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1 Garantía contra la corrosión interior de los grandes acumuladores de ACS Adrián Gomila Vinent. Ingeniero Industrial, Presidente de Guldager Electrólisis, S.A. [email protected] ; www.guldager.es Barcelona, Septiembre de 2016 1. Introducción La corrosión interior de los acumuladores de ACS es un problema importante, que incide en muchos aspectos del funcionamiento y de la vida útil del sistema. Apertura de la boca de hombre de un acumulador de ACS La corrosión de los depósitos puede provocar molestias, coloración del agua, disminución de la calidad del servicio e interrupciones del mismo, lo que suele acabar en quejas de los usuarios. Asimismo disminuye la eficiencia energética prevista de la instalación aumentando el consumo de energía y se incrementan los riesgos de proliferación de la legionella, con los consiguientes problemas sanitarios.
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Garantía contra la corrosión interior de los grandes acumuladores de ACS
Adrián Gomila Vinent. Ingeniero Industrial, Presidente de Guldager Electrólisis, S.A.
[email protected]; www.guldager.es
Barcelona, Septiembre de 2016
1. Introducción
La corrosión interior de los acumuladores de ACS es un problema importante, que
incide en muchos aspectos del funcionamiento y de la vida útil del sistema.
Apertura de la boca de hombre de un acumulador de ACS
La corrosión de los depósitos puede provocar molestias, coloración del agua,
disminución de la calidad del servicio e interrupciones del mismo, lo que suele acabar
en quejas de los usuarios.
Asimismo disminuye la eficiencia energética prevista de la instalación aumentando el
consumo de energía y se incrementan los riesgos de proliferación de la legionella, con
los consiguientes problemas sanitarios.
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Por último se produce un aumento de los costes de mantenimiento al intentar reparar
los depósitos e incluso, finalmente, la necesidad de realizar inversiones no previstas
para sustituirlos.
El fenómeno de corrosión de los depósitos se ha visto agravado por diversas causas
como las características químicas del agua de suministro, los choques térmicos e
hipercloración realizados para prevenir la legionelosis o el material de las tuberías de
recirculación.
Asimismo la baja calidad de algunos acumuladores o las limitaciones de los sistemas
de protección catódica estándar, instalados de origen y que han resultado ineficaces,
han acelerado el problema.
Es frecuente que al abrir la boca de hombre de los acumuladores mayores de 750
litros, para realizar la limpieza y desinfección a la que obliga el RD 865/03, aparezcan
en el interior zonas con el revestimiento afectado y despegado y procesos de corrosión
importantes en los depósitos de acero al carbono.
Corrosión a pesar de la protección catódica estándar
Los revestimientos interiores por si solos no pueden evitar la corrosión del interior del
acumulador, pues, a pesar de que sean de gran calidad, es imposible garantizar que
no se producirán poros, daños o despegues a lo largo de la vida útil del depósito.
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Corrosión de un acumulador de acero al carbono galvanizado
Corrosión de un acumulador con revestimiento epoxi
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Corrosión de un acumulador con revestimiento vitrificado
En el caso de los depósitos de acero inoxidable, con cierto tipo de aguas y ciertas
condiciones de trabajo, se pueden producir picaduras por corrosión y perforaciones. El
riesgo de corrosión de los aceros inoxidables depende de la aleación utilizada, del
procedimiento de soldadura y la homologación del soldador, del contenido de cloruros
del agua y de la temperatura de trabajo.
Corrosión de acumuladores de acero inoxidable
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Corrosión de acumuladores de acero inoxidable
En estas condiciones es difícil conseguir que los fabricantes de los acumuladores den
garantías importantes contra la corrosión, tanto si estos se han construido en acero al
carbono revestido interiormente y equipados con una protección catódica estándar
como si son de acero inoxidable, a pesar de requerir estos últimos una inversión muy
superior.
2. Es posible conseguir garantías reales contra la corrosión interior
del acumulador por periodos importantes de tiempo?
Si se cumplen los requerimientos que se detallan en los siguientes apartados y se
instala y mantiene correctamente un sistema adecuado de protección catódica, es
sencillo garantizar contra la corrosión por tiempo indefinido tanto los acumuladores
nuevos como los existentes en los que ya se ha iniciado el proceso de corrosión
interior.
Para los acumuladores nuevos, las mejores garantías, con una inversión menor, se
consiguen con los depósitos de acero al carbono que cumplan las condiciones que se
detallan más adelante y se equipan con una protección catódica eficaz.
Los riesgos de corrosión de los depósitos de acero inoxidable son difíciles de predecir.
Si esto lo unimos a su mayor coste, ello implica que esta opción sea en general menos
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interesante que la de los acumuladores de acero al carbono bien protegidos y
garantizados contra la corrosión interior.
3. Garantía contra la corrosión de los grandes acumuladores de ACS
Cumpliendo las condiciones detalladas en este documento y con un sistema de
protección catódica correcto, se consiguen las siguientes garantías contra la corrosión
interna del acumulador.
o Primer año de garantía incluido en la venta del sistema de protección
catódica.
o Contratando con GULDAGER el mantenimiento de la protección
catódica, garantía hasta que finaliza la vida de los ánodos a los 10
años.
o Tras cambiar los ánodos, continuando con el contrato de mantenimiento
de la protección catódica se prolonga otros 10 años la garantía contra la
corrosión.
4. Partidas de ingeniería sugeridas para un Proyecto que incluya
acumuladores nuevos
ACUMULADORES
Los acumuladores de ACS deben cumplir la Norma UNE 112076
“Prevención de la corrosión en circuitos de agua” tanto en lo referente a
sus detalles constructivos como a su revestimiento.
- Montar acumuladores verticales vacíos calentados por un intercambiador
exterior de placas, equipados con una boca de hombre de diámetro interior
mínimo de 400 mm situada en uno de los laterales del depósito y cerca del
suelo.
- Los acumuladores deben tener en el fondo superior la salida de agua caliente
bajada 3 cm dentro del depósito y una toma de ½ que permita una purga de
gases eficaz.
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- En el fondo inferior debe dejarse un manguito que permita una purga de
lodos suficiente.
- La longitud de todos los manguitos del acumulador no debe superar 1,5
veces su diámetro.
- Los acumuladores de acero al carbono deben llevar un revestimiento interior
que puede ser a base de un sistema vitrificado, pinturas epoxi o galvanizado
en caliente.
Los acumuladores deben estar preparados para que se instale en ellos un
sistema de protección catódica según la Norma UNE-EN 12499
"Protección Catódica interna".
- El diseño de los acumuladores debe ser aprobado por el especialista en
protección catódica, incorporando los manguitos para los ejes de ánodos y
electrodos y las pletinas para fijar los ánodos.
PROTECCIÓN CATÓDICA
Instalar en cada acumulador de ACS un sistema de Protección Catódica por
corriente impresa GULDAGER, según UNE-EN 12499.
- Debe incluir rectificador, conjunto de ánodos de titanio activado y electrodos
de referencia con sus accesorios y purgador automático de aire homologado.
- El montaje, la puesta en marcha y el mantenimiento del sistema deben ser
realizados por personal especializado en protección catódica.
- Garantía mínima de 10 años contra la corrosión interior de los
acumuladores.
5. Acumuladores nuevos de ACS. Condiciones para garantizarlos
contra la corrosión
Condiciones necesarias para poder instalar un sistema de protección catódica que
permita ofrecer garantía indefinida contra la corrosión interna de los acumuladores
nuevos de ACS mayores de 750 litros.
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a) Adquirir el acumulador preparado según UNE 112076.
b) Incorporar la protección catódica GULDAGER, diseñada, instalada y mantenida
según UNE-EN 12499.
c) Realizar el mantenimiento adecuado del sistema de protección catódica.
d) Sustituir los ánodos de titanio activado cada 10 años.
a) Acumulador preparado según UNE 112076
Lo primero que hace falta es encargar los acumuladores de ACS para que lleguen a la
Obra construidos cumpliendo al Norma UNE 112076 “Prevención de la corrosión en
circuitos de agua”, preparados para que se instale en ellos un sistema de protección
catódica según la Norma UNE-EN 12499 “Protección catódica interna”.
Los fabricantes españoles importantes de acumuladores pueden construir los
depósitos cumpliendo las condiciones citadas, preparados por lo tanto para la
protección catódica GULDAGER, sin un incremento de costes significativo. (Ver Fig. 1
y Fig. 2).
Si no se exige esta condición y los depósitos son estándar, el problema es que si más
adelante aparecen problemas de corrosión, el instalar la protección catódica correcta
es mucho más caro y algunas partes del depósito (tubo de la purga inferior de lodos
muy largo (Ver Fig. 3 y Fig. 4) no se pueden garantizar.
En la Tabla siguiente incluimos las diferencias más habituales entre los depósitos
estándar y los que cumplen la UNE 112076.
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Acumuladores de ACS estándar Acumuladores de ACS según UNE 112076
El manguito de salida de ACS situado en la
parte superior del depósito está a ras y no
permite realizar correctamente la purga de
gases
El manguito de salida de ACS situado en la parte
superior del depósito penetra 3 cm y permite que
los gases se acumulen en el casquete superior y
puedan ser purgados. (Fig. 2)
No siempre existe un manguito de ½”
adecuado para instalar correctamente el
purgador automático de gases
Existe en la parte superior un manguito de ½”
adecuado para instalar correctamente el
purgador automático de gases. (Fig. 2)
En ciertos casos, para la purga inferior de
lodos, existe un tubo, que forma parte del
depósito, suficientemente largo para que
salga fuera del calorifugado. Según se
indica en la UNE-EN 12499 no es posible
la protección catódica interna de manguitos
y tubos cuya longitud sea superior a 1,5
veces el diámetro del mismo. Si en el futuro
se instala la protección catódica para
detener los procesos de corrosión, esta
parte del acumulador no puede
garantizarse contra la corrosión. (Fig. 4)
Para la purga inferior de lodos, el acumulador
tiene un manguito que cumple que su longitud no
supera 1,5 veces su diámetro y que por lo tanto
puede protegerse correctamente y garantizarse
contra la corrosión por la protección catódica. En
este manguito se instalan en Obra el tubo y la
válvula de purga que no forman parte así del
depósito. (Fig. 3)
El acumulador no tiene en su interior las
pletinas para montar los aislantes que
sujetan los ánodos de la protección
catódica según UNE-EN 12499
El depósito llega a Obra con las pletinas
soldadas según el diseño del especialista en
protección catódica
El depósito no dispone de los manguitos
para montar los ejes de la protección
catódica
El acumulador llega a Obra con todos los
manguitos necesarios para la protección catódica
según UNE-EN 12499
El depósito suele estar equipado con una
protección catódica estándar montada por
el fabricante del acumulador, que no
permite garantía de 10 años contra la
corrosión
El acumulador está preparado para instalar la
protección catódica GULDAGER según UNE-EN
12499 que permite todas las garantías contra la
corrosión interior
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Fig. 1 Acumulador según UNE 112076
Fig. 2 Purga de gases eficaz
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Fig. 3 Los manguitos cortos admiten la PC Fig. 4 No puede protegerse el tubo de purga
b) Protección catódica GULDAGER, diseñada, instalada y mantenida según
UNE-EN 12499
Para garantizar contra la corrosión interna un acumulador de ACS que cumple la
norma UNE 112076, la protección catódica debe diseñarse, instalarse, ponerse en
marcha y mantenerse por personal especializado de acuerdo con la norma UNE-EN
12499.
Protección catódica de un acumulador nuevo según UNE-EN 12499
c) Mantenimiento de la protección catódica GULDAGER
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Tras el primer año en el que el mantenimiento de la protección catódica está incluido
en la instalación y puesta en marcha inicial, debe contratarse con GULDAGER el
mantenimiento de la protección catódica por personal especializado, para continuar
con la garantía contra la corrosión interna del acumulador.
Se trata de que un técnico especializado en protección catódica visite dos veces al año
la instalación, compruebe el buen funcionamiento del sistema y asesore a la
propiedad, por lo que el coste del contrato es reducido.
Cuando el acumulador está situado fuera de España, puede sustituirse el contrato
clásico de mantenimiento por una combinación de Televigilancia desde España y
formación y asesoría a cargo de GULDAGER de personal de confianza del Cliente.
d) Cambio de los ánodos de titanio activado
La vida útil de los ánodos de titanio activado es de 10 años, por lo que transcurrido
este periodo de tiempo desde la puesta en marcha del sistema deben sustituirse. Tras
el cambio de ánodos puede prolongarse la garantía contra la corrosión por otros 10
años hasta el siguiente cambio de ánodos.
6. Acumuladores existentes de ACS. Detalles necesarios para
protegerlos y garantizarlos contra la corrosión
Cuando en el interior de un acumulador existente de acero al carbono se observa el
revestimiento afectado o despegado, corrosión del acero y presencia de óxido como
se aprecia en las fotos anteriores, es posible frenar el proceso y ofrecer las mismas
garantías contra la corrosión indicadas anteriormente para los acumuladores nuevos.
Para que ello sea posible deben cumplirse las condiciones y realizarse las operaciones
que se detallan a continuación.
La condición básica es que el estado mecánico del depósito sea suficiente para las
condiciones de trabajo que debe cumplir y para ello es indispensable realizar una
prueba de presión. Si la presión de trabajo es por ejemplo de 4 Kg/cm2, puede
probarse si resiste una presión de 6 Kg/cm2 y posteriormente instalar una válvula de
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seguridad tarada a 5 Kg/cm2, con lo que tenemos la garantía de que el depósito tiene
una resistencia mecánica suficiente.
Si el acumulador ha sufrido alguna perforación y es complicado sustituirlo, por ser el
acceso a la sala de máquinas complicado para entrar el depósito nuevo, puede
optarse por reparar correctamente el depósito para que supere la prueba de presión.
Rehabilitación de acumuladores existentes
Una vez verificada la resistencia mecánica del depósito, para poder instalar la
protección catódica y ofrecer las garantías citadas contra la corrosión, es necesario
adaptar el depósito para que cumpla los detalles exigidos en la Norma UNE 112076,
excepto en lo referido al revestimiento.
Para ello debe contratarse un calderero que se ocupe de los aspectos citados en el
apartado 5 para los depósitos nuevos, referidos a la boca de hombre, el
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intercambiador de calor, las purgas de gases y lodos, la longitud de los manguitos y
las pletinas y el emplazamiento de los ejes de paso de la protección catódica.
Protección catódica de un acumulador existente rehabilitado
En el caso, bastante habitual, de que la pintura interior esté en mal estado, se elimina
mecánicamente toda la que está mal adherida y se aplica un cementado especial con
Certificado alimentario, sin necesidad de realizar una preparación de superficie
complicada como un granallado o chorreado. Basta una limpieza mecánica de la
superficie interior y la sencilla aplicación de una mezcla de un cemento especial, agua
y una cola alimentaria.
Cuando no sea posible rehabilitar y proteger los acumuladores existentes y sea
complicado o muy caro el acceso para los nuevos depósitos, una buena alternativa es
la construcción in situ de acumuladores nuevos. Para ello se introducen en la sala de
máquinas las diferentes partes como fondos y virolas, se tienen en cuenta todos los
detalles exigidos por la UNE 112076 y un soldador experimentado los suelda en el
interior de la sala de máquinas. Tras cementar el interior del depósito y montar la
protección catódica según UNE-EN 12499 se obtienen las mismas garantías
detalladas en el apartado 3.
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7. Conclusiones
Los grandes acumuladores nuevos de ACS pueden garantizarse contra la corrosión
interior por tiempo indefinido si se fabrican según UNE 112076 y se instala y mantiene
adecuadamente un sistema de protección catódica GULDAGER según UNE-EN
12499.
Los acumuladores existentes que conservan un mínimo de condiciones mecánicas,
pueden garantizarse como en el caso de los depósitos nuevos realizando las
operaciones necesarias e instalando y manteniendo adecuadamente un sistema
correcto de protección catódica.
La tercera posibilidad para obtener garantía total contra la corrosión es construir in-
situ, dentro de la sala de máquinas un acumulador nuevo soldando las diferentes
piezas, aplicar un cementado interior y montar una protección adecuada.
