto sea la posicin del metal

en la lista, este se corroe ms rpidamente, se considera entonces que es msandico o activo. Mientras ms baja sea su posicin en la lista, el metal ser msresistente a la corrosin, se dice entonces que es ms catdico o pasivo.


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Tabla 1. Serie galvnica de agua de mar a 24

Puesto que est ms alto en la serie, se dice que el hierro es andico en relacinal cobre, por lo tanto si se acopla hierro con cobre ser el hierro el que se corroa.No obstante si se acopla hierro con zinc, el hierro se comporta como el ctodo yse corroer el zinc porque en esta relacin el zinc es el ms andico de los dos

metales.

En otras palabras cualquier metal puede comportarse como nodo o comoctodo, dependiendo del metal con el que este acoplado. A la inversa mientrasms cerca estn dos metales en la serie galvnica ms lenta ser la velocidad decorrosin es decir la diferencia en su potencial disminuye y la velocidad decorrosin disminuir en proporcin.

Material PotencialZinc -1.03Aluminio -0.79Acero modelado -0.61Acero al carbono -0.61Ac. Inoxidable AISI 430 (activo) -0.57Ac. Inoxidable AISI 304 (activo) -0.53Ac. Inoxidable AISI 410 (activo) -0.52Cobre -0.36Aleacin de cobre -0.32Bronce G -0.31Aleacin de Cobre (90Cu-10Ni) -0.28

Aleacin de Cobre (70Cu-30Ni) -0.25Ac. Inoxidable AISI 430 (pasivo) -0.22Bronce M -0.23Niquel -0.20Ac. Inoxidable AISI 316 (activo) -0.18Ac. Inoxidable AISI 410 (pasivo) -0.15Plata -0.13Titanio -0.10Aleacin Monel 400 -0.08Ac. Inoxidable AISI 304 (pasivo) -0.08Ac. Inoxidable AISI 316 (pasivo) -0.05Platino +0.15


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3. TIPOS DE CORROSIN:

La corrosin ocurre en muchas y muy variadas formas, pero su clasificacingeneralmente se basa en uno de los tres siguientes factores:

Naturaleza de la sustancia corrosiva . La corrosin puede ser clasificadacomo hmeda o seca, para la primera se requiere un lquido o humedadmientras que para la segunda, las reacciones se desarrollan con gases aalta temperatura.

Mecanismo de corrosin. Este comprende las reaccioneselectroqumicas o bien, las reacciones qumicas.

Apariencia del metal corrodo. La corrosin puede ser uniforme yentonces el metal se corroe a la misma velocidad en toda su superficie,o bien, puede ser localizada, en cuyo caso solamente resultan afectadasreas pequeas.

Ilustracin 3.Diagra de la Clasificacin de la Corrosin


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La clasificacin de la corrosin es:

UNIFORME:3.1El ataque uniforme sobre grandes reas de una superficie metlica es laforma ms comn de la corrosin y puede ser hmeda o seca,electroqumica o qumica, siendo necesario seleccionar los materiales deconstruccin y los mtodos de proteccin como pintura, paracontrolarla.

LOCALIZADA:3.2 3.2.1 Macroscpica:

Galvnic a:La corrosin galvnica se presenta, cuando dos metalesdiferentes en contacto o conectados por medio de unconductor elctrico, son expuestos a una solucin conductora.En este caso, existe una diferencia en potencial elctrico entrelos metales diferentes y sirve como fuerza directriz para elpaso de la corriente elctrica a travs del agente corrosivo, detal forma que el flujo de corriente corroe uno de los metalesdel par formado. El metal que se corroe recibe el nombre demetal activo, mientras que el que no sufre dao se ledenomina metal ms noble.

Ilustracin 4. Corrosin Uniforme

Ilustracin 5. Corrosin Galvnica


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Ilustracin 7.Picadura

Picadura:La corrosin por picadura se presenta por la formacin deorificios en una superficie relativamente intacta y laspicaduras pueden tener varias formas. La forma de una

picadura es a menudo responsable de su propio avance.La corrosin por picadura es un proceso lento que puedellevarse meses y aos antes de ser visible, pero quenaturalmente, causar fallas inesperadas. El pequeo tamaode la picadura y las minsculas cantidades de metal que sedisuelven al formarla, hacen que la deteccin de sta sea muydifcil en las etapas inciales.

Erosin:Cuando el movimiento del medio corrosivo sobre la superficiemetlica incrementa la velocidad de ataque debido a desgastemecnico, este recibe el nombre de corrosin por erosin. Laimportancia relativa del desgaste mecnico y la corrosin, es amenudo difcil de establecer y varia grandemente de una situacina otra, y el mecanismo de la erosin generalmente se atribuye a laremocin de pelculas superficiales protectoras, como por ejemplo,pelculas de xido formadas por el aire, o bien, productosadherentes de la corrosin. La corrosin por erosin prospera encondiciones de alta velocidad, turbulencia, choque, etc., yfrecuentemente se observa en impulsores de bombas, agitadores yen codos y cambios de direccin de tuberas. Los lquidos consuspensin conteniendo partculas slidas duras puedenigualmente causar este tipo de problema.

CavitacinLa corrosin por cavitacin y desgaste (fretting) son formasespeciales de la corrosin por erosin. La primera es causada por la

formacin y colapso de burbujas de vapor en la superficie del metal.

Ilustracin 6. Equipos con corrosin porpicadura


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Las altas presiones producidas por este colapso pueden disolver elmetal, remover las partculas protectoras, etc.

La corrosin por desgaste (fretting) ocurre cuando las piezas demetal se deslizan una sobre la otra, causando dao mecnico a unao ambas piezas y el deslizamiento es generalmente un resultado dela vibracin.

Agrietamiento:Las condiciones ambientales en una grieta, pueden con eltiempo volverse muy diferentes de las existentes en unasuperficie limpia y abierta, por lo que un medio ambiente muy

agresivo puede desarrollar y causar corrosin en las grietas.Las grietas o hendiduras generalmente se encuentran en losempaques, traslapes, tornillos, remaches, etc., y tambinpueden formarse por depsitos de suciedad, productos de lacorrosin y raspaduras en las pelculas de recubrimiento.

Exfoliacin:La corrosin por exfoliacin es una corrosin subsuperficialque comienza sobre una superficie limpia, pero se esparce

debajo de ella y difiere de la corrosin por picadura en que elataque tiene una apariencia laminar. Capas completas dematerial son corrodas y el ataque es generalmentereconocido por el aspecto escamoso y en ocasionesampollado de la superficie. Al final del ataque, una muestratiene la apariencia de un mazo de barajas en el cual algunasde las cartas han sido extradas. Este mecanismo es bienconocido en las aleaciones de aluminio y se combateutilizando aleaciones y tratamientos trmicos.

Ilustracin 9. Corrosion por cavitacin Ilustracin 8. Corrosin por desgaste


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Ataque selectivo:La corrosin por disolucin selectiva se produce al efectuarse

la remocin de uno de los elementos de una aleacin siendoel ejemplo ms comn la eliminacin del zinc en aleaciones decobre-zinc, conocido con el nombre de dezincificacin. Estefenmeno corrosivo produce un metal poroso que tienepropiedades mecnicas muy pobres y obviamente el remedioa este caso es el empleo de aleaciones que no seansusceptibles a este proceso.

3.2.1 Microscpica: Bajo fatiga:

La corrosin por fatiga, es una forma especial del tipo decorrosin de fractura por tensin y se presenta en ausencia demedios corrosivos, debido a esfuerzos cclicos repetidos. Estasfallas son muy comunes en estructuras sometidas a vibracincontinua. La corrosin por fatiga, se incrementa naturalmentecon la presencia de un medio agresivo, de tal forma que elesfuerzo necesario para producir la corrosin por fatiga, sereduce en algunas ocasiones hasta la mitad del necesario,para producir la falla en aire seco.

Ilustracin 10. Exfoliacin

Ilustracin 11. Corrosin bajo fatiga


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Bajo tensin:La accin conjunta de un esfuerzo de tensin y un medioambiente corrosivo, dar como resultado en algunos casos, lafractura de una aleacin metlica. La mayora de las

aleaciones son susceptibles a este ataque, peroafortunadamente el nmero de combinaciones aleacin corrosivo que causan este problema, son relativamente pocas.Sin embargo, hasta la fecha, este es uno de los problemasmetalrgicos ms serios. Los esfuerzos que causan lasfracturas provienen de trabajos en fro, soldadura,tratamiento trmicos, o bien, pueden ser aplicados en formaexterna durante la operacin del equipo.Las fracturas pueden seguir caminos nter cristalinos o

transcristalinos que a menudo presentan una tendencia a laramificacin.

Corrosin intergranular o intercristalina: Es un tipo de ataque localizada en los bordes de grano de unmaterial metlico, causando prdida de resistencia mecnicay de ductilidad. A menudo el ataque se propaga rpidamente,

penetrando profundamente en el metal y algunas veces causafallas catastrficas. A diferencia del agrietamiento porcorrosin bajo tensin, este tipo de corrosin no requiere queel metal est sometido a tensiones.

Ilustracin 12. Fractura bajo tensin

Ilustracin 13. CorrosinIntergranular


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B. PREPARACIN DESUPERFICIE


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Para poder realizar una buena preparacin de la superficie se tiene que ver Perfil de la Superficie.

1. PERFIL DE SUPERFICIE:

El chorro de arena abrasivo no slo elimina el xido y la contaminacin superficialvisible, sino que tambin crea una rugosidad superficial idnea para la adherencia.

Esta rugosidad superficial se conoce como perfil de la superficie. El perfil de lasuperficie es fundamental para el resultado del revestimiento, ya que mejora laadherencia aumentando la superficie de contacto y proporcionando un excelenteanclaje.Los perfiles de la superficie variarn dependiendo del tipo y del tamao de las

partculas abrasivas, as como de la tcnica utilizada.Es muy importante conseguir la profundidad correcta del perfil y el espesorcorrecto de la capa de producto. Por eso la importancia de un perfil de superficiecorrecto.

Ilustracin 15. El perfil desuperficie es incorrecto yproporciona un anclaje deficienteque provocar fallos deadherencia

Ilustracin 14. El perfil desuperficie proporciona un anclajeexcelente, lo que hace que laadherencia del recubrimiento seamxima.

Ilustracin 16. Recubrimientoinsuficiente. Los picos de lasuperficie pueden quedarexpuestos al xido y lacontaminacin


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Esta se mide se mide en micras:

Sus unidades son equivalentes:

Medicin del perfil de anclaje, se puede evaluar mediante diversos mtodos y son: Comparador y cupones: permite determinar el perfil superficial por

comparacin, algunos sistemas de comparadores incluyen discos de referenciay lupas para la comparacin visual.

Ilustracin 17. La medida del perfil

Ilustracin 18. Unidades

Ilustracin 19. Comparadores y cupones


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Cintas de rplica: puede usarse para medir el perfil de anclaje; un pequeocuadro de espuma comprimible se empuja contra la superficie y la replicaresultante se mide para obtener el perfil.

Micrmetro de profundidad: Profilmetro Analgica: La base del instrumento descansa sobre los

picos, la punta tensada con resortes se proyecta hacia los valles. ASTMD 4417.

Profilmetro Digital: Almacena lecturas en la memoria del equipo,analiza estadsticamente los grupos de lectura, precisin de 5 m (0.20mils) 5%, calibracin de acuerdo a ASTM D 4417.

Ilustracin 20. Se coloca el cuadro y de all se obtiene la rplica para la medicin

Ilustracin 21. Micrmetro Analgico

Ilustracin 22. Medidor Digital


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Ms del 90% del desempeo de un recubrimiento depende nica y exclusivamente dela buena y correcta preparacin de la superficie.

2. NORMAS DE PREPARACIN DE SUPERFICIES:

2.1 LIMPIEZA CON SOLVENTES SSPC SP1:

Es llama limpieza con solvente. Sin embargo est basado en la utilizacinde productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas, emulsiones jabonosas, detergentes y solventes orgnicos. Mediante este mtodo sonremovidos la mayora de las contaminantes como: grasa, aceite, polvo ysales solubles en el agente limpiador. La solucin limpiadora es aplicadasuavemente o mediante equipo de presin, seguido de un lavado con

agua neutral y secado con equipo de vaco o simplemente utilizando aireseco.

2.2 LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS DE MANO SSPC-SP2:

La limpieza manual es un mtodo para preparar superficies metlicas

para pintarlas, removiendo la cascarilla de laminado, la herrumbre y lapintura suelta con cepillo manual, lijado manual, raspado manual umediante otras herramientas de impacto o bien por combinacin de estosmtodos.

Ilustracin 23. Limpieza con solventes


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Ilustracin 25. Herramientas elctricas o neumticas

2.3 LIMPIEZA CON HERRAMIENTAS ELCTRICAS ONEUMTICAS SSPC-SP3:

La limpieza mecnica, es un mtodo que utiliza herramienta elctrica oneumtica, para eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura,oxidacin, pintura envejecida y otros incrustantes que pueden ser

removidos con estas herramientas. A travs de este mtodo,generalmente no es posible desprender completamente todas lasinstrucciones.Los bordes de pintura envejecida, deben ser desvanecidos, para mejorarla apariencia repintada que se haga posterior a la limpieza.

Ilustracin 24. Limpieza con herramientas de mano


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2.4 LIMPIEZA CON FLAMA SSPC-SP-4:

Limpieza con flama. Este mtodo consiste en pasar las superficiesmetlicas, altas temperaturas a alta velocidad.Generalmente se usa flama de acetileno. Una vez aplicada la flama a lasuperficie, sta debe limpiarse con cepillo de alambre para eliminar laescama floja y el xido. La pintura primaria deber aplicarse antes que lasuperficie este completamente fra.

2.5 LIMPIEZA CON CHORRO A METAL BLANCO SSPC-SP5:

Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Metal Blanco. Este tipo delimpieza, utiliza algn tipo de abrasivo a presin para limpiar la superficie,a travs de este mtodo, se elimina toda la escama de laminacin, oxido,pintura y cualquier material incrustante.

Una superficie tratada con este mtodo, presenta un informe color grisclaro, ligeramente rugoso, que proporciona un excelente anclaje a losrecubrimientos. La pintura primaria debe ser aplicada antes de que elmedio ambiente a la superficie preparada.

Ilustracin 26. Limpieza con flama


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2.6 PREPARACIN DE SUPERFICIES METLICAS LIMPIEZA

CON CHORRO GRADO COMERCIAL SSPC-SP6:Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Comercial. Procedimiento parapreparar superficies metlicas, mediante abrasivos a presin, a travs delcual es eliminado todo el xido, escama de laminacin, pintura ymateriales extraos.Es permitido que pintura en buen estado e incrustaciones permanezcanadheridas aun despus de la preparacin de la superficie, siempre ycuando estas no rebasen la tercera parte de cada superficie.

2.7 PREPARACIN DE SUPERFICIES METLICAS LIMPIEZAPOR ARENADO SUAVE SSPC-SP7:

Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Rfaga. Este tipo de limpieza,utilizan algn abrasivo a presin para preparar superficies metlicas quetengan una cantidad mnima de escoria, pintura, oxidacin y otros

Ilustracin 27. Con chorro ametal blanco

Ilustracin 28. Superficie SSPC-SP6


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2.10 LIMPIEZA CON CHORRO GRADO CASI BLANCO SSPC-SP10:

Limpieza con chorro de Abrasivo Grado Cercano a Blanco. Mtodo parapreparar superficies metlicas, mediante abrasivos a presin, a travs delcual es removido todo el xido, escama de laminacin, pintura ymateriales extraos.La superficie debe tener un color gris claro y deben eliminarse sombrasde oxidacin visibles en un 94%. De hecho la diferencia entre unalimpieza con chorro de arena grado metal blanco y metal cercano alblanco, radica en el tiempo empleado para pintar, ya que el metal esatacado por el medio ambiente y pasa a ser grado cercana al blanco enpoco tiempo.

Ilustracin 30. SSPC-SP9 va acompaado de chorroabrasivo

Ilustracin 31. Superficie despus dehaber aplicado SSPC-SP10


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2.11 LIMPIEZA CON CHORRO GRADO CASI BLANCO SSPC-SP11:

Comprende la remocin de la cascarilla de laminacin, las capas de xidos

y otros materiales bien adheridos hasta dejar expuesta la superficiedesnuda del metal, por medio de herramientas motorizadas, accionadaspor una fuente de energa externa (elctrica, neumtica, etc.), tales comocepillos rotativos, martillos de agujas, etc.Inmediatamente despus se debe limpiar la superficie con airecomprimido limpio y seco, obtenindose un intenso brillo metlico. Estetipo de limpieza corresponde al grado SP11 de la SSPC, y se diferencia delgrado SP3 en que, adems de eliminar todos los contaminantes, crea unperfil de rugosidad sobre la superficie del metal.

Es un tipo de limpieza aceptable para la mayora de pinturas, debido aque crea un perfil de rugosidad sobre la superficie, es muy efectivo sobresuperficies planas pero bastante menor en el caso de superficiesirregulares o poco accesibles. Su rendimiento es bajo y es recomendablesolo en aquellos casos en que no posible o permisible la limpieza conabrasivos. A continuacin se muestra una de las herramientas utilizadaspara la limpieza manual con herramientas motorizadas, a metal desnudo.

Ilustracin 32. SSPC-SP11: limpieza con herramienta depotencia a metal desnudo


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2.12 Limpieza con chorro de agua a presin elevada (WaterJetting) SSPC-SP12: Este mtodo de limpieza consiste en la proyeccin de un chorro de agua,

por medio de una boba y toberas especiales, a presiones entre 70 y 240MPa (10000 y 50000 psi) sobre la superficie a ser limpiada. El grado delimpieza y remocin de contaminantes depende fundamentalmente de lapresin aplicada y en menor grado del flujo de agua.

Su aplicacin en la industria de los recubrimientos marinos y demantenimiento industrial se bien incrementando debido especialmente asus ventajas en el campo ambiental. En la actualidad diversos astilleros deEuropa y Estados Unidos de Norteamrica han incorporado la limpieza

con chorro de agua a presin en sus operaciones de rutina, encuentraasimismo cada vez mayor aplicacin en el mantenimiento de barcosdurante la travesa y en el mantenimiento de estructuras en general.En la figura se presenta el equipo para este tipo de limpieza. Este mtododepreciacin de superficies permite remover de manera eficaz:

Recubrimientos y revestimiento existentes sobre sustratosmetlicos.

Cantidades perjudiciales de contaminantes superficiales solublesen agua, que de otra manera no es posible remover mediante lalimpieza con abrasivos en seco exclusivamente, especficamenteen el fondo de las picaduras y crteres de sustratos metlicos muycorridos.

Grasas y aceites existentes en la superficie del sustrato metlico. xidos y herrumbre.

Ilustracin 33. Aplicando Water Jetting


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C. RECUBRIMIENTO


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Se define como revestimiento protector a aquel material fluido que al ser aplicadosobre una superficie forma una capa o pelcula continua que asla el substrato y loprotege de los agentes que lo rodean prolongando la vida til de la superficierevestida. Hoy en da es muy comn llamarle pintura a los revestimientos protectores

debido a que el avance de la tecnologa nos ha permitido obtener revestimientosprotectores que tambin tienen un efecto decorativo (brillo, color y buena apariencia).

Cuando la pintura es aplicada en la superficie, la parte voltil de la pintura se evaporadejando solamente el pigmento y la resina que forma parte de la pelcula final queprotege al substrato. Esto es normalmente referido como la porcin slida o no voltilde la pintura.

1. COMPONENTES:

Los componentes bsicos de un revestimiento protector son los siguientes:

Resinas: Comnmente denominada ligante porque es el elemento responsable dela formacin de pelcula y que, al secar la pelcula, liga todos loscomponentes formando una unidad. Existen varios tipos de ligantes oresinas, que estudiaremos ms adelante en este mismo captulo.

Disolventes:

Son tambin muy importantes en lo que a la constitucin de la pintura serefiere, pero no influyen de forma decisiva en las caractersticas de lapelcula una vez seca. El uso de los disolventes es imprescindible para lafabricacin de las pinturas, ya que la mayora de las resinas son productosslidos o de muy elevada viscosidad, y es preciso disolverlos a fin depoderlos manejar, y fabricar pinturas lquidas que se puedan aplicar.

Pigmentos y Cargas:Los pigmentos se incorporan a la pintura para darle cuerpo, opacidad,color, y en determinados casos, propiedades antioxidantes.

Adems de los pigmentos, intervienen tambin en la formulacin de laspinturas unos productos inertes denominados vulgarmente cargas, que enun principio se aadieron a las formulaciones en sustitucin de parte de lospigmentos para abaratar su coste, pero que actualmente desempean unpapel importante en la composicin de las pinturas, ya que se trata deproductos de calidad especialmente estudiados para conseguirdeterminados efectos: aumentar la resistencia mecnica, aumentar el


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cuerpo de la pintura para aplicaciones o espesores superiores a lo normal,conseguir el grado de matidez deseada, etc.

Aditivos:

Estos compuestos que se aaden a las pinturas en pequeas proporcionespara mejorar alguna de sus propiedades, y se acostumbra a designarlos conel nombre del defecto que combaten, como antiespumante, antifloculante,etc.

2. PROCESOS DE CURADO:

Los principales procesos de curado son:

2.1 Por oxidacin en el aire:

Las pinturas que curan por oxidacin o secado al aire, dependen de lapenetracin del oxgeno despus que el solvente ha evaporado.

Hay un lmite del espesor de pelcula que puede ser alcanzado con estetipo de pelcula, generalmente son de bajo espesor . Si se aplican aespesores altos, el solvente se evaporara de la superficie, el oxgenocurara la capa superficial de la pintura, y el solvente tendra dificultaden evaporarse de las capas inferiores. Al mismo tiempo, el oxgeno

tendra dificultad de penetrar al resto de la pelcula de pintura y lapintura no curara adecuadamente.

2.2 Evaporacin del solvente:

La mayora de las pinturas, el solvente se evapora antes de curar,como las pinturas de caucho clorado donde el solvente se evaporaantes de curar dejando una pelcula de resina y pigmentos sobre lasuperficie pintada. Generalmente son de secado rpido .

2.3 Por reaccin qumica:

Las pinturas que curan por la adicin de un catalizador o endurecedor,son generalmente envasadas en dos o ms contenedores de pintura.Cada contenedor tiene cantidad de materia cuidadosamente medidasiendo esas proporciones muy crticas y por esa razn se recomiendausar las unidades completa de estas pinturas.


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Una vez que esos componentes son mezclados la pintura tiene un POTLIFE o vida til de la pintura preparada, el material no debe ser usadodespus que su pot life ha expirado, ni mezclado con material recinpreparado.

2.4 Curado de calor:

Estas pinturas requieren de temperatura para obtener una mximaestabilidad y durabilidad; as por ejemplo tenemos las pinturasalquidicas horneables, siliconas para altas temperaturas, etc.

3. MECANISMO DE PROTECCIN:

Existen tres mecanismos de proteccin de los revestimientos protectores, loscuales son los responsables de proteger los substratos metlicos contra lacorrosin, ellos son:

Inhibicin: Este mecanismo de proteccin esta ejercido por lospigmentos Inhibidores, los cuales tienen la propiedad de detener(inhibir) las reacciones andicas y catdicas del metal.

Efecto barrera: Es el efecto mediante el cual el revestimiento orgnicoforma una barrera aislante entre el metal y el medio ambiente,reduciendo el acceso del oxgeno y humedad a la superficie metlica

Accin de sacrificio: Al hablar de corrosin se mencion que aquellosmetales activos tenan ms tendencia a interaccionar con otrosmetales de su entorno.

El zinc es un metal que interacciona con el medio preferentemente a lasuperficie metlica de acero y por consiguiente, se sacrificacorroyndose antes que ella; esto es, el zinc acta como nodo desacrificio en beneficio del soporte metlico que acta como ctodo.

Ilustracin 34. Efecto de Barrera


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Los pigmentos metlicos a base de polvo de zinc se sacrifican ya quetienen un menor potencial de reduccin (sea mayor tendencia a laoxidacin) que el fierro o el acero, brindndoles una proteccincatdica o electroqumica.

4. SISTEMA DE PINTURAS:

Por lo general, para la proteccin anticorrosiva no se emplea una nica pintura,sino una serie o ms de ellas, cada una con distinta misin que al ser aplicadasconstituyen un Sistema de Pinturas.

A continuacin pasaremos a definir los tres componentes bsicos de un sistemade Pinturas:

Base, Imprimante.- Llamada tambin Primer o Anticorrosivo; es laprimera capa que se aplica a la superficie con los siguientes propsitos:

Proporcionar adhesin a la superficie. Frenar la corrosin (cuando contienen pigmentos inhibidores). Sacrificarse en lugar de ella (cuando contiene polvo de zinc que

acta como nodo de sacrificio).

Capa Intermedia.- Es la capa posterior al imprimante cuya finalidad es: Proporcionar espesor adicional. Mejorar la adhesin entre el imprimante y la capa final. Aumentar la resistencia qumica a la proteccin. Aumentar la homogeneidad de la pelcula (menor cantidad de

poros en la pelcula, llamados tambin pinholes).

Ilustracin 35. Sistema de Pintura


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Capa Final o Acabado.- Es la capa final del sistema y la cual proporcionalo siguientes beneficios:

Aumenta la resistencia qumica del sistema. Provee resistencia a la intemperie.

Brinda resistencia a la abrasin y al desgaste. Proporcionan color. Confiere brillo. Mejoran la apariencia.

5. TIPOS DE RECUBRIMIENTO:

5.1 Pinturas Alqudicas o Convencionales:

Son dispersiones de los pigmentos en unaceite secante o un derivado de estepolimerizado y diluidas por un solventealiftico, hasta una viscosidad tal quepermita su aplicacin.

Luego de aplicadas, el solvente se evaporapara permitir la formacin de una pelculacontinua, blanda y elstica que con el

transcurrir del tiempo se torna ms duragracias a su oxidacin con el medio ambiente.Son de gran demanda para ambientes urbanos de climas secos, en laindustria metal- mecnica, automotriz y en la lnea de electrodomsticos.

VENTAJAS DESVENTAJAS- Econmicas.- Amplia gama de colores.- Secan rpido aun en condiciones

hmedas.- Un solo componente.- Fcil aplicacin.- Buena adhesin.- Regular durabilidad.- Regular resistencia a la humedad y a

la exposicin directa e intermitenteal agua (lluvia, condensaciones, etc.).

- Poca resistencia a los agentesqumicos.

- Poca resistencia a los solventes.- Limitado Espesor de pelcula seca.- Saponifica en presencia de

alcalinidad.- Insuficiente resistencia al agua para

utilizarse en inmersin


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5.2 Pinturas epxicas:

La introduccin al mercado de resinasEpxicas catalizadas trajo consigo lacomercializacin de pinturas Epoxicasde dos y tres componentes. Secomponen bsicamente de: Resina yCatalizador.

Estos recubrimientos muestranpropiedades superiores a losrecubrimientos convencionales en ambientes altamente corrosivos. Lapresencia de muchos reactivos en el polmero epxico aporta la propiedadadicional de entrelazarla con otros compuestos que le confierenpropiedades adicionales, por ejemplo:

a. Epoxi Animas: Las epoxi - aminas son catalizadas o endurecidas por una amina,formando una pintura dura y resistente a la abrasin. Tiene excelenteresistencia a los cidos, lcalis y a los solventes.Pueden ser aplicados en superficie con limpieza manual. Durante laaplicacin son sensible a la humedad (pueden presentar exudacin de

aminas a alta humedad relativa), tiene tendencia a decolorarse ytizarse en contacto directo a la luz solar.

b. Epoxica Poliamida:Las epoxi - poliamidas son catalizadas con un agente poliamida y notienen la resistencia a los lcalis, cidos y solventes como las aminas.Las poliamidas tienen gran flexibilidad y proveen gran resistencia alagua dulce y agua salada.Tienen tendencia a decolorarse y tizarse en contacto directo a losrayos solares ms rpidamente que los epoxi -aminas.

c. Epoxi Coaltar:Las resinas epoxi - aminas o poliamidas son modificadas con PitchCoaltar (alquitrn de hulla) y produce una pelcula de alto espesor conbuena resistencia qumica y a la humedad.La resistencia a los cidos es mejorada con respecto a los epxicosnormales.

Tienen tendencia a delaminar entre capas o debajo de los resanesefectuados por lo que se debe tener cuidado durante su aplicacin.


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Son generalmente de color negro o marrn y su uso est siendolimitado por su alto riesgo cancergeno del Alquitrn de hulla y elBenceno contenido en su formulacin.

d. Epoxi Fenlico o Novalacas:Las pinturas epoxi fenlicas son combinacin de las resinas fenlicascon las epxicas. Estos recubrimientos son muy duros, tienen altaresistencia qumica y a la abrasin, y se emplean en superficies conprolongada exposicin de cidos y lcalis.Tambin son empleadas para revestir internamente los tanques,estructuras de plantas de lixiviacin, procesamiento de mineral y enplantas nucleares.Estos productos cambian de color drsticamente cuando son

expuestos a los rayos UV y/o agentes qumicos.

e. Epoxi Ester:Son combinacin de una resina epxica y un aceite secante. Estaspinturas curan por combinacin de evaporacin de solvente yoxidacin. No requiere el uso de un catalizador o endurecedor. Laresistencia qumica es mejor en los lcalis pero an es pobre. Se puedeaplicar sobre superficie con poca preparacin. No se puede aplicar abajas temperaturas.

f. Epoxi Fenalkaminas:Las pinturas epoxi fenalkaminas son combinacin de las resinasfenlicas y amnicas con las epxicas. Estos recubrimientos son duros,tienen alta resistencia qumica y a la abrasin, y se emplean ensuperficies con prolongada exposicin de cidos y lcalis, inmersin enagua dulce o salada, superficies enterradas, etc.Tambin son empleadas para revestir internamente los tanques,estructuras de plantas de lixiviacin, procesamiento de mineral, cascosde embarcaciones, etc.VENTAJAS DESVENTAJAS

- Excelente resistencia a los productosqumicos.

- Pelculas muy duras y resistentes.- Excelente resistencia a la abrasin.- Excelente resistencia al agua salada

(especialmente las modificadas conalquitrn mineral, tambin llamadasbituminosas o del tipo Coal-tar).

- Dos o tres componentes. - Repintado crtico, intervalos muy

cortos de repintado. - Corta vida en el recipiente despus

de catalizado (potlife). - Disolventes fuertes que necesitan

buena ventilacin. - Ablandadas por cidos fuertes.


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- Alto espesor de pelcula seca.- Formulaciones exentas de solventes.- Fcil aplicacin.

- Se tizan y cambian de colorfcilmente.

5.3 Pinturas a Base de Uretano:

Tambin llamadas Poliuretanos. Los plsticos a base de isocianatos usadosen otras industrias fueron aceptados por la industria de las pinturas graciasa su buen acabado y retencin de brillo. Su brillo y resistencia es tal, que suuso como capa final protectora de los recubrimientos epxicos se haextendido de tal forma que es muy comn su empleo en el pintado desuperestructuras de embarcaciones pesqueras y en pisos de concreto.

VENTAJAS DESVENTAJAS- Excelente resistencia a los productos

qumicos.- Excelente brillo y retencin del color.- Excelente resistencia a los solventes.- Excelente dureza.- Buena resistencia al agua

- Dos componentes. - Usan disolventes fuertes que

necesitan buena ventilacin. - Corta vida en el recipiente luego de

mezcladas. - Bajo poder cubritivo. - No recomendable para servicio de

inmersin.

5.4 Pinturas de Caucho Clorado:

La resina proveniente del tratamiento del caucho con gas de cloro, se usapara aplicaciones muy definidas en las que se requiera rpido secado,resistencia a la humedad, resistencia a la alcalinidad, resistencia a laformacin de hongos, propiedades de retardacin de fuego.Su empleo actual no es muy popular debido a la contaminacin ambientalque ocasiona la fabricacin del caucho clorado; sin embargo an mantienepresencia en los mercados de: proteccin naval, antincrustantes y pinturas

de fondo.

VENTAJAS DESVENTAJAS- Buena resistencia a los agentes

qumicos.- Buena resistencia al agua (pelculas

totales mayores a 8 mils).- Excelente adhesin entre capas.- Un solo componente.- Fcil aplicacin por pulverizacin.

- Bajo porcentaje de slidos porvolumen.

- Ablanda con el calor(termoplsticos).

- Pobre resistencia a los solventes.- Disuelven otros tipos de pinturas.


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- Seca a temperaturas bajas.

5.5 Pinturas Vinlicas:

Las resinas vinlicas polimerizadas, previamente a su empleo comoaglutinantes en la fabricacin de pinturas, hacen su aparicin durante lasegunda guerra mundial; su rpido secado y repintado permita repararbuques averiados en ms corto tiempo.La resina, ya polimerizada, no requiere de oxigeno ambiental ni de laadicin de un catalizador para la formacin de pelcula protectora.Actualmente los antiincrustante vinlicos gozan de gran demanda en laindustria marina.

VENTAJAS DESVENTAJAS

- Un solo componente.- Pelcula tenaz y resistente pese a ser

delgadas.- Buena adherencia entre capas.-

Excelente resistencia a los lcalis ycidos.- Secado rpido.- Buena resistencia al agua dulce y/o

salada: puede ser usada en inmersinmodificada con alquitrn mineral.

- Aplicacin solo por pulverizacin.- Por ser resinas polimerizadas solo se

fabrican pinturas de bajo contenidode slidos.

- Requiere de cuidadosa preparacinde superficie.

- Secado muy rpido, dando pelculas

rugosas y no igualadas.- Resistencia limitada a solventes:

Disolventes aromticos, alcoholes yesteres la disuelven despus deprolongada exposicin.

- Utilizan disolventes muy fuertes quepueden disolver capas anteriores.

- Muy termoplsticas; se reblandecena temperaturas mayores a 60 C.

5.6 Pinturas ricas en Zinc (Zinc Rich)

El zinc metlico es usado como pigmento en las pinturas inorgnicas (abase del etil silicato) y pinturas orgnicas (epxicas). Pueden ser de uno,dos o tres componentes. El producto final en todos los casos es el zincmetlico en suspensin.La resistencia a los lcalis o cidos es pobre pero la resistencia a los

solventes; a las sales y la humedad es buena.


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La preparacin de superficie requerida es el chorreado con abrasivo almetal casi blanco en todos los casos.

6. ESTIMACIN DE RENDIMIENTOS, CONSUMOS, EPS, EPH:

El rendimiento de una pintura o revestimiento se puede deducir partiendo delo siguiente:

Consideremos un galn americano de 3.785 litros (3785 cc) con una pintura de100% de slidos en volumen a un espesor de 1 mils (25.4 micrones), entoncesaplicando la siguiente formula podemos calcular la longitud que puede cubrireste galn en un ancho de 1 m:

Donde: V= volumen

A= ancho equivalente a 1 metro.

E= espesor de la capa (1 mils= 25.4 micrones= 0.00254 cm)

Luego:

( )

Despejando tenemos:

Como el ancho es 1 metro podemos afirmar que 01 galn puede cubrir, enforma terica, lo siguiente:

Donde: Rt = Rendimiento terico en m2/gl.

Es comn que en nuestro pas estimemos el rendimiento en m 2/gl y estaprctica es inadecuada puesto que no deberamos mezclar unidades. Locorrecto es usar m 2/litro o pie2/gl. Los estudiantes deben deducir la frmulapara estas dos unidades siguiendo el mismo procedimiento anterior y colocar laformula en el espacio siguiente:


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Ahora bien, podemos afirmar que todas las pinturas a 1 mils de espesor y con

un contenido de 100% de slidos en volumen nos rinde 149.02 m2/gl. Situviramos una pintura de menor contenido de slidos en volumen y si seaplica a diferente espesor la formula se modificara a lo siguiente:

( ) ( ) ( )

(1)

En la prctica es imposible conseguir que una pintura alcance los parmetrosdel rendimiento terico, existen perdidas de aplicacin las cuales disminuyen elrendimiento, incrementando por consiguiente l nmero de galones a aplicar.Estas prdidas se producen; bsicamente; en el vaciado del galn, por elmtodo de aplicacin, derrames, goteos, inadecuada tcnicas de aplicacin,velocidad del viento, rugosidad excesiva de la superficie, dificultad demaniobras, superficies complicadas, etc.

Entonces el rendimiento prctico o real aproximado se obtendr aplicando a la

formula (1) un factor de perdida (Fp): ( ) ( )

( ) (2)

El factor de prdida o merma puede variar de 0.9 a 0.5 y en la prctica es muyusual encontrarse con los siguientes factores que dependen del mtodo deaplicacin a usar:

- Brocha : 0.85 a 0.90. -

Rodillo : 0.80 a 0.85. - Pistola Convencional : 0.70 a 0.80. - Pistola Airless : 0.50 a 0.75.

Para calcular del Consumo o nmero de galones a aplicar para una determinadarea se usara la siguiente formula:

(3)

As por ejemplo, para calcular el nmero de galones a usar para un rea de 400m2, con una pintura de 83% de SV a un espesor de 5 mils, se tendr:


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( )

Considerando aplicacin Airless (Fp = 0.6)

El nmero de galones a usar ser:

El nmero final de galones a adquirir depender bsicamente del nmero decomponentes de la pintura a solicitar y de la forma de presentacin.

Con la finalidad de ejecutar el trabajo de pintado correctamente, es necesarioaplicar cada capa en el espesor de pelcula hmedo (EPH) recomendado por elfabricante de pinturas y por quienes elaboran la Recomendacin Tcnica dePintado. Durante el trabajo se mide el espesor de pelcula hmedo con un"gage" o galleta, y cuando la capa ha secado se utiliza el calibrador de pelculaseca. Este requerimiento es muy importante para la buena performance del

sistema de pinturas propuesto.

La capacidad de proteccin de un recubrimiento depende entre otros factoresdel espesor de pelcula seca (EPS), que es la porcin slida de la pinturadepositada en la superficie (slidos en volumen). La parte slida ms la parteliquida voltil (solvente) constituye el espesor de pelcula hmedo.

La relacin entre el espesor de pelcula hmeda y el espesor de pelcula seca es

la siguiente:

(4)

El espesor de pelcula seca variar cuando la pintura se deba diluir para facilitarla aplicacin, puesto que el % de slidos en volumen disminuir, en este caso laformula ser:

( ) (5)


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Ejemplo:

Consideremos una pintura con 60% de slidos en volumen y un espesor seco

deseado de 3.0 mils, y que al aplicarla se diluye con 15% de solvente envolumen. Cul es el EPH que se deber aplicar?.

Aplicamos la formula (5) y se tendr:

( )

Entonces el espesor hmedo mnimo a aplicar debe ser de 6.0 mils paraobtener 3.0 mils seco aproximadamente.

7. SISTEMAS DE PROTECCIN EN CASCOS DE EMBARCACIONES:

La pintura es uno de los mtodos ms antiguos y econmicos que se utilizahasta la fecha para controlar la corrosin en embarcaciones. Sin embargo, elmecanismo de la accin protectora solo se ha empezado a comprenderrelativamente en los ltimos aos. Vimos anteriormente que el proceso de lacorrosin supone el flujo de corriente a travs de un ambiente acuoso, de unnodo a un ctodo.Al pintar el acero, interponemos un medio de baja conductividad que reducedrsticamente el flujo de la corriente, adems, incorporando pigmentos enciertos tipos de pinturas podemos aumentar an ms la proteccin.

Los cascos de las embarcaciones requieren de dos tipos de proteccin, esto es,la proteccin anticorrosiva y la proteccin anti incrustante. La proteccinanticorrosiva debe mirarse en forma independiente de la proteccin antiincrustante, de modo que cuando la embarcacin suba a dique para reponer laultima capa, la primera siga prestando servicio. Como regla practica yeconmica, debe procurarse que el tiempo calculado para la proteccin antiincrustante sea un mltiplo de la proteccin anticorrosiva, programando porejemplo, un repintado total del casco mediante una limpieza con abrasivos almetal blanco cada cuatro o cinco carenas bianuales.

Asimismo, toda pintura tiene una micro porosidad estructural que ser la

causante que al final los iones del agua de mar lleguen al acero, pero mientrasmejor es la calidad de la pintura, menor es la micro porosidad estructural y


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consiguientemente, mayor ser el tiempo que demoraran los iones entraspasarla. La prctica de aplicar productos de baja calidad a los mismosespesores recomendados no solamente permitir la destruccin del acero y delos cordones de soldadura por corrosin galvnica, sino que no debe olvidarse

que las pinturas anticorrosivas deben actuar como aislantes entre la pinturaanti incrustante y el acero, de manera de protegerlos de los iones de cobre loscuales podran acelerar el proceso de la corrosin si las capas anteriores nocumplen su objetivo.

En los cascos de las embarcaciones se utiliza generalmente sistemas depinturas de 3 capas en la obra muerta y 4 o 5 capas en la obra viva. La primeracapa del casco generalmente es un recubrimiento que protege por accin desacrificio (pinturas ricas en zinc, normalmente del tipo orgnico) o inhibicin

(anticorrosivos a base de xido de hierro, cromato de zinc o una mezcla deambos).

Las dos capas siguientes; en este caso las capas intermedias; se utiliza pinturasepxicas de alto slidos, epxicas multipropsito y en algunos las epxicasCoaltar.

Tipo de Pintura Obra Viva EPSmils Obra MuertaEPSmils

Anticorrosivos Zinc rich epoxi,Cromato de zinc epoxiu Oxido de fierroepxico. Se aplica Unacapa.

2.0 a4.0

Zinc rich epoxi,Cromato de zincepoxi u Oxido defierro epxico.

2.0 a4.0

Intermedios Coaltar epoxi,Alquitrn epoxi, Epoxipoliamidamultipropsito.Dos capas.

4.0 a5.0porcapa.

Coaltar epoxi,Alquitrn epoxi,Epoxi poliamidamultipropsito.Dos capas.

4.0 a5.0 porcapa

Anticrustante Auto pulible (Selfpolishing) libre dergano estao conoxido de cobre. Autoerosionables libre deestao y con oxido decobre.Caucho Clorado abase de xido decobre.

Vinilicos a base dexido de cobre.

2.0 a5.0porcapa

No se aplica.


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Dos capas.EPS Total Mnimo 14.0 10.0

D. ASEGURAMIENTO DE LA

CALIDAD


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1. DEFINICIONES EN LA NORMA SSPC PA 2: Lectura: Una sola medicin del instrumento (un punto)

Punto de medicin (Spot): La media de tres o al menos tres lecturas realizadasen un crculo de 1 de dimetro.

rea Medida: La media de cinco spots (mediciones puntuales) sobre cada 100pies cuadrados de superficie recubierta (10 m2)

Los tipos de medidores se determinan por las propiedades magnticas empleadas

para medir el espesor (no por el modo de lectura).- Tipo 1 - Medidores magnticos (Banano):

- Tipo 2 - Medidores Electrnicos


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- Tipo 1 Medidores Magnticos Pull-off: Imn en contacto permanente con la superficie recubierta Se mide la fuerza requerida para separar el imn La fuerza es interpretada como el espesor de la pelcula del

recubrimiento en la escala o la pantalla La escala es no lineal

- Tipo 2 Medidores Elctricos:

Circuitos Electrnicos convierten la seal de referencia enespesor del recubrimiento.


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2. CALIBRACIN Y VERIFICACIN DE LA PRECISIN:

La norma ASTM D7091 describe 3 pasos operativos para garantizar unamedicin exacta:

Calibracin Verificacin de la Precisin Ajuste

Los pasos requeridos deben de completarse antes de la adquisicin de datosde espesores de recubrimiento para determinar la conformidad con respecto auna especificacin.Realizado por el fabricante del medidor o de un laboratorio calificado. Se

requiere un Certificado de calibracin trazable a un procedimiento del InstitutoNacional de Metrologa. No existe ningn intervalo de calibracin estndar(estos estn basados en la experiencia y el ambiente de trabajo). La Calibracinen un intervalo de 1 ao es lo comn.

3. VERIFICACIN DE LA PRECISIN DEL MEDIDOR DEL TIPO 1:

Proceder como se describe en la norma ASTM D7091- Al principio y al final de cada turno de trabajo (como mnimo)- Durante (por ejemplo, cada hora), si:- Se va obtener un gran nmero de Lecturas- El Medidor se cae o sus lecturas son sospechosas

Registro:- N de serie del medidor y de la norma- Registrar los espesores medidos- Mtodo utilizado para verificar la precisin.

Muchos medidores del Tipo 1 no pueden ser ajustados .

Los ajustes al muelle helicoidal puede anular la garanta del medidor.

La Tolerancia combinada de medidor y de la norma de referencia determina laprecisin del medidor

- Por ejemplo: si la precisin del medidor es 5% y la precisin de la normade referencia es 3%, la tolerancia combinada es ~6%, calculado de estaforma:

-

Es decir, en 10 milsimas de pulgada, de referencia, el rango de lecturadel medidor puede ser desde 9,4 hasta 10,6 mils


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4. VERIFICACIN DE LA PRECISIN DEL MEDIDOR TIPO 2:

Verificar la exactitud de las instrucciones del fabricante (utilizar las normas detrazabilidad).Proceder como se describe en la norma ASTM D7091

Al Principio y al final de cada turno de trabajo (como mnimo) Durante (por ejemplo, cada hora), si:

Se va a obtener un gran nmero de lecturas El medidor se cae o sus lecturas son sospechosas

Registro: N de serie de calibracin y norma Escribir los espesores medidos.

4.1 MEDICION DE ESPESOR SECO:

Cuando el sensor est apoyado en el metal, el instrumento emite unaseal magntica que el circuito electrnico al recibir de vuelta dichaseal lo interpreta como lectura de 0 mils.

Ilustracin 36. Medidor deEPS

Ilustracin 37. . El campo magntico de retornoes mayor (mximo).


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Cuando el sensor est apartado del metal a una distancia de 5.0 mils(espesor de pintura), el circuito electrnico al recibir de vuelta la sealmagntica lo interpreta como lectura de 5.0 mils

Cuanto ms apartado del acero, menor ser la seal y mayor ser la lectura.

Frecuencia de Medicin:

Para las reas recubiertas que no excedan los 300 pies cuadrados, (~ 30metros cuadrados), se medir cada 100 pies cuadrados (~ 10 metroscuadrados).

Para las reas recubiertas de ms de 300 pies cuadrados y que no excedan alos 1000 pies cuadrados, se medir arbitrariamente en 3 reas de 100 piescuadrados seleccionados al azar (unos 10 metros cuadrados).

Ilustracin 38. El campo magntico deretorno es menor

Ilustracin 39. Medidas de Espesor sobre superficie rugosa


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5. DETECCIN DE DISCONTINUIDAD DE PELCULA SECA(HOLIDAY DETECTOR):

5.1 Qu es un Holiday?

Es cualquier discontinuidad en la pelcula de pintura, dejando expuesto

la superficie al ambiente.

Ejemplo:- Pinholes- Burbujas de aire- Zonas puntuales con dao mecnico- Abrasivo u otros contaminantes en la pelcula

Tambin puede ser considerado un spot con muy bajo espesor de

pelcula o cualquier inclusin (partcula extraa atrapada en la capa depintura).


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Qu es un Holiday Detector?Es un dispositivo que localiza las discontinuidades de unrecubrimiento no conductivo aplicado sobre un sustrato

conductivo (acero, concreto).

Componentes de un holiday detector

1. Fuente de Poder2. Cable a Tierra3. Electrodo

Qu es un Pinhole? Es un defecto de aplicacin caracterizado por ser un agujero dealfiler, el cual, cuando se extiende a travs de la pelcula depintura hasta el sustrato es entonces que se considera comouna discontinuidad.

Un pinhole slo en la capa de acabado no necesariamente seruna discontinuidad

Ilustracin 41.Pinhole

Ilustracin 40. Holiday detector


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Deteccin de discontinuidad:Segn la Normas ASTM y NACE, los equipos que se emplean parala evaluacin de discontinuidades son:

Equipo con bajo voltaje de esponja hmeda

Equipo de alto voltaje de chispa

o Por qu es importante la deteccin dediscontinuidades?Nos evita fallas prematuras en el sistema de pintura, locual resulta en corrosin (picaduras, ataque qumico yoxidacin)

Genera elevados costos de reparacin.

Deteccin de Discontinuidades

Normas: ASTM D5162 y D4787; NACE SP01-88

Evaluacin:

Ilustracin 43. Falla de recubrimiento

Ilustracin 42. Equipos de medicin


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Despus de que la ltima capa se haya aplicado, peroantes de que haya alcanzado el curado completo (touch-up)

Las especificaciones pueden requerir pruebas dedeteccin de holiday despus de la aplicacin de cadacapa, esto podra causar la contaminacin entre capas

6. EVALUACIN DE ADHERENCIA EN RECUBRIMIENTOSMTODOS Y EQUIPOS

Porque medir las propiedades de Adherencia?

Determinar el cumplimiento de las especificaciones- Comn en el proceso de inspeccin de TSC

Determinar la estrategia de mantenimiento para los sistemas derevestimiento existentes.

Los datos de adherencia no es tpicamente un factor de prediccin dedesempeo de los recubrimientos.

Qu se mide?

Medicin de la fuerza de adherencia de recubrimiento en diferentesplanos- Fuerza de Adhesin

Fuerza de adhesin entre el sustrato y el recubrimiento y/o lascapas de recubrimiento entre s.

Ilustracin 44. Prueba de corte


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- Fuerza de Cohesin Fuerza interna de una capa de revestimiento

Fuerza de adhesin es muy variable

No hay un estndar en toda la industria que indique el valor deaceptacin de adhesin.

Los valores mnimos de adherencia puede estar en una HT del productoo en una especificacin.

6.1 Mtodos de evaluacin y sus equipos:

Los mtodos de cinta y cuchillo requieren de un equipo mnimo y se

puede realizar rpidamente Evala la fuerza de "cizalla" o la fuerza de "corte" (peel-back)

El mtodo de traccin (Pull-off) para medir la adherencia, requiereequipo especializado y se efectuar la evaluacin comparativamentecon ms pruebas.

Evala la resistencia a la Traccin de un revestimiento(resistencia a la traccin perpendicular)

No se pueden comparar los datos, ya que los mecanismos de pruebason diferentes.

Ilustracin 45. Adherencia: El desprendimiento se da entre capas depintura distintas o entre el substrato y la primera capa de pintura

Ilustracin 46. Cohesin: El desprendimiento se da dentro de unamisma capa de pintura


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La evaluacin de adherencia por traccin es destructivo para la capade recubrimiento.

Tabla 2. Mtodos de evaluacin de adherencia

6.1.1

Evaluacin de adherencia por el mtodo de la cinta:

El equipo que se utiliza para el mtodo de cinta son: regla o gua de acero,cuchilla, brocha, cinta adhesiva, lupa, equipo de corte cruzado.

Para esto se utiliza la norma ASTM D3359.

Segn la nota 5 del actual estndar menciona a la cinta Permacel 99 comoadecuado, pero la cinta Permacel 99 fue descontinuado en el 2009. Poreso no hay sustitucin inmediata, la que est siendo evaluada y se usaactualmente es la Intertape Polymer Group LA26 (similar respaldo,adhesivo, espesor y adherencia al acero), para esto se usa una seccin5.3 indica 1 (25 mm) de ancho y fuerza de adhesin segn lo acordado esaceptable, tener cuidado al comparar los datos utilizando diferentes

cintas / lotes de cinta

ASTM ESTNDAR MTODOD 3359-09 Evaluacin de Adherencia por el mtodo de la cintaD 6677-07 Evaluacin de Adherencia por el mtodo de la cuchilla

D 4541-09 Evaluacin de Adherencia sobre acero mediante el uso deequipos porttiles

D 7234-05 Evaluacin de Adherencia sobre concreto mediante el uso deequipos porttiles

Ilustracin 47. Equipos de mtodo de cinta

Ilustracin 48. Cuchilla


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Los pasos a seguir son:

Paso 1: Seleccione una zona (s) de prueba y realizar pruebas portriplicado por rea a evaluarse.

Paso 2: Determinar el espesor del sistema de recubrimiento.

Paso 3: Seleccione el mtodo de prueba basndose en el espesordel recubrimiento

Mtodo A (X-cut): EPS del Recubrimiento > 5 mils

CLASIFICACIN DESCRIPCIN5A No se pela ni se remueve4A Poco pelado y/o remocin en incisin o interseccin3A Levantamiento entre las incisiones hasta 1.6 mm en ambos lados2A levantamiento entre las incisiones hasta 3.2 mm en ambos lados1A Remocin de la mayor parte del rea del corte en X debajo de la

cinta0A Remocin del recubrimiento ms all de la zona en X

Ilustracin 52. Clasificacin para el Mtodo A

Ilustracin 49. Permacel 99

Ilustracin 51. Se hace un corte atravs de 1.5"

Ilustracin 50. El corte sehace en "X" con ngulo deinterseccin de 30 - 45


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Mtodo B (cross-cut): EPS del recubrimiento


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Cabe recalcar que para ambos mtodos se le coloca la cinta:

6.1.2 Evaluacin de la adherencia mediante cuchilla:

Los equipos a utilizar son: regla de acero o gua, cuchilla y la norma ASTM6677

Ilustracin 57. Se limpia la superficiemarcada Ilustracin 56. Se coloca la

cinta

Ilustracin 59. Se retira lacinta en un ngulo de 180

Ilustracin 58. Se aseguraque la cinta halla pegadobien en la marca realizada

Ilustracin 60. Regla, cuchilla y normaASTM 6677


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Lo que se debe hacer primero es seleccionar el rea de prueba, luego sehace un solo corte de 1.5 sobre el sistema de recubrimientos. Evitarpases mltiple y haga un segundo corte para formar una X

Angulo de interseccin X 30 -45

Tratar de levantar el revestimiento con la punta de la cuchilla

Ilustracin 61. Se realiza el corte

Ilustracin 62. Enforma de "X"

Ilustracin 63. Levantarel revestimiento con la

punta de la cuchilla


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Tabla 4. Evaluacin de adherencia mediante cuchillaGRADO DESCRIPCIN

10 La pintura es extremadamente difcil de quitar los. Donde los fragmentos son noms de 1/32 x 1/32 y retirados con gran dificultad

8 La pintura es difcil de retirar. Los pedazos de pintura van desde 1/16 x 1/16 hasta 1/8 x1/8 removidos con dificul tad

6 La pintura se remueve con algo de dificultad. Los pedazos de pintura van desde1/8 x 1/8 hasta x removidos con leve dificultad

4 La pintura se remueve con algo de dificultad. Los pedazos de pintura mayormentede x removidos con ligera presin con la hoja del cuchillo.

2 La pintura es fcil de remover. Iniciando con la cuchillo, la pintura se puede agarrarcon los dedos y desprender fcilmente a una longitud de por lo menos

0 La pintura es fcil de remover. Iniciando con el cuchillo, la pintura se puedeagarrar con los dedos y desprender fcilmente a una longitud mayor que

6.1.3 Medicin de Adherencia por Traccin (Pull-off):

Segn norma ASTM D4541, Pull -off Strength of Coatings Using PortableAdhesion Testers (Resistenci a a la traccin usando equipos deadherencia porttiles).

Para este tipo de medicin se realiza con 5 tipos de dollys, que seexplicaran ms adelante, ahora veremos los pasos a seguir:

Preparacin de superficie:- Retire la tierra, tiza, aceite u otros materiales que interfieran.

- Ligeramente rugosa, superficie lisa brillante preparar con unalija de grano fino o esponja abrasiva.

-

Limpie el polvo residual con una brocha o pao, puede sertambin un solvente compatible.

Ilustracin 65. Se limpia lasuperficie

Ilustracin 64. Se lija lasuperficie


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Preparan los Dollys:- Limpiar los accesorios antes de usarlos

- Accesorios (Dollys) para Tipo II y Tipo IV estn disponibles en

pre-abrasin

- Dollys para otros equipos pueden necesitar ser lijadas paramejorar la adhesin a la superficie (recomendado)

- Limpie los dollys antes de utilizarlos

0

Seleccionando una adhesivo (pegamento):- Adhesivos epoxi de alto contenido de slidos

- Adhesivo Cianoacrilato

- Asegurar la compatibilidad con el revestimiento

- Adhesivo curado por UV esta disponible con equipo Tipo IV(requiere dollys especiales con base transparente)

Ilustracin 66. Preparacin de los dollys

Ilustracin 67. Seleccionar el adhesivo


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Colocacin de los Dollys (accesorios de traccin):- Aplicar el adhesivo al dolly, superficie, o ambos.

- La adicin de perlas de vidrio N5 (1%) ayuda a la alineacin con

accesorio.

- Coloque el dolly sobre la superficie pintada.

- Presione hacia abajo, no retuerza o gire.

- Retire el exceso de adhesivo.

Medicin de adherencia:Aqu veremos cmo es la medicin de adherencia para cada tipo deDolly:

- Tipo II (mecnico):

MODELO N RANGO106/1 0-500 psi106/2 0-1000 psi

106/3 0-2000 psi (usa unallave)

106/40-3200 psi (usa unallave)

106/4A

Use dollys de 2dimetro, apoyo deTraccin (usa unallave)

106/5 0-30 psi

Ilustracin 68. Colocacin de Dolly

Ilustracin 69. Modelo 106/2


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- Tipo III (hidrulico):Inserte el pasador por el orificio central de fijacin del dolly deacero inoxidable (es necesario aflojar la palanca negra derosca)

Deslice hacia arriba de la conexin rpida y permitir que elanillo de seguridad enganche el borde exterior del dolly.

Tire hacia arriba para verificar que el anillo de bloqueo estactivado.

Volver la "aguja barrido" roja a cero (configurar la pantalla acero en equipo digital)

Ilustracin 70. Equipo a usar para la medicin

Ilustracin 72. Elequipo sobre lasuperficie

Ilustracin 71. Seinserta el pasador

Ilustracin 73.Girar la agujabarrido


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Gire el mango negro roscado hacia la derecha hasta que seproduce rotura o la presin mxima es alcanzada.

Lea la presin en indicacin analgica o digital.

Los accesorios (dolly de acero inoxidable) se pueden limpiar conabrazadera de calor.

- Tipo IV (neumtico):El dispositivo utiliza la presin del aire en el interior de unpistn para proporcionar una traccin perpendicular constanteen el dolly con rosca

La presin del pistn se convierte en psi (o Kpa) utilizandotablas de conversin basado en el tamao de pistn

Ilustracin 74. Girar elmando negro roscado ala derecha

Ilustracin 75. Indicacin digital Ilustracin 76. Indicacin analgica


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- Tipo V (hidrulico):

Utiliza la presin hidrulica para aplicar una fuerzaperpendicular al Dolly

El valor de traccin se lee directamente en la pantalla digital

Se muestra la versin manual

Ilustracin 77. Equipo de medicin analgico

Ilustracin 78. Equipo demedicin digital

Ilustracin 80. Equipo de medicin tipo V Ilustracin 79. Interior

Ilustracin 81. Lectura de los resultados


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Una versin automtica del equipo de adhesin Tipo V eliminala necesidad de una palanca de bombeo para aplicar la cargahidrulica para el accesorio.

- Tipo VI (hidrulico):Equipo de adhesin Tipo VI utiliza presin hidrulica paraaplicar una fuerza perpendicular al dolly.

La fuerza de traccin se lee directamente en el medidor (hasta~ 2470 psi).

El registro del tipo y la ubicacin del desprendimiento:

- Desprendimiento por adhesin: Entre capas del sistema derecubrimientos o entre el sustrato y la primera capa derecubrimiento.

- Desprendimiento por cohesin: cuando se da en una sola capa

de recubrimiento.

Ilustracin 82. Modelo automtico

Ilustracin 83. Equipo de medicin tipo VI


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- Desprendimiento del pegamento: Adhesin del recubrimientoy/o la fuerza de cohesin superior a la fuerza de unin deladhesivo.

-

Si en varios lugares y tipos ocurre el desprendimiento, estimeel porcentaje de cada uno (por ejemplo, el 75% de cohesindentro de imprimacin, el 25% de adhesin entre imprimaciny capas intermedias).

Ilustracin 84. Fallo adhesivo

Ilustracin 85. Fallo de cohesin Ilustracin 86. Fallo de cohesin


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E. CONCLUSIONES


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Tener el conocimiento sobre los tipos y procesos de corrosinpara la correcta eleccin del grado de preparacin de superficiey el sistema adecuado de recubrimiento acorde al sistema detrabajo de las estructuras.

La buena preparacin de superficie te garantizar la durabilidad

de un material recubierto.

La eleccin de un buen sistema de recubrimiento a una buenapreparacin de superficie te da performance y durabilidad en eltiempo.

La aplicacin correcta de las normas internacionales (ASTM,SSPC, VISS), para el tratamiento de superficie y aplicacin derecubrimientos garantizara un trabajo de calidad.

Siempre tener en cuenta la importancia del aseguramiento de lacalidad al trmino de los procesos de preparacin de superficie y

recubrimiento en estructuras metlicas.

mantenimiento de embarcaciones

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