Programa de Inspectores de Recubrimiento n2

Programa de Inspectores de Recubrimientos Nivel 2Manual

del Estudiante

Enero 2011

Sus Instructores del CIP Nivel 2

son: _________________________

_________________________

_________________________

AVISO IMPORTANTE:NACE International, sus funcionarios, directores y miem-bros no asumen responsabilidad alguna por el uso de los métodos y materiales pre-sentados aquí. No se otorga autorización alguna relacionada con el uso de mate-rial patentado o con derechos de autor. Esta información tiene únicamente un ca-rácter informativo y el uso de los materiales y métodos es bajo riesgo exclusivo del usuario.

Impreso en los Estados Unidos. Todos los derechos reservados. Se prohíbe expresamente la reproducción total o parcial del contenido, en forma electrónica o fotográfica, sin el consentimiento del propietario del derecho de autor.

Política en Cuanto al uso de Computadoras Portátiles y Celulares con Cámaras

A fin de ser proactivos y brindarle a los estudiantes la mejor oportu-nidad para que estén completamente preparados para el curso como sea posible; NACE ha implementado recientemente una nueva polí-tica de enviar un CD-ROM con el manual del estudiante a cada parti-cipante cuando se inscriben en un curso del CIP. Esperamos que es-te proceso le ofrezca al estudiante la oportunidad de revisar y (con esperanza) estudiar el manual previo a su llegada al salón de clases.

Como resultado, hemos empezado a observar que los estudiantes lle-gan al salón con su CD-ROM y su computador portátil. A fin de colocarnos en el siglo 21, el Comité del CIP ha tomado la decisión de permitir que los estudiantes usen sus computadoras para seguir las charlas electrónicamente, en lugar de trabajar con su manual y usar sus laptops para tomar notas en las clases.

Para que esto funcione, se han establecido las siguientes reglas:

1. No se les permite a los estudiantes conectarse a internet o estar en contacto con el mundo exterior a través de sus computadoras.

2. No se les permite a los estudiantes grabar cualquier porción de las actividades de clase / práctica de campo (incluyendo las charlas).

3. Todas las laptops deben mantenerse en “silencio” para no per-turbar a los demás en la clase.

4. Los laptops no pueden utilizarse durante las pruebas cortas (quizzes) o mientras el examen se esté llevando a cabo.

5. Los laptops no pueden utilizarse durante la revisión de pares (Peer Review).

Adicionalmente, con el uso cada día más frecuente de teléfonos celu-lares con cámaras, se les prohíbe a los estudiantes usar estos aparatos para tomar fotos mientras estén en clase.

Muchas gracias,

Comité del CIP de NACE

Reconocimientos

El tiempo y la experiencia de muchos miembros de NACE International ha sido in-vertido en el desarrollo de este curso. Su dedicación y los esfuerzos son muy apre-ciados por los autores y por aquellos que han ayudado a hacer posible este trabajo.

El alcance, los resultados deseados del aprendizaje y los criterios de desempeño de este curso, han sido desarrollados por el Subcomité del Programa de Inspectores de Recubrimientos (CIP) de NACE bajo los auspicios del Comité Administrativo de Educación de NACE, en cooperación con el Comité Administrativo de Certificación de esta asociación.

En nombre de NACE, nos gustaría agradecer al subcomité del CIP por su trabajo. Sus esfuerzos fueron extraordinarios y su objetivo fue en el mejor interés del servi-cio público – para desarrollar y proporcionar un programa de formación muy ne-cesario para ayudar a mejorar los esfuerzos de control de la corrosión en toda la in-dustria. También queremos dar las gracias a sus empleadores por su generoso apo-yo en esta importante labor y el tiempo personal que los miembros dedicaron a este programa.

RED DE RECUBRIMIENTOS DE NACE (NCN)

NACE ha establecido la RED DE RECUBRIMIENTOS, un foro electrónico gratuito para el público, que facilita la comunicación entre los profesionales que trabajan en todas las facetas de la prevención y el control de la corrosión.

Si usted se inscribe en la RED DE RECUBRIMIENTOS de NACE, será parte de un foro de discusión abierta, a través del correo electrónico, sobre cualquier tema rela-cionado a la industria de recubrimientos. ¿Tiene alguna pregunta? ¡Sólo pregunte! ¿Tiene la respuesta? ¡Compártala! Las discusiones a veces involucran preguntas de una sola vez, pero en ocasiones habrá debates.

¿Qué necesita para inscribirse? Un correo electrónico. ¡Eso es todo! Entonces:

1. Para inscribirse, envíe un correo sin mensaje a:

[email protected]

2. Para cancelar su inscripción, envíe un correo sin mensaje a:

[email protected]

3. ¡Listo! Recibirá un correo de respuesta explicando cómo participar, ¡pero es tan fácil que ni necesitará ayuda!

Instrucciones para Completar la hoja de Matrícula/Respuesta del Examen ParSCORETM

1. Use un lápiz Número 2 (o de mina oscura).

2. Llene toda la siguiente información y los círculos correspondientes para cada catego-ría:

√ ID Number: # de ID del estudiante, NACE ID o ID temporal suministrada

√ PHONE: Su número telefónico. Los cuatro últimos dígitos de este número constituirán su contraseña para accede a sus notas en línea. (Por razones de seguridad, puede colocar cualquier otro número de cuatro dígitos en este espacio)

√ LAST NAME: Su apellido

√ FIRST NAME: Su primer nombre

√ M.I.: Inicial del segundo nombre

√ TEST FORM: Esta es la versión del examen que está tomando

√ SUBJ SCORE: Esta es la versión del examen que está tomando

√ NAME: _______________ (coloque su nombre completo)

√ SUBJECT: ____________ (coloque el tipo de examen que está tomando, ej., CIP Nivel 1)

√ DATE: _______________ (fecha del examen)

3. La siguiente sección de esta forma (1 a 200) es para las respuestas de su examen. Todas las respuestas DEBEN ser rellenadas en los círculos de la hoja

ParSCORETM. Las respuestas colocadas en el examen NO serán tomadas en cuenta.

Al cambiar una respuesta en la hoja ParSCORETM, asegúrese de borrar comple-tamente.

Rellene solo una respuesta por pregunta y no rellene más círculos que las pre-guntas del examen.

POLÍTICAS Y PROCEDIMIENTOS SOBRE LOS RESUL-

TADOS DE LOS EXÁMENES

Es la política de NACE no revelar las calificaciones vía telefónica, e-mail o fax. Los estu-diantes recibirán una carta con sus calificaciones, por correo normal o a través de un re-presentante de su compañía, en aproximadamente 6 a 8 semanas después de haber cul-minado el curso. Sin embargo, en la mayoría de los casos, entre 7 y 10 días hábiles después de la recepción de los exámenes en las Oficinas Principales de NACE, los estu-diantes pueden acceder a sus notas a través del portal de NACE.

Instrucciones para acceder a las calificaciones en línea:

Vaya a: www.nace.org

Escoja: Education Grades Access Scores Online

Encuentre su Número ID del Curso (Por ejemplo 07C44222 ó 42407002) en el menú de opciones.

Escriba su ID del Estudiante o ID Temporal del Estudiante (Por ejemplo 123456 ó 4240700217)*.

Escriba su Contraseña de 4 dígitos (los cuatro dígitos colocados en las últimas cuatro casillas del número telefónico de su hoja Scantron).

Haga click en Search

Use los espacios provistos abajo para documentar su información de acceso:

STUDENT ID__________________COURSE CODE_________________

PASSWORD (Only Four Digits) ___________________

*Note que el ID del Estudiante para los miembros de NACE será el mismo que el de su membrecía de NACE a menos que se le haya suministrado un ID Temporal en el curso. Para aquellos que se registran a través de las Oficinas Principales de NACE, el ID del Estudiante aparecerá en su hoja de confirmación del curso, lista de estudiantes que se le da a los instructores y/o en sus distintivos con sus nombres.

Para cursos In-House, de Licenciatarios y los organizados por las Secciones, un número ID Temporal le será asignado en el curso sólo para propósitos de acceder a sus calificaciones en línea..

Para los cursos In-House, esta información no puede ser suministrada hasta que se haya recibido el pago de la compañía que organiza el mismo.

La información referente al estatus actual del envío de la carta con las calificaciones está disponible en la página web al completar el curso. El procesamiento de los exámenes comenzará al llegar el material a las Oficinas Principales de NACE. Cuando se elaboran las cartas del curso, la columna de “Status” indicará “En Proceso”. Una vez que las car-tas han sido enviadas, el estado cambiará para indicar “Enviada” y la fecha de envío se colocará en la última columna. Los cursos se listan por orden de fecha. El estado de las cartas de calificaciones puede encontrarse en el siguiente link:

http://web.nace.org/Departments/Education/Grades/GradeStatus.aspx

Si no ha recibido su carta de calificaciones de 2 a 3 semanas después de la “Fecha de Envío” publicada (6 semanas para envíos internacionales) o si tiene problemas en acce-der a sus calificaciones en línea, puede contactarnos a través de

[email protected].

PROGRAMA DIARIO

DÍA UNO

Registro

Capítulo 1 Introducción

Capítulo 2 Corrosión Avanzada

Almuerzo (Comida)

Capítulo 3 Controles Ambientales

Capítulo 4 Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales

Capítulo 5 Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales - Laboratorio de Práctica

DÍA DOS

Capítulo 6 Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga

Capítulo 7 Waterjetting

Capítulo 8 Dinámica de la Relación Interpersonal en el Trabajo

Almuerzo (Comida)

Capítulo 9 Conciencia de la Seguridad

Capítulo 10 Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos

Capítulo 11 Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica

DÍA TRES

Capítulo 12 Recubrimientos Interiores y Especializados

Capítulo 13 Recubrimientos de Barrera Gruesa

Capítulo 14 Estándares y Recursos Avanzados

Almuerzo (Comida)

Capítulo 15 Recubriendo el Concreto e Inspección

Capítulo 16 Instrumentos de Prueba para el Concreto

Capítulo 17 Equipos de Inspección de Concreto – Laboratorio de Práctica

DÍA CUATRO

Capítulo 18 Recubrimientos para Tuberías y Juntas de Campo

Capítulo 19 Ensayos e Instrumentos Destructivos

Almuerzo (Comida)

Capítulo 20 Ensayos e Instrumentos Destructivos – Laboratorio de Práctica

Capítulo 21 Preparación de la Superficie, Pintado e Inspección de Sustratos Especiales

Capítulo 22 Operaciones de Recubrimientos para Mantenimiento

DÍA CINCO

Capítulo 23 Recubrimientos No Líquidos

Capítulo 24 Evaluaciones de Recubrimientos

Capítulo 25 Ensayos y Equipos de Evaluación Especializados

Almuerzo (Comida)

Capítulo 26 Tipos de Recubrimientos, Modos de Falla y Criterios de

Inspección

Capítulo 27 Revisión de Pares

´DÍA SEIS

Revisión del Curso

Exámenes

CIP Planillas para la Documentación de la Experiencia de Trabajo

Actualizada Diciembre 2006

CIP Peer Review

Procedimiento para la Evaluación de la Experiencia de Trabajo

1. Dos años de experiencia en trabajos relacionados con recubrimientos para poder tomar el

Peer Review. Las planillas (formas) de la experiencia de trabajo completadas deben ser recibidas en las Oficinas Principales de NACE al menos con dos meses de anticipación de la fecha del Peer Review, a fin de que puedan ser enviadas a un panel de revisión para su verificación y aprobación. Si está en sus planes tomar el Peer Review en el siguiente año, es en su beneficio completar y enviar estas planillas (formas) a las Oficinas Principales de NACE lo antes posible.

2. En este momento, no existe un tiempo de espera entre los niveles del CIP. Esto significa que:

a. Sin importar qué tanta o qué tan poca experiencia tenga en la industria de los recubrimientos, usted puede tomar los Niveles 1 y 2 del CIP sin periodo de espera entre ellos.

b. No tiene que completar las planillas (formas) de experiencia laboral para poder asistir a los Niveles 1 y 2 del CIP.

3. Es altamente recomendado tener treinta y seis (36) puntos relacionados con trabajos de campo antes de tomar el Peer Review y recibir la Certificación del CIP. El Peer Review se hará significativamente más difícil sin la experiencia de campo que amonta a los 36 puntos.

¿Cómo Funciona la Evaluación de la Experiencia de Trabajo?

Su documentación de experiencia laboral debe suministrar información de los puntos relacionados con la experiencia en trabajos de campo. Los puntos de experiencia de campo se calculan en la Forma 2.

Sólo la experiencia laboral en trabajos de campo relacionados con recubrimientos (definida como experiencia en trabajos de campo relacionados con recubrimientos donde estos están siendo aplicados o inspeccionados). Los puntos por experiencia se asignan como sigue cuando esta ha sido ininterrumpida:

Tipo de Experiencia en Trabajos Puntos Otorgados por Mes

Relacionados con Recubrimientos de Experiencia Ininterrumpida

Inspección de Recubrimientos 2,0 Otra Experiencia en Campo 1,5 Experiencia Fuera del Campo 1,0



Los puntos no son otorgados para la experiencia relacionada con recubrimientos fuera del campo. Las siguientes listas, a pesar de que no son definitivas ni exhaustivas, indican los

tipos de experiencias que serían o no consideradas como experiencia laboral en trabajos

de campo relacionados con recubrimientos.

Aceptado No Aceptado

• Inspector de Recubrimientos • Técnico de laboratorio sin responsabilidades en campo

• Capataz de Cuadrilla de Pintura • Elaboración de especificaciones sin responsabilidades en campo

• Pintor de Mantenimiento Industrial • Ventas de recubrimientos protectores sin responsabilidades en campo

• Operador de limpieza abrasiva

• Ventas de recubrimientos protectores con experiencia en campo

• Gerente en sitio de las operaciones de recubrimientos

CÁLCULO DE EXPERIENCIA INTERRUMPIDA

Cuando la experiencia en trabajos relacionados con recubrimientos ha sido interrumpida por dos años o más, los puntos otorgados por la experiencia laboral previo a la interrupción son reducidos según se indica a continuación:

Duración de la Interrupción Factor para Reducción de Puntos

en la Continuidad de los Otorgados por Trabajos Relacionados

Trabajos Relacionados con Pinturas con Pinturas Previos a la Interrupción

Hasta 2 años Sin factor de reducción 2 a 3 años 80% 3 a 4 años 70% 4 a 5 años 60% 5 años o más 50%

Por ejemplo: Un aspirante trabajó por 24 meses como pintor de recubrimientos industriales, luego trabajó en algo no relacionado con recubrimientos protectores por 2 años, y más recientemente trabajó 12 meses como inspector de recubrimientos. Los puntos totales otorgados por trabajos relacionados con pinturas se calculan como se muestra:



24 meses x 1,5 puntos por mes x 80% = 28,8 puntos por trabajos como pintor

12 meses x 2,0 puntos por mes x 100% = 24,0 puntos por trabajos de inspección

Total Puntos Otorgados = 52,8

Cómo llenar las planillas (formas)

El no seguir estas instrucciones puede retrasar enormemente su proceso de aplicación. NACE no puede hacerse responsable, y no acepta responsabilidad alguna por la demora causada por información incompleta, imprecisa o ilegible.

1. Lea cuidadosamente estas instrucciones y observe las planillas de muestra antes de proceder.

2. Lea y firme las páginas de la Afirmación y la Declaración. Estas deben ser incluidas con las planillas de la experiencia de trabajo para que sean consideradas.

3. La Forma 1: Resumen de la Experiencia en Trabajos Relacionados con

Recubrimientos Protectores, es un resumen, tal como su título lo indica. Complétela, fírmela y coloque la fecha.

4. La Forma 2: Documentación de Trabajos Individuales: Llene completamente una copia de la Forma 2 para cada trabajo que aparece en la hoja de resumen (Forma 1). Haga tantas copias como necesite de la Forma 2 ya que tiene que documentar los 36 puntos de experiencia laboral que necesita para asistir al Peer Review. Escriba de forma clara y legible o llene la información a máquina. Asegúrese de incluir una breve descripción de sus responsabilidades relacionadas a los recubrimientos para cada trabajo al final de cada forma. Escriba sólo en una cara de cada página. Firme y coloque la fecha en cada página.

Notas:

Debe ofrecer información completa. Si es auto empleado, ofrezca nombres y direcciones de

individuos específicos en los clientes principales que puedan verificar su experiencia.

Para el propósito de estas planillas, trabajo se define como una posición en la que ha estado

empleado regularmente por un periodo de tiempo. Para aquellos que trabajan para una

compañía que ofrece servicios a sus clientes, sólo tiene que nombrar la compañía para quien

trabaja, no los clientes individuales.

5. Haga una copia de las formas completadas y manténgala en sus registros.

6. Envíe las planillas, completadas, firmadas y fechadas a:

NACE International – Education Div. Teléfono: 281/228-6244 Attention: Carol Steele Fax: 281/228-6344 1440 South Creek Drive E-Mail: [email protected] Houston, TX 77084-4906 USA

Nota: Se aceptan aquellos documentos enviados vía fax o escaneados y enviados por correo electrónico que estén

firmados. No tiene que enviar las instrucciones o las copias de muestra; sólo las planillas completadas.



7. Si requiere ayuda, contacte a NACE en la dirección y teléfono arriba indicados.

Sus planillas deben ser recibidas en las Oficinas Principales de NACE no menos de 60

días de la primera fecha en que se celebrará el Peer Review al que desea asistir, para

permitir cierto tiempo para que el proceso de verificación y aprobación sea

completado.



EJEMPLO

EEJJEEMMPPLLOO Forma 1: Resumen de la Experiencia en Trabajos Relacionados con Recubrimientos Protectores

Información del Aspirante:

Nombre: Rubén Acevedo Teléfono: 409/111-4321

Compañía: ZZZ Coating Inspection Inc. Fax: 409/111-1234

Dirección: 987 Gage Avenue

________________________________

Ciudad: Millspec Estado/Provincia: TX

Código Postal: 77987 País: USA

Por favor resuma abajo la información de cada copia de la Forma 2, Documentación Individual de Trabajo. Indique su experiencia

empezando con la más reciente, seguida por la experiencia menos reciente.

Desde

Mes/Año

Hasta

Mes/Año

Número de meses en

este trabajo

Puntos por

este trabajo Posición

Nombre de la

Compañía

1/92 1/95 36 72 Inspector de recub. ZZZ Inspection Inc.

12/89 12/91 24 36 Pintor AAA Painters

12/87 12/89 24 36 Ayudante AAA Painters

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

PUNTOS TOTALES: 144

Declaración Jurada del Aspirante: Entiendo que si conscientemente suministro información falsa relacionada con mi reconocimiento en

este programa será motivo para procedimientos disciplinarios en mi contra.

Firma: Fecha:



EJEMPLO

EEJJEEMMPPLLOO Forma 2: Documentación de Trabajos Individuales

Use de estas formas para cada trabajo; es decir, cada periodo de experiencia laboral que usted desee documentar. Note que para esta

forma, trabajo se define como una posición en la que ha estado empleado regularmente por un periodo de tiempo. Haga y use tantas

copias de esta forma como sea necesario. Por favor suministre toda la información solicitada. Por favor suministre toda la información

solicitada.

INFORMACIÓN DEL TRABAJO:

Título: Pintor

AAA Painters

Desde: Mes 1 Año 92

Hasta: Mes 1 Año 95 (presente)

¿A quién puede contactar NACE para verificar esto?

Nombre: Alfredo Bustamante

Compañía: AAA Painters

Dirección: 123 Coating St.

Ciudad: Paintersville

Estado/Provincia: TX Código Postal: 77123

País: USA

Teléfono: 409/123-4567

Fax: 409/123-7654

CÁLCULOS DE PUNTAJE DE LA

EXPERIENCIA LABORAL:

a. Número de meses en este trabajo:

b. Puntos por Experiencia (maque uno):

Campo, inspección de pintura (2 puntos)

Campo, no inspección (1,5 puntos)

Experiencia fuera del campo (1,0 puntos)

Escriba los puntos aquí:

c. Puntos por este trabajo:

Multiplique a. (número de meses)

por b. (puntos por experiencia).

Escriba el resultado en este cuadro:

Describa en detalle cuáles son / fueron sus tareas específicas relacionadas con recubrimientos durante este trabajo.

NOTA: No escriba en la parte de atrás de esta forma, agregue hojas adicionales si es necesario, escribiendo sólo en

una cara de la hoja.

LISTE SUS RESPONSABILIDADES DE TRABAJO RELACIONADAS CON LOS RECUBRIMIENTOS EN ESTA

ÁREA

Experiencia con equipos de aplicación convencional y airless. Responsable de asegurar que el equipo esté

instalado correctamente y limpio al final del día.

Responsable de aplicar los recubrimientos correctamente según las direcciones de mi supervisor. Tomar

lecturas de espesor húmedo según instrucciones.

Trabajé principalmente en estructuras cosa afuera durante este periodo, pero también en algunos proyectos

en refinerías.

Declaración Jurada del Aspirante: Entiendo que si conscientemente suministro información falsa relacionada con mi

reconocimiento en este programa será motivo para procedimientos disciplinarios en mi contra.

Firma: Fecha:

24

1,5

36



Forma 1: Resumen de la Experiencia en Trabajos Relacionados con Recubrimientos Protectores

Instrucciones: Haga y use tantas copias de esta planilla como sea necesario. Por favor suministre toda la información requerida. Las planillas deben llenarse legiblemente en letra de imprenta en tinta negra o a máquina de escribir. La información ilegible puede demorar el proceso de aplicación. Si requiere ayuda con esta planilla, contacte la División de Educación de NACE International en las Oficinas Principales. Información del Aspirante:

Nombre: Teléfono:

Compañía: Fax:

Dirección:

Ciudad: Estado/Provincia:

Código Postal: País:

Por favor resuma abajo la información de cada copia de la Forma 2, Documentación Individual de Trabajo. Indique su experiencia empezando con la más reciente, seguida por la experiencia menos reciente.

Desde Mes/Año

Hasta Mes/Año

Número de meses en este trabajo

Puntos por este trabajo

Posición Nombre de la

Compañía

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

/ /

TOTAL POINTS:

Declaración Jurada del Aspirante: Entiendo que si conscientemente suministro información falsa relacionada con mi

reconocimiento en este programa será motivo para procedimientos disciplinarios en mi contra.

Firma: Fecha:



Forma 2: Documentación de Trabajos Individuales Use de estas formas para cada trabajo; es decir, cada periodo de experiencia laboral que usted desee documentar. Note que para esta forma, trabajo se define como una posición en la que ha estado empleado regularmente por un periodo de tiempo. Haga y use tantas copias de esta forma como sea necesario. Por favor suministre toda la información solicitada. Por favor suministre toda la información solicitada.

INFORMACIÓN DEL TRABAJO:

Título:

______ _______

Desde: Mes Año _______

Hasta: Mes Año _______

¿A quién puede contactar NACE para verificar esto?

Nombre: _______ ________

Compañía: _______________

Dirección: . _______

Ciudad: _______

Estado/Provincia: ________________________

Código Postal: _____________

País:

Teléfono: _______

Fax: _______

CÁLCULO DE PUNTAJE DE LA EXPERIENCIA

LABORAL:

a. Número de meses en este trabajo:

b. Puntos por Experiencia (maque uno):

Campo, inspección de pintura (2 puntos)

Campo, no inspección (1,5 puntos)

Experiencia fuera del campo (1,0 puntos)

Escriba los puntos aquí:

c. Puntos por este trabajo:

Multiplique a. (número de meses)

por b. (puntos por experiencia).

Escriba el resultado en este cuadro:

DESCRIBA BREVEMENTE cuáles son / fueron sus tareas específicas relacionadas con recubrimientos

durante este trabajo. NOTA: No escriba en la parte de atrás de esta forma, agregue hojas adicionales si

es necesario, escribiendo sólo en una cara de la hoja.

Declaración Jurada del Aspirante: Entiendo que si conscientemente suministro información falsa relacionada con mi reconocimiento en este programa será motivo para procedimientos disciplinarios en mi contra. Firma: Fecha:

CIP Formas para la Documentación de la Experiencia de Trabajo Actualizada marzo 2010

NOMBRE EN LETRA DE IMPRENTA: Yo afirmo que:

1. Comprendo que soy el único responsable del aseguramiento de que toda la documentación pertinente a mi experiencia laboral sea entregada, en buen estado y personalmente en las oficinas principales de NACE en un lapso no menor a los 60 días previo al primer día de la Revisión de Pares que deseo asistir, y el no hacerlo podría resultar en la imposibilidad de tomar dicho examen.

2. Comprendo que si suministro conscientemente, u ocasiono que se suministre, cualquier información falsa en relación a mi reconocimiento bajo el Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International, esto será causal para que se tomen acciones en contra de mi posición en dicho programa.

3. Es responsabilidad del individuo de completar el proceso de renovación, y de notificar a NACE International sobre cambios en su dirección. Cada nivel completado satisfactoriamente expirará en la fecha que aparece en la tarjeta emitida (o a los tres años de haberlo culminado). El hecho de que no se reciban avisos de NACE al respecto, no exime de responsabilidad al individuo de contactar a NACE para completar el proceso de renovación.

4. Con respecto al examen de Revisión de Pares (Peer Review):

a. Comprendo que el aprobar la Revisión de Pares es significativamente más difícil que el aprobar cualquiera de las

sesiones de adiestramiento, y que el completar satisfactoriamente dichas sesiones de adiestramiento no garantiza la aprobación de la Revisión de Pares. También comprendo que, en caso de no aprobar la Revisión de Pares, debo esperar no menos de una semana antes de realizar un segundo intento.

b. Comprendo que, en caso de reprobar la Revisión de Pares dos veces, debo esperar no menos de seis meses

antes de realizar un tercer intento, y que cualquier persona que repruebe el segundo, o los intentos subsiguientes, debe esperar un mínimo de seis meses entre intentos adicionales.

5. Comprendo que las categorías dentro del Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International son

las siguientes:

Mayor Nivel Alcanzado Satisfactoriamente Nombre de la Categoría

CIP Nivel 1 Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado

1

CIP Nivel 2 (debe tener el Nivel 1 del CIP) Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado

2

CIP Nivel 2 – Énfasis en Marino (debe tener el Nivel 1 del CIP o una documentación aprobada en los archivos)

Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado en Marina

3

CIP Niveles 1, 2 (estándar o marino) y Revisión de Pares

Inspector de Recubrimientos Certificado por NACE – Nivel 3

1El Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado está calificado para llevar a cabo una inspección de recubrimientos básica en estructuras de

acero, usando técnicas y equipos no destructivos bajo la supervisión de un Inspector de Recubrimientos Certificado por NACE – Nivel 3. La persona certificada en este nivel tiene conocimientos básicos de los recubrimientos y de las técnicas de preparación de la superficie y aplicación sobre superficies de acero. 2El Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado está calificado para realizar una inspección de recubrimientos avanzada usando equipos y

técnicas tanto no destructivas como destructivas. La persona certificada en este nivel tiene suficientes conocimientos acerca de recubrimientos y técnicas especializadas de preparación de la superficie y aplicación utilizadas sobre una gran variedad de sustratos. Él/Ella también posee amplios conocimientos en la elaboración de reportes avanzados, evaluación de condiciones, análisis de falla y operaciones de renovación. 3El Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado en Marina está calificado según se describe en el párrafo anterior, al igual que posee las

habilidades y conocimientos requeridos para tratar de manera correcta los requerimientos de inspección del Estándar de Desempeño para Recubrimientos Protectores de la Organización Marítima Internacional (PSPC).

6. NACE tiene una política firme con respecto al uso de sus logotipos, títulos y números de certificación. El número y título de certificación pueden ser usados únicamente por individuos que son Inspectores de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificados, Inspectores de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificados o Inspectores de


Recubrimientos Certificados por NACE – Nivel 3, y no pueden ser usados por ningún otro individuo. Todos los tarjetahabientes activos del CIP tienen permiso para usar el término Inspector de Recubrimientos NACE Nivel

1 – Certificado, Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado o Inspector de Recubrimientos

Certificado por NACE – Nivel 3 (dependiendo del nivel de certificación alcanzado), así como su número de certificación en sus tarjetas profesionales de presentación. Este ejemplo muestra cómo esta información puede

ser usada por un individuo que ha alcanzado el estatus de Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 –

Certificado:

Juan Pérez Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado, Nº 9650

Inspecciones ACE, Inc., Knoxville, TN

Los individuos que han alcanzado cualquier nivel de certificación y que son miembros vigentes de NACE International pueden mostrar el Logotipo de NACE para el propósito de identificarse como un individuo que ha alcanzado una certificación de NACE. Entiendo que la violación de estas reglas resultará en acciones en contra de mi posición en el programa, bajo las bases de violación de la Declaración del Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International.

7. Yo (re)afirmo la Declaración del Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International y acepto cumplir con sus cláusulas mientras mantenga cualquier nivel de certificación bajo este programa

Firma: Fecha:

DECLARACIÓN: Los requisitos para obtener un reconocimiento o certificación bajo el Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International incluyen el firmar la siguiente Declaración. Para mantener su certificación como un Inspector de Recubrimientos de NACE International, usted deberá, de manera continua, cumplir cabalmente con el Código de Conducta Profesional del Inspector de Recubrimientos de NACE International y con los parámetros contenidos en esta Declaración. El no cumplir con el Código de Conducta Profesional y/o con esta Declaración será considerado razón suficiente para una reprimenda, suspensión, revocación o negación de la certificación inicial o la re-certificación, lo cual será determinado a discreción exclusiva de NACE.

Yo, el abajo firmante, reconozco y acepto que: 1. Una adecuada inspección de recubrimientos puede resultar crucial para la seguridad y el bienestar del público en

general y de instalaciones industriales. 2. La inspección de recubrimientos es obligatoria para maximizar la conservación de nuestros recursos materiales y para

reducir las pérdidas económicas. 3. El campo completo de los recubrimientos abarca diversas habilidades y disciplinas, y un nivel de competencia técnica

que a menudo deben ser tomados en consideración. 4. Mediante asociaciones continuas y cooperación con otros en el campo de los recubrimientos, se pueden obtener las

soluciones más económicas y seguras para muchos tipos de problemas con estos materiales. 5. La calidad del trabajo y la conducta personal de cada inspector de recubrimientos se refleja en toda la profesión de

inspección de pinturas.

Por lo tanto, por medio de la presente me comprometo a: 1. Otorgar primera consideración a la seguridad y al bienestar público durante mis labores de inspección de

recubrimientos. 2. Aplicarme, con diligencia y responsabilidad, a mis labores de inspección de recubrimientos. 3. Ejercer mi trabajo con equidad, honestidad, integridad y cortesía, siempre conciente del mejor interés del público, mi

empleador y mis compañeros de trabajo. 4. No presentarme como un experto o hacer recomendaciones acerca de trabajos relacionados con recubrimientos si no

estoy calificado por mis conocimientos y experiencia. 5. Evitar y desalentar comentarios falsos, sensacionales, exagerados o injustificables acerca de mi trabajo. 6. Tratar como confidencial mis conocimientos sobre aspectos de negocios o procesos técnicos de mis clientes,

empleadores o consumidores. 7. Informar a mis clientes o empleadores acerca de cualquier afiliación, interés o relaciones que pudieran influenciar mis


decisiones. 8. No aceptar gratificaciones monetarias de ningún tipo, ni cualquier otra gratificación cuyo valor pudiera levantar dudas

relacionadas con mis actividades de inspección, decisiones o reportes. 9. Ser justo, razonable y objetivo en mi trabajo, evitando ser influenciado por personalidades u otras consideraciones

individuales. 10. Cumplir a cabalidad con los requerimientos de reportes establecidos en las especificaciones, de manera precisa y

honesta, para cualquier trabajo que esté bajo mi responsabilidad inspeccionar. 11. Encargarme de obtener de mis superiores el alcance de mi autoridad en el trabajo y mantenerme dentro de los

parámetros establecidos. 12. Asegurar, hasta donde alcancen mis habilidades, que todos los términos, el lenguaje y los requerimientos de la

especificación de recubrimientos sean entendidos y acordados por todas las partes involucradas. 13. Esforzarme para obtener los mejores resultados posibles bajo las condiciones dadas y dentro de las especificaciones

de recubrimientos. Por medio de la presente me comprometo a cumplir y obrar de acuerdo con el Código de Conducta Profesional del Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International y los parámetros contenidos en esta Declaración como un aspirante bajo este programa, y mientras sea un participante del Programa de Inspectores de Recubrimientos de NACE International. Comprendo que el no cumplir con el Código de Conducta Profesional y/o esta Declaración será considerado razón suficiente para una reprimenda, suspensión, revocación o negación de la certificación inicial o la re-certificación, lo cual será determinado a discreción exclusiva de NACE. Firma: Fecha: Nombre en Letra de Imprenta:

Programa de Inspector de Recubrimientos Nivel 2

Contenido

Capítulo 1: Introducción

NACE Programa Internacional de Inspectores de Recubrimientos.................................. 1

Introducción...................................................................................................................... 2

Economía─Valor de la Inspección................................................................................... 2

Descripción del Curso....................................................................................................... 2

Política de NACE: Uso del Logo, Número de Certificación y Título.............................. 5

CIP Actualización y Renovación...................................................................................... 6

Código de Conducta y Atestación del CIP de NACE....................................................... 7

Políticas de Clase.............................................................................................................. 7

Exámenes.............................................................................................................. 7

Examen Escrito..................................................................................................... 7

Examen Práctico............................................................................................................... 7

Recursos Adicionales........................................................................................................ 8

Red de Corrosión de NACE.................................................................................. 8

Comités Técnicos.................................................................................................. 8

Estándares y Reportes........................................................................................... 9

Presentaciones................................................................................................................... 9

Ejercicio de Formación de Equipos.................................................................................. 9

Aclaratoria........................................................................................................................ 11

Capítulo 2: Corrosión Avanzada

Introducción...................................................................................................................... 2

Resumen de Corrosión...................................................................................................... 2

Definición......................................................................................................................... 3

Corrosión Como un Proceso Electroquímico................................................................... 5

La Celda de Corrosión...................................................................................................... 5

Ánodo.................................................................................................................... 6

Cátodo................................................................................................................... 6

Ruta de Retorno (Pasaje Metálico)....................................................................... 6

Electrolito.............................................................................................................. 7

Resumen................................................................................................................ 7

Factores de Velocidad de Corrosión................................................................................. 7

Tipos de Corrosión............................................................................................................ 9

Corrosión Generalizada......................................................................................... 9

Corrosión Localizada............................................................................................ 9

Corrosión por Picaduras........................................................................................ 11

Corrosión en Cavidades.................................................................................. 12

Significado de la Corrosión................................................................................... 13

Corrosión Galvánica............................................................................................. 13

Inspección de Recubrimientos e Introducción a la Protección Catódica.......................... 14

Definición de Protección Catódica....................................................................... 15

Cómo Funciona la Protección Catódica................................................................ 16

Sistemas de Protección Catódica.......................................................................... 17

Sistemas Galvánicos....................................................................................... 17

Sistema de Corriente Impresa............................................................................... 18

Ánodos para un Sistema de Corriente Impresa............................................... 19

Fuentes de Poder para Corriente Impresa....................................................... 19

Factores para los Sistemas de Protección Catódica........................................ 21

Resistencia y Atenuación.......................................................................... 21

Desprendimiento Catódico........................................................................ 22

Otras Fuentes de Información........................................................................................... 22

Capítulo 3: Controles Ambientales

Introducción...................................................................................................................... 1

Contenciones Ambientales............................................................................................... 3

Estándares y Guías................................................................................................ 3

Renovación del Aire (Cambios del Aire).............................................................. 4

Corrosión y Velocidad de Corrosión.................................................................... 4

Humedad y Saturación...................................................................................................... 6

Efectos de la Humedad en la Velocidad de Corrosión..................................................... 8

Consideraciones de Inspección de la Deshumidificación..................................... 8

Uso del Calor para Aumentar la Temperatura de la Superficie............................ 9

Tipo s de Equipo............................................................................................................... 10

Refrigeración......................................................................................................... 10

Desecantes............................................................................................................. 11

Beneficios de la Deshumidificación para el Contratista de Recubrimientos.................... 13

Consideraciones de Inspección......................................................................................... 14

Consecuencia de Interrupción............................................................................... 14

Deshumidificación Durante el Curado Posterior a la Aplicación......................... 14

Lista de verificación del Inspector.................................................................................... 15

Capítulo 4: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales

Introducción...................................................................................................................... 1

Higrómetro Electrónico Digital........................................................................................ 2

Higrómetros Manuales.......................................................................................... 2

Uso Adecuado................................................................................................. 2

Calibración...................................................................................................... 4

Parámetros de Operación................................................................................ 4

Registrador Independiente de Datos..................................................................... 5

Uso Adecuado........................................................................................... 5

Calibración................................................................................................ 6

Parámetros de Operación.......................................................................... 6

Registrador Independiente de Datos de un Horno................................................ 7

Uso Adecuado........................................................................................... 7

Calibración................................................................................................ 8


Monitor de la Velocidad del Viento o Anemómetro........................................................ 8

Uso Adecuado................................................................................................. 8

Calibración...................................................................................................... 9


Registrador Independiente de Datos..................................................................... 9

Uso Adecuado................................................................................................. 10

Calibración...................................................................................................... 10


Métodos Avanzados de Colección de Data...................................................................... 11

Conectividad del Equipo....................................................................................... 11

Sistemas de Software............................................................................................ 12

Capítulo 5: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de

Práctica

Capítulo 6: Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga

Introducción...................................................................................................................... 2

Equipo de Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga...................................................... 2

Cabina de Granallado Estacionaria....................................................................... 2

Sistemas Portátiles y a Control Remoto........................................................................... 8

Elementos y Componentes Básicos del Sistema................................................... 8

Rueda de Granallado o Turbina.......................................................................... 9

Ajuste de la Rueda Para un Adecuado Patrón de Granallado......................... 10

El Amperímetro Como una Guía de Rendimiento................................................ 11

Efectos de Partes Desgastadas sobre el Patrón de Anclaje................................... 11

Principios Básicos de Operación.......................................................................... 12

Estándares......................................................................................................................... 15

Abrasivos.......................................................................................................................... 16

Selección del Abrasivo.......................................................................................... 17

Reabastecimiento del Abrasivo............................................................................ 19

Contaminación del Abrasivo................................................................................ 20

Procedimiento de Inspección................................................................................ 20

Pre-Limpieza................................................................................................... 20

Pruebas Adicionales........................................................................................ 20

Consideraciones Especiales.............................................................................................. 21

Consideraciones de la Inspección..................................................................................... 21

Capítulo 7: Chorro de Agua (Waterjetting)

Introducción...................................................................................................................... 1

Estándares......................................................................................................................... 2

Definiciones de la Preparación Visual de la Superficie........................................ 3

Definiciones de Superficies con Oxidación Instantánea (―Flash Rust‖)............... 5

Descripción de Definiciones de Limpieza Superficial No Visible (NV).............. 5

Equipo y Sistemas de Chorro de Agua............................................................................. 6

Tipos de Equipo.................................................................................................... 8

Chorro de Agua de Control Robótico............................................................. 8

Como Funciona..................................................................................................... 9

Operaciones de Waterjetting............................................................................................. 11

Consideraciones de la Técnica del Operador.................................................................... 13

Boquillas/Puntas.................................................................................................... 13

Eficiencia de la Operación.................................................................................... 14

Colocarse a Distancia............................................................................................ 15

Seguridad.............................................................................................................. 15

Consideraciones Especiales.............................................................................................. 18

Consideraciones de la Inspección..................................................................................... 19

Lista de Verificación al Inspeccionar............................................................................... 19

Capítulo 8: Dinámica de la Relación Interpersonal en el Trabajo

Explicación del Sistema de Perfil de Personalidad........................................................... 1

Función del Facilitador......................................................................................... 2

Función del Participante....................................................................................... 2

Aspectos Básicos de la Conducta: Ventana de Johari...................................................... 2

Principios de Motivación.................................................................................................. 4

Iniciando el Sistema de Perfil de Personalidad................................................................. 5

Introducción al Sistema de Perfil de Personalidad................................................ 5

Definiendo Nuestros Estilos Personales DISC................................................................. 8

Tendencias del Comportamiento D...................................................................... 9

Tendencias del Estilo I.......................................................................................... 10

Tendencias del Estilo S......................................................................................... 11

Tendencias del Estilo C......................................................................................... 13

Resumen................................................................................................................ 15

Capítulo 9: Conciencia de la Seguridad

Introducción...................................................................................................................... 1

Seguridad Durante el Metalizado (Termorociado)........................................................... 3

Vapores y Polvos.................................................................................................. 4

Seguridad Durante la Atomización Electrostática............................................................ 6

Seguridad Durante el Galvanizado en Caliente................................................................ 7

Recubrimientos de Poliéster............................................................................................. 8

Isocianatos............................................................................................................. 10

Capítulo 10: Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos

Introducción...................................................................................................................... 2

Magnificadores................................................................................................................. 2

Microscopio Óptico.......................................................................................................... 3

Uso Adecuado....................................................................................................... 4

Calibración............................................................................................................ 4

Parámetros de Operación...................................................................................... 4

Microscopio Estéreo......................................................................................................... 4

Uso Adecuado....................................................................................................... 5

Calibración............................................................................................................ 5


Microscopio Digital.......................................................................................................... 6

Uso Adecuado....................................................................................................... 7

Calibración............................................................................................................ 8


Medidor de pH.................................................................................................................. 8

Medidor de pH de Mesón................................................................................................. 8

Uso Adecuado....................................................................................................... 8

Calibración............................................................................................................ 9


Medidores de pH Manuales.............................................................................................. 11

Uso Adecuado....................................................................................................... 11

Calibración............................................................................................................ 12


Detección de Humedad – Indicadores y Pruebas.............................................................. 13

Indicadores de Humedad para Madera, ―Plaster‖1 y Concreto (Hormigón)......... 13

Uso Adecuado....................................................................................................... 15

Calibración............................................................................................................ 15


Medidor de Corriente Eddy.............................................................................................. 16

Uso Adecuado....................................................................................................... 17

Calibración............................................................................................................ 18


Métodos Avanzados de Recolección de Data................................................................... 20

Conectividad del Equipo....................................................................................... 20

Softwares............................................................................................................... 20

1 El término ―plaster‖ se refiere a la mezcla de arena lavada, cemento, a veces cal y otros componentes, que

se utiliza para emparejar y alisar una superficie de concreto (hormigón), mejorando la calidad del acabado

final en muchas obras civiles. Este término se conoce de diferentes formas en varios países de Latinoamé-

rica, por ejemplo: Ven.: friso; Col. y Chi.: stucco; Méx.: repellado o aplanado con yeso; Arg.: revoque fino;

Per.: tarrajeo; Ecu.: enlucido.

Medidores de Espesor por Ultrasonido............................................................................. 21

Calibración y Frecuencia...................................................................................... 22


Exactitud y Precisión............................................................................................ 22

Repetitividad......................................................................................................... 23

Cuándo Debe Verificar las Lecturas..................................................................... 23

Errores Comunes y sus Causas............................................................................. 23

Causados por el Operador..................................................................................... 23

Causados por el Equipo................................................................................... 23

Capítulo 11: Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de

Práctica

Capítulo 12: Recubrimientos Interiores y Especializados

Introducción...................................................................................................................... 1

Recubrimientos Interiores................................................................................................. 2

Tipos de Recubrimientos Interiores Líquidos....................................................... 3

Plásticos Reforzados....................................................................................... 3

Convencional.................................................................................................. 4

Estándares y Especificaciones de Recubrimientos Interiores............................... 5

Preparación de la Superficie, Aplicación e Inspección......................................... 5

Recubrimientos Interiores de Curado con Calor................................................... 6

Recubrimientos Especializados........................................................................................ 6

Pinturas Antifouling.............................................................................................. 7

Normas Locales e Internacionales.................................................................. 7

Tipos................................................................................................................ 8

Ablativo..................................................................................................... 9

Auto Puliente............................................................................................. 9

―Foul Release‖.......................................................................................... 10

Consideraciones para la Inspección................................................................ 10

Tiempos de Repintado.............................................................................. 11

Repintado de un AF Existente.................................................................. 11

Recubrimientos Protectores Contra el Fuego (―Fireproofing‖)............................ 12

Clasificación.................................................................................................... 13

Pruebas de Aprobación y Autoridades............................................................ 13

Tipos................................................................................................................ 14

Base Cemento........................................................................................... 14

Intumescentes............................................................................................ 14

Consideraciones de Inspección....................................................................... 15

Recubrimientos Fluoropolímeros.......................................................................... 15


Recubrimientos Especiales Adicionales............................................................... 15

Tipos................................................................................................................ 16

Polímeros Termoestables.......................................................................... 16

Cintas........................................................................................................ 16

Petrolato.................................................................................................... 16

Recubrimientos para Inmersión................................................................ 16


Recubrimientos en Polvo.................................................................................................. 17

Usos de los Recubrimientos de Polvo.................................................................. 17

Contenido de los Recubrimiento en Polvo............................................................ 17

Curado de los Recubrimientos en Polvo............................................................... 17

Tipos Genéricos de Recubrimiento en Polvo........................................................ 18

Temperaturas de Aplicación del Polvo................................................................. 19

Pre-Calentamiento................................................................................................ 19

Métodos de Aplicación......................................................................................... 19

Atomización Electrostática....................................................................... 19

Camas Fluidizadas.................................................................................... 20

Atomizado con Llama (Flame Spray)....................................................... 20

Recubrimiento por Rotación (Roto-Lining).............................................. 20

Consideraciones de Inspección............................................................................. 21

Lista de Verificación del Inspector....................................................................... 22

Equipos Especiales de Aplicación.................................................................................... 22

Introducción.......................................................................................................... 22

Sistemas Multi-Componentes de Atomización............................................... 22

Tipos de Equipo.............................................................................................. 23

Sistemas de Aplicación en Caliente................................................................ 24

Ventajas y Desventajas............................................................................. 25

Consideraciones de Inspección................................................................. 25

Atomización Electrostática................................................................................... 26

Consideraciones de Inspección................................................................. 26

Aplicación Centrífuga para Interiores de Tuberías............................................... 27


Capítulo 13: Recubrimientos Interiores de Barrera Gruesa

Introducción...................................................................................................................... 1

Materiales Poliméricos Laminados................................................................................... 2

Consideraciones de Inspección............................................................................. 2

Recubrimientos Interiores Laminados de Goma (Hule)................................................... 3

El Curado de las Gomas........................................................................................ 4

Goma (Hule) Natural............................................................................................ 6

Goma Suave.................................................................................................... 6

Goma Semi-Dura............................................................................................ 7

Gomas Duras................................................................................................... 8

Gomas Sintéticas............................................................................................................... 8

Goma de Butilo..................................................................................................... 8

Goma de Clorobutilo............................................................................................. 8

Goma de Neopreno............................................................................................... 9

Goma de Nitrilo.................................................................................................... 9

Hypalon................................................................................................................. 9

Proceso de Aplicación de las Gomas................................................................................ 9

Preparación de la Superficie................................................................................. 10

Instalación del Recubrimiento – En Planta............................................... 10

Instalación y Curado de Recubrimientos Interiores – En Campo............. 11

Criterios de Inspección.......................................................................................... 12

Reparaciones......................................................................................................... 13

Fallas..................................................................................................................... 13

Otros Recubrimientos Interiores Laminados.................................................................... 14

Poliéteres Clorados............................................................................................... 14

Polietilenos............................................................................................................ 14

Capítulo 14: Estándares y Recursos Avanzados

Introducción...................................................................................................................... 1

Como Interpretar e Implementar un Estándar Adecuadamente........................................ 4

Estándares de NACE International................................................................................... 5

Métodos de Ensayo de NACE (TMs)................................................................... 6

Requerimientos de Materiales (MRs)................................................................... 6

Capítulo 15: Recubriendo el Concreto e Inspección

Introducción...................................................................................................................... 1

Cómo se Hace el Concreto................................................................................................ 3

Proceso de Curado del Concreto....................................................................................... 3

Tiempos de Curado del Concreto.......................................................................... 4

Superficies de Concreto.................................................................................................... 4

Concreto Vaciado.................................................................................................. 5

Estándares y Directrices de la Industria............................................................................ 10

ASTM.................................................................................................................... 10

ICRI (Instituto Internacional de Reparación de Concreto) Directrices Técni-

cas.....................................................................................................................

11

Preparación de Superficies de Concreto/Cemento Introducción...................................... 11

Inspección de la Superficie................................................................................... 12

Preparación de Superficie de Concreto Preformado............................................. 13

Limpieza Previa.............................................................................................. 13

Preparación de la Superficie........................................................................... 13

Limpieza Abrasiva.................................................................................... 13

Limpieza con Herramientas Manuales o de Poder.................................... 14

Lavado con Agua a Alta Presión............................................................... 15

Decapado con Ácido (ASTM D 4260)..................................................... 15

Alisado de Superficies de Concreto y Relleno de Orificios............................ 16

Ensayos............................................................................................................................. 25

Otras Pruebas de Humedad en Concreto......................................................... 25

Procedimiento de Ensayo para el Método de la Lámina de Plástico........ 25

Método de Ensayo del Cloruro de Calcio —ASTM F 1869..................... 26

Ensayos Electrónicos................................................................................ 27

Sistema para Medir Humedad del Concreto....................................... 27

Sistema para Medir la Humedad del Concreto................................... 27

Perfil de la Superficie.......................................................................... 28

Espesor de Película........................................................................................................... 30

Pintado del Concreto para Mantenimiento....................................................................... 31

Resumen............................................................................................................................ 31

Capítulo 16: Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto

Introducción...................................................................................................................... 1

Pruebas de Humedad para el Concreto............................................................................. 1

Procedimiento de Ensayo para el Método de Lámina de Plástico....................... 2

Procedimiento de Ensayo del Cloruro de Calcio —ASTM F 1869...................... 2

Ensayos Electrónicos............................................................................................ 3

Sistema para Medir la Humedad en el Concreto............................................. 3

Sistema para Medir el Agua en el Concreto......................................................... 4

Perfil de la Superficie....................................................................................................... 4

Masilla de Réplica................................................................................................ 4

Medidores de EPS por Ultrasonido.................................................................................. 6

Calibración y Frecuencia...................................................................................... 6


Exactitud y Precisión............................................................................................ 7

Repetitividad......................................................................................................... 7

Cuándo Debe de Verificar las Lecturas................................................................ 7

Errores Comunes y Causas................................................................................... 7

Relacionados al Operador............................................................................... 7

Relacionados al Equipo................................................................................... 8

Detección de Discontinuidades (Holidays)....................................................................... 8

Detector de Discontinuidades de Bajo Voltaje..................................................... 8

Estándares....................................................................................................... 9


Exactitud y Precisión...................................................................................... 9

Repetitividad................................................................................................... 9

Cuándo Debe de Dudar de las Lecturas.......................................................... 9

Errores Comunes y sus Causas............................................................................. 10

Detector de Holidays de Alto Voltaje DC............................................................ 10


Exactitud y Precisión........................................................................................................ 11

Repetitividad..................................................................................................................... 11

Cuándo Debe de Dudar de las Lecturas............................................................................ 11

Errores Comunes y sus Causas......................................................................................... 11

Capítulo 17: Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto - Laborato-

rio de Práctica

Introducción...................................................................................................................... 1

Capítulo 18: Recubrimientos para Tuberías y Juntas de Campo

Introducción...................................................................................................................... 2

La Industria de Tuberías y su Historia.............................................................................. 3

Tipos de Terrenos donde Corren las Tuberías.................................................................. 3

Materiales de Construcción.............................................................................................. 3

Integridad de Tuberías – Consecuencia de las Fallas....................................................... 4

Recubrimientos de Tuberías – Cuerpo Principal.............................................................. 4

2-Capa PE......................................................................................................................... 5

Preparación de la Superficie...................................................................................... 6

Aplicación del Recubrimiento................................................................................... 6

Control de Calidad..................................................................................................... 7

3-Capa PE......................................................................................................................... 7




Epóxico Adherido por Fusión........................................................................................... 9




Cintas................................................................................................................................ 12


Aplicación del Recubrimiento.............................................................................. 13

Control de Calidad................................................................................................ 13

Esmalte de Alquitrán de Hulla.............................................................................. 13




Asfalto............................................................................................................................... 15




Aislamiento....................................................................................................................... 16




Concreto............................................................................................................................ 17




Tipos de Recubrimientos de Tuberías – Juntas de Campo............................................... 18

Mangas Termocontráctiles................................................................................................ 19




Aislamiento de Media Caña.............................................................................................. 24




Espuma Aplicada de Campo............................................................................................. 26




Epoxy Líquido.................................................................................................................. 27




Cintas de Aplicación en Frío............................................................................................ 29




Cintas de Aplicación con Calor....................................................................................... 31




Juntas de Campo de FBE.................................................................................................. 34




Cintas de Petrolato (Parafina)........................................................................................... 37




Materiales de Reparación – Otros..................................................................................... 40




Inspección del Recubrimiento de Reparación....................................................... 43

Capítulo 19: Ensayos e Instrumentos Destructivos

Introducción...................................................................................................................... 1

Prueba de Sensibilidad a los Solventes............................................................................. 3

Procedimiento del Ensayo.................................................................................... 3

Medidor (Tooke) de Inspección de Pintura...................................................................... 4

Descripción del Equipo......................................................................................... 5

Uso Adecuado....................................................................................................... 5

Procedimiento de Prueba................................................................................ 6


Taladro Saberg.................................................................................................................. 11

Descipción del Equipo.......................................................................................... 11

Uso Adecuado....................................................................................................... 11

Calibración............................................................................................................ 12


Ensayos de Adhesión........................................................................................................ 13

6677 Cuchillo/Micrómetro............................................................................................... 13


Uso Adecuado del Instrumento............................................................................. 13


Medición de Adherencia con Cinta Adhesiva (ASTM Método A y B)............................ 14


Uso Adecuado....................................................................................................... 15

Método A (Procedimiento de Ensayo)...................................................... 15

Método B (Procedimiento de Ensayo)...................................................... 16


Pruebas de Adhesión por Pull-Off usando Medidores Portátiles..................................... 19

Elcometer 106....................................................................................................... 20

Descipción del Equipo.................................................................................... 21

Uso Adecuado................................................................................................. 21

Calibración...................................................................................................... 26


Unidad Defelsko................................................................................................... 27

Descipción del Equipo.................................................................................... 28

Uso Adecuado................................................................................................. 28

Preparación del Dolly................................................................................ 28

Preparación del Recubrimiento................................................................. 28

Selección del Adhesivo............................................................................. 29

Aplicación del Dolly................................................................................. 29

Prueba de Desprendimiento (Pull-Off)..................................................... 30

Calibración...................................................................................................... 32


Unidad Medidor Hidráulico (HATE).................................................................... 33


Uso Adecuado del Instrumento................................................................. 33

Calibración................................................................................................ 35


Unidad PATTI (Instrumento de Prueba de Adhesión Neumática por Tensión)... 36

Descipción del Equipo.............................................................................. 36

Uso Adecuado del Instrumento................................................................. 36

Calibración................................................................................................ 38


Prueba de Adhesión en Concreto...................................................................................... 38

Pruebas de Dureza............................................................................................................ 39

Prueba del Lápiz............................................................................................................... 39


Calibración............................................................................................................ 41


Durómetros...................................................................................................................... 42

Uso Adecuado....................................................................................................... 42

Calibración............................................................................................................ 43


Impresor Barcol................................................................................................................ 43

El Impresor........................................................................................................... 45

Calibración........................................................................................................ 46

Procedimiento de Prueba.................................................................................. 46

Capítulo 20: Ensayos e Instrumentos Destructivos- Laboratorio de Práctica

Capítulo 21: Preparación de la Superficie, Pintado e Inspección de Sustratos

Especiales

Introducción...................................................................................................................... 1

Sustratos Especiales Metálicos......................................................................................... 2

Película Protectora de Óxido................................................................................ 3

Aluminio................................................................................................... 3

Cobre......................................................................................................... 3

Plomo........................................................................................................ 4

Galvanizando............................................................................................ 4

Protección Para Metales No Ferrosos............................................................................... 5

Estándares......................................................................................................... 5

Madera.................................................................................................................. 6

Decoración........................................................................................................ 6

Protección......................................................................................................... 6

Materiales Poliméricos..................................................................................................... 7

Capítulo 22: Operaciones de Recubrimientos Para Mantenimiento

Introducción...................................................................................................................... 1

La Economía de los Recubrimientos................................................................................ 2

Mantenimiento...................................................................................................... 2

Proyectos de Inspección de Recubrimientos........................................................ 2

Costos del Ciclo de Vida Útil............................................................................... 3

Elementos de la Operación de Mantenimiento del Recubrimiento.................................. 3

Selección del Recubrimiento................................................................................ 4

Reunión Previa al Trabajo.................................................................................... 5

Pre-Inspección...................................................................................................... 6


Aplicación............................................................................................................. 12

Lista de Verificación de Inspección...................................................................... 12

Estudio de Caso................................................................................................................ 15

Especificación de Pintura...................................................................................... 15

Granja de Tanque No Árboles Texas.................................................................... 15

Pintando................................................................................................................ 15


General.................................................................................................................. 16

Pintando................................................................................................................ 16

Espesor de la Película........................................................................................... 16

Inspecciones.......................................................................................................... 17

Capítulo 23: Recubrimientos No Líquidos

Galvanizado por Inmersión en Caliente............................................................................ 1

Introducción.......................................................................................................... 1

Estándares............................................................................................................. 3

Proceso y Equipo.................................................................................................. 4


Baño de Zinc (Inmersión Caliente Mediano)....................................................... 5

Tratamientos posteriores....................................................................................... 7

Inspección............................................................................................................. 7

Inspecciones Visuales........................................................................................... 8

Reparaciones................................................................................................... 12

Almacenamiento............................................................................................. 13

Consideraciones Especiales............................................................................ 14

Superficies Empalmadas................................................................................ 14

Alteración de las Propiedades del Sustrato.................................................... 14

Diseño y Fabricación de la Pieza de Trabajo................................................ 15

Metales Disímiles.......................................................................................... 15

Espesor del Recubrimiento y Vida Útil en Servicio............................................. 15

Metalizado/Termorociado..................................................................................... 16

Introducción.................................................................................................... 16

Proceso y Equipo............................................................................................ 16

Preparación de la Superficie........................................................................... 16

Termorociado por Llama................................................................................ 17

Termorociado por Arco................................................................................... 18

Termorociado por Plasma............................................................................... 18

Oxicombustible de Alta Velocidad................................................................. 19

Selladores........................................................................................................ 19

Inspección del Termorociado................................................................................ 20

Sherardizado......................................................................................................... 20

Aluminizado.......................................................................................................... 20

Capítulo 24: Evaluaciones de Recubrimientos

Objetivos........................................................................................................................... 1

Que es una Evaluación?........................................................................................ 1

Porque se Realizan las Evaluaciones?.................................................................. 3

¿Quién Realiza la Evaluación de Recubrimientos? ............................................. 3

Los Pasos en el Proceso de una Evaluación......................................................... 4

Inspector de Evaluaciones del Estado de Recubrimientos.................................... 5

OCAT.................................................................................................................... 5

SCAT.................................................................................................................... 5

Recopilación y Almacenamiento Avanzado de Data........................................... 6

Capítulo 25: Ensayos y Equipos de Evaluación Especializados

Introducción...................................................................................................................... 1

Análisis de Desempeño y Calificación............................................................................. 1

Métodos de Calificación y Estándares de la Industria.......................................... 2

Desprendimiento Catódico................................................................................... 2

Recolección de Muestras para Análisis de Fallas............................................................. 8

Otros Análisis de Laboratorio........................................................................................... 8

Capítulo 26: Tipos de Recubrimientos, Modos de Fallas y Criterios de Inspección

Introducción...................................................................................................................... 1

Mecanismos de Curado..................................................................................................... 1

Recubrimientos de curado por evaporación de solvente (No-convertible)....................... 2

Recubrimientos de Caucho Clorado..................................................................... 2

Modos de Falla................................................................................................ 2

Criterio de Inspección..................................................................................... 2

Recubrimientos Vinílicos..................................................................................... 3

Modos de Falla................................................................................................ 3


Recubrimientos Acrílicos..................................................................................... 4

Modos de Falla................................................................................................ 4


Recubrimientos Bituminosos................................................................................ 4

Modos de Falla................................................................................................ 4


Recubrimientos que Curan por Polimerización............................................................... 5

Recubrimientos de Polimerización Inducida por oxígeno.................................... 5

Alquídicos....................................................................................................... 5

Modos de Falla.................................................................................... 5

Criterio de Inspección......................................................................... 6

Recubrimientos de Polimerización Químicamente Inducida................................ 6

Recubrimientos Epóxicos de Dos Componentes (Co-Reactivos)................... 6

Modos de Falla.................................................................................... 6


Epóxico rico en zinc....................................................................................... 8

Modos de Falla.................................................................................... 9


Recubrimientos Vinil Éster/Poliésteres.......................................................... 9

Modos de Falla.................................................................................... 9


Recubrimientos de Uretanos de Curado Húmedo........................................... 10

Modos de Falla.................................................................................... 10


Recubrimientos Uretanos de Dos Componentes de Película Delgada............ 10

Modos de Falla.................................................................................... 10


Película Espesa de Poliuretano, Poliureas y sus Híbridos.............................. 11

Modos de Falla.................................................................................... 11


Siloxanes......................................................................................................... 12

Modos de Falla.................................................................................... 12


Recubrimientos Siliconados............................................................................ 13

Modos de Falla.................................................................................... 13


Recubrimientos de Solvente Ricos en Zinc inorgánico........................................ 13

Modos de Falla................................................................................................ 13


Recubrimientos de Agua Ricos en Zinc Inorgánico............................................. 14

Modos de Falla................................................................................................ 14


Recubrimientos a Base de Agua........................................................................... 14

Modos de Falla................................................................................................ 14


Estudio de Caso................................................................................................................ 15

Detalles............................................................................................................................. 15

Condiciones de Aplicación................................................................................... 15

Programa del Curado............................................................................................ 16

Notas Pertinentes.............................................................................................................. 16

Notas del Contratista............................................................................................. 16

Bitácora Diario del Inspector................................................................................ 17

Día uno y dos.................................................................................................. 17

Día tres............................................................................................................ 17

Día cuatro........................................................................................................ 18

Día cinco......................................................................................................... 18

Día seis............................................................................................................ 18

Día siete........................................................................................................... 19

Resultados del Fabricante del Recubrimiento.................................................................. 19

Pregunta................................................................................................................ 20

Capítulo 27: Procedimiento de la Revisión de Pares

Procedimiento de la Revisión de Pares............................................................................. 1

Evaluación........................................................................................................................ 3

Procedimiento de Notificación de los Resultados de la Revisión de Pares...................... 3

Programa de Inspector de Recubrimientos Nivel 2 Lista de Figuras


Figura 1.1: Reconocimiento del CIP Nivel 2................................................................... 3

Figura 1.2: Montaje de la Clase........................................................................................ 4

Figura 1.3: Montaje de la Clase........................................................................................ 4

Figura 1.4: Trabajando en Equipos.................................................................................. 10

Figura 1.5: Presentación del Equipo................................................................................. 11


Figura 2.1: Superficie Oxidada....................................................................................... 2

Figura 2.2: Montaña de Energía Para el Hierro................................................................ 4

Figura 2.3: Ciclo de Vida del Hierro en el Acero............................................................ 4

Figura 2.4: Celda de Corrosión........................................................................................ 6

Figura 2.5: Corrosión Generalizada................................................................................. 9

Figura 2.6: Corrosión Generalizada................................................................................. 9

Figura 2.7: Corrosión Localizada..................................................................................... 10

Figura 2.8: Corrosión Localizada..................................................................................... 10

Figura 2.9: Corrosión por Picaduras................................................................................. 11

Figura 2.10: Corrosión por Picaduras............................................................................... 11

Figura 2.11: Celda de Concentración de Oxígeno........................................................... 12

Figura 2.12: Celda de Concentración de Iones................................................................. 12

Figura 2.13: Corrosión en Cavidades............................................................................... 13

Figura 2.14: Corrosión Galvánica resultante del acero al carbono soldado a un acero

inoxidable..............................................................................................................

14

Figura 2.15: Cómo Funciona la Protección Catódica....................................................... 16

Figura 2.16: Cómo Funciona la Protección Catódica....................................................... 17

Figura 2.17: Sistema de Protección Catódica con Ánodo Galvánico............................... 18

Figura 2.18: Sistema Galvánico de PC.............................................................................. 19

Figura 2.19: Rectificador de Corriente Impresa............................................................... 20

Figura 2.20: Secuencia del Desprendimiento Catódico................................................... 22


Figura 3.1: Equipo de DH afuera de un tanque................................................................ 2

Figura 3.2: Contención de un Puente............................................................................... 3

Figura 3.3: Contención de un Tanque de Agua................................................................ 4

Figura 3.4: Contaminación Atmosférica y el Ciclo de Corrosión.................................... 5

Figura 3.5: Diagrama Psicrométrico (Diagrama de Mollier)........................................... 7

Figura 3.6: Velocidad de Corrosión (Formación de Óxido) vs Porcentaje de Humedad

Relativa..................................................................................................................

8

Figura 3.7: Unidad de Refrigeración................................................................................ 10

Figura 3.8: Unidad de Deshumidificación....................................................................... 10

Figura 3.9: Sistema Típico de Refrigeración.................................................................... 11

Figura 3.10: Deshumidificador Rotatorio de Panal de Abeja.......................................... 12

Figura 3.11: Movimiento del Aire Usando el Deshumidificador..................................... 13


Figura 4.1: Higrómetro Electrónico (Medidores del Punto de Rocío)............................. 3

Figura 4.2: Usando un Higrómetro.................................................................................... 4

Figura 4.3: PosiTector DPM usado como Registrador de Datos (con dispositivos

opcionales..............................................................................................................

6

Figura 4.4: Registrador de Datos de un Horno................................................................. 7

Figura 4.5: Monitor de la Velocidad del Viento o Anemómetro..................................... 8

Figura 4.6: Registrador de Datos del Viento.................................................................... 10

Figura 4.7: Imagen de Pantalla del Software del Manejo de Data del Elcómeter

ElcoMaster™.........................................................................................................

13

Capítulo 5: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio

de Práctica


Figura 6.1: Unidad de Limpieza Centrífuga tipo Monoriel – Pieza Antes y Después..... 2

Figura 6.2: Unidad de Mesa Múltiple.............................................................................. 4

Figura 6.3: Unidad Mesa Oscilatoria............................................................................... 4

Figura 6.4: Unidad Granalladora de Vigas....................................................................... 5

Figura 6.5: Unidad de Granallado para Vagones............................................................. 5

Figura 6.6: Unidad de Granallado para Láminas Pequeñas............................................. 5

Figura 6.7: Unidad de Granallado para Láminas Grande................................................. 6

Figura 6.8: Unidad de Granallado para Láminas (derecha a izquierda)........................... 6

Figura 6.9: Unidad Típica de Limpieza Centrífuga......................................................... 6

Figura 6.10: Unidad Pequeña de Limpieza Centrífuga..................................................... 7

Figura 6.11: Esquema de la Unidad................................................................................. 7

Figura 6.12: Unidad para Tubos – Rodillos Oblicuos...................................................... 7

Figura 6.13: Unidad de Granallado Portátil..................................................................... 8

Figura 6.14: Unidad de Granallado Portátil..................................................................... 8

Figura 6.15: Diagrama de la Unidad de Limpieza Centrífuga......................................... 9

Figura 6.16: Rueda de Limpieza por Fuerza Centrífuga.................................................. 10

Figura 6.17: Partes de la Unidad de Limpieza Centrífuga............................................... 12

Figura 6.18: Aspa Desgastada de la Unidad de Limpieza Centrífuga.............................. 12

Figura 6.19: Sistema de Abrasivos................................................................................... 13

Figura 6.20: Separador de Abrasivos............................................................................... 13

Figura 6.21: Placas Separadoras en el Separador............................................................. 14

Figura 6.22: Cortina Abrasiva, Flujo de Aire y Bypass para Escorias............................. 14

Figura 6.23: Abrasivos Pasando por el Separador........................................................... 15

Figura 6.24: Estándares de Limpieza Abrasiva................................................................ 16

Figura 6.25: Estándares de Limpieza Abrasiva 2............................................................. 16

Figura 6.26: Diagrama de la Máquina de Suministro del Abrasivo................................. 17

Figura 6.27: Shot esférico de Acero................................................................................. 18

Figura 6.28: Granalla Angular de Acero.......................................................................... 18

Figura 6.29: Desgaste del Abrasivo................................................................................. 19


Figura 7.1: Unidad Típica de Chorro de Agua................................................................. 7

Figura 7.2: Unidad de Chorro de Agua Montada sobre un Remolque............................. 7

Figura 7.3: Pistola de Chorro de Agua con Boquilla....................................................... 8

Figura 7.4: Unidad de Chorro de Agua Robótica............................................................. 9

Figura 7.5: Diferentes Pistolas/Puntas/Mangueras........................................................... 10

Figura 7.6: Waterjetting Bajo del Agua........................................................................... 12

Figura 7.7: Chorro de Agua sobre un Sustrato de Acero................................................. 12

Figura 7.8: Chorro de Agua sobre un Tanque.................................................................. 12

Figura 7.9: Posición Apropiada del Operador.................................................................. 13

Figura 7.10: Puntas/Boquillas.......................................................................................... 14

Figura 7.11: Boquilla de Abanico/Punta.......................................................................... 14

Figura 7.12: Manguera Trenzada Típica.......................................................................... 15

Figura 7.13: Válvula de Seguridad Operada con el Pie y Protector................................. 16

Figura 7.14: Traje de Protector TurtleSkin

.................................................................... 17

Figura 7.15: Operador con su EPP Apropiado (note la ausencia de guantes).................. 18


Figura 8.1: Ventana de Johari........................................................................................... 3

Figura 8.2: ........................................................................................................................ 6

Figura 8.3: ........................................................................................................................ 6

Figura 8.4: ........................................................................................................................ 7

Figura 8.5: ........................................................................................................................ 7

Figura 8.6: ........................................................................................................................ 8

Figura 8.7: Dominante...................................................................................................... 9

Figura 8.8: “D-Alta – Dominante”................................................................................... 10

Figura 8.9: Influencia....................................................................................................... 10

Figura 8.10: “I-Alta – Influencia”.................................................................................... 11

Figura 8.11: Estabilidad................................................................................................... 12

Figura 8.12: “S-Alta – Estabilidad”................................................................................. 13

Figura 8.13: Conciencia................................................................................................... 13

Figura 8.14: “C-Alta – Conciencia”................................................................................. 14

Figura 8.15: Perfeccionista............................................................................................... 14


Figura 9.1: Seguridad......................................................................................................... 3

Figura 9.2: Seguridad Durante el Metalizado.................................................................... 4

Figura 9.3: Seguridad Durante el Metalizado.................................................................... 4

Figura 9.4: Vapores y Polvos............................................................................................. 5

Figura 9.5: Viga de Acero Saliendo del Baño.................................................................... 8

Figura 9.6: Tanque de Decapado Ácido............................................................................. 8

Figura 9.7: Aplicador Usando el EPP adecuado................................................................ 9


Figura 10.1: Elcometer 137 Lupa Iluminada.................................................................... 2

Figura 10.2: Microscopio Portátil para Superficies.......................................................... 3

Figura 10.3: Microscopio Estéreo con Zoom................................................................... 5

Figura 10.4: Microscopio Digital Manual ProScope HR (con accesorios)...................... 6

Figura 10.5: Microscopio Digital Manual MiScope®..................................................... 7

Figura 10.6: EXTECH MC108........................................................................................ 7

Figura 10.7: Medidor de pH/Conductividad de Benchtop............................................... 9

Figura 10.8: Medidor de pH Manual................................................................................ 12

Figura 10.9: Medidor de Humedadc/electrodos............................................................... 14

Figura 10.10: Medidor de Humedads/electrodos............................................................. 14

Figura 10.11: Medidores de EPS de CorrienteEddy........................................................ 17

Figura 10.12: Imagen de la Pantalla del Software de Manejo de Data Elcometer

ElcoMaster ™........................................................................................................

21

Capítulo 11: Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos - Laborato-

rio de Práctica


Figura 12.1: Recubrimiento Interior................................................................................. 2

Figura 12.2: Materiales de Fibra de vidrio........................................................................ 3

Figura 12.3: Aplicando un Recubrimiento Epoxy 100% Sólidos Sobre una Malla de

Vidrio.....................................................................................................................

4

Figura 12.4: Recubrimientos Reforzados......................................................................... 4

Figura 12.5: Recubrimientos Convencionales.................................................................. 5

Figura 12.6: ...................................................................................................................... 9

Figura 12.7: ...................................................................................................................... 9

Figura 12.8: Comparación de los AF Ablativos y Auto Pulientes................................... 10

Figura 12.9: Desprendimiento Causado por Exceder la Ventana de Repintado.............. 11

Figura 12.10: Superficie con Limpieza Abrasiva Puntual y Biselado de los Bordes....... 12

Figura 12.11: Protección Contra el Fuego en una Estructura o Recipiente..................... 12

Figura 12.12: Atomización Electrostática........................................................................ 19

Figura 12.13: Camas Fluidizadas..................................................................................... 20

Figura 12.14: Cargando una cantidad pre-medida del polvo en un molde hueco............ 21

Figura 12.15: Colocando el molde en un horno caliente.................................................. 21

Figura 12.16: Al enfriarse el polvo se forma un recubrimiento protector........................ 21

Figura 12.17: Sistema Multi-Componentes de Atomización........................................... 23

Figura 12.18: Sistema Multi-Componentes de Atomización........................................... 23

Figura 12.19: Montaje del Sistema Multi-Componentes de Atomización....................... 24

Figura 12.20: Bloque Mezclador para Unidad Multi-Componentes con Mangueras

Aisladas.................................................................................................................

24

Figura 12.21: Sistema de Aplicación en Caliente con Mangueras Aisladas.................... 25

Figura 12.22: Equipo de Atomización Centrífuga para el Interior de Tuberías............... 27


Figura 13.1: Diferentes Mallas de Refuerzo.................................................................... 2

Figura 13.2: Sección de un Ducto FGD Laminado con Goma (Hule)............................. 4

Figura 13.3: Extremo Biselado de una Lámina de Goma................................................ 11

Figura 13.4: Traslape Suelto en un Recubrimiento Interior de Goma............................. 13

Figura 13.5: Etiqueta de Precaución Sobre un Vagón Cisterna de Ferrocarril Recubier-

to Internamente con Goma....................................................................................

13



Figura 15.1: Componentes del Concreto.......................................................................... 3

Figura 15.2: Llanas de acero y madera............................................................................. 6

Figura 15.3: Cepillado...................................................................................................... 6

Figura 15.4: Burbujas Pequeñas....................................................................................... 7

Figura 15.5: Ampollas en el Recubrimiento de Concreto................................................ 7

Figura 15.6: Equipo de Guniting...................................................................................... 8

Figura 15.7: Deterioro del Concreto y Corrosión de Varillas Debido a la Acción de

Iones de Cloruro Sobre el Acero...........................................................................

9

Figura 15.8: Limpieza Abrasiva de la Superficie............................................................. 14

Figura 15.9: Decapado con Ácido.................................................................................... 16

Figura 15.10: Sellado con Piedra..................................................................................... 17

Figura 15.11: Alisado con una Llana Metálica................................................................ 18

Figura 15.12: Grietas en Concreto................................................................................... 19

Figura 15.13: Operador Pintando el Concreto.................................................................. 20

Figura 15.14: Prueba de la Lámina de Plástico en Piso de Concreto............................... 26

Figura 15.15: Ensayo de Transmisión de Vapor de Agua Mediante Cloruro de Calcio

en un Piso de Concreto..........................................................................................

26

Figura 15.16: Medidor de Humedad en el Concreto........................................................ 28

Figura 15.17: Kit de TCP con Placas............................................................................... 29

Figura 15.18: Placas de Réplica de Masilla del TCP....................................................... 29

Figura 15.19: Placas ICRI................................................................................................ 30

Figura 15.20: Equipos de Inspección: Medidor de Espesor de Película Húmeda,

Medidor Tooke y Medidor de Ultrasonido............................................................ 30


Figura 16.1: Ensayo de la Lámina de Plástico en Piso de Concreto................................ 2

Figura 16.2: Ensayo de Transmisión de Vapor de Agua Mediante Cloruro de Calcio

en un Piso de Concreto..........................................................................................

3

Figura 16.3: Medidor de Humedad en el Concreto.......................................................... 4

Figura 16.4: Kit de TCP con Placas del ICRI.................................................................. 5

Figura 16.5: Placas de Réplica de Masilla del TCP......................................................... 5

Figura 16.6: Placas ICRI.................................................................................................. 6

Figura 16.7: Detector de Holidays de Alto Voltaje en Uso con un Electrodo de

Resorte Giratorio...................................................................................................

10

Capítulo 17: Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto -

Laboratorio de Práctica


Figura 18.1: Terreno de un Corredor de una Tubería....................................................... 3

Figura 18.2: Materiales de Construcción......................................................................... 4

Figura 18.3: Ruptura de Tubería y los Daños.................................................................. 5

Figura 18.4: Recubrimiento de Bicapa de Polietileno Extruido....................................... 6

Figura 18.5: Recubrimiento de Extrusión Lateral............................................................ 7

Figura 18.6: Recubrimiento 3-Capa de Polietileno de Extrusión Lateral........................ 8

Figura 18.7: Extrusión Anular.......................................................................................... 9

Figura 18.8: Recubrimiento Epóxico Adherido por Fusión del Cuerpo de Tubos........... 10

Figura 18.9: Esquemática de una Planta de Recubrimiento de FBE................................ 11

Figura 18.10: Lecturas de EPS......................................................................................... 12

Figura 18.11: Detección de Holidays............................................................................... 12

Figura 18.12: Cinta Sobre Primario en un Tubo de Acero............................................... 12

Figura 18.13: Tubo Recubierto con Esmalte de Alquitrán de Hulla/Asfalto................... 14

Figura 18.14: Aplicación de Esmalte de Alquitrán de Hulla con Envolvente de Fibra

de Vidrio................................................................................................................

15

Figura 18.15: Tubo con Aislamiento................................................................................ 16

Figura 18.16: Aplicación de Espuma de Poliuretano a una Tubería................................ 17

Figura 18.17: Tubo con Recubrimiento de Concreto....................................................... 17

Figura 18.18: Tubo con Recubrimiento de Concreto....................................................... 18

Figura 18.19: Mangas Tubulares...................................................................................... 19

Figura 18.20: Preparación de la Superficie para la Aplicación de la Manga................... 20

Figura 18.21: Verificación de la Temperatura del Pre-Calentamiento............................ 20

Figura 18.22: Centrando la Manga................................................................................... 21

Figura 18.23: Aplicación de la Manga Termocontráctil.................................................. 21

Figura 18.24: Encogiendo la Manga (nótese la parte que queda suelta).......................... 22

Figura 18.25: Encogiendo el Cierre................................................................................. 22

Figura 18.26: Detección de Holidays............................................................................... 23

Figura 18.27: Peel Test Aceptable................................................................................... 24

Figura 18.28: Peel Test Inaceptable................................................................................. 24

Figura 18.29: Recubrimiento Epoxy Líquido................................................................... 28

Figura 18.30: Aplicación del Epoxy Líquido – Rodillo................................................... 28

Figura 18.31: Aplicación del Epoxy Líquido – Brocha................................................... 29

Figura 18.32: Cintas de Aplicación en Frío..................................................................... 30

Figura 18.33: Cinta de Aplicación con Calor................................................................... 32

Figura 18.34: Envoltura Completa en Codo de un Tubo................................................. 33

Figura 18.35: Verificación Visual.................................................................................... 35

Figura 18.36: FBE Típico................................................................................................. 35

Figura 18.37: Preparación de la Superficie de una Junta de Campo de FBE................... 36

Figura 18.38: Reparación con Barras Termofundibles.................................................... 36

Figura 18.39: Cintas de Petrolato/Parafina....................................................................... 38

Figura 18.40: Preparación de la Superficie para la Cinta de Petrolato............................. 38

Figura 18.41: Aplicación de una Cinta Petrolato/Parafina............................................... 39

Figura 18.42: Materiales de Reparación........................................................................... 41

Figura 18.43: Reparación con una Barra Termofundible................................................. 42

Figura 18.44: Prueba de Holiday en Área Reparada........................................................ 44


Figura 19.1: Elcometer 121-3........................................................................................... 5

Figura 19.2: Realizando el Corte con el Medidor Tooke................................................. 6

Figura 19.3: ...................................................................................................................... 7

Figura 19.4: Calculando la Medición............................................................................... 7

Figura 19.5: Elcometer 195 Taladro Saberg.................................................................... 11

Figura 19.6: Midiendo el EPS con un Micrómetro (ASTM 6677).................................. 13

Figura 19.7: Elcometer 107 Cortador en Rejilla o Garra de Tigre................................... 14

Figura 19.8: Corte en X Después de la Remoción de la Cinta......................................... 15

Figura 19.9: Realizando Cortes con Cuchilla X-Acto para la Prueba Corte en Rejilla... 16

Figura 19.10: Cortador con Seis Cuchillas....................................................................... 16

Figura 19.11: Usando la Herramienta para Realizar los Cortes....................................... 17

Figura 19.12: Cinta Después de la Prueba sobre el Reticulado........................................ 17

Figura 19.13: Clasificación de los Resultados de la Prueba de Adhesión por Cinta

Adhesiva................................................................................................................

18

Figura 19.14: Elcometer 106 Medidor de Adhesión por “Pull-Off”................................ 20

Figura 19.15: Creando Rugosidad en el Dolly................................................................. 21

Figura 19.16: Imagen Cercana del Medidor de Adhesión................................................ 23

Figura 19.17: Cortador en Rejilla o Garra de Tigre......................................................... 24

Figura 19.18: Girando la Manivela del Medidor.............................................................. 25

Figura 19.19: Acercamiento del Dolly después del Desprendimiento............................. 25

Figura 19.20: Testigos con Varias Cantidades de Pintura Adherida................................ 25

Figura 19.21: Defelsko Positest AT Manual y Automático............................................. 27

Figura 19.22: Válvula de Alivio de Presión..................................................................... 30

Figura 19.23: Imagen del Posisoft Software.................................................................... 32

Figura 19.24: Elcometer 108............................................................................................ 33

Figura 19.25: Medidor de Adherencia Elcometer 110 PATTI ®..................................... 36

Figura 19.26: Prueba de Dureza al Lápiz Elcometer 501.................................................. 39

Figura 19.27: Elcometer 3120 Durómetro Shore............................................................. 42

Figura 19.28: Barcol 934.................................................................................................. 44

Figura 19.29: Sección Transversal del Barcol934............................................................ 46

Figura 19.30: Medición de Dureza con el Impresor Barcol Impressor............................ 47

Capítulo 20: Ensayos e Instrumentos Destructivos - Laboratorio de Práctica


Especiales


Figura 22.1: Equipo de Procesamiento Típico................................................................... 2

Figura 22.2: 2 Densa Acumulación de Contaminantes...................................................... 7

Figura 22.3: Cubiertas Protectoras Sobre los Visores y Medidores................................... 7

Figura 22.4: Sin Biselado................................................................................................... 8

Figura 22.5: Biselado......................................................................................................... 8

Figura 22.6: Limpieza Abrasiva Sobre la Soldadura (Borde Biselado)............................. 9

Figura 22.7: Reparación Puntual con Biselado.................................................................. 9

Figura 22.8: Esquina Preparada, Biselada, Lista Para el Recubrimiento de Manteni-

miento.....................................................................................................................

10

Figura 22.9: Reparación Localizada con Muestras de Enrizamiento................................. 10

Figura 22.10: Lectura del EPH........................................................................................... 12

Figura 22.11: Prueba de Adhesión por Pull-Off................................................................. 13

Capítulo 23: Recubrimientos No-Líquidos

Figura 23.1: Tanques de Galvanizado por Inmersión Caliente........................................ 2

Figura 23.2: Composición de la Aleación de un Recubrimiento Galvanizado................ 2

Figura 23.3: Tanque de Decapado.................................................................................... 5

Figura 23.4: Pieza Fabricada Siendo Sumergida en un Baño de Zinc............................. 6

Figura 23.5: Viga de Acero saliendo de la Inmersión de Zinc......................................... 6

Figura 23.6: Pieza Fabricada en Acero Saliendo del Baño de Galvanizado.................... 7

Figura 23.7: Superficie Galvanizada Típica..................................................................... 8

Figura 23.8: Rugosidad General....................................................................................... 9

Figura 23.9: Protuberancias de Escoria............................................................................ 10

Figura 23.10 Drenaje Desigual.......................................................................................... 10

Figura 23.11 Inclusiones de Flux...................................................................................... 11

Figura 23.12: Inclusiones de Ceniza................................................................................ 11

Figura 23.13: Recubrimientos Galvanizados Color Gris Mate........................................ 12

Figura 23.14: Manchas de Óxido Férrico......................................................................... 12

Figura 23.15: Manchas de Humedad por Almacenamiento (Óxido Blanco)................... 13

Figura 23.16: Superficies Empalmadas............................................................................ 14


Figura 24.1: ........................................................................................................................ 2

Figura 24.2: ........................................................................................................................ 2


Figura 25.1: Prueba de Desprendimiento Catódica ASTM G 95....................................... 2

Figura 25.2: AA/AE Espectrofotómetro – Marcador de Posición..................................... 4

Figura 25.3: Interior de un GC-MS.................................................................................... 5

Figura 25.4: Pantalla de Resultado del GLC...................................................................... 5

Figura 25.5: Espectro Infrarrojo......................................................................................... 6

Figura 25.6: Espectrofotómetro FT-IR............................................................................... 7

Figura 25.7: Como funciona un Espectrofotómetro FT-IR................................................ 7

Figura 25.8: Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC) para termo-análisis.................... 7

Capítulo 26: Tipos de Recubrimientos, Modos de Fallas y Criterios de Inspec-

ción

Figura 26.1: Puntos de alfiler........................................................................................... 2

Figura 26.2: Ampollamiento............................................................................................ 3

Figura 26.3: Delaminación del sustrato............................................................................ 4

Figura 26.4: Agrietamiento (El recubrimiento mostrado no es bituminosos).................. 5

Figura 26.5: Caleamiento (Chalking)............................................................................... 7

Figura 26.6: Amina Rubor................................................................................................ 7

Figura 26.7: Proceso de remover la Amina Rubor........................................................... 7

Figura 26.8: Ampollamiento............................................................................................ 10

Figura 26.9: Agrietamiento.............................................................................................. 11

Figura 26.10: Delaminación............................................................................................. 12

Figura 26.11: Agrietamiento............................................................................................ 12

Figura 26.12: Pelando....................................................................................................... 13

Capítulo 27: Procedimiento de la Revisión de Pares

Programa de Inspectores de Recubrimientos Nivel 2 Lista de Tablas





Capítulo 5: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales—Laboratorio de

Práctica






Tabla 1: Cuadro de Buffer Estándar de EUA y NIST 10

Tabla 2: Tabla de Especificaciones para el Oakton PC150 11

Tabla 3: Muestra de Especificación para el Medidor de Humedad Superficial

Elcometer

16

Capítulo 11: Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos—Laboratorio de

Práctica






Capítulo 17: Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto—




Tabla 1: Escala de Evaluación de la Resistencia 4

Tabla 2: Rangos de Medición del Medidor de Inspección de Pintura 8

Tabla 3: Elcometer 106 Rangos del Medidor de Adherencia 27

Tabla 4: Muestra de Lectura 45

Capítulo 20: Ensayos e Instrumentos Destructivos—Laboratorio de Práctica


Especiales


Capítulo 23: Recubrimientos No-Líquidos



Capítulo 26: Tipos de Recubrimientos, Modos de Fallas y Criterios de Inspección

Tabla 1: Condiciones de Aplicación 15

Tabla 2: Programa del Curado 16

Capítulo Procedimiento de la Revisión de Pares

1-1 Introducción

©NACE International 2011 Programa de Inspectores de Recubrimientos Nivel 2 1/2011


Objetivos

Cuando haya terminado este módulo, usted tendrá el conocimiento y comprensión de:

• La descripción del curso

• La política de NACE respecto al uso de logos, títulos y números de certificación

• Los programas de actualización y renovación del CIP

• Las políticas durante la clase

• Los exámenes

• Dónde encontrar recursos adicionales

• Las presentaciones y ejercicios de formación de equipos

Pre-requisitos

Antes de clase, asegurase a:

• Leer el capítulo correspondiente a la clase

1.1 NACE Programa Internacional de Inspectores de Recubrimientos El Programa de Inspectores de Recubrimientos está diseñado para admitir a participantes sin experiencia. No se requiere de conocimiento o experiencia previa como inspector para ini-ciar cualquiera de los cursos del CIP. Se requiere un mínimo de dos años de experiencia en recubrimientos, antes de, durante o después de asistir las sesiones de capacitación para pre-sentarse a la Revisión de Pares. Esta información se resume de la siguiente manera:

• Se requiere concluir satisfactoriamente cada nivel antes de continuar al siguiente.

• Se requieren 2 años de experiencia antes de presentarse a la Revisión de Pares.

Al completar con éxito el Nivel 1 y el Nivel 2 del CIP (los cuales deben ser cursados en se-cuencia), así como la Revisión de Pares, el participante obtendrá el reconocimiento como Inspector de Recubrimientos Certificado por NACE – Nivel 3.

Introducción 1-2


1.2 Introducción La vida esperada de servicio de un sistema de protección contra la corrosión representa el valor económico diseñado del sistema, al proveer un beneficio (ej. barco, puente, planta de generación eléctrica, plataforma petrolera, etc.) de protección contra la corrosión. La selec-ción de un sistema de protección contra la corrosión en particular típicamente va en función de aspectos económicos, operacionales, ambientales y de seguridad.

La inspección durante la instalación de un sistema de protección contra la corrosión sirve como una herramienta para asegurar que el sistema se instale dentro de los parámetros bajo los cuales fue diseñado. El énfasis de los esfuerzos de la industria en la forma de prácticas, estándares y capacitación ha sido principalmente dirigido hacia esta misión.

1.3 Economía ─ Valor de la Inspección La vida de cualquier sistema de recubrimiento en un sustrato de acero depende mucho de la calidad de la preparación de la superficie. Soldaduras lisas, bordes redondeados y superficies limpias, contribuyen a la vida de servicio de los recubrimientos aplicados.

El nivel de esfuerzo requerido para preparar el sustrato de acero adecuadamente tendrá un aumento proporcional en el costo de fabricación. El costo inicial para preparar la superficie debidamente se compensa completamente por la vida de servicio extendida que logra un sis-tema de recubrimientos bien instalado. Se minimiza el tiempo muerto producto de repara-ciones y repintados, proporcionando así máxima utilidad de la estructura, tanto para el servi-cio previsto como para la generación de ingresos.

1.4 Descripción del Curso El CIP es un programa de capacitación intensivo y extenso. El Nivel 2 del CIP cubre la ins-pección de recubrimientos avanzada y está basado en las habilidades para inspeccionar recu-brimientos aprendidas en el Nivel 1. El programa CIP reconoce que aquellos que cuentan con experiencia previa en el campo pueden exceder algunas habilidades e intenciones de este curso. Sin embargo, tanto el candidato sin experiencia como el inspector ya competente se beneficiarán de la capacitación estructurada de este curso. Al completar satisfactoriamente el Nivel 2 del CIP, los participantes habrán demostrado su habilidad de realizar un trabajo de inspección de recubrimientos avanzado. (Ver Figura 1.1)

1-3 Introducción


Figura 1.1 Reconocimiento del CIP Nivel 2

Para aquellos que deseen seguir hasta el Nivel 3, este curso de capacitación es el segundo al que deben asistir y concluir satisfactoriamente. Revisemos el contenido del plan general del curso.

A lo largo de esta semana, cubriremos mucho material, incluyendo:

• Corrosión avanzada

• Deshumidificación y su papel en proyectos de recubrimientos

• Instrumentación para pruebas ambientales avanzadas

• Pruebas ambientales

• Limpieza abrasiva centrífuga

• Chorro de Agua (Waterjetting)

• La dinámica de las relaciones interpersonales en el trabajo

• Seguridad

• Instrumentos de pruebas no destructivas avanzadas

• Recubrimientos para interiores (“linings”) y recubrimientos especiales

• Recubrimientos de barrera gruesa

• Estándares y recursos avanzados

• Inspección de recubrimientos de concreto (hormigón)

• Instrumentos de prueba para la inspección de recubrimientos en concreto (hormigón)

• Recubrimientos para tuberías (ductos, caños)

• Instrumentos de prueba destructivos

Introducción 1-4


• Preparación de la superficie, recubrimientos e inspección de sustratos especiales

• Recubrimientos para operaciones de mantenimiento

• Recubrimientos no líquidos – galvanizado y metalizado por atomización

• Evaluación de condiciones de los recubrimientos

• Equipos y ensayos especializados

• Tipos de recubrimientos y criterios de inspección

• Procedimiento para la Revisión de Pares – qué esperar

Figura 1.2 Montaje de la Clase

Figura 1.3 Montaje de la Clase

No sólo tendrá la oportunidad de aprendizaje durante clase (Figura 1.2 y Figura 1.3), tendrá varias prácticas de laboratorio donde tendrá la oportunidad de practicar con el equipo y fo-mentar su uso apropiado. Como parte del ejercicio, trabajaremos con instrumentos y técnicas de inspección avanzados, incluyendo:

• Pruebas ambientales avanzadas y colección de data

1-5 Introducción


• Pruebas de adhesión

• Evaluación óptica del espesor de película seca

• Pruebas de dureza

• Pruebas de sales solubles

• Colección de data avanzada

• Reconocimiento de defectos de recubrimientos

1.5 Política de NACE: Uso del Logo, Número de Certificación y Título Todos los portadores de un reconocimiento del CIP que estén activos dentro del programa tienen permiso para colocar el término apropiado al nivel de su certificación, así como su número de certificación, en sus tarjetas de presentación:

• Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado

• Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 2 – Certificado

• Inspector de Recubrimientos Certificado por NACE – Nivel 3

Únicamente aquellos individuos que sean:

1. Inspectores de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado, Inspectores de Recu-brimientos NACE Nivel 2 – Certificados e Inspectores de Recubrimientos Certifica-dos por NACE – Nivel 3 respectivamente, y

2. Que sean miembros vigentes de NACE International, pueden mostrar el Logotipo de NACE con el propósito de identificar al individuo que ha alcanzado un nivel de Cer-tificación de NACE.

Ni el logo, título de certificación y número pueden ser utilizados por otras personas.

Este ejemplo muestra cómo esta información puede ser usada por un individuo que es Ins-pector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado.

Rubén Acevedo Inspector de Recubrimientos NACE Nivel 1 – Certificado

Cert. Nº 9650 Inspecciones ABC, Caracas, Venezuela

Introducción 1-6


Este ejemplo ilustra cómo se puede usar esta información siendo un Inspector de Recubri-mientos Certificado por NACE – Nivel 3.

Alfredo Bustamante Inspector de Recubrimientos Certificado por NACE –Nivel 3

Cert. Nº 5690 SPM Inspecciones, Cuernavaca, Morelos

1.6 CIP Actualización y Renovación Cada tres años se debe cumplir con la actualización o renovación de la certificación.

El Programa de Actualización aplica para las personas que no están certificadas, es decir, aquellas que no han aprobado la Revisión de Pares. El proceso de actualización puede cum-plirse seleccionando uno de estos dos métodos:

• Asistir al siguiente curso del CIP o la Revisión de Pares

ó

• Cumplir con un programa de estudio a distancia

Si usted asiste a otro curso del CIP, la fecha requerida para su próxima actualización será de tres años a partir de la fecha en que concluyó su último curso. El Programa de Renovación aplica para los inspectores Nivel 3. El proceso de renovación puede llevarse a cabo seleccionando uno de tres métodos, y el seleccionado dependerá del número de puntos de experiencia de trabajo acumulados durante los tres años siguientes a partir de la Revisión de Pares o de la última renovación:

• 73+ puntos requiere solamente de documentación de experiencia de trabajo

• 37 hasta 72 puntos requiere documentación de trabajo y terminación del programa de estudio en casa

• Menos que 36 puntos requiere documentación de la experiencia de trabajo y la asistencia a clases con la conclusión exitosa del Nivel 2 del CIP, según la oferta regularmente programada

Los formatos para la documentación de la experiencia de trabajo y las instrucciones para lle-narlos se proporcionan al final de este manual.

Una notificación se enviará por correo, a la dirección registrada en NACE, 90 días antes de la fecha de expiración. Es importante que su dirección siempre esté actualizada. Los paquetes de notificación proporcionan toda la información y las formas necesarias para iniciar el pro-

1-7 Introducción


ceso de actualización o renovación. Es importante que mantenga actualizada sus direcciones, correo electrónico y teléfonos con NACE en todo momento.

1.7 Código de Conducta y Atestación del CIP de NACE Los requisitos para la certificación del CIP incluyen la firma de un Código de Conducta. El incumplimiento en cualquier momento de las reglas del Código de Conducta puede tener como consecuencia la pérdida de la Certificación del CIP del individuo.

1.8 Políticas de Clase Para proporcionar el mejor ambiente para la capacitación, ciertas políticas deben ser obser-vadas. Les pedimos el favor de respetar los siguientes requisitos:

• No fumar o usar otro tipo de producto de tabaco durante la clase

• La clase empieza a las horas designadas

• Los participantes son responsables por su propio aprendizaje y manejo del tiempo

• Apagar los timbres de celulares y no realizar ni contestar llamadas o enviar mensajes de texto durante clase

• Respetar tiempos designados para recesos, comer y fumar

• Usar baño(s) designado(s) y respetar área(s) de fumar

1.9 Exámenes Al final de la semana, habrán dos exámenes finales: uno es escrito y el otro es un examen práctico con el uso de los instrumentos de prueba seleccionados. Deberá pasar ambos exámenes con un mínimo de 70%.

1.9.1 Examen Escrito

El examen escrito es a libro cerrado y consiste de 125 preguntas de opción múltiple. Durará 2 horas.

1.9.2 Examen Práctico

El examen práctico cubre herramientas y técnicas para la inspección. Se le requerirá que demuestre su nivel de conocimiento para realizar las pruebas de inspección de recubrimientos cubiertas dentro del curso. Se le asignarán tareas y se le requerirá registrar sus resultados. Será calificado en base a la exactitud de los resultados registrados.

Habrá 8 instrumentos de inspección y tendrá 8 minutos en cada estación de práctica.

Introducción 1-8


Para ayudarlos a prepararse para el examen práctico, tendremos conferencias, prácticas de laboratorio y sesiones de prácticas usando los instrumentos y técnicas de inspección básicos incluidos en el Nivel 2. Durante la semana, habrá pruebas cortas, todas a libro cerrado, para ayudarles a prepararse para el examen escrito final.

Recibirán la notificación escrita de los resultados de sus exámenes tan pronto como sea posi-ble. No podremos darles los resultados el día del examen. La siguiente es el procedimiento para la calificación y notificación de los resultados del examen:

• Los exámenes serán calificados electrónicamente con una computadora en la oficina central de NACE (HQ).

• La notificación por escrito sobre el resultado de sus exámenes será enviada desde NACE en un lapso de 2 a 3 semanas.

• Los resultados de los exámenes estarán disponibles en la página de internet www.nace.org. El acceso requiere una clave y número de identificación del curso.

• Los resultados nunca serán proporcionados por teléfono.

FAVOR DE NO LLAMAR A NACE HQ para obtener el resultado de su examen, el per-sonal de NACE NO LE ES PERMITIDO proporcionar dicha información por teléfono.

1.10 Recursos Adicionales

1.10.1 Red de Corrosión de NACE

La Red de Corrosión de NACE es un foro activo de mensajes entre los miembros de todo el mundo quienes trabajan en la industria de prevención de la corrosión. Tiene que registrarse como miembro del foro a través de www.nace.org.

1.10.2 Comités Técnicos

Más de 1.000 miembros de NACE participan en actividades de comités técnicos. Los comi-tés están coordinados por el Comité de Coordinación Técnica (TCC), el cual sirve como cuerpo administrativo y para establecer políticas.

Los comités técnicos están organizados por Grupos Específicos de Tecnología (STG). Se asignan áreas específicas técnicamente a los STG dentro de tres clases de administración:

• Tecnología Específica a la Industria (N)

• Tecnología Intra-Industrial (C)

• Ciencia (S)

1-9 Introducción


Los Grupos de Gerencia de Tecnológica (TMG) se forman bajo el TCC para proporcionar una estructura y un conducto para la comunicación entre el TCC y los varios STG dentro de sus áreas respectivas. Proveen asistencia, cuando es necesario, para ayudar a los STG a al-canzar sus objetivos.

1.10.3 Estándares y Reportes

Los comités técnicos de la Asociación preparan los Estándares de NACE, para servir como modelos voluntarios en el campo de la prevención y control de la corrosión. Estos estándares se elaboran usando procedimientos de consenso. NACE ofrece sus estándares a las comuni-dades industriales y científicas como estándares voluntarios para el uso de cualquier persona, compañía u organización. Los estándares son gratis para los miembros de NACE.

Un Reporte del Comité Técnico es un documento de vida limitada desarrollado por un Comi-té Técnico. Las categorías típicas para los informes de un comité son:

1. Informes de vanguardia referentes a la ciencia y tecnología actual de un método, técnica, material, dispositivo, sistema u otro aspecto del trabajo de control de la corrosión.

2. Reportes de informativos que sirven como declaraciones sobre un problema específico (resumiendo sus ramificaciones, puntos controversiales y posibles soluciones), encuestas sobre prácticas comunes, bibliografías sobre temas especiales, etc.

1.11 Presentaciones Antes de que empecemos con los temas del curso, nos gustaría asegurarnos de conocer más acerca de cada uno de ustedes. Quisiéramos que cada uno de ustedes se levante, uno a la vez, y se presente a la clase. Díganos:

• Su nombre

• El nombre de su empresa y su ubicación

• Su puesto en la empresa

• Su experiencia en la inspección de recubrimientos

• Sus pasatiempos

1.12 Ejercicio de Formación de Equipos

Nota para el Instructor: Si hay menos de 22 estudiantes, divida el grupo en 3 equipos y si hay más, divídalo en 4 equipos. El instructor de apoyo debe asignar las tareas mientras que se realizan las presentaciones (descubra los rotafolios con las tareas para cada equipo).

Introducción 1-10


NACE cree que el trabajo del inspector de recubrimientos es parte de un esfuerzo de equipo con otros involucrados en el proyecto. Formaremos equipos que reflejan una sección repre-sentativa de las industrias presentes aquí hoy. Dado que estará trabajando en equipos durante el curso, realizaremos un cambio permanente en el arreglo de los asientos, de modo que los miembros del equipo puedan sentarse juntos. (Figura 1.4).

Figura 1.4 Trabajando en Equipos

Al final del curso, los instructores principales revisarán las expectativas y reservas del estu-diante para ver cómo el curso cumplió con las mismas y minimizó las reservas.

Trabajará con su equipo a lo largo de esta sesión en una amplia variedad de tareas, ejercicios y asignaciones. Por favor reúnase con su grupo y haga lo siguiente (Figura 1.5):

• Nombre del equipo: Decidan un nombre para el equipo que represente quiénes son ustedes, que diga cómo planean desempeñarse durante el curso y que le dé una personalidad a su gru-po.

• Razón: Seleccionen el nombre de su equipo por una razón específica. Esto es, no le den a su equipo un nombre arbitrario. Piénsenlo cuidadosamente. Estén preparados para compartir su razón con todo el grupo al término de este ejercicio.

• Logo del equipo: Creen un logo o marca para su equipo que represente gráficamente el nom-bre de su equipo y el razonamiento que hay detrás del mismo.

• Expectativas y reservas: Como equipo, desarrollen una lista de las expectativas y reservas sobre el curso.

• En las hojas del rotafolio (papelógrafo), resuman todo el trabajo de su equipo sobre este ejercicio y prepárense para una presentación de 5 minutos.

• Seleccionen un vocero para hacer su presentación. Tienen 20 minutos para terminar su trabajo.

1-11 Introducción


Figura 1.5 Presentación del Equipo

1.13 Aclaratoria Como un asistente a este curso del CIP, se le notifica por este medio de que el punto de vista de NACE International sobre la inspección es que la función del inspector es “inspeccionar y documentar” las funciones descritas. El inspector debe trabajar exclusivamente dentro de las especificaciones y apoyándose en ellas, o de acuerdo con un contrato o con un documento que describa sus responsabilidades y establezca la autoridad que se le otorgó.

Se le informa que al cumplir con los requisitos de este curso, con su terminología calificada, comprende y acepta el hecho de que NACE International no declara, afirma, implica, endosa o indica de otra manera, por acción expresa o implícita, que el uso de las palabras asegurar y/o hacer cumplir tiene la intención de transmitir el significado de garantía ni cualquier otra aceptación de responsabilidad por la calidad o la ejecución de cualquier trabajo inspecciona-do y documentado por el inspector.

2-1 Corrosión Avanzada



Objetivos

Cuando haya terminado este módulo, usted tendrá el conocimiento y la comprensión de:

• La definición completa de lo que es la Corrosión

• La corrosión como un proceso electroquímico

• Cómo funciona el concepto de la Celda de Corrosión

• Factores que afectan la velocidad de Corrosión

• Varios tipos de Corrosión

• Conocimiento básico de la Protección Catódica

Términos Claves

• Corrosión

• Ánodo

• Cátodo

• Ruta de retorno

• Electrolito

• Corrosión Generalizada

• Corrosión Localizada

• Corrosión por Picaduras

• Corrosión en Cavidades

• Corrosión Galvánica

• Protección Catódica

Corrosión Avanzada 2-2


Pre-requisitos

Antes de clase, asegúrese de:

• Completar el capítulo previo

• Leer los capítulos correspondientes al día

2.1 Introducción Un entendimiento básico de la naturaleza del proceso de corrosión ayuda a los inspectores a comprender cómo se utilizan y cuáles son los atributos de cada uno de los sistemas de pro-tección contra la corrosión arriba mencionados, al momento de evaluar la eficiencia de cada uno de ellos.

Todo el mundo ha observado la corrosión de una forma u otra. Sin embargo, la mayoría no tiene una clara comprensión de los procesos involucrados en la corrosión. Este capítulo revi-sará algunas de las informaciones presentadas en el Nivel 1 del CIP y luego ampliará sobre el tema.

2.2 Resumen de Corrosión La corrosión usualmente se describe por sus resultados. Todos estamos familiarizados con los términos óxido o herrumbre (Figura 2.1), laminaciones, decoloración, oxidación, picadu-ra, etc. Estos términos descriptivos se enfocan en las características fácilmente visibles de los productos de la corrosión – los resultados del proceso de corrosión. El proceso actual de corrosión es menos visible y no fue caracterizado correctamente hasta principios del siglo 20.

Todavía se realiza investigación para ampliar nuestra comprensión y prepararnos mejor en la batalla para controlar la corrosión. El conocimiento del proceso de la corrosión es necesario para identificar y ocuparse adecuadamente de sus efectos extensivos.

Figura 2.1 Superficie Oxidada



El proceso de corrosión actúa en los materiales desarrollados, generalmente los metales. Los materiales desarrollados son aquellos que se fabrican para servir como componentes de la infraestructura de la sociedad. Para los propósitos de esta discusión, el acero representa el material más comúnmente utilizado en la construcción. Por su parte, el acero está compuesto principalmente de 95% de hierro (Fe). La corrosión más económicamente significativa en la industria tiene que ver con el deterioro del hierro. Mientras que el acero contiene otros ele-mentos adicionales al hierro, algunos de los cuales tiene un impacto dramático en su resisten-cia a la corrosión, estos serán omitidos dentro de la discusión de los conceptos básicos.

2.3 Definición El proceso de corrosión implica el deterioro de una sustancia, generalmente un metal, o de sus propiedades debido a una reacción con su ambiente.

Esta definición es muy amplia y reconoce que los materiales diferentes al acero (ej., concre-to [hormigón], madera y plástico) también están sujetos a la corrosión. Dado que los proce-sos implícitos en la corrosión de materiales no metálicos son fundamentalmente diferentes a la corrosión en metales, no serán tratados en este curso por fines de claridad.

Esencialmente, el proceso de corrosión convierte el hierro dentro del acero en otra sustancia que ya no posee las características deseadas (ej., fuerza, resistencia). El producto más co-mún de la corrosión es un óxido de hierro (óxido férrico o “herrumbre”) formado al agregar oxígeno.

El óxido de hierro tiene pocas características deseables para el uso como un material desa-rrollado. El óxido de hierro derivado del proceso de corrosión consume el metal. El volu-men de metal y su espesor eventualmente se reduce a un punto donde un componente estruc-tural hecho de acero no podrá realizar la función para la cual fue diseñado.

La corrosión es el proceso inverso de la fabricación del acero. El acero es hecho tomando un mineral (óxido de hierro siendo uno de los más comunes) e introduciendo una gran cantidad de energía para extraer el hierro del mineral en la planta siderúrgica. El producto resultante es naturalmente inestable, de modo que cuando ocurren las condiciones apropiadas, el hierro se convierte de nuevo en óxido de hierro, que es más estable (Figura 2.2 y Figura 2.3).

Identificar y controlar el proceso de corrosión (control de corrosión) es mucho más fácil cuando entendemos cómo los metales se corroen, que tan rápido se corroen y los factores que tienden a aumentar o disminuir la velocidad de corrosión.



Figura 2.2 Montaña de Energía Para el Hierro

Figura 2.3 Ciclo de Vida del Hierro en el Acero



El acero no es el único metal desarrollado usado en la construcción. Cobre, latón, zinc (ej., como el recubrimiento del acero galvanizado), aluminio, níquel y cromo (como elemento principal en acero “inoxidable”) son materiales usados comúnmente. La corrosión de estos metales sigue los mismos principios descritos más abajo; sin embargo, las velocidades de co-rrosión pueden ser más lentas. La velocidad de corrosión más lenta en estos metales a menu-do se debe a la producción de una capa firmemente adherida formada del producto de la co-rrosión (óxido, carbonato, cloruro, sulfato u otro compuesto).

La formación de esta capa superficial, ya sea un óxido, carbonato, cloruro, sulfato u otro compuesto, aunque es relativamente fina, puede formar una barrera eficaz contra un ataque adicional, y así retardar el proceso de corrosión. Este fenómeno se conoce como pasivación. Desafortunadamente, bajo las condiciones encontradas en ambientes costa afuera, el hierro por sí solo no forma tal barrera.

2.4 Corrosión Como un Proceso Electroquímico Toda la corrosión del hierro, en condiciones ambientales normales, es un proceso electro-químico. Simplemente, esto significa que los iones y los electrones se transfieren a través de una superficie, los que implica una generación de corriente (corriente de corrosión). Tanto los electrones (a través de un conductor metálico) como los iones (a través de un electrolito) llevan la corriente de corrosión.

La corrosión se establece como un circuito de corriente directa (DC). Los circuitos DC son defi-nidos por la relación conocida como la Ley de Ohms, E = IR, donde:

• E es el voltaje motor del circuito

• I es la magnitud de la corriente

• R es la resistencia del circuito

Mientras mayor sea el flujo de corriente en el circuito de corrosión, mayor será la pérdida de metal.

2.5 La Celda de Corrosión Para que la corrosión pueda ocurrir, son esenciales ciertas condiciones y elementos. Estos se conocen colectivamente como la celda de corrosión ilustrada en la Figura 2.4.



Figura 2.4 Celda de Corrosión

2.5.1 Ánodo

El ánodo es esa parte del metal que se corroe, es decir, que se disuelve en el electrolito. Es la parte de la celda donde el hierro metálico se convierte primero en otra sustancia y luego se disuelve en forma de iones cargados positivamente; los electrones generados se conducen al cátodo. Otra manera de decirlo es: El ánodo representa la ubicación en la superficie metálica en donde ocurre la oxidación.

2.5.2 Cátodo

El cátodo es la región más noble en el electrodo (superficie metálica, o la varilla de carbono en el caso de una batería,) donde se consumen los electrones. La reacción eléctrica continúa en el cátodo, que es positivo, lo opuesto del ánodo. La reacción generalmente ioniza al elec-trolito para formar iones como el hidrógeno (liberado como gas) e iones hidroxilos. Éstos se combinan a menudo con el metal disuelto para formar compuestos como el hidróxido ferroso (en el caso del hierro o el acero), reaccionando subsecuentemente para convertirse en óxido férrico o herrumbre. Mientras que la oxidación ocurre en el ánodo, la reducción ocurre en el cátodo. El exceso de electrones generados en el ánodo se consume en el cátodo. La oxidación-reducción siempre ocurre al mismo tiempo – no puede ocurrir sólo oxidación o sólo reducción. El ánodo y el cátodo tienen diversos potenciales, creándose una diferencia de “voltaje” entre ellos. Los potenciales son una función de los estados químicos y físicos. La diferencia de potencial es la fuerza motora para el proceso de corrosión.

2.5.3 Ruta de Retorno (Pasaje Metálico)

La ruta de retorno conecta el ánodo y el cátodo y permite el paso de electrones, generados en el ánodo, hacia el cátodo. Cuando la corrosión ocurre en una superficie metálica, siempre hay una ruta o pasaje metálico que une el ánodo/áreas anódicas con el cátodo/áreas catódicas. Si no existiera la ruta metálica, la reacción de corrosión no ocurriría.



2.5.4 Electrolito

Un electrolito es un medio que conduce la corriente iónica en lugar de la corriente electróni-ca. La mayoría de los electrolitos son base agua y contiene iones (partículas de materia que llevan una carga positiva o negativa).

• Aniones = iones cargados negativamente (-)

• Cationes = iones cargados positivamente (+)

Para que las reacciones de oxidación y reducción puedan ocurrir, se requiere un camino para el transporte de los iones entre el ánodo y el cátodo. El electrolito debe estar presente para “cerrar el lazo” en la celda de corrosión; transmite la corriente de corrosión. Los aniones son atraídos al ánodo y los cationes al cátodo, donde se pueden combinar con los productos de la oxidación y reducción. En el ambiente marino, el agua que contiene sales químicas disueltas forma el electrolito primario.

2.5.5 Resumen

Repitiendo: Los cuatro componentes arriba mencionados deben estar presentes para que la co-rrosión pueda ocurrir. Al eliminar uno o más de ellos se evitará que la corrosión ocurra. No siempre es posible o práctico eliminar estos componentes, pero el control de la corrosión se refie-re al intento de eliminarlos.

En la mayoría de las estructuras, el ánodo y el cátodo pueden estar en diversos lugares, la estruc-tura en sí es la ruta de retorno y el ambiente sirve como el electrolito.

2.6 Factores de Velocidad de Corrosión La velocidad de corrosión es determinada por una variedad de factores, algunos de ellos bas-tante complicados. Sin embargo, existen cinco factores que tienen un papel determinante en la corrosión. Estos son:

Oxígeno

Al igual que el agua, el oxígeno aumenta la velocidad de corrosión. La corrosión puede pre-sentarse en un ambiente con deficiencia de oxígeno, pero la velocidad de la reacción de co-rrosión y la destrucción del metal generalmente será mucho más lenta.

En condiciones de inmersión, puede ser que el electrolito en contacto con un área del metal contenga más oxígeno que el electrolito que está en contacto con otras áreas. El área en con-tacto con la concentración más alta de oxígeno será catódica en relación con el resto de la superficie. De esta manera se forma una celda de concentración de oxígeno que resulta en altas velocidades de corrosión.



Temperatura

Las reacciones de corrosión son electroquímicas en naturaleza y se aceleran generalmente con el aumento de la temperatura. Por lo tanto, la corrosión ocurre más rápidamente en am-bientes más calurosos que en los fríos.

Sales Químicas

Las sales químicas pueden servir para aumentar la velocidad de corrosión incrementando la eficiencia (conductividad) del electrolito. La sal química más común es el cloruro de sodio, un elemento importante del agua de mar. El cloruro de sodio depositado en superficies ex-puestas a la atmósfera también actúa como material higroscópico (ej. puede extraer humedad del aire), lo que aumentará la corrosión en áreas no sumergidas.

Humedad (o Condensación)

La humedad y el tiempo de condensación tienen un papel importante en la promoción y ace-leración de la velocidad de corrosión. El tiempo de condensación se refiere al tiempo que un sustrato expuesto a la atmósfera mantiene suficiente humedad para apoyar el proceso de co-rrosión. Cuanto más húmedo sea el ambiente, mayor probabilidad que ocurra la corrosión.

La industria de la aviación se aprovecha de este hecho cuando almacenan aviones en el de-sierto sin tener que encerrarlos en edificios con aire acondicionado. Incluso a temperaturas elevadas, hay pocos electrolitos disponibles para desarrollar una celda de corrosión. La co-rrosión puede ocurrir sin agua visible, pero la velocidad de corrosión del hierro disminuye significativamente por debajo de aproximadamente 60% de humedad.

Contaminantes y Gases Ácidos

La lluvia ácida, los productos químicos generados en plantas de fabricación y de procesa-miento y los cloruros en áreas costeras promueven la corrosión. Los gases ácidos, tales como el dióxido de carbono, pueden también disolverse en la película de humedad que está en con-tacto con el metal. Además del efecto directo del ataque químico, estos materiales reducen la resistencia eléctrica del electrolito. Reducir la resistencia en la celda de corrosión permite mayor densidad de corriente de corrosión y, por ende, aumenta la velocidad de corrosión.

De nuevo, la corrosión es la degradación de materiales desarrollados en contacto con un am-biente corrosivo. El ambiente corrosivo generalmente se define por las características del electrolito. Los ambientes pueden incluir la inmersión en un líquido (agua), o atmosférica, como veremos en la siguiente sección.



2.7 Tipos de Corrosión Hay dos clasificaciones amplias de la corrosión: Generalizada y localizada (Figuras 2.5, 2.6, 2.7 y 2.8).

2.7.1 Corrosión Generalizada

La corrosión generalizada resulta en una pérdida de material relativamente uniforme sobre la superficie entera (Figura 2.5 y Figura 2.6). Generalmente, ésta acción resulta en una dis-minución del espesor, de manera general, sobre la superficie afectada. La corrosión generali-zada es relativamente fácil de evaluar y no causa fallas catastróficas.

Figura 2.5 Corrosión Generalizada

Figura 2.6 Corrosión Generalizada

2.7.2 Corrosión Localizada

La corrosión localizada ocurre en sitios específicos de la superficie del metal (Figuras 2.7 y 2.8). Las áreas inmediatamente adyacentes a la corrosión localizada normalmente se corroen a un grado menor, si acaso. La corrosión localizada ocurre a menudo en las áreas que son difíciles de evaluar.



Figura 2.7 Corrosión Localizada

Figura 2.8 Corrosión Localizada

La corrosión localizada es menos común en ambientes de exposición atmosférica que en ambien-tes de inmersión o salpique/rocío, y donde algunos factores especiales están implicados, tales co-mo la exposición prolongada al agua líquida, agentes contaminantes o celdas galvánicas. Se ge-neran las celdas galvánicas cuando metales de diversos tipos están en contacto eléctrico en un electrolito común. La actividad de corrosión en sitios de corrosión localizada puede variar con algunos cambios como:

• Defectos en el recubrimiento

• Cambios en los contaminantes o agentes contaminadores

• Cambios en el electrolito

Las formas predominantes de corrosión localizada en las estructuras marinas son las picadu-ras y la corrosión en cavidades.



2.7.2.1 Corrosión por Picaduras

En la corrosión por picaduras el daño no ocurre uniformemente, sino primordialmente en zo-nas específicas donde se producen picaduras profundas (Figuras 2.9 y 2.10). Los fondos de las picaduras son los ánodos en una pequeña celda de corrosión localizada, a menudo agra-vada por una relación de área cátodo grande-ánodo pequeño. Las picaduras pueden iniciarse en una superficie abierta, libremente expuesta o en las imperfecciones en un recubrimiento.

Figura 2.9 Corrosión por Picaduras

Figura 2.10 Corrosión por Picaduras

Las picaduras profundas, incluso las que son completamente penetrantes, pueden desarrollar-se con una cantidad relativamente pequeña de pérdida del metal. Las picaduras pueden ser aisladas o un grupo de picaduras puede coalescer para formar un área de daño grande. Las picaduras son especialmente frecuentes en los metales que forman una capa protectora de óxido y en ambientes de alta contaminación por cloruros (donde los cloruros promueven la degradación de la capa de óxido). Las picaduras también se pueden observar bajo las si-guientes condiciones:

• Cuando un metal esta sujeto a líquidos de alta velocidad, conocido como ataque por impacto o erosión corrosión



• Cuando dos metales están en contacto y hay un poco de movimiento relativo, conocido como la corrosión por fricción

• Cuando un metal se expone a la cavitación (formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido), conocida como la erosión por cavitación

2.7.2.2 Corrosión en Cavidades

La corrosión en cavidades ocurre en una superficie de metal que está bloqueada de la expo-sición directa al medio ambiente, debido a la proximidad cercana con otro material. La cer-canía forma una brecha estrecha (o cavidad) entre los dos materiales. Las diferencias en la concentración de la especie corrosiva o del oxígeno entre el ambiente interior y el exterior de la cavidad generan la fuerza motora para la celda de corrosión, especialmente en las áreas que actúan como trampas de agua. (Ver Figuras 2.11, 2.12 y 2.13).

Las cavidades son comunes en situaciones donde hay contacto metal-a-metal, como en las arandelas de soporte o en las bridas de tuberías. Adicionalmente, los depósitos de desechos y productos de corrosión también generan cavidades formando corrosión bajo depósitos.

Figura 2.11 Celda de Concentración de Oxígeno

Figura 2.12 Celda de Concentración de Iones



Figura 2.13 Corrosión en Cavidades

2.7.3 Significado de la Corrosión

De las dos clasificaciones de corrosión, la corrosión localizada es la causa más frecuente de la ne-cesidad de mantenimiento imprevisto. La corrosión localizada a menudo está oculta, en cavidades o debajo de capas múltiples de un recubrimiento de mantenimiento, de tal manera que disfraza la verdadera magnitud del daño. Debido al riesgo de una perforación rápida del sustrato, ésta puede causar serias consecuencias si no es detectada y tratada oportunamente. La corrosión localizada típicamente produce rasgos agudos característicos que sirven como “canalizaciones de esfuerzos”. Estas canalizaciones de esfuerzos resultan en condiciones que aumentan el nivel de esfuerzo en el borde principal de la picadura o cavidad, actuando como los puntos iniciales de la falla.

2.7.4 Corrosión Galvánica

La corrosión galvánica es la acción electroquímica de dos metales disímiles, que están en contacto en presencia de un electrolito y de la ruta conductora de electrones. El metal más reactivo se corroe para proteger el metal más noble (Figura 2.14). El grado de corrosión re-sultante de los metales acoplados depende de los siguientes factores:

• La diferencia de potencial entre los dos metales

• La naturaleza del medio ambiente

• El comportamiento de la polarización de los metales o aleaciones

• La relación geométrica de los componentes



Puede ser reconocida por la acumulación de corrosión en la unión entre metales disímiles. Por ejemplo, cuando las aleaciones de aluminio o aleaciones de magnesio están en contacto con el carbón o acero inoxidable, puede ocurrir corrosión galvánica y acelerar la corrosión del aluminio o magnesio.

Este fenómeno también puede ser utilizado de forma beneficiosa en los sistemas de protec-ción catódica galvánica que serán descritos más adelante en este capítulo.

Figura 2.14 Corrosión Galvánica resultante del acero al carbono soldado a un acero inoxidable

2.8 Inspección de Recubrimientos e Introducción a la Protección Cató-dica

La protección catódica es una forma ampliamente usada para controlar la corrosión. NACE International ofrece cuatro cursos sobre el tema, lo cual nos dice que hay mucho por aprender más allá de lo que se discutirá el día de hoy. Vamos a presentar un resumen muy básico so-bre lo que el inspector de recubrimientos puede necesitar conocer sobre esta área. Al recor-dar nuestras discusiones anteriores sobre la corrosión, hay cuatro elementos que deben estar presentes para que esta ocurra:

• Ánodo

• Cátodo

• Pasaje metálico

• Electrolito



Recordando que los electrones fluyen del ánodo al cátodo a través del pasaje metálico, que los iones fluyen del ánodo al cátodo a través del electrolito y que la pérdida de metal, corro-sión, ocurre en el ánodo.

Una corriente de un amperio durante un año remueve 10,6 kg. (23,5 libras) de hierro.

La protección catódica se usa para proteger estructuras que están enterradas, sumergidas en agua o usadas para contener líquidos que son principalmente a base de agua (acuosos) o que contienen algo de agua (como tanques de almacenamiento de petróleo que tienen un poco de agua en el fondo). Llamaremos electrolito al ambiente del cual hay que proteger la estructu-ra.

Una de las razones para aplicar recubrimientos a las estructuras, entre los otros numerosos motivos que hemos discutido en este curso, es proveer un aislamiento eléctrico (inhibición de la resistencia) entre la estructura y el electrolito.

Entre más efectivo sea el aislamiento del recubrimiento sobre la estructura, menor será la co-rriente que se requiere para brindar la protección catódica, por lo tanto, el sistema se hace más eficiente y se reduce tanto la corrosión como los costos en la instalación y mantenimien-to. Ya que se tiene un tiempo muy limitado para cubrir un extenso campo en el trabajo de control de corrosión, cubriremos sólo los puntos principales. Si desea continuar con estudios adicionales sobre este tema, podría considerar tomar los cursos de una semana de duración que NACE ofrece que expandirán enormemente sus conocimientos acerca de la corrosión y su control.

Se explicará brevemente lo que es la protección catódica, cómo funciona y lo que significa para el inspector de recubrimientos.

2.8.1 Definición de Protección Catódica

La protección catódica es la reducción o eliminación de la corrosión convirtiendo la estructu-ra a proteger en un cátodo, mediante corriente impresa o la colocación de un ánodo galvánico (usualmente de magnesio, aluminio o zinc).

Recordemos que el cátodo es el electrodo donde, para los propósitos de esta discusión, no ocurrirá corrosión significativa. Antes de aplicar la protección catódica, las estructuras co-rroídas tendrán áreas catódicas y anódicas (aquellas áreas donde la corrosión está ocurrien-do). Se entiende, entonces, que si todas las áreas anódicas se pueden convertir en áreas cató-dicas, la estructura completa se convertirá en un cátodo y la corrosión de la estructura estará satisfactoriamente controlada.



2.8.2 Cómo Funciona la Protección Catódica

La aplicación de una corriente directa hacia una estructura metálica que se está corroyendo puede causar que ésta se haga enteramente catódica.

La corriente directa está asociada con el proceso de corrosión en las estructuras metálicas en-terradas o sumergidas. Esto se puede mostrar en la Figura 2.15 la cual muestra el flujo de la corriente directa entre las áreas anódicas y catódicas sobre una sección de una tubería ente-rrada. Como se muestra en este ejemplo de una estructura enterrada, la corriente directa flu-ye desde las áreas anódicas hacia el suelo; a través de éste hacia las áreas catódicas y de re-greso a través de la tubería para completar el circuito.

Figura 2.15 Cómo Funciona la Protección Catódica

Para un voltaje motor dado (el potencial galvánico entre el ánodo y el cátodo), la cantidad de corriente está limitada por factores como la resistividad del medio (expresado normalmente en ohm-centímetros) y el grado de polarización en las áreas anódicas y catódicas.

La corrosión ocurre en las áreas anódicas donde la corriente se descarga del metal hacia el electrolito (suelo). Donde la corriente fluye del ambiente hacia la tubería (áreas catódicas) no hay corrosión. Al aplicar protección catódica a una estructura, el objetivo es forzar toda la superficie expuesta al ambiente a volverse catódica en relación a ese ambiente. Cuando esta condición se alcanza, el total de la superficie expuesta de la estructura se vuelve un cátodo y la corrosión está controlada.

La corriente de protección catódica debe fluir dentro del medio desde una conexión a tierra especial (usualmente llamada lecho o cama de ánodos) en aplicaciones para estructuras ente-rradas y establecidas para estos propósitos. Por definición, los materiales usados en esta ca-ma son ánodos y estos materiales se deben consumir (corrosión). Las áreas anódicas origina-les que descargan corriente y se están corroyendo:



• Las líneas punteadas de la Figura 2.16 representan el flujo de corriente que existía antes de aplicar la protección

• Estructura protegida

• Flujo de corriente del lecho de ánodos a la superficie de la estructura protegida

Los sistemas de protección catódica se pueden monitorear midiendo el potencial eléctrico (voltaje) de la estructura protegida con una celda de referencia y un voltímetro especial. Las celdas de referencia pueden ser de cobre/sulfato de cobre, plata/cloruro de plata, mercurio (calomel) o a base de un zinc de alta pureza especialmente refinado.

2.8.3 Sistemas de Protección Catódica

Discutiremos dos tipos de sistemas de protección catódica:

• Galvánica

• De corriente impresa

2.8.3.1 Sistemas Galvánicos

El término galvánico a menudo se refiere a un contacto entre metales disímiles, el cual resul-ta en un potencial electrolítico. Un ánodo es el miembro que se corroe en una combinación de metales disímiles. Un ánodo galvánico (también llamado de sacrificio) puede ser descrito como el metal que tendrá una diferencia de voltaje con respecto a la estructura corroída y descargará una corriente que fluirá a través del medio hacia la misma. Los ánodos galváni-cos se corroerán preferencialmente en relación a la estructura protegida, proporcionando pro-tección a la misma. La Figura 2.17 esquematiza el principio de los sistemas de protección galvánica.

Figura 2.16 Cómo Funciona la Protección Catódica

Los materiales adecuados para usar como ánodos galvánicos incluyen al aluminio, magnesio y el zinc (Figura 2.17).



Los materiales de los ánodos son fabricados en moldes de diferentes pesos y formas para cumplir con los diseños requeridos de protección catódica. Datos acerca de los ánodos dis-ponibles pueden ser obtenidos del distribuidor de materiales para protección catódica.

2.8.4 Sistema de Corriente Impresa

En un sistema de corriente impresa, el lecho de ánodos no es la fuente de energía eléctrica. En su lugar, una fuente externa de corriente directa se conecta entre la estructura a ser prote-gida y la cama de ánodos (Figura 2.16).

La terminal positiva de la fuente de poder siempre se debe conectar a la cama de ánodos, la cual es entonces forzada a descargar tanta corriente de protección catódica como se desee. Esto es importante. Si se comete un error y la terminal positiva se conecta a la estructura a ser protegida, la estructura se convertirá en un ánodo en vez de un cátodo y, por lo tanto, se corroerá activamente, lo cual es lo opuesto a los resultados deseados.

Figura 2.17 Sistema de Protección Catódica con Ánodo Galvánico



Figure 2.18 Sistema Galvánico de PC

2.8.4.1 Ánodos para un Sistema de Corriente Impresa

Los ánodos de la cama de ánodos que son forzados a descargar la corriente se corroerán. Es importante usar materiales para los ánodos que se consuman relativamente lento y, por lo tanto, permitan diseñar camas de ánodos que descarguen una mayor cantidad de corriente y aún tengan vidas de servicio muy largas. A continuación se incluyen algunos materiales em-pleados como ánodos de corriente impresa:

• Acero de chatarra

• Grafito

• Óxido de hierro

• Hierro forjado con alto contenido de silicio y cromo

• Titanio y niobio platinados

2.8.4.2 Fuentes de Poder para Corriente Impresa

Un sistema de corriente impresa requiere un suministro de corriente. Las fuentes comunes de corriente incluyen:

• Tensión comercial rectificada

• Celdas solares

• Generadores

• Celdas de combustible

• Celdas eólicas

• Celdas termoeléctricas



Un rectificador es un equipo que usa la tensión de las líneas de corriente eléctrica para con-vertir la corriente alterna en corriente directa de menor voltaje, mediante un transformador de reducción (Figura 2.19).

Figura 2.19 Rectificador de Corriente Impresa



2.8.4.3 Factores para los Sistemas de Protección Catódica

El desarrollo de un sistema de protección catódica efectivo es una tarea compleja que requie-re experiencia, conocimiento y criterio. En este curso sólo se mencionarán algunos de los factores que deberán tomarse en consideración cuando se diseña un sistema de protección catódica:

• Requerimientos regulatorios

• Economía

• El metal a ser protegido

• Requerimientos de servicio

• Requerimientos de corriente total

• Variaciones en el ambiente

• Recubrimientos protectores

• Apantallamiento eléctrico

• Mantenimiento

• Efectos de corrientes parásitas

• Temperatura

• Cableado

• Relleno (Backfill) de los ánodos

Las áreas problemáticas son:

• Resistencia / Atenuación

• Desprendimiento catódico

• Criterios de inspección

2.8.4.3.1 Resistencia y Atenuación

El potencial de -0,85 V es un requisito mínimo de protección. Para que la estructura protegi-da se mantenga en este voltaje (potencial), algunas áreas mostrarán un incremento en el po-tencial (más negativo). Debido al tamaño, el diseño y la colocación de los ánodos, así como el tipo y la resistencia del electrolito, este incremento en el potencial (más negativo) puede provocar un fenómeno conocido como desprendimiento catódico.



2.8.4.3.2 Desprendimiento Catódico

Los sistemas que operan con un potencial (voltaje) estable de -0,85 V usualmente no tendrán un efecto negativo sobre el recubrimiento. Sin embargo, conforme se incrementa el potencial (se hace más negativo), ocurren reacciones que podrían dañar al recubrimiento (Figura 2.20). Estas reacciones resultan en la separación del recubrimiento de la superficie, esto es, el des-prendimiento catódico. Conforme se incrementa ligeramente el potencial (haciéndose más negativo), el desprendimiento ocurrirá generalmente a través de la formación de oxidrilos (OH-). Conforme el potencial se incrementa (se hace más negativo), habrá un mayor des-prendimiento a través de la formación de hidrógeno.

Figura 2.20 Secuencia del Desprendimiento Catódico

2.9 Otras Fuentes de Información NACE International ofrece un programa especializado de capacitación y certificación en Pro-tección Catódica que abarca desde realizar pruebas hasta el diseño, así como un curso de “Recubrimientos en Conjunto con Protección Catódica”. Para mayor información contacte a NACE International.

Se proporciona una copia de la Norma NACE SP0169, Control de la Corrosión Externa en Sistemas de Tuberías Metálicas Enterradas o Sumergidas, al final de este capítulo como in-formación complementaria sobre la protección catódica.

Para cualquiera que esté interesado en capacitarse en la protección catódica, NACE tiene un programa disponible en cuatro niveles de entrenamiento y certificación en protección catódi-ca.



Definiciones de Palabras Clave

Ánodo: El electrodo de una celda electroquímica donde ocurre la oxidación. Los electrones fluyen desde el ánodo en el circuito externo. La corrosión ocurre generalmente y los iones metálicos se entran en la solución en el ánodo.

Cátodo: El electrodo de una celda electroquímica en la cual la reducción es la reacción prin-cipal. Los electrones fluyen hacia el cátodo en el circuito externo.

Corrosión: El deterioro de un material, generalmente un metal, que resulta de una reacción con su medio ambiente.

Corrosión en Cavidades: Corrosión localizada de una superficie del metal en, o inmediata-mente adyacente a, un área bloqueada de la exposición directa al medio ambiente, debido a la proximidad cercana del metal a la superficie de otro material.

Corrosión Galvánica: La acción electroquímica de dos metales disímiles en contacto, en presencia de un electrolito y de un camino conductivo de electrones.

Corrosión Generalizada: Corrosión que se distribuye más o menos uniformemente sobre la superficie de un material.

Corrosión Localizada: Esta ocurre en sitios específicos en la superficie del metal.

Electrolito: Una sustancia química que contiene iones que migran en un campo eléctrico.

Protección Catódica: Una técnica empleada para disminuir la corrosión de una superficie de metal convirtiéndola en el cátodo de una celda electroquímica.

Ruta Metálica (Pasaje Metálico): Esta conecta el ánodo y el cátodo; permite el paso de electrones generados en el ánodo hacia el cátodo.



Guía de Estudio

1. Describa pasivación ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Describa los siguientes factores y cómo afectan la corrosión:

• Oxígeno: _______________________________________________________________

• Temperatura: ___________________________________________________________

• Sales Químicas: _________________________________________________________

• Humedad (o Condensación)___________________________________________________

• Contaminantes y Gases Ácidos: ________________________________________________

3. Dos categorías amplias de corrosión pueden ser descritas como: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Describa la corrosión galvánica: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Describa la Protección Catódica: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Los dos tipos principales de protección catódica son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________



7. Las fuentes de poder de corriente impresa incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Describa el Desprendimiento Catódico: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

SP0169-2007

Standard Practice

Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems

This NACE International standard represents a consensus of those individual members who have reviewed this document, its scope, and provisions. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, whether he or she has adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using products, processes, or procedures not in conformance with this standard. Nothing contained in this NACE International standard is to be construed as granting any right, by implication or otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against liability for infringement of Letters Patent. This standard represents minimum requirements and should in no way be interpreted as a restriction on the use of better procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in specific instances. NACE International assumes no responsibility for the interpretation or use of this standard by other parties and accepts responsibility for only those official NACE International interpretations issued by NACE International in accordance with its governing procedures and policies which preclude the issuance of interpretations by individual volunteers.

Users of this NACE International standard are responsible for reviewing appropriate health, safety, environmental, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to this standard prior to its use. This NACE International standard may not necessarily address all potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of materials, equipment, and/or operations detailed or referred to within this standard.Users of this NACE International standard are also responsible for establishing appropriate health, safety, and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory authorities if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory requirements prior to the use of this standard.

CAUTIONARY NOTICE: NACE International standards are subject to periodic review, and may be revised or withdrawn at any time in accordance with NACE technical committee procedures. NACE International requires that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years from the date of initial publication. The user is cautioned to obtain the latest edition. Purchasers of NACE International standards may receive current information on all standards and other NACE International publications by contacting the NACE International FirstService Department, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084-4906 (telephone +1 [281] 228-6200).

Reaffirmed 2007-03-15 Reaffirmed 2002-04-11 Reaffirmed 1996-09-13

Revised April 1992 Revised January 1983

Revised September 1976 Revised January 1972 Approved April 1969 NACE International

1440 South Creek Drive Houston, Texas 77084-4906

+1 281/228-6200 ISBN 1-57590-035-1

©2007, NACE International

NACE SP0169-2007 (formerly RP0169-2002)

Item No. 21001

SP0169-2007

NACE International i

________________________________________________________________________

Foreword This standard practice presents procedures and practices for achieving effective control of external corrosion on buried or submerged metallic piping systems. These recommendations are also applicable to many other buried or submerged metallic structures. It is intended for use by corrosion control personnel concerned with the corrosion of buried or submerged piping systems, including oil, gas, water, and similar structures. This standard describes the use of electrically insulating coatings, electrical isolation, and cathodic protection (CP) as external corrosion control methods. It contains specific provisions for the application of CP to existing bare, existing coated, and new piping systems. Also included are procedures for control of interference currents on pipelines.

This standard should be used in conjunction with the practices described in the following NACE standards and publications, when appropriate (use latest revisions):

SP05721 RP01772 RP02853 SP01864 SP02865 SP03876 SP01887

TPC 118 TM04979

For accurate and correct application of this standard, the standard must be used in its entirety. Using or citing only specific paragraphs or sections can lead to misinterpretation and misapplication of the recommendations and practices contained in this standard. This standard does not designate practices for every specific situation because of the complexity of conditions to which buried or submerged piping systems are exposed. This standard was originally published in 1969, and was revised by NACE Task Group (TG) T-10-1 in 1972, 1976, 1983, and 1992. It was reaffirmed in 1996 by NACE Unit Committee T-10A on Cathodic Protection, and in 2002 and 2007 by Specific Technology Group (STG) 35 on Pipelines, Tanks, and Well Casings. This standard is issued by NACE International under the auspices of STG 35, which is composed of corrosion control personnel from oil and gas transmission companies, gas distribution companies, power companies, corrosion consultants, and others concerned with external corrosion control of buried or submerged metallic piping systems.

In NACE standards, the terms shall, must, should, and may are used in accordance with the definitions of these terms in the NACE Publications Style Manual, 4th ed., Paragraph 7.4.1.9. Shall and must are used to state mandatory requirements. The term should is used to state something considered good and is recommended but is not mandatory. The term may is used to state something considered optional.

________________________________________________________________________

SP0169-2007

ii NACE International

____________________________________________

NACE International Standard Practice

Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems

Contents

1. General ................................................................................................................................. 1 2. Definitions ............................................................................................................................. 1 3. Determination of Need for External Corrosion Control ......................................................... 3 4. Piping Systems Design......................................................................................................... 4 5. External Coatings .................................................................................................................. 6 6. Criteria and Other Considerations for CP ............................................................................ 12 7. Design of Cathodic protection Systems............................................................................... 17 8. Installation of CP Systems................................................................................................... 20 9. Control of Interference Currents .......................................................................................... 22 10. Operationa and Maintenance of CP Systems.................................................................... 24 11. External Corrosion Control Records .................................................................................. 25 References .............................................................................................................................. 26 Table 1....................................................................................................................................... 8 Table 2....................................................................................................................................... 8 Table 3....................................................................................................................................... 9 Table 4..................................................................................................................................... 10 Table 5..................................................................................................................................... 11 Bibliography for Section 6........................................................................................................ 14 Bibliography for Section 7........................................................................................................ 20 Appendix A .............................................................................................................................. 28 Appendix B .............................................................................................................................. 28 Appendix C .............................................................................................................................. 28 Appendix D .............................................................................................................................. 29

___________________________________________________________________________________

SP0169-2007

NACE International

______________________________________________________________________________________

_____________________________

Section 1: General

1.1 This standard presents acknowledged practices for the control of external corrosion on buried or submerged steel, cast iron, ductile iron, copper, and aluminum piping systems. 1.2 This standard is intended to serve as a guide for establishing minimum requirements for control of external corrosion on the following systems:

1.2.1 New piping systems: Corrosion control by a coating supplemented with CP, or by some other proven method, should be provided in the initial design and maintained during the service life of the piping system, unless investigations indicate that corrosion control is not required. Consideration should be given to the construction of pipelines in a manner that facilitates the use of in-line inspection tools. 1.2.2 Existing coated piping systems: CP should be provided and maintained, unless investigations indicate that CP is not required. 1.2.3 Existing bare piping systems: Studies should be made to determine the extent and rate of corrosion on existing bare piping systems. When these studies indicate that corrosion will affect the safe or economic operation of the system, adequate corrosion control measures shall be taken.

__________

1.3 The provisions of this standard should be applied under the direction of competent persons who, by reason of knowledge of the physical sciences and the principles of engineering and mathematics, acquired by education and related practical experience, are qualified to engage in the practice of corrosion control on buried or submerged metallic piping systems. Such persons may be registered professional engineers or persons recognized as corrosion specialists or CP specialists by NACE if their professional activities include suitable experience in external corrosion control of buried or submerged metallic piping systems. 1.4 Special conditions in which CP is ineffective or only partially effective sometimes exist. Such conditions may include elevated temperatures, disbonded coatings, thermal insulating coatings, shielding, bacterial attack, and unusual contaminants in the electrolyte. Deviation from this standard may be warranted in specific situations provided that corrosion control personnel in responsible charge are able to demonstrate that the objectives expressed in this standard have been achieved. 1.5 This standard does not include corrosion control methods based on chemical control of the environment, on the use of electrically conductive coatings, or on control of internal corrosion.

_____________________________________

Section 2: Definitions (1)

Amphoteric Metal: A metal that is susceptible to corrosion in both acid and alkaline environments. Anode: The electrode of an electrochemical cell at which oxidation occurs. Electrons flow away from the anode in the external circuit. Corrosion usually occurs and metal ions enter solution at the anode. Anodic Polarization: The change of the electrode potential in the noble (positive) direction caused by current across the electrode/electrolyte interface. (See Polarization.) Backfill: Material placed in a hole to fill the space around the anodes, vent pipe, and buried components of a cathodic protection system.

Beta Curve: A plot of dynamic (fluctuating) interference current or related proportional voltage (ordinate) versus the corresponding structure-to-electrolyte potentials at a selected location on the affected structure (abscissa) (see Appendix A [nonmandatory]). Cable: One conductor or multiple conductors insulated from one another. Cathode: The electrode of an electrochemical cell at which reduction is the principal reaction. Electrons flow toward the cathode in the external circuit. Cathodic Disbondment: The destruction of adhesion between a coating and the coated surface caused by products of a cathodic reaction.

______________________________ (1) Definitions in this section reflect common usage among practicing corrosion control personnel and apply specifically to how the terms are used in this standard. In many cases, in the interests of brevity and practical usefulness, the scientific definitions are abbreviated or paraphrased.

1

SP0169-2007

Cathodic Polarization: The change of electrode potential in the active (negative) direction caused by current across the electrode/electrolyte interface. See Polarization. Cathodic Protection: A technique to reduce the corrosion of a metal surface by making that surface the cathode of an electrochemical cell. Coating: A liquid, liquefiable, or mastic composition that, after application to a surface, is converted into a solid protective, decorative, or functional adherent film. Coating Disbondment: The loss of adhesion between a coating and the pipe surface. Conductor: A material suitable for carrying an electric current. It may be bare or insulated. Continuity Bond: A connection, usually metallic, that provides electrical continuity between structures that can conduct electricity. Corrosion: The deterioration of a material, usually a metal, that results from a reaction with its environment. Corrosion Potential (Ecorr): The potential of a corroding surface in an electrolyte relative to a reference electrode under open-circuit conditions (also known as rest potential, open-circuit potential, or freely corroding potential). Corrosion Rate: The rate at which corrosion proceeds. Criterion: Standard for assessment of the effectiveness of a cathodic protection system. Current Density: The current to or from a unit area of an electrode surface. Diode: A bipolar semiconducting device having a low resistance in one direction and a high resistance in the other. Distributed-Anode Impressed Current System: An impressed current anode configuration in which the anodes are “distributed” along the structure at relatively close intervals such that the structure is within each anode’s voltage gradient. This anode configuration causes the electrolyte around the structure to become positive with respect to remote earth. Electrical Isolation: The condition of being electrically separated from other metallic structures or the environment. Electrical Survey: Any technique that involves coordinated electrical measurements taken to provide a basis for deduction concerning a particular electrochemical condition relating to corrosion or corrosion control.

2

Electrode: A conductor used to establish contact with an electrolyte and through which current is transferred to or from an electrolyte. Electroosmotic Effect: Passage of a charged particle through a membrane under the influence of a voltage. Soil or coatings may act as the membrane. Electrolyte: A chemical substance containing ions that migrate in an electric field. For the purpose of this standard, electrolyte refers to the soil or liquid adjacent to and in contact with a buried or submerged metallic piping system, including the moisture and other chemicals contained therein. Foreign Structure: Any metallic structure that is not intended as a part of a system under cathodic protection. Galvanic Anode: A metal that provides sacrificial protection to another metal that is more noble when electrically coupled in an electrolyte. This type of anode is the electron source in one type of cathodic protection. Galvanic Series: A list of metals and alloys arranged according to their corrosion potentials in a given environment. Groundbed: One or more anodes installed below the earth’s surface for the purpose of supplying cathodic protection. Holiday: A discontinuity in a protective coating that exposes unprotected surface to the environment. Impressed Current: An electric current supplied by a device employing a power source that is external to the electrode system. (An example is direct current for cathodic protection.) In-Line Inspection: The inspection of a steel pipeline using an electronic instrument or tool that travels along the interior of the pipeline. Insulating Coating System: All components of the protective coating, the sum of which provides effective electrical isolation of the coated structure. Interference: Any electrical disturbance on a metallic structure as a result of stray current. Interference Bond: An intentional metallic connection, between metallic systems in contact with a common electrolyte, designed to control electrical current interchange between the systems. IR Drop: The voltage across a resistance in accordance with Ohm’s Law.

NACE International

SP0169-2007

Isolation: See Electrical Isolation. Line Current: The direct current flowing on a pipeline. Long-Line Current: Current through the earth between an anodic and a cathodic area that returns along an underground metallic structure. Mixed Potential: A potential resulting from two or more electrochemical reactions occurring simultaneously on one metal surface. Pipe-to-Electrolyte Potential: See Structure-to-Electrolyte Potential. Polarization: The change from the open-circuit potential as a result of current across the electrode/electrolyte interface. Polarized Potential: The potential across the structure/electrolyte interface that is the sum of the corrosion potential and the cathodic polarization. Reference Electrode: An electrode whose open-circuit potential is constant under similar conditions of measurement, which is used for measuring the relative potentials of other electrodes. Reverse-Current Switch: A device that prevents the reversal of direct current through a metallic conductor. Shielding: (1) Protecting; protective cover against mechanical damage. (2) Preventing or diverting the cathodic protection current from its intended path.

NACE International

________________________________________

Shorted Pipeline Casing: A casing that is in direct metallic contact with the carrier pipe. Sound Engineering Practices: Reasoning exhibited or based on thorough knowledge and experience, logically valid and having technically correct premises that demonstrate good judgment or sense in the application of science. Stray Current: Current through paths other than the intended circuit. Stray-Current Corrosion: Corrosion resulting from current through paths other than the intended circuit, e.g., by any extraneous current in the earth. Structure-to-Electrolyte Potential: The potential difference between the surface of a buried or submerged metallic structure and electrolyte that is measured with reference to an electrode in contact with the electrolyte. Telluric Current: Current in the earth as a result of geomagnetic fluctuations. Voltage: An electromotive force or a difference in electrode potentials expressed in volts. Wire: A slender rod or filament of drawn metal. In practice, the term is also used for smaller-gauge conductors (6 mm2 [No. 10 AWG(2)] or smaller).

_______________________________________
Section 3: Determination of Need for External Corrosion Control 3.1 Introduction
3.1.1 This section recommends practices for determining when an underground or submerged metallic piping system requires external corrosion control. 3.1.2 Metallic structures, buried or submerged, are subject to corrosion. Adequate corrosion control procedures should be adopted to ensure metal integrity for safe and economical operation.

3.2 The need for external corrosion control should be based on data obtained from one or more of the following: corrosion surveys, operating records, visual observations, test results from similar systems in similar environments, in-line inspections, engineering and design specifications, and

operating, safety, and economic requirements. The absence of leaks alone is insufficient evidence that corrosion control is not required.

3.2.1 Environmental and physical factors include the following:

3.2.1.1 Corrosion rate of the particular metallic piping system in a specific environment (see Appendix B [nonmandatory]); 3.2.1.2 Nature of the product being transported, the working temperature, temperature differentials within the pipeline causing thermal expansion and contraction, tendency of backfill to produce soil stress, and working pressure of the piping system as related to design specification;
______________________________
(2) American Wire Gauge.

3

SP0169-2007

4

3.2.1.3 Location of the piping system as related to population density and frequency of visits by personnel; 3.2.1.4 Location of the piping system as related to other facilities; and 3.2.1.5 Stray current sources foreign to the system.

___________________________________________

3.2.2 Economic factors include the following:

3.2.2.1 Costs of maintaining the piping system in service for its expected life (see Appendix B [nonmandatory]) 3.2.2.2 Contingent costs of corrosion (see Appendix C [nonmandatory]); and 3.2.2.3 Costs of corrosion control (see Appendix D [nonmandatory]).

_________________________________

Section 4: Piping System Design
4.1 Introduction
4.1.1 This section provides accepted corrosion control practices in the design of an underground or submerged piping system. A person qualified to engage in the practice of corrosion control should be consulted during all phases of pipeline design and construction (see Paragraph 1.3). These recommendations should not be construed as taking precedence over recognized electrical safety practices.

4.2 External Corrosion Control

4.2.1 External corrosion control must be a primary consideration during the design of a piping system. Materials selection and coatings are the first line of defense against external corrosion. Because perfect coatings are not feasible, CP must be used in conjunction with coatings. For additional information, see Sections 5 and 6. 4.2.2 New piping systems should be externally coated unless thorough investigation indicates that coatings are not required (see Section 5). 4.2.3 Materials and construction practices that create electrical shielding should not be used on the pipeline. Pipelines should be installed at locations where proximity to other structures and subsurface formations do not cause shielding.

4.3 Electrical Isolation 4.3.1 Isolation devices such as flange assemblies, prefabricated joint unions, or couplings should be installed within piping systems in which electrical isolation of portions of the system is required to facilitate the application of external corrosion control. These devices should be properly selected for temperature, pressure, chemical resistance, dielectric resistance, and mechanical strength. Installation of isolation devices should be avoided or safeguarded in areas in which combustible atmospheres are likely to be present. Locations at which electrical isolating devices should be considered include, but are not limited to, the following:

4.3.1.1 Points at which facilities change ownership, such as meter stations and well heads; 4.3.1.2 Connections to mainline piping systems, such as gathering or distribution system laterals; 4.3.1.3 Inlet and outlet piping of in-line measuring and pressure regulating stations; 4.3.1.4 Compressor or pumping stations, either in the suction and discharge piping or in the main line immediately upstream and downstream from the station; 4.3.1.5 Stray current areas; 4.3.1.6 The junction of dissimilar metals; 4.3.1.7 The termination of service line connections and entrance piping; 4.3.1.8 The junction of a coated pipe and a bare pipe; and 4.3.1.9 Locations at which electrical grounding is used, such as motorized valves and instrumentation.

4.3.2 The need for lightning and fault current protection at isolating devices should be considered. Cable connections from isolating devices to arresters should be short, direct, and of a size suitable for short-term high-current loading. 4.3.3 When metallic casings are required as part of the underground piping system, the pipeline should be electrically isolated from such casings. Casing insulators must be properly sized and spaced and be tightened securely on the pipeline to withstand insertion stresses without sliding on the pipe. Inspection should be made to verify that the leading insulator has remained in position. Concrete coatings on the carrier pipe could preclude the use of casing insulators. Consideration should be given to the use of support under the pipeline at each end of the casing to minimize settlement. The type of support selected

NACE International

SP0169-2007

should not cause damage to the pipe coating or act as a shield to CP current. 4.3.4 Casing seals should be installed to resist the entry of foreign matter into the casing. 4.3.5 When electrical contact would adversely affect CP, piping systems should be electrically isolated from supporting pipe stanchions, bridge structures, tunnel enclosures, pilings, offshore structures, or reinforcing steel in concrete. However, piping can be attached directly to a bridge without isolation if isolating devices are installed in the pipe system on each side of the bridge to isolate the bridge piping electrically from adjacent underground piping. 4.3.6 When an isolating joint is required, a device manufactured to perform this function should be used, or, if permissible, a section of nonconductive pipe, such as plastic pipe, may be installed. In either case, these should be properly rated and installed in accordance with the manufacturer’s instructions. 4.3.7 River weights, pipeline anchors, and metallic reinforcement in weight coatings should be electrically isolated from the carrier pipe and designed and installed so that coating damage does not occur and the carrier pipe is not electrically shielded. 4.3.8 Metallic curb boxes and valve enclosures should be designed, fabricated, and installed in such a manner that electrical isolation from the piping system is maintained. 4.3.9 Insulating spacing materials should be used when it is intended to maintain electrical isolation between a metallic wall sleeve and the pipe. 4.3.10 Underground piping systems should be installed so that they are physically separated from all foreign underground metallic structures at crossings and parallel installations and in such a way that electrical isolation could be maintained if desired. 4.3.11 Based on voltage rating of alternating current (AC) transmission lines, adequate separation should be maintained between pipelines and electric transmission tower footings, ground cables, and counterpoise. Regardless of separation, consideration should always be given to lightning and fault current protection of pipeline(s) and personnel safety (see NACE Standard RP01772).

4.4 Electrical Continuity

4.4.1 Nonwelded pipe joints may not be electrically continuous. Electrical continuity can be ensured by the use of fittings manufactured for this purpose or by bonding across and to the mechanical joints in an effective manner.

4.5 Corrosion Control Test Stations

NACE International

4.5.1 Test stations for potential, current, or resistance measurements should be provided at sufficient locations to facilitate CP testing. Such locations may include, but are not limited to, the following:

4.5.1.1 Pipe casing installations, 4.5.1.2 Metallic structure crossings, 4.5.1.3 Isolating joints, 4.5.1.4 Waterway crossings, 4.5.1.5 Bridge crossings, 4.5.1.6 Valve stations, 4.5.1.7 Galvanic anode installations, 4.5.1.8 Road crossings, 4.5.1.9 Stray-current areas, and 4.5.1.10 Rectifier installations.

4.5.2 The span of pipe used for line current test stations should exclude:

4.5.2.1 Foreign metallic structure crossings; 4.5.2.2 Lateral connections; 4.5.2.3 Mechanical couplings or connections such as screwed joints, transition pieces, valves, flanges, anode or rectifier attachments, or metallic bonds; and 4.5.2.4 Changes in pipe wall thickness and diameter.

4.5.3 Attachment of Copper Test Lead Wires to Steel and Other Ferrous Pipes

4.5.3.1 Test lead wires may be used both for periodic testing and for current-carrying purposes. As such, the wire/pipe attachment should be mechanically strong and electrically conductive. 4.5.3.2 Methods of attaching wires to the pipe include (a) thermit welding process, (b) soldering, and (c) mechanical means. 4.5.3.3 Particular attention must be given to the attachment method to avoid (a) damaging or penetrating the pipe, (b) sensitizing or altering of pipe properties, (c) weakening the test lead wire, (d) damaging internal or external pipe coatings, and (e) creating hazardous conditions in explosive environments. 4.5.3.4 Attachment by mechanical means is the least desirable method. Such a connection may

5

SP0169-2007

6

loosen, become highly resistant, or lose electrical continuity. 4.5.3.5 The connection should be tested for mechanical strength and electrical continuity. All exposed portions of the connection should be thoroughly cleaned of all welding slag, dirt, oils, etc.; primed, if needed; and coated with materials compatible with the cable insulation, pipe coating, and environment.

4.5.4 Attachment of Aluminum Test Lead Wire to Aluminum Pipes

4.5.4.1 Aluminum test lead wire, or aluminum tabs attached to aluminum wire, may be welded to aluminum pipe using the tungsten inert-gas shielded arc (TIG) or metal inert-gas shielded arc (MIG) process. Welded attachments should be made to flanges or at butt weld joints. Attachment at other sites may adversely affect the mechanical properties of the pipe because of the heat of welding. 4.5.4.2 Test lead wire may be attached to aluminum pipe by soldering. If low-melting-point soft solders are used, a flux is required. Flux residues may cause corrosion unless removed. NOTE: The use of copper test lead wire may cause preferential galvanic attack on the aluminum pipe. When copper wire or flux is used, care must be taken to seal the attachment areas against moisture. In the presence of moisture, the connection may disbond and be damaged by corrosion. 4.5.4.3 Aluminum tabs to which test lead wires have been TIG welded can be attached by an

_________________________________________

explosive bonding technique called high-energy joining. 4.5.4.4 Mechanical connections that remain secure and electrically conductive may be used.

4.5.5 Attachment of Copper Test Lead Wire to Copper Pipe.

4.5.5.1 Copper test lead wire, or copper tabs attached to copper wire, may be attached to copper pipe by one of the following methods. The relative thickness of the wire and the pipe wall dictates, in part, which of the methods can be used.

4.5.5.1.1 Arc welding (TIG, MIG, or shielded metal); 4.5.5.1.2 Electrical resistance (spot) welding; 4.5.5.1.3 Brazing; 4.5.5.1.4 Soldering; or 4.5.5.1.5 Mechanical connection.

4.5.5.2 Attention should be given to proper joining procedures to avoid possible embrittlement or loss of mechanical properties of the metals from the heat of welding or brazing. 4.5.5.3 A flux may be required, or self-produced, when brazing with some filler metals or soldering with some low-melting-point soft solders. Because flux residues may cause corrosion, they should be removed.

___________________________________

Section 5: External Coatings
5.1 Introduction
5.1.1 This section recommends practices for selecting, testing and evaluating, handling, storing, inspecting, and installing external coating systems for external corrosion control on piping systems. The function of external coatings is to control corrosion by isolating the external surface of the underground or submerged piping from the environment, to reduce CP current requirements, and to improve current distribution. 5.1.2 External coatings must be properly selected and applied and the coated piping carefully handled and installed to fulfill these functions. Various types of external coatings can accomplish the desired functions.

5.1.2.1 Desirable characteristics of external coatings include the following:

5.1.2.1.1 Effective electrical insulator; 5.1.2.1.2 Effective moisture barrier; 5.1.2.1.3 Application to pipe by a method that does not adversely affect the properties of the pipe; 5.1.2.1.4 Application to pipe with a minimum of defects; 5.1.2.1.5 Good adhesion to pipe surface;

NACE International

SP0169-2007

NACE

5.1.2.1.6 Ability to resist development of holidays with time; 5.1.2.1.7 Ability to resist damage during handling, storage, and installation; 5.1.2.1.8 Ability to maintain substantially constant electrical resistivity with time; 5.1.2.1.9 Resistance to disbonding; 5.1.2.1.10 Resistance to chemical degradation; 5.1.2.1.11 Ease of repair; 5.1.2.1.12 Retention of physical characteristics; 5.1.2.1.13 Nontoxic to the environment; and 5.1.2.1.14 Resistance to changes and deterioration during aboveground storage and long-distance transportation.

5.1.2.2 Typical factors to consider when selecting an external pipe coating include:

5.1.2.2.1 Type of environment; 5.1.2.2.2 Accessibility of piping system; 5.1.2.2.3 Operating temperature of piping system; 5.1.2.2.4 Ambient temperatures during application, shipping, storage, construction, installation, and pressure testing; 5.1.2.2.5 Geographical and physical location; 5.1.2.2.6 Type of external coating on existing pipe in the system; 5.1.2.2.7 Handling and storage; 5.1.2.2.8 Pipeline installation methods; 5.1.2.2.9 Costs; and

International

TABLE

5.1.2.2.10 Pipe surface preparation requirements.

5.1.2.3 Pipeline external coating systems shall be properly selected and applied to ensure that adequate bonding is obtained. Unbonded coatings can create electrical shielding of the pipeline that could jeopardize the effectiveness of the CP system.

5.1.3 Information in this section is primarily by reference to other documents. It is important that the latest revision of the pertinent reference be used.

5.1.3.1 Table 1 is a listing of types of external coating systems, showing the appropriate references for material specifications and recommended practices for application. 5.1.3.2 Table 2 is a grouping of references for general use during installation and inspection, regardless of coating type. 5.1.3.3 Table 3 is a list of external coating system characteristics related to environmental conditions containing suggested laboratory test references for various properties. 5.1.3.4 Table 4 is a list of external coating system characteristics related to design and construction, with recommended laboratory tests for evaluating these properties. 5.1.3.5 Table 5 lists the references that are useful in field evaluation of external coating systems after the pipeline has been installed.

5.2 Storage, Handling, Inspection, and Installation 5.2.1 Storage and Handling

5.2.1.1 Coated pipe to be stored should be protected internally and externally from atmospheric corrosion and coating deterioration. 5.2.1.2 Damage to coating can be minimized by careful handling and by using proper pads and slings.

7

1

DMALAKOFF

Text Box

SP0169-2007

Generic External Coating Systems with Material Requirements and Recommended Practices for Application(A)

Generic External Coating System Reference

Coal Tar ANSI(B)/AWWA(C) C 20310

Wax NACE Standard RP037511

Prefabricated Films ANSI/AWWA C 21412

ANSI/AWWA C 20913

Fusion-Bonded Epoxy Coatings Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14

ANSI/AWWA C 21315

API(D) RP 5L716

CSA(E)Z245.20M17

NACE Standard RP039418

Polyolefin Coatings NACE Standard RP018519

DIN(F) 30 67020

ANSI/AWWA C 21521

(A) NOTE: Many other references are available, and this table is not comprehensive. Listing does not constitute endorsement of any external coating system in preference to another. Omission of a system may be due to unavailability of reference standards or lack of data. (B) American National Standards Institute (ANSI), 1819 L St. NW, Washington, DC 20036. (C) American Water Works Association (AWWA), 6666 West Quincy Ave., Denver, CO 80235. (D) American Petroleum Institute (API), 1220 L St. NW, Washington, DC 20005-4070. (E) CSA International, 178 Rexdale Blvd., Toronto, Ontario, Canada M9W 1R3. (F) Deutsches Institut fur Normung (DIN), Burggrafenstrasse 6, D-10787 Berlin, Germany.

TABLE 2 References for General Use in the Installation and Inspection of External Coating Systems

for Underground Piping

Subject Reference

Application of Organic Pipeline Coatings ANSI/AWWA C 20310 NACE Standard RP037511 Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14 ANSI/AWWA C 21315 API RP 5L716 CSA Z245.20M17

Film Thickness of Pipeline Coatings ASTM(A) G 12822

Inspection of Pipeline Coatings NACE Standard RP027423

(A) ASTM, 100 Barr Harbor Dr., West Conshohocken, PA 19428-2959.

8 NACE International

DMALAKOFF

Text Box

TABLE 1

SP0169-2007

TABLE 3 External Coating System Characteristics Relative to Environmental Conditions(A)

Environmental Factor Recommended Test Methods(B)

General underground exposure with or without CP Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14 ANSI/AWWA C 21315 API RP 5L716 CSA Z245.20M17 ASTM G 824

ASTM G 1925

ASTM G 4226

ASTM G 9527

Resistance to water penetration and its effect on choice of coating thickness

ASTM G 928

Resistance to penetration by stones in backfill ASTM G 1729

ASTM D 224030

ASTM G 1331

ASTM G 1432

Soil stress Underground Corrosion33

ASTM D 42734

Resistance to specific liquid not normally encountered in virgin soil

ASTM D 54335

Federal Test Standard(C) No. 406A, Method 701136

ASTM G 2037

Resistance to thermal effects ASTM D 230438

ASTM D 245439

ASTM D 248540

Suitability of supplementary materials for joint coating and field repairs

ASTM G 824 ASTM G 1925 ASTM G 4226 ASTM G 9527 ASTM G 928 ASTM G 1841

ASTM G 5542

Resistance to microorganisms ASTM G 2143

Federal Test Standard No. 406A, Method 609144

(A) NOTE: Apply only those factors pertinent to the installation. (B) No specific criteria are available. Comparative tests are recommended for use and evaluation as supplementary information only. (C) Available from General Services Administration, Business Service Center, Washington, DC 20025.

NACE International 9

SP0169-2007

TABLE 4 External Coating System Characteristics Related to Design and Construction

Design and Construction Factor Recommended Test Methods(A)

Yard Storage, Weathering ASTM G 1145

Yard Storage, Penetration Under Load ASTM G 1729 ASTM D 224030

Handling Resistance, Abrasion ASTM G 646

Handling Resistance, Impact ASTM G 1331 ASTM G 1432

Field Bending Ability ASTM G 1047

Driving Ability (Resistance to Sliding Abrasion) ASTM G 646 ASTM D 219748

Special Requirements for Mill-Applied Coating ANSI/AWWA C 20310 NACE Standard RP037511 ANSI/AWWA C 21412 ANSI/AWWA C 20913 Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14 ANSI/AWWA C 21315 API RP 5L716 CSA Z245.20M17 NACE Standard RP018519 DIN 30 67020 ANSI/AWWA C 21521

Special Requirements for Application of Coating Over the Ditch

ANSI/AWWA C 20310 NACE Standard RP037511 ANSI/AWWA C 21412 ANSI/AWWA C 20913 Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14 ANSI/AWWA C 21315 API RP 5L716 CSA Z245.20M17

Backfill Resistance ASTM G 1331 ASTM G 1432

Resistance to Thermal Effects ASTM G 824 ASTM G 1925 ASTM G 4226 ASTM G 9527 ASTM D 230438 ASTM D 245439 ASTM D 248540

Suitability of Joint Coatings and Field Repairs Peabody’s Control of Pipeline Corrosion14 ANSI/AWWA C 21315 API RP 5L716 CSA Z245.20M17 ASTM G 824 ASTM G 1925 ASTM G 4226 ASTM G 9527 ASTM G 928 ASTM G 1841 ASTM G 5542

(A) No specific criteria are available. Comparative tests are recommended for use and evaluation as supplementary information only.


SP0169-2007

TABLE 5 Methods for Evaluating In-Service Field Performance of External Coatings

Title or Subject of Method Reference Basis for Rating

(1) Rate of Change in Current Required for CP

Underground Corrosion33 Comparison of initial current requirement with subsequent periodic determination of current requirement

(2) Inspection of Pipeline Coating

NACE Standard RP027423 (a) With CP: no active corrosion found (b) Without CP: no new holidays showing active corrosion

(3) Cathodic Disbondment ASTM G 824 ASTM G 1925 ASTM G 4226 ASTM G 9527

Purpose is to obtain data relative to specific conditions for comparison with laboratory data

5.2.2 Inspection

5.2.2.1 Qualified personnel should keep every phase of the coating operation and piping installation under surveillance. 5.2.2.2 Surface preparation, primer application, coating thickness, temperature, bonding, and other specific requirements should be checked periodically, using suitable test procedures, for conformance to specifications. 5.2.2.3 The use of holiday detectors is recommended to detect coating flaws that would not be observed visually. The holiday detector should be operated in accordance with the manufacturer’s instructions and at a voltage level appropriate to the electrical characteristics of the coating system.

5.2.3 Installation

5.2.3.1 Joints, fittings, and tie-ins must be coated with a material compatible with the existing coating. 5.2.3.2 Coating defects should be repaired. 5.2.3.3 Materials used to repair coatings must be compatible with the existing pipe coating. 5.2.3.4 The ditch bottom should be graded and free of rock or other foreign matter that could damage the external coating or cause electrical shielding. Under difficult conditions, consideration should be given to padding the pipe or the ditch bottom. 5.2.3.5 Pipe should be lowered carefully into the ditch to avoid external coating damage. 5.2.3.6 Care should be taken during backfilling so that rocks and debris do not strike and damage the pipe coating.

5.2.3.7 Care shall be exercised when using materials such as loose wrappers, nonconducting urethane foam, and rock shield around pipelines as protection against physical damage or for other purposes, because these materials may create an electrical shielding effect that would be detrimental to the effectiveness of CP. 5.2.3.8 When a pipeline comes above ground, it must be cleaned and externally coated, or jacketed with a suitable material, for the prevention of atmospheric corrosion.

5.3 Methods for Evaluating External Coating Systems

5.3.1 Established Systems Proven by Successful Use

5.3.1.1 Visual and electrical inspection of in-service pipeline coatings should be used to evaluate the performance of an external coating system. These inspections can be conducted wherever the pipeline is excavated or at bell holes made for inspection purposes.

5.3.2 Established or Modified Systems for New Environments

5.3.2.1 This method is intended for use when external coating systems will continue to be used and are qualified under Paragraph 5.3.1, but when application will be extended to new environments or when it is desired to revise a system to make use of new developments, one of the following should be used:

5.3.2.1.1 The use of applicable material requirements, material specifications, standards, and recommended practices for application, as given in Table 1, is recommended. 5.3.2.1.2 The use of applicable references in Table 2 is recommended unless previously covered in applicable references in Table 1.


SP0169-2007

5.3.3 New External Coating System Qualification

5.3.3.1 The purpose of this method is to qualify a new external coating material by subjecting it to laboratory tests appropriate for the intended service. After laboratory tests have been conducted and indicate that the external coating system appears to be suitable, application and installation are conducted in accordance with recommended practices. In-service field performance tests are made to confirm the success of the previous steps. The steps of the method are (1) laboratory tests, (2) application under recommended practices, (3) installation under recommended practices, and (4) in-service field performance tests. If good results are obtained after five years, only Steps 2 and 3 are required thereafter.

5.3.3.1.1 Applicable sections of Tables 3 and 4 are recommended for the initial laboratory test methods. 5.3.3.1.2 Applicable sections of Tables 1 and 2 are recommended for conditional use during Steps 2 and 3.

12

_________________________________________

5.3.3.1.3 During a period of five years or more, the use of the evaluation methods given in Table 5, Item 1 or 2 are recommended. The test method in Item 3 may be used as a supplementary means for obtaining data for correlation with laboratory tests.

5.3.4 Method for Evaluating an External Coating System by In-Service Field Performance Only

5.3.4.1 The purpose of this method is to qualify an external coating system when none of the first three methods given in Paragraph 5.3 has been or will be used. It is intended that this method should be limited to minor pilot installations.

5.3.4.1.1 The use of at least one of the first two methods given in Table 5 is recommended on the basis of at least one investigation per year for five consecutive years.

___________________________________

Section 6: Criteria and Other Considerations for CP
6.1 Introduction
6.1.1 This section lists criteria and other considerations for CP that indicate, when used either separately or in combination, whether adequate CP of a metallic piping system has been achieved (see also Section 1, Paragraphs 1.2 and 1.4). 6.1.2 The effectiveness of CP or other external corrosion control measures can be confirmed by visual observation, by measurements of pipe wall thickness, or by use of internal inspection devices. Because such methods sometimes are not practical, meeting any criterion or combination of criteria in this section is evidence that adequate CP has been achieved. When excavations are made for any purpose, the pipe should be inspected for evidence of corrosion and coating condition. 6.1.3 The criteria in this section have been developed through laboratory experiments or verified by evaluating data obtained from successfully operated CP systems. Situations in which a single criterion for evaluating the effectiveness of CP may not be satisfactory for all conditions may exist. Often a combination of criteria is needed for a single structure. 6.1.4 Sound engineering practices shall be used to determine the methods and frequency of testing required to satisfy these criteria.

6.1.5 Corrosion leak history is valuable in assessing the effectiveness of CP. Corrosion leak history by itself, however, shall not be used to determine whether adequate levels of CP have been achieved unless it is impractical to make electrical surveys.

6.2 Criteria

6.2.1 It is not intended that persons responsible for external corrosion control be limited to the criteria listed below. Criteria that have been successfully applied on existing piping systems can continue to be used on those piping systems. Any other criteria used must achieve corrosion control comparable to that attained with the criteria herein. 6.2.2 Steel and Cast Iron Piping

6.2.2.1 External corrosion control can be achieved at various levels of cathodic polarization depending on the environmental conditions. However, in the absence of specific data that demonstrate that adequate CP has been achieved, one or more of the following shall apply:

6.2.2.1.1 A negative (cathodic) potential of at least 850 mV with the CP applied. This potential is measured with respect to a saturated copper/copper sulfate reference electrode contacting the electrolyte. Voltage

NACE International

SP0169-2007

NAC

drops other than those across the structure-to-electrolyte boundary must be considered for valid interpretation of this voltage measurement. NOTE: Consideration is understood to mean the application of sound engineering practice in determining the significance of voltage drops by methods such as:

6.2.2.1.1.1 Measuring or calculating the voltage drop(s); 6.2.2.1.1.2 Reviewing the historical performance of the CP system; 6.2.2.1.1.3 Evaluating the physical and electrical characteristics of the pipe and its environment; and 6.2.2.1.1.4 Determining whether or not there is physical evidence of corrosion.

6.2.2.1.2 A negative polarized potential (see definition in Section 2) of at least 850 mV relative to a saturated copper/copper sulfate reference electrode. 6.2.2.1.3 A minimum of 100 mV of cathodic polarization between the structure surface and a stable reference electrode contacting the electrolyte. The formation or decay of polarization can be measured to satisfy this criterion.

6.2.2.2 Special Conditions 6.2.2.2.1 On bare or ineffectively coated pipelines when long-line corrosion activity is of primary concern, the measurement of a net protective current at predetermined current discharge points from the electrolyte to the pipe surface, as measured by an earth current technique, may be sufficient. 6.2.2.2.2 In some situations, such as the presence of sulfides, bacteria, elevated temperatures, acid environments, and dissimilar metals, the criteria in Paragraph 6.2.2.1 may not be sufficient. 6.2.2.2.3 When a pipeline is encased in concrete or buried in dry or aerated high-resistivity soil, values less negative than the criteria listed in Paragraph 6.2.2.1 may be sufficient.

6.2.2.3 PRECAUTIONARY NOTES

6.2.2.3.1 The earth current technique is often meaningless in multiple pipe rights-of-way, in high-resistivity surface soil, for deeply buried

E International

pipe, in stray-current areas, or where local corrosion cell action predominates. 6.2.2.3.2 Caution is advised against using polarized potentials less negative than -850 mV for CP of pipelines when operating pressures and conditions are conducive to stress corrosion cracking (see references on stress corrosion cracking at the end of this section). 6.2.2.3.3 The use of excessive polarized potentials on externally coated pipelines should be avoided to minimize cathodic disbondment of the coating. 6.2.2.3.4 Polarized potentials that result in excessive generation of hydrogen should be avoided on all metals, particularly higher-strength steel, certain grades of stainless steel, titanium, aluminum alloys, and prestressed concrete pipe.

6.2.3 Aluminum Piping

6.2.3.1 The following criterion shall apply: a minimum of 100 mV of cathodic polarization between the structure surface and a stable reference electrode contacting the electrolyte. The formation or decay of this polarization can be used in this criterion. 6.2.3.2 PRECAUTIONARY NOTES

6.2.3.2.1 Excessive Voltages: Notwithstanding the minimum criterion in Paragraph 6.2.3.1, if aluminum is cathodically protected at voltages more negative than -1,200 mV measured between the pipe surface and a saturated copper/copper sulfate reference electrode contacting the electrolyte and compensation is made for the voltage drops other than those across the pipe-electrolyte boundary, it may suffer corrosion as the result of the buildup of alkali on the metal surface. A polarized potential more negative than -1,200 mV should not be used unless previous test results indicate that no appreciable corrosion will occur in the particular environment. 6.2.3.2.2 Alkaline Conditions: Aluminum may suffer from corrosion under high-pH conditions, and application of CP tends to increase the pH at the metal surface. Therefore, careful investigation or testing should be done before applying CP to stop pitting attack on aluminum in environments with a natural pH in excess of 8.0.

6.2.4 Copper Piping

13

SP0169-2007

6.2.4.1 The following criterion shall apply: a minimum of 100 mV of cathodic polarization between the structure surface and a stable reference electrode contacting the electrolyte. The formation or decay of this polarization can be used in this criterion.

6.2.5 Dissimilar Metal Piping

6.2.5.1 A negative voltage between all pipe surfaces and a stable reference electrode contacting the electrolyte equal to that required for the protection of the most anodic metal should be maintained. 6.2.5.2 PRECAUTIONARY NOTE

6.2.5.2.1 Amphoteric materials that could be damaged by high alkalinity created by CP should be electrically isolated and separately protected.

6.3 Other Considerations

6.3.1 Methods for determining voltage drop(s) shall be selected and applied using sound engineering practices. Once determined, the voltage drop(s) may be used for correcting future measurements at the same location, provided conditions such as pipe and CP system operating conditions, soil characteristics, and external coating quality remain similar. (Note: Placing the reference electrode next to the pipe surface may not be at the pipe-electrolyte interface. A reference electrode placed at an externally coated pipe surface may not significantly reduce soil voltage drop in the measurement if the nearest coating holiday is remote from the reference electrode location.) 6.3.2 When it is impractical or considered unnecessary to disconnect all current sources to correct for voltage drop(s) in the structure-to-electrolyte potential measurements, sound engineering practices should be used to ensure that adequate CP has been achieved.

14

_________________________________________

6.3.3 When feasible and practicable, in-line inspection of pipelines may be helpful in determining the presence or absence of pitting corrosion damage. Absence of external corrosion damage or the halting of its growth may indicate adequate external corrosion control. The in-line inspection technique, however, may not be capable of detecting all types of external corrosion damage, has limitations in its accuracy, and may report as anomalies items that are not external corrosion. For example, longitudinal seam corrosion and general corrosion may not be readily detected by in-line inspection. Also, possible thickness variations, dents, gouges, and external ferrous objects may be detected as corrosion. The appropriate use of in-line inspection must be carefully considered. 6.3.4 Situations involving stray currents and stray electrical gradients that require special analysis may exist. For additional information, see Section 9, “Control of Interference Currents.”

6.4 Alternative Reference Electrodes 6.4.1 Other standard reference electrodes may be substituted for the saturated copper/copper sulfate reference electrode. Two commonly used reference electrodes are listed below along with their voltage equivalent (at 25°C [77°F]) to -850 mV referred to a saturated copper/copper sulfate reference electrode:

6.4.1.1 Saturated KCl calomel reference electrode: -780 mV; and 6.4.1.2 Saturated silver/silver chloride reference electrode used in 25 ohm-cm seawater: -800 mV.

6.4.2 In addition to these standard reference electrodes, an alternative metallic material or structure may be used in place of the saturated copper/copper sulfate reference electrode if the stability of its electrode potential is ensured and if its voltage equivalent referred to a saturated copper/copper sulfate reference electrode is established.

___________________________________

Bibliography for Section 6
Criteria for Copper Schwerdtfeger, W.J. “Criteria for Cathodic Protection—
Highly Resistant Copper Deteriorates in Severely Corrosive Soil.” Materials Protection 57, 9 (1968): p. 43.

Criteria for Aluminum BS CP 1021 (latest revision). “Code of Practice for

Cathodic Protection.” London, England: BSI.(3) DIN30 676 (latest revision). “Design and Application of

Cathodic Protection of External Surfaces.” Berlin, Germany: DIN

______________________________ (3) British Standards Institution (BSI), British Standards House, 389 Chiswick High Road, London W4 4AL, United Kingdom.

NACE International

SP0169-2007

NACE Publication 2M363 (withdrawn). “Recommended Practice for Cathodic Protection of Aluminum Pipe Buried in Soil or Immersed in Water.” Houston, TX: NACE.

Schwerdtfeger, W.J. “Effects of Cathodic Current on the

Corrosion of An Aluminum Alloy.” National Bureau of Standards(4) Journal of Research 68c (Oct.-Dec. 1964): p. 283.

Criteria for Steel and Cast Iron Doremus, E.P., and T.L. Canfield. “The Surface Potential

Survey Can Detect Pipeline Corrosion Damage.” Materials Protection 6, 9 (1967): p. 33.

Ewing, S.P. “Potential Measurements for Determination of

Cathodic Protection Requirements.” Corrosion 7, 12 (1951): p. 410.

Haycock, E.W. “Current Requirements for Cathodic

Protection of Oil Well Casing.” Corrosion 13, 11 (1957): p. 767.

Kuhn, R.C. “Cathodic Protection of Underground Pipelines

Against Soil Corrosion.” American Petroleum Institute Proceedings IV, 14 (1953): p. 153.

McCollum, B., and K.H. Logan. National Bureau of

Standards Technical Paper No. 351, 1927. Romanoff, M. Underground Corrosion. Houston, TX:

NACE, 1989. Pearson, J.M. “Electrical Instruments and Measurement in

Cathodic Protection.” Corrosion 3, 11 (1947): p. 549. Pearson, J.M. “Null Methods Applied to Corrosion

Measurements.” Transactions of the Electrochemical Society 81 (1942): p. 485.

Schwerdtfeger, W.J., and O.N. McDorman. “Potential and

Current Requirements for the Cathodic Protection of Steel in Soils.” Corrosion 8, 11 (1952): p. 391.

Sudrabin, L.P., and F.W. Ringer. “Some Observations on

Cathodic Protection Criteria.” Corrosion 13, 5 (1957) p. 351t. Discussion on this paper Corrosion 13, 12 (1957): p. 835t.

Additional References Barlo, T.J., and W.E. Berry. “A Reassessment of the -0.85

V and 100 mV Polarization Criteria for Cathodic

NACE International

Protection of Steel Buried in Soils. Ninth International Congress on Metallic Corrosion 4, (1984): June 7. National Research Council Canada.(5)

Barlo, T.J., and W.E. Berry. “An Assessment of the Current

Criteria for Cathodic Protection of Buried Steel Pipes.” MP 23, 9 (1984).

Barlo, T.J., and R.R. Fessler. “Interpretation of True Pipe-to-

Soil Potentials on Coated Pipelines with Holidays.” CORROSION/83, paper no. 292. Houston, TX: NACE,

1983. Barlo, T.J., and R.R. Fessler. “Investigation of Techniques

to Determine the True Pipe-to-Soil Potential of a Buried Pipeline.” AGA(6) Project PR-3-93, 1979 Annual Report, May, 1980.

Cathodic Protection Criteria—A Literature Survey. Houston,

TX: NACE, 1989. Comeaux, R.V. “The Role of Oxygen in Corrosion and

Cathodic Protection.” Corrosion 8, 9 (1952): pp. 305-309.

Compton, K.G. “Criteria and Their Application for Cathodic

Protection of Underground Structures.” Materials Protection 4, 8 (1965): pp. 93-96.

Dabkowski, J. “Assessing the Cathodic Protection Levels of

Well Casings.” AGA Project 151-106, Final Report, January 1983: pp. 3-92.

Dexter, S.C., L.N. Moettus, and K.E. Lucas. “On the

Mechanism of Cathodic Protection.” Corrosion 41, 10 (1985).

“Field Testing the Criteria for Cathodic Protection.” AGA

Interim Report PR-151-163, December, 1987. Fischer, K.P. “Cathodic Protection in Saline Mud

Containing Sulfate Reducing Bacteria.” MP 20, 10 (1981): pp. 41-46.

Holler, H.D. “Studies on Galvanic Couples II-Some

Potential-Current Relations in Galvanic Corrosion.” Journal of the Electrochemical Society September (1950): pp. 277-282.

Gummow, R.A. “Cathodic Protection Criteria—A Critical

Review of NACE Standard RP0169.” MP 25, 9 (1986): pp. 9-16.

______________________________ (4) National Institute of Standards and Technology (NIST) (formerly National Bureau of Standards), 100 Bureau Dr., Gaithersburg, MD 20899. (5) National Research Council Canada (NRC), 1200 Montreal Road, Ottawa, Ontario K1A 0R6, CANADA. (6) American Gas Association (AGA), 400 North Capitol St. NW, Suite 400, Washington, DC 20001.

15

SP0169-2007
Hoey, G.R., and M. Cohen. “Cathodic Protection of Iron in
the Temperature Range 25-92°C.” Corrosion 14, 4 (1958): pp. 200t-202t.

Howell, R.P. “Potential Measurements in Cathodic

Protection Designs.” Corrosion 8, 9 (1952). Jones, D. “Electrochemical Fundamentals of Cathodic

Protection.” CORROSION/87, paper no. 317. Houston, TX: NACE, 1987.

Kasahara, K., T. Sato, and H. Adachi. “Results of

Polarization Potential and Current DensitySurveys on Existing Buried Pipelines.” MP 19, 9 (1980): pp. 45-51.

Kehn, G.R., and E.J. Wilhelm. “Current Requirements for the Cathodic Protection of Steel in Dilute Aqueous Solutions.” Corrosion 7, 5 (1951): pp. 156-160.

Koybayaski, T. “Effect of Environmental Factors on the

Protective Potential of Steel.” Proceedings of the Fifth International Congress on Metallic Corrosion. Houston, TX: NACE, 1980.

Krivian, L. “Application of the Theory of Cathodic Protection

to Practical Corrosion Systems.” British Corrosion Journal 19, 1 (1984).

Kuhn, R.J. “Cathodic Protection on Texas Gas Systems.”

AGA Annual Conference. Held Detroit, MI, April 1950. Lattin, B.C. “The Errors of Your Ways (Fourteen Pitfalls for

Corrosion Engineers and Technicians to Avoid).” MP 20, 3 (1981): p. 30.

Logan, K.H. “Comparison of Cathodic Protection Test

Methods.” Corrosion 10, 7 (1954). Logan, K.H. “Underground Corrosion.” National Bureau of

Standards Circular C450, November 1945, pp. 249-278.

Logan, K.H. “The Determination of the Current Required for

Cathodic Protection.” National Bureau of Standards Soil Corrosion Conference, March 1943.

Martin, B.A. “Cathodic Protection: The Ohmic Component

of Potential Measurements—Laboratory Determination with a Polarization Probe in Aqueous Environments.” MP 20, 1 (1981): p. 52.

Martin, B.A., and J.A. Huckson. “New Developments in

Interference Testing.” Industrial Corrosion 4, 6 (1986): pp. 26-31.

Mears and Brown. “A Theory of Cathodic Protection.”

Transactions of the Electrochemical Society 74 (1938): p. 527.

Morgan, J. Cathodic Protection. 2nd Ed. Houston, TX:

NACE, 1987.

16

NACE Technical Committee T-2C Report (withdrawn).

“Criteria for Adequate Cathodic Protection of Coated, Buried, or Submerged Steel Pipe Lines and Similar Steel Structures.” Houston, TX: NACE.

Pearson, J.M. “Concepts and Methods of Cathodic

Protection.” The Petroleum Engineer 15, 6 (1944): p. 218; and 15, 7 (1944): p. 199.

Pourbaix, M. Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous

Solutions. Houston, TX: NACE, 1974, p. 319. Prinz, W. “Close Interval Potential Survey of Buried

Pipelines, Methods and Experience.” UK Corrosion ‘86, p. 67.

Riordan, M.A. “The Electrical Survey—What It Won’t Do.”

MP 17, 11 (1978): pp. 38-41. Riordan, M.A., and R.P. Sterk. “Well Casing as an

Electrochemical Network in Cathodic Protection Design.” Materials Protection 2, 7 (1963): pp. 58-68.

Schaschl, E., and G.A. Marsh. “Placement of Reference

Electrode and Impressed Current Anode Effect on Cathodic Protection of Steel in a Long Cell.” MP 13, 6 (1974): pp. 9-11.

Stern, M. “Fundamentals of Electrode Processes in

Corrosion.” Corrosion 13, 11 (1957): p. 97. CEA 54277 (withdrawn). “State-of-the-Art Report,

Specialized Surveys for Buried Pipelines.” Houston, TX: NACE.

Thompson, N.G., and T.J. Barlo. “Fundamental Process of

Cathodically Protecting Steel Pipelines.” International Gas Research Conference, 1983.

Toncre, A.C. “A Review of Cathodic Protection Criteria.”

Proceeding of Sixth European Congress on Metallic Corrosion. Held London, England, September 1977, pp. 365-372.

Van Nouhuys, H.C. “Cathodic Protection and High

Resistivity Soil.” Corrosion 9, 12 (1953): pp. 448-458. Van Nouhuys, H.C. “Cathodic Protection and High

Resistivity Soil—A Sequel.” Corrosion 14, 12 (1958): p. 55.

Von Baekmann, W., A. Ballest, and W. Prinz. “New

Development in Measuring the Effectiveness of Cathodic Protection.” Corrosion Australasia, February, 1983.

Von Baekmann, W., and W. Schwenk. Handbook of

Cathodic Protection. Portellis Press, 1975, Chapter 2.

NACE International

SP0169-2007

Webster, R.D. “Compensating for the IR Drop Component in Pipe-to-Soil Potential Measurements.” MP 26, 10 (1987): pp. 38-41.

Wyatt, B.S., and K.C. Lax. “Close Interval Overline

Polarized Potential Surveys of Buried Pipelines.” UK Corrosion Conference, 1985.

Stress Corrosion Cracking Barlo, T.J., et al. “An Assessment of the Criteria for

Cathodic Protection of Buried Pipelines.” AGA Final Report, Project PR-3-129, 1983.

Barlo, T.J., et al. “Controlling Stress-Corrosion Cracking by

Cathodic Protection.” AGA Annual Report, Project-3-164, 1984.

Parkins, R.N., A.J. Markworth, J.H. Holbrook, and R.R.

Fessler. “Hydrogen Gas Evolution From Cathodically Protected Surfaces.” Corrosion 41,7 (1985): pp. 389-

NACE International

_______________________________________

Parkins, R.N., and R.R. Fessler. “Stress Corrosion

Cracking of High-Pressure Gas Transmission Pipelines.” Materials in Engineering Applications 1, 2 (1978) pp. 80-96.

Parkins, R.N., and R.R. Fessler. “Line Pipe Stress

Corrosion Cracking—Mechanisms and Remedies.” CORROSION/86 paper no. 320. Houston, TX: NACE, 1986.

Parkins, R.N., A.J. Markworth, and J.H. Holbrook.

“Hydrogen Gas Evolution From Cathodically Protected Pipeline Steel Surfaces Exposed to Chloride-Sulfate Solutions.” Corrosion 44, 8 (1988): pp. 572-580.

McCaffrey, W.R. “Effect of Overprotection on Pipeline

Coatings.” Materials Protection and Performance 12, 2 (1973): p. 10.

PR-15-427. “An Assessment of Stress Corrosion Cracking

(SCC) Research for Line Pipe Steels.” AGA, 1985.

_____________________________________

Section 7: Design of Cathodic Protection Systems
7.1 Introduction
7.1.1 This section recommends procedures for designing CP systems that will provide effective external corrosion control by satisfying one or more of the criteria listed in Section 6 and exhibiting maximum reliability over the intended operating life of the systems. 7.1.2 In the design of a CP system, the following should be considered:

7.1.2.1 Recognition of hazardous conditions prevailing at the proposed installation site(s) and the selection and specification of materials and installation practices that ensure safe installation and operation. 7.1.2.2 Specification of materials and installation practices to conform to the latest editions of applicable codes, National Electrical Manufacturers Association (NEMA)(7) standards, National Electrical Code (NEC),(8) appropriate international standards, and NACE standards. 7.1.2.3 Selection and specification of materials and installation practices that ensure dependable and economical operation throughout the intended operating life.

7.1.2.4 Selection of locations for proposed installations to minimize currents or earth potential gradients, which can cause detrimental effects on foreign buried or submerged metallic structures. 7.1.2.5 Cooperative investigations to determine mutually satisfactory solution(s) of interference problems (see Section 9). 7.1.2.6 Special consideration should be given to the presence of sulfides, bacteria, disbonded coatings, thermal insulating coatings, elevated temperatures, shielding, acid environments, and dissimilar metals. 7.1.2.7 Excessive levels of CP that can cause external coating disbondment and possible damage to high-strength steels as a result of hydrogen evolution should be avoided. 7.1.2.8 When amphoteric metals are involved, care should be taken so that high-pH conditions that could cause cathodic corrosion of the metal are not established.

7.2 Major objectives of CP system design include the following:

7.2.1 To provide sufficient current to the structure to be protected and distribute this current so that the selected criteria for CP are effectively attained;

______________________________ (7) National Electrical Manufacturers Association (NEMA), 1300 North 17th St., Suite 1752, Rosslyn, Virginia 22209. (8) National Fire Protection Association, Batterymarch Park, Quincy, MA 02269.

17

SP0169-2007

7.2.2 To minimize the interference currents on neighboring underground structures (see Section 9); 7.2.3 To provide a design life of the anode system commensurate with the required life of the protected structure, or to provide for periodic rehabilitation of the anode system; 7.2.4 To provide adequate allowance for anticipated changes in current requirements with time; 7.2.5 To install anodes when the possibility of disturbance or damage is minimal; and 7.2.6 To provide adequate monitoring facilities to test and evaluate the system performance.

7.3 Information Useful for Design 7.3.1 Useful piping system specifications and information include the following:

7.3.1.1 Route maps and atlas sheets; 7.3.1.2 Construction dates; 7.3.1.3 Pipe, fittings, and other appurtenances; 7.3.1.4 External coatings; 7.3.1.5 Casings; 7.3.1.6 Corrosion control test stations; 7.3.1.7 Electrically isolating devices; 7.3.1.8 Electrical bonds; and 7.3.1.9 Aerial, bridge, and underwater crossings.

7.3.2 Useful information on piping system site conditions includes the following:

7.3.2.1 Existing and proposed CP systems; 7.3.2.2 Possible interference sources (see Section 9); 7.3.2.3 Special environmental conditions; 7.3.2.4 Neighboring buried metallic structures (including location, ownership, and corrosion control practices); 7.3.2.5 Structure accessibility; 7.3.2.6 Power availability; and 7.3.2.7 Feasibility of electrical isolation from foreign structures.

18

7.3.3 Useful information from field surveys, corrosion test data, and operating experience includes the following:

7.3.3.1 Protective current requirements to meet applicable criteria; 7.3.3.2 Electrical resistivity of the electrolyte; 7.3.3.3 Electrical continuity; 7.3.3.4 Electrical isolation; 7.3.3.5 External coating integrity; 7.3.3.6 Cumulative leak history; 7.3.3.7 Interference currents; 7.3.3.8 Deviation from construction specifications; and 7.3.3.9 Other maintenance and operating data.

7.3.4 Field survey work prior to actual application of CP is not always required if prior experience or test data are available to estimate current requirements, electrical resistivity of the electrolyte, and other design factors.

7.4 Types of CP Systems

7.4.1 Galvanic Anode Systems

7.4.1.1 Galvanic anodes can be made of materials such as alloys of magnesium, zinc, or aluminum. The anodes are connected to the pipe, either individually or in groups. Galvanic anodes are limited in current output by the anode-to-pipe driving voltage and the electrolyte resistivity.

7.4.2 Impressed Current Anode Systems

7.4.2.1 Impressed current anodes can be of materials such as graphite, high-silicon cast iron, lead-silver alloy, precious metals, or steel. They are connected with an insulated cable, either individually or in groups, to the positive terminal of a direct-current (DC) source, such as a rectifier or generator. The pipeline is connected to the negative terminal of the DC source.

7.5 Considerations influencing selection of the type of CP system include the following:

7.5.1 Magnitude of protective current required; 7.5.2 Stray currents causing significant potential fluctuations between the pipeline and earth that may preclude the use of galvanic anodes;

NACE International

SP0169-2007

7.5.3 Effects of CP interference currents on adjacent structures that may limit the use of impressed current CP systems; 7.5.4 Availability of electrical power; 7.5.5 Physical space available, proximity of foreign structures, easement procurement, surface conditions, presence of streets and buildings, river crossings, and other construction and maintenance concerns. 7.5.6 Future development of the right-of-way area and future extensions to the pipeline system; 7.5.7 Costs of installation, operation, and maintenance; and 7.5.8 Electrical resistivity of the environment.

7.6 Factors Influencing Design of CP Systems

7.6.1 Various anode materials have different rates of deterioration when discharging a given current density from the anode surface in a specific environment. Therefore, for a given current output, the anode life depends on the environment and anode material, as well as the anode weight and the number of anodes in the CP system. Established anode performance data may be used to calculate the probable deterioration rate. 7.6.2 Data on the dimensions, depth, and configuration of the anodes and the electrolyte resistivity may be used to calculate the resultant resistance to electrolyte of the anode system. Formulas and graphs relating to these factors are available in the bibliography literature and from most anode manufacturers. 7.6.3 Design of galvanic anode systems should consider anode-to-pipe potential, electrolyte resisivity, current output, and in special cases, anode lead-wire resistance. A separate design for each anode or anode system may not be necessary. 7.6.4 Galvanic anode performance in most soils can be improved by using special backfill material. Mixtures of gypsum, bentonite, and anhydrous sodium sulfate are most commonly used. 7.6.5 The number of impressed current anodes required can be reduced and their useful life lengthened by the use of special backfill around the anodes. The most common materials are coal coke,

NACE International

calcined petroleum coke, and natural or manufactured graphite. 7.6.6 In the design of an extensive distributed-anode impressed current system, the voltage and current attenuation along the anode-connecting (header) cable should be considered. In such cases, the design objective is to optimize anode system length, anode spacing and size, and cable size in order to achieve efficient external corrosion control at the extremities of the protected structure. 7.6.7 When it is anticipated that entrapment of gas generated by anodic reactions could impair the ability of the impressed current groundbed to deliver the required current, suitable provisions should be made for venting the anodes. For the same current output of the system, an increase in the surface area of the special backfill material or an increase in the number of anodes may reduce gas blockage. 7.6.8 When it is anticipated that electroosmotic effects could impair the ability of the impressed current groundbed to deliver the required current output, suitable provisions should be made to ensure adequate soil moisture around the anodes. Increasing the number of impressed current anodes or increasing the surface area of the special backfill materials may further reduce the electroosmotic effect.

7.7 Design Drawings and Specifications

7.7.1 Suitable drawings should be prepared to designate the overall layout of the piping to be protected and the location of significant items of structure hardware, corrosion control test stations, electrical bonds, electrical isolation devices, and neighboring buried or submerged metallic structures. 7.7.2 Layout drawings should be prepared for each impressed current CP installation, showing the details and location of the components of the CP system with respect to the protected structure(s) and to major physical landmarks. These drawings should include right-of-way information. 7.7.3 The locations of galvanic anode installations should be recorded on drawings or in tabular form, with appropriate notes on anode type, weight, spacing, depth, and backfill. 7.7.4 Specifications should be prepared for all materials and installation practices that are to be incorporated in construction of the CP system.

19

dmalakoff

Text Box

SP0169-2007

dmalakoff

Text Box

SP0169-2007

20

________________________________________________________________________

_________________________

Bibliography for Section 7
Benedict. R.L., ed. Anode Resistance Fundamentals and
Applications—Classic Papers and Reviews. Houston, TX: NACE, 1986.

Baboian, R., P.F. Drew, and K. Kawate. “Design of

Platinum Clad Wire Anodes for Impressed Current Protection.” Materials Performance 23, 9 (1984): pp. 31-35.

Collected Papers on Cathodic Protection Current

Distribution. Houston, TX: NACE, 1989. Doremus, G., and J.G. Davis. “Marine Anodes: The Old

and New—Cathodic Protection for Offshore Structures.” Materials Performance 6, 1 (1967): p. 30.

Dwight, H.B. “Calculations for Resistance to Ground.”

Electrical Engineering 55 (1936): p. 1319. George P.F., J.J. Newport, and J.L. Nichols. “A High

Potential Magnesium Anode.” Corrosion 12, 12 (1956): p. 51.

Jacobs, J.A. “A Comparison of Anodes for Impressed

Current Systems.” NACE Canadian Region Western Conference, Edmonton, Alberta, Canada, February 1980.
_____________
Kurr, G.W. “Zinc Anodes—Underground Uses for Cathodic Protection and Grounding.” MP 18, 4 (1979): pp. 34-41.

NACE Publication 2B160 (withdrawn). “Use of High Silicon

Cast Iron for Anodes.” Houston, TX: NACE. NACE Publication 2B156 (withdrawn). “Final Report on

Four Annual Anode Inspections.” Houston, TX: NACE. Parker, M.E. Pipe Line Corrosion and Cathodic

Protection—A Field Manual. Houston, TX: Gulf Publishing Company, 1962.

Robinson, H.A., and P.F. George. “Effect of Alloying and

Impurity Elements in Magnesium Cast Alloy Anodes.” Corrosion 10, 6 (1954): p. 182.

Rudenberg, R. “Grounding Principles and Practices.”

Electrical Engineering 64 (1945): p. 1. Schreiber, C.F., and G.L. Mussinelli. “Characteristics and

Performance of the LIDA Impressed-Current System in Natural Waters and Saline Muds.” CORROSION/86, paper no. 287. Houston, TX: NACE, 1986.

Sunde, E.D.. Earth Conduction Effects in Transmission

Systems. New York, NY: Dover Publications, 1968.
______________________________________
Section 8: Installation of CP Systems
8.1 Introduction
8.1.1 This section recommends procedures that will result in the installation of CP systems that achieve protection of the structure. The design considerations recommended in Sections 4 and 7 should be followed.

8.2 Construction Specifications

8.2.1 All construction work on CP systems should be performed in accordance with construction drawings and specifications. The construction specifications should be in accordance with recommended practices in Sections 4 and 7.

8.3 Construction Supervision

8.3.1 All construction work on CP systems should be performed under the surveillance of trained and qualified personnel to verify that the installation is in strict accordance with the drawings and specifications. Exceptions may be made only with the approval of qualified personnel responsible for external corrosion control.

8.3.2 All deviations from construction specifications should be noted on as-built drawings.

8.4 Galvanic Anodes

8.4.1 Inspection, Handling, and Storage

8.4.1.1 Packaged anodes should be inspected and steps taken to ensure that backfill material completely surrounds the anode. The individual container for the backfill material and anode should be intact. If individually packaged anodes are supplied in waterproof containers, the containers must be removed before installation. Packaged anodes should be kept dry during storage. 8.4.1.2 Lead wire must be securely connected to the anode. Lead wire should be inspected for assurance that it is not damaged. 8.4.1.3 Other galvanic anodes, such as the unpackaged “bracelet” or ribbon type, should be inspected to ensure that dimensions conform to

NACE International

SP0169-2007

design specifications and that any damage during handling does not affect application. If a coating is used on bands and the inner side of bracelet anode segments, it should be inspected and, if damaged, repaired before the anodes are installed.

8.4.2 Installing Anodes 8.4.2.1 Anodes should be installed according to construction specifications. 8.4.2.2 Packaged galvanic anodes should be backfilled with appropriately compacted material. When anodes and special chemical backfill are provided separately, anodes should be centered in special backfill, which should be compacted prior to backfilling. Care should be exercised during all operations so that lead wires and connections are not damaged. Sufficient slack should exist in lead wires to avoid strain. 8.4.2.3 When anodes in bracelet form are used, external pipe coating beneath the anode should be free of holidays. Care should be taken to prevent damage to the external coating when bracelet anodes are installed. After application of concrete (if used) to pipe, all coating and concrete should be removed from the anode surface. If reinforced concrete is used, there must be no metallic contact between the anode and the reinforcing mesh or between the reinforcing mesh and the pipe. 8.4.2.4 When a ribbon-type anode is used, it can be trenched or plowed in, with or without special chemical backfill as required, generally parallel to the section of pipeline to be protected.

8.5 Impressed Current Systems

8.5.1 Inspection and Handling

8.5.1.1 The rectifier or other power source should be inspected to ensure that internal connections are mechanically secure and that the unit is free of damage. Rating of the DC power source should comply with the construction specification. Care should be exercised in handling and installing the power source. 8.5.1.2 Impressed current anodes should be inspected for conformance to specifications concerning anode material, size, length of lead cable, anode lead connection, and integrity of seal. Care should be exercised to avoid cracking or damaging anodes during handling and installation. 8.5.1.3 All cables should be carefully inspected to detect defects in insulation. Care should be taken to avoid damage to cable insulation. Defects in the cable insulation must be repaired.

NACE International

8.5.1.4 Anode backfill material should conform to specifications.

8.5.2 Installation Provisions 8.5.2.1 A rectifier or other power source should be installed so that the possibility of damage or vandalism is minimized. 8.5.2.2 Wiring to rectifiers shall comply with local and national electrical codes and requirements of the utility supplying power. An external disconnect switch should be provided in the AC circuit. A rectifier case shall be properly grounded. 8.5.2.3 On thermoelectric generators, a reverse current device should be installed to prevent galvanic action between the anode bed and the pipe if the flame is extinguished. 8.5.2.4 Impressed current anodes can be buried vertically, horizontally, or in deep holes (see NACE Standard RP05721) as indicated in construction specifications. Backfill material should be installed to ensure that there are no voids around anodes. Care should be exercised during backfilling to avoid damage to the anode and cable. 8.5.2.5 The cable from the rectifier negative terminal to the pipe should be connected to the pipe as described in Paragraph 8.6. Cable connections to the rectifier must be mechanically secure and electrically conductive. Before the power source is energized, it must be verified that the negative cable is connected to the structure to be protected and that the positive cable is connected to the anodes. After the DC power source has been energized, suitable measurements should be made to verify that these connections are correct. 8.5.2.6 Underground splices on the header (positive) cable to the groundbed should be kept to a minimum. Connections between the header and anode cables should be mechanically secure and electrically conductive. If buried or submerged, these connections must be sealed to prevent moisture penetration so that electrical isolation from the environment is ensured. 8.5.2.7 Care must be taken during installation of direct-burial cable to the anodes (positive cable) to avoid damage to insulation. Sufficient slack should be left to avoid strain on all cables. Backfill material around the cable should be free of rocks and foreign matter that might cause damage to the insulation when the cable is installed in a trench. Cable can be installed by plowing if proper precautions are taken. 8.5.2.8 If insulation integrity on the buried or submerged header cable, including splices, is not

21

dmalakoff

Text Box

SP0169-2007

dmalakoff

Text Box

SP0169-2007

maintained, this cable may fail because of corrosion.

8.6 Corrosion Control Test Stations, Connections, and Bonds (see Paragraph 4.5)

8.6.1 Pipe and test lead wires should be clean, dry, and free of foreign materials at points of connection when the connections are made. Connections of test lead wires to the pipe must be installed so they will remain mechanically secure and electrically conductive. 8.6.2 All buried or submerged lead-wire attachments should be coated with an electrically insulating material, compatible with the external pipe coating and wire insulation. 8.6.3 Test lead wires should be color coded or otherwise permanently identified. Wires should be

22

________________________________________

installed with slack. Damage to insulation should be avoided and repairs made if damage occurs. Test leads should not be exposed to excessive heat and sunlight. Aboveground test stations are preferred. If test stations are flush with the ground, adequate slack should be provided within the test station to facilitate test connections. 8.6.4 Cable connections at bonds to other structures or across isolating joints should be mechanically secure, electrically conductive, and suitably coated. Bond connections should be accessible for testing.

8.7 Electrical Isolation

8.7.1 Inspection and electrical measurements should ensure that electrical isolation is adequate (see NACE SP02865).

____________________________________
Section 9: Control of Interference Currents 9.1 Introduction
9.1.1 This section recommends practices for the detection and control of interference currents. The mechanism and its detrimental effects are described.

9.2 Mechanism of Interference-Current Corrosion (Stray-Current Corrosion)

9.2.1 Interference-current corrosion on buried or submerged metallic structures differs from other causes of corrosion damage in that the direct current, which causes the corrosion, has a source foreign to the affected structure. Usually the interfering current is collected from the electrolyte by the affected structure from a DC source not metallically bonded to the affected structure.

9.2.1.1 Detrimental effects of interference currents usually occur at locations where the currents transfer between the affected structures and the electrolyte. 9.2.1.2 Structures made of amphoteric metals such as aluminum and lead may be subject to corrosion damage from a buildup of alkalinity at or near the metal surface collecting interference currents. 9.2.1.3 Coatings may become disbonded at areas where voltage gradients in the electrolyte force current onto the affected structure. However, as the external coating becomes disbonded, a larger area of metal may be exposed, which would increase the demand for a CP current. This disbondment may create shielding problems.

9.2.2 The severity of external corrosion resulting from interference currents depends on several factors:

9.2.2.1 Separation and routing of the interfering and affected structures and location of the interfering current source; 9.2.2.2 Magnitude and density of the current; 9.2.2.3 Quality of the external coating or absence of an external coating on the structures involved; and 9.2.2.4 Presence and location of mechanical joints having high electrical resistance.

9.2.3 Typical sources of interference currents include the following:

9.2.3.1 Direct current: CP rectifiers, thermoelectric generators, DC electrified railway and transit systems, coal mine haulage systems and pumps, welding machines, and other DC power systems; 9.2.3.2 Alternating current: AC power systems and AC electrified railway systems; and 9.2.3.3 Telluric current.

9.3 Detection of Interference Currents

9.3.1 During external corrosion control surveys, personnel should be alert for electrical or physical observations that could indicate interference from a foreign source such as the following:

NACE International

SP0169-2007

9.3.1.1 Pipe-electrolyte potential changes on the affected structure caused by the foreign DC source; 9.3.1.2 Changes in the line current magnitude or direction caused by the foreign DC source; 9.3.1.3 Localized pitting in areas near or immediately adjacent to a foreign structure; and 9.3.1.4 Damage to external coatings in a localized area near an anode bed or near any other source of stray direct current.

9.3.2 In areas in which interference currents are suspected, appropriate tests should be conducted. All affected parties shall be notified before tests are conducted. Notification should be channeled through corrosion control coordinating committees, when they exist (see NACE Publication TPC 118). Any one or a combination of the following test methods can be used.

9.3.2.1 Measurement of structure-electrolyte potentials with recording or indicating instruments; 9.3.2.2 Measurement of current flowing on the structure with recording or indicating instruments; 9.3.2.3 Development of beta curves to locate the area of maximum current discharge from the affected structure (see Appendix A); and 9.3.2.4 Measurement of the variations in current output of the suspected source of interference current and correlations with measurements obtained in Paragraphs 9.3.2.1 and 9.3.2.2.

9.4 Methods for Mitigating Interference Corrosion Problems

9.4.1 Interference problems are individual in nature and the solution should be mutually satisfactory to the parties involved. These methods may be used individually or in combination. 9.4.2 Design and installation of electrical bonds of proper resistance between the affected structures is a technique for interference control. The bond electrically conducts interference current from an affected structure to the interfering structure or current source.

9.4.2.1 Unidirectional control devices, such as diodes or reverse current switches, may be required in conjunction with electrical bonds if

NACE International

fluctuating currents are present. These devices prevent reversal of current flow. 9.4.2.2 A resistor may be necessary in the bond circuit to control the flow of electrical current from the affected structure to the interfering structure. 9.4.2.3 The attachment of electrical bonds can reduce the level of CP on the interfering structure. Supplementary CP may then be required on the interfering structure to compensate for this effect. 9.4.2.4 A bond may not effectively mitigate the interference problem in the case of a cathodically protected bare or poorly externally coated pipeline that is causing interference on an externally coated pipeline.

9.4.3 CP current can be applied to the affected structure at those locations at which the interfering current is being discharged. The source of CP current may be galvanic or impressed current anodes. 9.4.4 Adjustment of the current output from interfering CP rectifiers may resolve interference problems. 9.4.5 Relocation of the groundbeds of cathodic protection rectifiers can reduce or eliminate the pickup of interference currents on nearby structures. 9.4.6 Rerouting of proposed pipelines may avoid sources of interference current. 9.4.7 Properly located isolating fittings in the affected structure may reduce or resolve interference problems. 9.4.8 Application of external coating to current pick-up area(s) may reduce or resolve interference problems.

9.5 Indications of Resolved Interference Problems

9.5.1 Restoration of the structure-electrolyte potentials on the affected structure to those values that existed prior to the interference. 9.5.2 Measured line currents on the affected structure that show that the interference current is not being discharged to the electrolyte. 9.5.3 Adjustment of the slope of the beta curve to show that current discharge has been eliminated at the location of maximum exposure (see Appendix A).

23

SP0169-2007

24

____________________________________________________________________________

Section 10: Operation and Maintenance of CP Systems
10.1 Introduction
10.1.1 This section recommends procedures and practices for energizing and maintaining continuous, effective, and efficient operation of CP systems.

10.1.1.1 Electrical measurements and inspection are necessary to determine that protection has been established according to applicable criteria and that each part of the CP system is operating properly. Conditions that affect protection are subject to change. Correspondingly, changes may be required in the CP system to maintain protection. Periodic measurements and inspections are necessary to detect changes in the CP system. Conditions in which operating experience indicates that testing and inspections need to be made more frequently than recommended herein may exist. 10.1.1.2 Care should be exercised in selecting the location, number, and type of electrical measurements used to determine the adequacy of CP. 10.1.1.3 When practicable and determined necessary by sound engineering practice, a detailed (close-interval) potential survey should be conducted to: (a) assess the effectiveness of the CP system; (b) provide base line operating data; (c) locate areas of inadequate protection levels; (d) identify locations likely to be adversely affected by construction, stray currents, or other unusual environmental conditions; or (e) select areas to be monitored periodically. 10.1.1.4 Adjustments to a CP system should be accompanied by sufficient testing to assure the criteria remain satisfied and to reassess interference to other structures or isolation points.

10.2 A survey should be conducted after each CP system is energized or adjusted to determine whether the applicable criterion or criteria from Section 6 have been satisfied. 10.3 The effectiveness of the CP system should be monitored annually. Longer or shorter intervals for monitoring may be appropriate, depending on the variability of CP factors, safety considerations, and economics of monitoring.

10.4 Inspection and tests of CP facilities should be made to ensure their proper operation and maintenance as follows:

10.4.1 All sources of impressed current should be checked at intervals of two months. Longer or shorter intervals for monitoring may be appropriate. Evidence of proper functioning may be current output, normal power consumption, a signal indicating normal operation, or satisfactory CP levels on the pipe. 10.4.2 All impressed current protective facilities should be inspected annually as part of a preventive maintenance program to minimize in-service failure. Longer or shorter intervals for monitoring may be appropriate. Inspections may include a check for electrical malfunctions, safety ground connections, meter accuracy, efficiency, and circuit resistance. 10.4.3 Reverse current switches, diodes, interference bonds, and other protective devices, whose failures would jeopardize structure protection, should be inspected for proper functioning at intervals of two months. Longer or shorter intervals for monitoring may be appropriate. 10.4.4 The effectiveness of isolating fittings, continuity bonds, and casing isolation should be evaluated during the periodic surveys. This may be accomplished by electrical measurements.

10.5 When pipe has been uncovered, it should be examined for evidence of external corrosion and, if externally coated, for condition of the external coating. 10.6 The test equipment used for obtaining each electrical value should be of an appropriate type. Instruments and related equipment should be maintained in good operating condition and checked for accuracy. 10.7 Remedial measures should be taken when periodic tests and inspections indicate that CP is no longer adequate. These measures may include the following:

10.7.1 Repair, replace, or adjust components of CP systems; 10.7.2 Provide supplementary facilities in which additional CP is necessary; 10.7.3 Thoroughly clean and properly coat bare structures if required to attain CP; 10.7.4 Repair, replace, or adjust continuity and interference bonds; 10.7.5 Remove accidental metallic contacts; and

NACE International

SP0169-2007

10.7.6 Repair defective isolating devices.

10.8 An electrical short circuit between a casing and carrier pipe can result in inadequate CP of the pipeline outside the casing due to reduction of protective current to the pipeline.

10.8.1 When a short results in inadequate CP of the pipeline outside the casing, steps must be taken to restore CP to a level required to meet the CP criterion. These steps may include eliminating the short between the casing and carrier pipe, supplementing CP, or

NACE International

_______________________________________

improving the quality of the external coating on the pipeline outside the casing. None of these steps will ensure that external corrosion will not occur on the carrier pipe inside the casing; however, a shorted casing does not necessarily result in external corrosion of the carrier pipe inside the casing.

10.9 When the effects of electrical shielding of CP current are detected, the situation should be evaluated and appropriate action taken.

_____________________________________

Section 11: External Corrosion Control Records
11.1 Introduction
11.1.1 This section describes external corrosion control records that will document in a clear, concise, workable manner data that are pertinent to the design, installation, operation, maintenance, and effectiveness of external corrosion control measures.

11.2 Relative to the determination of the need for external corrosion control, the following should be recorded:

11.2.1 Corrosion leaks, breaks, and pipe replacements; and 11.2.2 Pipe and external coating condition observed when a buried structure is exposed.

11.3 Relative to structure design, the following should be recorded:

11.3.1 External coating material and application specifications; and 11.3.2 Design and location of isolating devices, test leads and other test facilities, and details of other special external corrosion control measures taken.

11.4 Relative to the design of external corrosion control facilities, the following should be recorded:

11.4.1 Results of current requirement tests; 11.4.2 Results of soil resistivity surveys; 11.4.3 Location of foreign structures; and 11.4.4 Interference tests and design of interference bonds and reverse current switch installations.

11.4.4.1 Scheduling of interference tests, correspondence with corrosion control coordinating committees, and direct communication with the concerned companies.

11.4.4.2 Record of interference tests conducted, including location of tests, name of company involved, and results.

11.5 Relative to the installation of external corrosion control facilities, the following should be recorded:

11.5.1 Installation of CP facilities:

11.5.1.1 Impressed current systems:

11.5.1.1.1 Location and date placed in service; 11.5.1.1.2 Number, type, size, depth, backfill, and spacing of anodes; 11.5.1.1.3 Specifications of rectifier or other energy source; and 11.5.1.1.4 Cable size and type of insulation.

11.5.1.2 Galvanic anode systems:

11.5.1.2.1 Location and date placed in service; 11.5.1.2.2 Number, type, size, backfill, and spacing of anodes; and 11.5.1.2.3 Wire size and type of insulation.

11.5.2 Installation of interference mitigation facilities:

11.5.2.1 Details of interference bond installation: 11.5.2.1.1 Location and name of company involved; 11.5.2.1.2 Resistance value or other pertinent information; and 11.5.2.1.3 Magnitude and polarity of drainage current.

25

SP0169-2007

11.5.2.2 Details of reverse current switch: 11.5.2.2.1 Location and name of companies; 11.5.2.2.2 Type of switch or equivalent device; and 11.5.2.2.3 Data showing effective operating adjustment.

11.5.2.3 Details of other remedial measures.

11.6 Records of surveys, inspections, and tests should be maintained to demonstrate that applicable criteria for interference control and CP have been satisfied. 11.7 Relative to the maintenance of external corrosion control facilities, the following information should be recorded:

11.7.1 Maintenance of CP facilities:

11.7.1.1 Repair of rectifiers and other DC power sources; and

26

_______________________________________

11.7.1.2 Repair or replacement of anodes, connections, wires, and cables.

11.7.2 Maintenance of interference bonds and reverse current switches:

11.7.2.1 Repair of interference bonds; and 11.7.2.2 Repair of reverse current switches or equivalent devices.

11.7.3 Maintenance, repair, and replacement of external coating, isolating devices, test leads, and other test facilities.

11.8 Records sufficient to demonstrate the evaluation of the need for and the effectiveness of external corrosion control measures should be maintained as long as the facility involved remains in service. Other related external corrosion control records should be retained for such a period that satisfies individual company needs.
_____________________________________
References

1. NACE SP0572 (latest revision), “Design, Installation, Operation, and Maintenance of Impressed Current Deep Anode Beds” (Houston, TX: NACE). 2. NACE Standard RP0177 (latest revision), “Mitigation of Alternating Current and Lightning Effects on Metallic Structures and Corrosion Control Systems” (Houston, TX: NACE). 3. NACE Standard RP0285 (latest revision), “Corrosion Control of Underground Storage Tank Systems by Cathodic Protection” (Houston, TX: NACE). 4. NACE SP0186 (latest revision), “Application of Cathodic Protection for Well Casings” (Houston, TX: NACE). 5. NACE SP0286 (latest revision), “The Electrical Isolation of Cathodically Protected Pipelines” (Houston, TX: NACE). 6. NACE SP0387 (latest revision), “Metallurgical and Inspection Requirements for Cast Galvanic Anodes for Offshore Applications” (Houston, TX: NACE). 7. NACE SP0188 (latest revision), “Discontinuity (Holiday) Testing of Protective Coatings” (Houston, TX: NACE). 8. NACE Publication TPC 11 (latest revision), “A Guide to the Organization of Underground Corrosion Control Coordinating Committees” (Houston, TX: NACE).

9. NACE Standard TM0497 (latest revision), “Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems” (Houston, TX: NACE). 10. ANSI/AWWA C 203 (latest revision), “Standard for Coal-Tar Protective Coatings and Linings for Steel Water Pipelines⎯Enamel and Tape⎯Hot Applied” (Washington, DC: ANSI and Denver, CO: AWWA). 11. NACE Standard RP0375 (latest revision), “Field-Applied Underground Coating Systems for Underground Pipelines: Application, Performance, and Quality Control” (Houston, TX: NACE). 12. ANSI/AWWA C 214 (latest revision), “Tape Coating Systems for the Exterior of Steel Water Pipelines” (Washington, DC: ANSI and Denver, CO: AWWA). 13. ANSI/AWWA C 209 (latest revision), “Cold-Applied Tape Coatings for the Exterior of Special Sections, Connections, and Fittings for Steel Water Pipelines” (Washington, DC: ANSI and Denver: CO: AWWA). 14. Ronald Bianchetti, ed., Peabody’s Control of Pipeline Corrosion, 2nd ed. (Houston, TX: NACE, 2001). 15. ANSI/AWWA C 213 (latest revision), “Fusion-Bonded Epoxy Coating for the Interior and Exterior of Steel Water Pipelines” (Washington, DC: ANSI and Denver: CO: AWWA).

NACE International

SP0169-2007

16. API RP 5L7 (latest revision), “Recommended Practices for Unprimed Internal Fusion Bonded Epoxy Coating of Line Pipe” (Washington, DC: API). 17. CSA Z245.20M (latest revision), “External Fusion Bond Epoxy Coated Steel Pipe” (Toronto, ON: CSA). 18. NACE Standard RP0394 (latest revision), “Application, Performance, and Quality Control of Plant-Applied, Fusion-Bonded Epoxy External Pipe Coating” (Houston, TX: NACE). 19. NACE Standard RP0185 (latest revision), “Extruded Polyolefin Resin Coating Systems with Soft Adhesives for Underground or Submerged Pipe” (Houston, TX: NACE). 20. DIN 30 670 (latest revision), “Polyethylene-Coatings for Steel Pipes and Fittings Requirements and Testing” (Berlin, Germany: DIN). 21. ANSI/AWWA C 215 (latest revision), “Extruded Polyolefin Coatings for the Exterior of Steel Water Pipe Lines” (Washington, DC: ANSI and Denver, CO: AWWA). 22. ASTM G 128 (latest revision), “Standard Guide for Control Of Hazards And Risks In Oxygen Enriched Systems” (West Conshohocken, PA: ASTM). 23. NACE Standard RP0274 (latest revision), “High-Voltage Electrical Inspection of Pipeline Coatings Prior to Installation” (Houston, TX: NACE). 24. ASTM G 8 (latest revision), “Standard Test Method for Cathodic Disbonding of Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM). 25. ASTM G 19 (latest revision), “Standard Test Method for Disbonding Characteristics of Pipeline Coatings by Direct Soil Burial” (West Conshohocken, PA: ASTM). 26. ASTM G 42 (latest revision), “Standard Test Method for Cathodic Disbonding of Pipeline Coatings Subjected to Elevated Temperatures” (West Conshohocken, PA: ASTM). 27. ASTM G 95 (latest revision), “Test Method for Cathodic Disbondment Test of Pipeline Coatings (Attached Cell Method)” (West Conshohocken, PA: ASTM). 28. ASTM G 9 (latest revision), “Standard Test Method for Water Penetration into Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM). 29. ASTM G 17 (latest revision), “Standard Test Method for Penetration Resistance of Pipeline Coatings (Blunt Rod)” (West Conshohocken, PA: ASTM). 30. ASTM D 2240 (latest revision), “Standard Test Method for Rubber Property⎯Durometer Hardness” (West Conshohocken, PA: ASTM).

NACE International

31. ASTM G 13 (latest revision), “Standard Test Method for Impact Resistance of Pipeline Coatings (Limestone Drop Test)” (West Conshohocken, PA: ASTM). 32. ASTM G 14 (latest revision), “Standard Test Method for Impact Resistance of Pipeline Coatings (Falling Weight Test)” (West Conshohocken, PA: ASTM). 33. M. Romanoff, Underground Corrosion (Houston, TX: NACE, 1989). 34. ASTM D 427 (latest revision), “Standard Test Method for Shrinkage Factors of Soils by the Mercury Method” (West Conshohocken, PA: ASTM). 35. ASTM D 543 (latest revision), “Standard Practices for Evaluating the Resistance of Plastics to Chemical Reagents” (West Conshohocken, PA: ASTM). 36. Federal Test Standard No. 406A, Method 7011 (latest revision), “Test Method for Resistance of Plastics to Chemical Reagents” (Washington, DC: GSA). 37. ASTM G 20 (latest revision), “Standard Test Method for Chemical Resistance of Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM). 38. ASTM D 2304 (latest revision), “Standard Test Method for Thermal Endurance of Rigid Electrical Insulating Materials” (West Conshohocken, PA: ASTM). 39. ASTM D 2454 (latest revision), “Standard Practice for Determining the Effect of Overbaking on Organic Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM). 40. ASTM D 2485 (latest revision), “Standard Test Methods for Evaluating Coatings for High-Temperature Service” (West Conshohocken, PA: ASTM). 41. ASTM G 18 (latest revision), “Standard Test Method for Joints, Fittings, and Patches in Coated Pipelines” (West Conshohocken, PA: ASTM). 42. ASTM G 55 (latest revision), “Standard Test Method for Evaluating Pipeline Coating Patch Materials” (West Conshohocken, PA: ASTM). 43. ASTM G 21 (latest revision), “Standard Practice for Determining Resistance of Synthetic Polymetric Materials To Fungi” (West Conshohocken, PA: ASTM). 44. Federal Test Standard No. 406A, Method 6091 (latest revision), “Test Method for Mildew Resistance of Plastics by Mixed Culture Method (Agar Medium)” (Washington, DC: GSA). 45. ASTM G 11 (latest revision), “Standard Test Method for Effects of Outdoor Weathering on Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM).

27

SP0169-2007
46. ASTM G 6 (latest revision), “Standard Test Method for Abrasion Resistance of Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM).
28

______________________________________

_______________________________________

_______________________________________

47. ASTM G 10 (latest revision), “Standard Test Method for Specific Bendability of Pipeline Coatings” (West Conshohocken, PA: ASTM). 48. ASTM D 2197 (latest revision), “Test Method for Adhesion of Organic Coatings by Scrape Adhesion” (West Conshohocken, PA: ASTM).

__________________________________

Appendix A—Interference Testing
A beta curve is a plot of dynamic (fluctuating) interference current or related proportional voltage (ordinate) versus values of corresponding structure-to-soil potentials at a selected location on the affected structure (abscissa). If the correlation is reasonably linear, the plot will indicate whether the affected structure is receiving or discharging current at the location where the structure-to-soil potential was measured. Dynamic interference investigation involves
many beta curve plots to search for the point of maximum interference-current discharge. Interference is resolved when the correlation of maximum current discharge has been changed to a correlation that shows that current pickup is being achieved in the exposure area by the corrective measures taken. These corrective measures may be accomplished by metallic bonding or other interference control techniques.

_____________________________________

Appendix B—Method for Determining Probable Corrosion Rate and Costs of Maintaining Service
Maintenance of a piping system may include repairing corrosion leaks and reconditioning or replacing all or portions of the system. In order to make estimates of the costs involved, it is necessary to determine the probability of corrosion or the rate at which corrosion is proceeding. The usual methods of predicting the probability or rate of corrosion are as follows: (a) Study of corrosion history on the piping system in question or on other systems of the same material in the same general area or in similar environments. Cumulative leak-frequency curves are valuable in this respect. (b) Study of the environment surrounding a piping system: resistivity, pH, and composition. Redox potential tests may also be used to a limited extent. Once the nature of the environment has been determined, the probable corrosiveness is estimated by reference to actual corrosion experience on similar metallic structures, when environmental conditions are similar. Consideration of
possible environmental changes such as might result from irrigation, spillage of corrosive substances, pollution, and seasonal changes in soil moisture content should be included in such a study. (c) Investigation for corrosion on a piping system by visual inspection of the pipe or by instruments that mechanically or electrically inspect the condition of the pipe. Condition of the piping system should be carefully determined and recorded each time a portion of the line is excavated for any reason. (d) Maintenance records detailing leak locations, soil studies, structure-to-electrolyte potential surveys, surface potential surveys, line current studies, and wall thickness surveys used as a guide for locating areas of maximum corrosion. (e) Statistical treatment of available data. (f) Results of pressure testing. Under certain conditions, this may help to determine the existence of corrosion.

_____________________________________

Appendix C—Contingent Costs of Corrosion
In addition to the direct costs that result from corrosion, contingent costs include: (a) Public liability claims; (b) Property damage claims;
(c) Damage to natural facilities, such as municipal or irrigation water supplies, forests, parks, and scenic areas; (d) Cleanup of product lost to surroundings; (e) Plant shutdown and startup costs;

NACE International

SP0169-2007

(f) Cost of lost product; (g) Loss of revenue through interruption of service;

NACE International

_____________________________________

(h) Loss of contract or goodwill through interruption of service; and (i) Loss of reclaim or salvage value of piping system.

_______________________________________

Appendix D—Costs of Corrosion Control
The usual costs for protecting buried or submerged metallic structures are for complete or partial CP or for external coatings supplemented with cathodic protection. Other corrosion control costs include: (a) Relocation of piping to avoid known corrosive conditions (this may include installing lines above ground); (b) Reconditioning and externally coating the piping system;
(c) Use of corrosion-resistant materials; (d) Use of selected or inhibited backfill; (e) Electrical isolation to limit possible galvanic action; and (f) Correction of conditions in or on the pipe that might accelerate corrosion.

29

3-1 Controles Ambientales



Objetivos


• Contenciones

• Humedad y condensación

• Efectos de la humedad en la velocidad de corrosión

• Tipos de equipo

• Beneficios de deshumidificación para el contratista de recubrimiento

• Consideraciones de inspección

• Lista de verificación del inspector

Términos Claves

• Desecantes absorbentes

• Desecantes adsorbentes

• Deshumidificación

• Desecantes

Pre-requisitos


• Completar los capítulos previos


3.1 Introducción La deshumidificación se define como la eliminación del vapor de agua del aire para bajar su punto de rocío. Esta sección se enfocará en la deshumidificación como un medio para controlar

Controles Ambientales 3-2


las condiciones ambientales de trabajo y describir cómo este proceso impide la corrosión del ace-ro e inhibe la oxidación repentina (“flash rust”).

Las condiciones ambientales, como la humedad y la temperatura, tienen un impacto signifi-cativo sobre la preparación de la superficie y las operaciones de aplicación y, finalmente, sobre el desempeño a largo plazo de los recubrimientos.

Figure 3.1 Equipo de DH afuera de un tanque

En condiciones ambientales normales, los recubrimientos deben aplicarse a las superficies a pocas horas de haberse preparado para evitar que éstas se oxiden (“flash rust”). El trabajo de aplicación se retrasa a menudo debido a condiciones de alta humedad y/o temperaturas bajas. El ciclo necesario de limpieza abrasiva y aplicación en el mismo día puede afectar la calidad del trabajo. Los trabajadores que realizan la aplicación del recubrimiento, a menudo se apre-suran para tratar de vencer al clima. Esto ocasiona errores que aumentan el costo total del trabajo. Casi inmediatamente, los errores pueden causar retrabajos durante el proyecto. Poten-cialmente, puede costar al cliente mucho más en forma de fallas prematuras del recubrimiento.

En muchos casos, controles ambientales tales como calentamiento, ventilación, uso de lonas pro-tectoras, iluminación y deshumidificación pueden mejorar la calidad del trabajo de recubrimien-tos, así como su costo.

Los recubrimientos actuales pueden alcanzar su máximo potencial de protección solamente cuando son aplicados sobre una superficie de alta calidad. Después de remover bien el aceite y la grasa, las superficies de acero generalmente se preparan abrasivamente para eliminar recubrimientos viejos, óxido y calamina. Los recubrimientos se deben aplicar antes de que la superficie pierda su aparien-cia brillosa y antes de que empiece la oxidación repentina.

Una especificación de recubrimientos bien escrita requiere de un monitoreo cercano durante la fase de preparación de la superficie, de tal manera que se alcance el máximo potencial de desempeño del recubrimiento.



3.2 Contenciones

3.2.1 Estándares y Guías

Las contenciones ambientales adecuadas forman una parte integral de un proyecto de deshu-midificación exitoso. Aunque existen varias formas de construir una contención, hay requisi-tos mínimos para su montaje adecuado.

La contención debe:

• Ser suficientemente grande para contener todo el área de trabajo programado

• No ser más grande del alcance de operación del equipo deshumidificador

• Ser suficientemente robusto para sostener las actividades del trabajo, cargas potenciales y las posibles inclemencias del clima

• Tener fugas mínimas para mantener las condiciones ambientales y asegurar que el sistema de deshumidificación opere de manera eficiente

El diseñador del sistema de deshumidificación ayudará a seleccionar el sistema adecuado de acuerdo a la contención requerida.

Figura 3.2 Contención en un Puente



Figura 3.3 Contención en un Tanque de Agua

3.2.2 Renovación del Aire (Cambios de Aire)

Las propiedades físicas del aire establecen que el aire caliente es más ligero que el aire frío y, por lo tanto, el aire caliente tiende a subir mientras que el aire frío tiende a bajar. El princi-pio de renovación de aire elimina la estratificación, o capas, del mismo en grandes espacios abiertos, mediante la recirculación del aire caliente que queda atrapado en los niveles supe-riores. La temperatura uniforme elimina las barreras térmicas y así elimina la posible forma-ción de condensación.

El número de cambios que se necesita para la desestratificación del aire es un tema muy de-batido en la industria. Algunos fabricantes específicamente sugieren tres cambios de aire por hora, mientras que otros requieren cuatro cambios de aire por hora. Se recomienda uno o dos cambios de aire por hora porque dentro de este rango es donde la mayor cantidad de ahorros operativos existen por dólar de inversión inicial. Una vez que se superan las dos renovacio-nes de aire por hora, la relación de recuperación de la inversión disminuye.

El número cambios de aire utilizados puede ser afectado por varios factores que incluyen:

• Estación del año (invierno/verano)

• Tipo de equipo de deshumidificación (refrigerante/desecante), que será cubierto más adelante en este capítulo

• El fabricante del equipo

• Solicitud del cliente

A menudo, el tema de la renovación del aire es una decisión que se le deja al diseñador.

3.2.3 Corrosión y Velocidad de Corrosión

Se ha establecido que la corrosión puede ocurrir en el acero cuando los cuatro elementos de una celda de corrosión (ánodo, cátodo, ruta metálica y electrolito) están presentes. La fuente



más común de electrolito, que afecta la mayoría de las pinturas en exposición atmosférica, es la humedad ambiental en forma de lluvia o condensación.

La temperatura del acero modifica la velocidad de corrosión de la misma forma en que es afectada una reacción química. Las temperaturas más altas generalmente ocasionan velocidades de corro-sión más altas. La humedad atmosférica y la contaminación controlan la velocidad de corrosión, en primer lugar, creando un electrolito y después, afectando la eficiencia del mismo. Investigaciones muestran que el acero expuesto a humedad alta y a altos niveles de contaminación atmosférica, como sucede en un área industrial en un sitio costero, se corroerá de 15 a 20 veces más rápido que un acero expuesto en un área rural con humedad alta y baja contaminación (Figura 3.4).

En un área rural el acero puede estar frecuentemente mojado, pero la película de agua relati-vamente limpia produce una velocidad de corrosión baja. En un área industrial, los contami-nantes atmosféricos como el dióxido de azufre, cloruros y sulfatos causan que el agua se haga ácida, lo cual mejora la función del electrolito y acelera la velocidad de corrosión.

De cualquier modo, la humedad es el primer contribuyente al proceso de corrosión. Sin embar-go, la presencia de humedad no necesariamente significa que el acero se sienta húmedo. Los contaminantes en el sustrato pueden absorber la humedad del aire y mantenerla en la superficie del acero como una capa microscópica de agua. Sería un error pensar que mantener la superficie aparentemente seca deteniendo la condensación es suficiente para detener la corrosión. En reali-dad, para detener la corrosión es necesario mantener el aire lo suficientemente seco para prevenir que los contaminantes en la superficie de acero absorban la humedad.

Figura 3.4 Contaminación Atmosférica y el Ciclo de Corrosión



3.3 Humedad y Condensación En condiciones normales, todo el aire contiene algo de humedad y la cantidad que contiene de-pende de la temperatura y la presión del aire. Generalmente, la presión no es un factor significa-tivo, de tal manera que sólo se tiene que considerar la temperatura.

El aire puede tener una humedad relativa en el rango de 0 a 100%. En 0%, el aire estaría totalmente seco; al 100% está completamente saturado. El aire caliente puede contener o “sostener” más hume-dad que el aire frío. La cantidad de vapor contenida en el aire durante el verano puede ser tres veces más que en el invierno. Cuando el aire contiene la máxima cantidad que puede sostener a una tempe-ratura dada, se dice que está “saturado”. Si contiene menos, digamos tanto como la mitad, se dice que está parcialmente (50%) saturado o se dice que tiene una humedad relativa del 50 por ciento.

El aire contiene una cierta cantidad de humedad a una temperatura dada. El calentar el aire mejora su capacidad para sostener más vapor de agua y por el contrario, el aire frío tiene menos capacidad de retener humedad. Así, visualice una caja sellada de aire con una cantidad específica de humedad en el mismo. A medida que aumenta la temperatura, el aire con su mayor capacidad de humedad indica-rá una humedad relativa menor. Al enfriarse, el aire reduce su capacidad de sostener el vapor de agua aumentando así su humedad relativa.

Cuando el aire se enfría, su nivel de saturación se reduce y la humedad relativa aumenta hacia el 100%, hasta que el aire finalmente se satura totalmente. Cuando el aire se enfría aún más, la cantidad de vapor de agua presente excede la capacidad del aire de mantenerla y el exceso de vapor de agua, que no puede ser aguantado más, se condensará como niebla, llovizna o rocío sobre cualquier super-ficie expuesta al ambiente.

Cualquiera que sea el nivel de humedad, siempre es posible enfriar al aire lo suficiente para alcanzar la saturación y entonces producir la condensación. La temperatura a la cual el aire se ha enfriado lo suficiente para que esté saturado y sea capaz de producir rocío, se llama temperatura de punto de rocío.

Al disminuir la humedad relativa, el agua tiende a evaporarse más rápido porque el aire puede absorber más. Al incrementar la humedad relativa, el agua se evapora más despacio. Esto mismo funciona con la mayoría de los solventes. Muchos recubrimientos no pueden aplicarse con éxito cuando la humedad relativa es mayor al 90 %, porque la velocidad de evaporación del solvente disminuye a una humedad relativa más alta y alcanza un cero de evaporación a 100% de humedad relativa.

Esta condición puede ocasionar que el solvente quede atrapado en la película aplicada del recubrimiento y que el proceso de curado se vea afectado; adicionalmente, es probable que

cantidaddevapordeaguaenunvolumendeairedadox100%

cant.máx.devapordeagua(sielaireestásaturado)alamismatemp.HumedadRelativa =



ocurran fallas subsecuentes en el recubrimiento en forma de ampollas o desprendimiento severo.

La relación entre la humedad relativa, la temperatura y el punto de rocío se puede encontrar en diagramas y tablas, o en reglas de cálculo especiales o en softwares especiales. El uso del diagrama psicrométrico se ilustra en el siguiente ejemplo (Figura 3.5).

La gráfica muestra 21° C (70° F), 50% de humedad relativa y una temperatura de bulbo hú-medo de 16° C (58.5° F). Se puede ver que el punto de rocío está a 10° C (50° F) lo cual significa que este aire contiene el mismo peso de vapor de agua que el del aire saturado a 10° C (50° F).

Figura 3.5 Diagrama Psicrométrico (Diagrama de Mollier)

Al enfriar al aire de 21° C (70° F) a 16° C (60° F), el peso del vapor no cambia, entonces por defi-nición, el punto de rocío no cambia, es decir, está a 10° C (50° F). Se puede ver que la humedad relativa ha incrementado a un 73%.

La humedad relativa y el punto de rocío se pueden calcular midiendo las temperaturas con ins-trumentos de medición directa. Un instrumento práctico es el psicrómetro giratorio, con el cual se mide la temperatura utilizando las lecturas de bulbo húmedo y de bulbo seco (de los termó-metros). Estas medidas pueden usarse para calcular la humedad y el punto de rocío con tablas psicrométricas o con reglas de cálculo o softwares especiales.

Debe notarse que si el aire se enfriara debajo de su punto de rocío original de 10° C (50° F), entonces el aire se saturaría a cualquier temperatura abajo de 10° C (50° F) y la humedad rela-tiva se mantendría estable al 100%. La condensación se formaría cuando la temperatura bajara y el peso de vapor sostenido por el aire se reduciría de forma constante. Esto incrementará la cantidad de rocío (condensación) sobre cualquier superficie afectada.



3.4 Efectos de la Humedad en la Velocidad de Corrosión La alta humedad puede ocasionar una rápida corrosión. La humedad normal durante el día generalmente es de 50 a 90%, dependiendo del lugar. Estudios muestran que la corrosión se retarda considerablemente si la humedad está por debajo del 60% y virtualmente cesa abajo de un 50%. Si se mantiene la humedad relativa en un nivel bajo (por debajo de un 40%, para permitir un margen de seguridad), las superficies preparadas abrasivamente pueden mante-nerse por un largo periodo de tiempo sin que se deteriore el metal preparado antes de la apli-cación del recubrimiento.

La velocidad de corrosión se rige por la humedad relativa del aire en contacto con la superficie de metal (acero) (Figura 3.6). A sólo unos milímetros de distancia, la humedad relativa del aire puede ser diferente, especialmente si la superficie de acero y el aire están a diferentes tempera-turas. El aire que está junto al acero estará en equilibrio húmedo con la superficie de metal a menos que el agua se esté evaporando o se esté condensando sobre el sustrato.

Figura 3.6 Velocidad de Corrosión (Formación de Óxido) vs

Porcentaje de Humedad Relativa

En general, no es práctico medir las condiciones ambientales en este sitio, pero las medicio-nes se pueden hacer cerca de la superficie usando un psicrómetro. La temperatura de la su-perficie de acero se puede medir usando un termómetro de contacto.

Hay dos maneras de reducir la humedad relativa de la capa límite:

• Aumentando la temperatura de la superficie

• Reduciendo el contenido de humedad mediante deshumidificación

3.4.1 Consideraciones de Inspección durante la Deshumidificación

Es importante señalar que la falta de humedad disponible en el aire puede enmascarar con-taminantes superficiales. Las sales solubles presentes sobre la superficie sin presencia de humedad no iniciarán la celda de corrosión y no se harán visibles a pesar de estar ahí, cau-sando problemas más adelante en el ciclo de vida de los recubrimientos.



3.4.2 Uso del Calor para Aumentar la Temperatura de la Superficie

Hay muchos métodos para incrementar la temperatura de superficie. Algunos son más prác-ticos y brindan un mayor costo-beneficio para usar en áreas más pequeñas que grandes, y visa versa. El método seleccionado para aumentar la temperatura de la superficie depende del costo relativo.

Es posible calentar piezas de trabajo pequeñas usando un calentador de radiación. Este mé-todo no sería eficaz para trabajos de grandes dimensiones o en áreas cerradas grandes, como un tanque, a menos que pueda ser aislado. Se necesitarían muchos calentadores de radiación para combatir las pérdidas producto de la transferencia de calor entre la superficie de acero y el aire exterior.

Otra técnica común es calentar el aire para incrementar la temperatura del ambiente, incluyendo la temperatura de la superficie del acero. Esto puede ser costoso porque la transferencia de calor del aire al acero es pobre y también por la gran capacidad calorífica del metal. La mayoría del calor inyectado al aire se desperdicia y sólo un poco calentará el acero.

El calentamiento por combustión a alta velocidad es cada vez más utilizado para forzar el curado de los recubrimientos. Forzar el curado seca los recubrimientos interiores y exteriores a base de resinas fenólicas y epóxicas horneadas de manera rápida y completa, mejorando la calidad y re-sistencia al desgaste y minimizando la necesidad de nuevas aplicaciones. Además, los clientes pueden reactivar la producción más rápido, ya que el curado forzado logra en horas lo que podría tardar días en condiciones ambientales normales.

Otros métodos para aumentar la temperatura de la superficie incluyen:

• Calentamiento por inducción, se calienta un objeto eléctricamente conductor (generalmente metálico) por inducción electromagnética; permite el calentamiento dirigido de determinados artículos.

• Calentamiento por resistencia, genera calor mediante conductores eléctricos que transportan la corriente; el grado de calentamiento de una corriente determinada es proporcional a la re-sistencia eléctrica del conductor.

Al decidir qué método utilizar para aumentar la temperatura de la superficie, la fuente de calor es un factor crítico. El uso de calentadores de gas puede ser inseguro y también puede ser contraproducente. Cuando se queman 4 L (1 galón) de propano, se producen 4,5 kg (7,8 libras) de humedad, logrando exactamente el efecto opuesto del que se está buscando (es decir, menos vapor de agua).



3.5 Tipos de Equipos Anteriormente, la deshumidificación se definió como la eliminación del vapor de agua del aire para disminuir la temperatura del punto de rocío.

El objetivo de la deshumidificación es reducir la velocidad de corrosión a niveles mínimos mediante la reducción del contenido de humedad del aire a un nivel seguro, el 50% o menos, a la temperatura imperante. Un flujo de aire a través del área de trabajo es siempre necesario, y es este aire el que debe ser deshumidificado. La cantidad de vapor de agua se puede redu-cir mediante la refrigeración o por el uso de desecantes (Figuras 3.7 y 3.8)

Figura 3.7 Unidad de Refrigeración

Figura 3.8 Unidad de Deshumidificación

3.5.1 Refrigeración

Utilizar la refrigeración para eliminar el vapor de agua del aire es un método común y econó-mico de deshumidificación.

El aire del medio ambiente circula sobre un sistema de serpentines de refrigeración (Figura 3.9). La temperatura superficial de estos serpentines se mantiene a una temperatura conside-



rablemente más baja que la del punto de rocío del aire entrante. El aire se enfría, alcanza la saturación y ocurre la condensación.

Figura 3.9 Sistema Típico de Refrigeración

El agua condensada es recolectada y bombeada fuera del sistema. El aire sale de la sección de serpentines de enfriamiento del deshumidificador a una temperatura reducida pero, más importante, con un punto de rocío y humedad más bajos. Entonces, simplemente se puede ajustar la baja temperatura del aire agregando calor (seco) a la corriente de aire basándose en los requisitos particulares de la aplicación.

Este método funciona particularmente bien cuando el aire está comparativamente caliente con un alto contenido de humedad y el punto rocío de salida está sobre los 0° C (32° F), pero es menos eficaz cuando los niveles de temperatura y humedad disminuyen en los meses in-vernales o en climas de zonas del norte o del extremo sur del planeta (australes y boreales). En algunos casos, los serpentines de enfriamiento pueden congelarse, reduciendo la eficien-cia del deshumidificador a cero porque el hielo aísla eficientemente el serpentín.

La refrigeración se usa frecuentemente en combinación con deshumidificadores de adsorción o absorción para obtener una deshumidificación más eficiente.

3.5.2 Desecantes

Los desecantes son sustancias que tienen una gran afinidad natural por el agua, tan alta que pueden eliminar directamente la humedad del ambiente circundante. Los desecantes absorben la humedad hasta que se saturan; luego deben regenerarse con una corriente de aire caliente o a través de un proceso químico.

La mayoría de los desecantes son sólidos en su estado normal, aunque hay algunos desecan-tes líquidos, como el ácido sulfúrico (utilizado en la industria química), el cloruro de litio o



materiales poliméricos, como el trietilenglicol. A estos materiales líquidos se les llama desecantes absorbentes.

Los desecantes en forma sólida se denominan desecantes adsorbentes. Se adsorbe la humedad en la superficie de un material granular, como la sílica gel, que es capaz de sostener grandes cantida-des de humedad. Estos materiales también pueden secarse y removerse fácilmente, para luego reciclarse para uso posterior.

Para la industria de recubrimientos, el deshumidificador de lecho rotatorio de sílica gel adsorbente es el más usado. El desecante sólido se coloca en un tambor grande rotatorio o rueda (10 a 12 revo-luciones por hora) que contiene un elemento de contacto con el aire, estructurado en forma de panal de abeja (Figura 3.10).

El aire de proceso (ej., el aire que será secado e introducido en el área dónde se realizan la lim-pieza abrasiva y el pintado), pasa a través de canales abiertos en el elemento y descarga su hu-medad en el desecante de sílica gel contenido en las paredes del mismo.

Figura 3.10 Deshumidificador Rotatorio de Panal de Abeja

El medio húmedo gira entonces a un compartimiento separado, pasando a través de una corriente de aire caliente de reactivación (regeneración) que remueve la humedad de la sílica gel. Las co-rrientes de aire de proceso y de reactivación están separadas por una partición.

La porción del panal de abeja donde la humedad ha sido removida es de nuevo expuesta a la co-rriente de aire de proceso para adsorber más humedad. Esto es un proceso continuo de circuito cerrado y puede operar automáticamente con poca o ninguna mano de obra requerida para su funcionamiento.



Es necesario considerar algunos puntos débiles:

• Si la fuente de calor para la reactivación de la corriente de aire se interrumpe, el panal de abe-jas continuará operando y el desecante de sílica gel se saturará con la humedad adsorbida. En ese momento, la unidad se convierte en un controlador de aire y cesa su función como des-humidificador. Se deben hacer revisiones frecuentemente para asegurar que la corriente de aire de reactivación esté totalmente operable.

• Como resultado del proceso de calentamiento para la reactivación del aire, el tambor (rueda) se calienta; este calor se transfiere a la corriente de aire de proceso y calentando el ambiente de trabajo. El incremento de la temperatura normal de operación es de + 28° C (50° F), lo que significa que, para una temperatura ambiente de 27° C (80° F), la temperatura de salida de la corriente de aire de proceso estará alrededor de 55° C (130° F).

Esta temperatura creará un ambiente de trabajo inaceptable en verano; por consiguiente, un siste-ma de enfriamiento debe instalarse a la salida del panal de abeja, en la corriente de aire de proce-so, para reducir la temperatura a niveles aceptables.

• Se pueden mover grandes volúmenes de aire de proceso (Figura 3.11); se debe tener cuidado para prevenir que la sílica gel se contamine con sucio, polvo, vapores de solventes o de aceite. Si la sílica gel se contamina, dejará de adsorber humedad.

La sílica gel se puede proteger con la instalación y cambio frecuente de los medios filtrantes en las entradas del aire de proceso y de reactivación en la unidad de deshumidificación.

Figura 3.11 Movimiento del Aire Usando el Deshumidificador

3.6 Beneficios de la Deshumidificación para el Contratista de Recubri-mientos

Los contratistas pueden usar la deshumidificación para secar el aire (reducir el punto de ro-cío) en un tanque, limpiar abrasivamente la superficie entera, mantener el metal preparado con aire seco, limpiar la superficie (ej., la eliminación del abrasivo y del polvo) para luego aplicar los recubrimientos.



Los beneficios adicionales incluyen:

• Los trabajadores pueden empezar el día laboral más temprano y trabajar hasta más tarde.

• Se puede eliminar la contaminación de los recubrimientos aplicados anteriormente por la ope-ración de limpieza abrasiva.

• Se elimina el traslape de una superficie recubierta con otra (en la rutina diaria de limpieza abrasiva y pintado).

• Todas las capas pueden ser aplicadas en condiciones ideales.

• Se pueden evitar intervalos extendidos entre capas.

• El contratista puede garantizar, con exactitud razonable, cuando se concluirá el trabajo.

• En algunos sitios, la temporada de pintura se puede extender por varios meses.

• El contratista puede controlar las condiciones ambientales y evitar ser víctima del clima y de cambios atmosféricos.

3.7 Consideraciones de Inspección 3.7.1 Consecuencia de una Interrupción

Cuando la deshumidificación se interrumpe durante el pintado, pueden ocurrir una variedad de asuntos. Si las condiciones apropiadas no se mantienen, la superficie preparada comienza a oxidarse repentinamente (“flash rust”). Durante la aplicación, se puede perder el gradiente entre la temperatura de la superficie y el punto de rocío, lo cual significa que no se puede pintar. Durante el curado, la humedad relativa puede elevarse por encima del nivel acepta-ble, lo que podría potencialmente causar solvente atrapado.

La interrupción de la deshumidificación podría costar al proyecto una cantidad significativa de dinero debido al tiempo inactivo y a la posibilidad de tener que volver a hacer el trabajo.

3.7.2 Deshumidificación Durante el Curado Posterior a la Aplicación

El problema de la baja evaporación del solvente en ambientes de alta humedad se mencionó ante-riormente. Los equipos de deshumidificación deben usarse cada vez que sea posible durante el perio-do de curado, para asegurar una total evaporación del solvente del recubrimiento aplicado.

Los solventes típicos usados en los recubrimientos son más pesados que el aire y tienden a asentarse en el fondo de una estructura, tanque, etc., saturando el aire. Una vez que el aire en la capa límite próximo al recubrimiento se satura, la evaporación se retarda o se detiene. Cuando esto ocurre, el



solvente permanecerá en la película durante el curado. La única manera de prevenir esta situación es con una ventilación constante del aire saturado con solvente, durante el trabajo de aplicación.

Si el aire de inyección tiene ya a un 85% de humedad relativa o superior, la evaporación del sol-vente no mejorará o se retardará. Idealmente, el aire de inyección deberá ser aire deshumidificado para incrementar la cantidad de solvente que puede removerse por metro (pie) cúbico de aire in-yectado. Entre más se pueda secar el aire (50% de humedad relativa o inferior), más solvente se podrá evaporar del recubrimiento aplicado con el mismo volumen de aire de ventilación.

Los procesos de deshumidificación y ventilación post-aplicación deberán ser monitoreados rutinariamente por el inspector y registrar todos los parámetros en los reportes diarios. El documentar estos procesos asegurará que se mantengan una adecuada aplicación y curado del recubrimiento.

3.8 Lista de Verificación del Inspector Como inspector de recubrimientos, usted no es responsable por el diseño ni la implementa-ción del sistema de deshumidificación. Sin embargo, usted debe tener suficiente conocimien-to acerca de la deshumidificación para poder señalar los posibles factores que podrían crear problemas.

Los elementos que usted debe buscar son:

• ¿El desempeño del equipo es adecuado a la contención diseñada?

• ¿El equipo fue instalado por personal debidamente certificado?

• ¿Es el tamaño de la contención suficiente para el área de trabajo?

• ¿La contención es lo suficientemente resistente como para soportar las actividades de trabajo previstas, las cargas potenciales y las posibles inclemencias del clima?

• ¿Está diseñada la contención con una fuga mínima para asegurar que el sistema de deshumi-dificación opera de manera eficiente?

• ¿Existe un sistema de respaldo disponible? Si no, ¿existe un plan en caso que la deshumidifi-cación sea interrumpida?

Hacer preguntas como éstas antes de comenzar el trabajo puede ayudar a evitar costosos tiempos de inactividad, retrasos y retrabajos durante el proyecto.

Como se señaló anteriormente, los procesos de ventilación después de la aplicación y la des-humidificación deben ser controlados y registrados de forma rutinaria. Adicionalmente, revi-sando la “entrada” vs. la “salida” se confirmará que el equipo está funcionando como debe-ría.



Definiciones de Términos Claves

Desecantes: Sustancias que tienen una gran afinidad natural por el agua, tan alta que pue-den eliminar directamente la humedad del ambiente circundante.

Desecantes Absorbentes: Los desecantes en forma líquida se conocen como “desecantes absorbentes.” Esto incluye el ácido sulfúrico (utilizado en la industria química), cloruro de litio o materiales poliméricos, como el trietilenglicol.

Desecantes Adsorbentes: Los desecantes en forma sólida se conocen como “desecantes adsor-bentes”. Se adsorbe la humedad en la superficie de un material granular, como el sílica gel, que es capaz de sostener grandes cantidades de humedad.

Deshumidificación: La eliminación del vapor de agua del aire para bajar su punto de rocío.



Guía de Estudio

1. Describa la deshumidificación: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Cuando diseña una contención, los siguientes requisitos mínimos deben ser considerados: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Describa la renovación del aire (cambios de aire): ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. ¿A qué humedad relativa o por debajo de esta la corrosión casi se detiene? _________ %

5. Describa dos maneras para reducir la humedad relativa de la capa límite: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Los tipos de equipos de deshumidificación incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________



7. Describa varios beneficios de la deshumidificación: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4-1 Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales


Capítulo 4: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales Objetivos


• El uso adecuado de los higrómetros electrónicos

• La importancia y uso del medidor de velocidad del viento (anemómetro)

• Mantener un registro continuo (data logger) de la velocidad del viento

• Métodos avanzados de colección de data

Términos Claves

• Higrómetros electrónicos

• Registrador de datos (data loggers)

• Registrador de datos de horno

• Monitor de velocidad del viento (anemómetro)

• Monitor independiente de velocidades del viento

Pre-requisitos


• Completar los capítulos anteriores


4.1 Introducción

El Nivel 1 del CIP presentó el uso adecuado de los instrumentos básicos de pruebas ambien-tales, incluyendo el psicrómetro giratorio, el medidor de temperatura de la superficie (de con-

Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales 4-2


tacto e infrarrojos) y las tablas psicrométricas. También se introdujeron algunos de los ins-trumentos de pruebas avanzadas.

En este capítulo vamos a construir desde ese conocimiento con un enfoque más profundo sobre el uso adecuado y las capacidades de algunos de los instrumentos más avanzados para pruebas ambientales. Los instrumentos que se tratarán en este capítulo incluyen:

• Higrómetro Electrónico

— Manual — Registrador de datos independiente (data logger) — Registrador de datos de un horno

• Medidor de velocidad del viento (anemómetro)

— Manual — Registrador de datos (data logger)

4.2 Higrómetro Electrónico Digital

4.2.1 Higrómetros Manuales

Hay una variedad de higrómetros electrónicos en el mercado hoy en día. Son instrumentos electrónicos utilizados para determinar la humedad relativa, la temperatura del aire y la tem-peratura del punto de rocío. Estos instrumentos son cómodos y fáciles de usar.

Hay higrómetros más avanzados que pueden ofrecer una medida rápida y exacta de la tempe-ratura de la superficie, la temperatura del aire y la humedad relativa. A partir de estas me-diciones, estos medidores calculan la temperatura del punto de rocío, el delta T, la tempera-tura de bulbo húmedo y la temperatura de bulbo seco. Estos también almacenan informa-ción para uso futuro y algunos pueden transferir los datos a su computadora (ordenador) (ex-plicado más adelante).

4.2.1.1 Uso Adecuado

El usuario debe saber y entender el uso y cuidado correcto del higrómetro digital (Figura 4.1).

Siempre refiérase a las instrucciones del fabricante que vienen con su higrómetro.



Figura 4.1 Higrómetro Electrónico (Medidores del Punto de Rocio)

Sin embargo, existen operaciones básicas (Figura 4.2) que son comunes para la mayoría de los higrómetros.

Usted debe saber que al moverse de un extremo de temperatura/humedad a otro debe dejar un plazo de tiempo para que el medidor se estabilice. Después de abrir el obturador que protege el sensor, presione el botón de encendido y comience a tomar lecturas. Las mediciones de temperatura serán exhibidas en grados Centígrados o Fahrenheit. Usted puede cambiar entre las dos unidades dependiendo de sus necesidades al tomar las lecturas.

Una vez que el instrumento se ha estabilizado, la temperatura y la humedad relativa serán exhibidas en la pantalla. Para exhibir la temperatura del punto de rocío, presione el botón del “bulbo húmedo” (wet bulb) una vez. Presione este botón una segunda vez para cambiar a la temperatura de bulbo húmedo. Al presionar por tercera vez regresará el medidor a la tempe-ratura ambiente. La pantalla indicará cuando ha seleccionado el punto de rocío y la tempera-tura de bulbo húmedo.

Presionar el botón de “esperar” (Hold) hace que el medidor congele las lecturas exhibidas. También hace que el medidor deje de tomar lecturas. Para continuar haciendo medidas, pre-sione el botón de “esperar” otra vez. Algunos instrumentos cuentan con la función de mos-trar las lecturas mínima y máxima, algunos pueden almacenar datos, mientras que otros guardan y/o imprimen, permitiendo recolectar los datos posteriormente, lo que facilita el re-gistro de lecturas.



Figure 4.2 Usando un Higrómetro

Los instrumentos deben cumplir con todos los estándares de NIST en cuanto a la calidad y uso y cumplir con ANSI/NCSL Z540-6 (Estándares Nacionales de Calibración).

4.2.1.2 Calibración

Revisiones periódicas de calibración durante la vida útil del medidor son un requisito de los procedimientos de control de la calidad, por ejemplo, ISO 9000, y otras normas similares. Para la revisión y certificación contacte al fabricante o distribuidor de su equipo. Su higró-metro vendrá calibrado del fabricante; sin embargo, un cierto método de certificación por laboratorios independientes y algún método de verificación en el campo serán necesarios.

4.2.1.3 Parámetros de Operación

Consulte el manual de instrucciones del fabricante del higrómetro para obtener información específica sobre los parámetros de operación/límites de su instrumento.

La exactitud y precisión de su higrómetro digital debe mantenerse especialmente en la parte superior de la escala (ej., cerca del 100% HR), porque éste es el punto crítico en el cual el contratista o inspector debe tomar decisiones de trabajar o no. La mayoría de las guías pro-vistas por los fabricantes indicarán el grado de exactitud en Centígrados y Fahrenheit. Tam-bién indicarán el rango y la resolución para cada lectura (ej., temperatura, humedad relativa, punto de rocío y bulbo húmedo).

La repetitividad del instrumento depende de cada fabricante individual.



Debe cuestionar las lecturas del instrumento cada vez que se presenten lecturas muy altas o bajas que estén fuera de los parámetros conocidos. Consulte las predicciones del clima loca-les cada mañana, esto proporcionará una buena indicación de las condiciones ambientales esperadas en su sitio de trabajo. Utilice esto como punto de referencia para el día.

Algunos errores y causas de fallas comunes de los higrómetros se deben al equipo en sí y otras al operador. Algunas imprecisiones causadas por el operador incluyen:

• Tomar la lectura bajo la luz directa del sol

• Dejar el instrumento en un lugar demasiado tiempo

• Retirar el instrumento antes de se estabilice

• No permitir que el instrumento se estabilice después de un cambio ambiental (oficina a cam-po)

Es muy probable que las lecturas erróneas asociadas al equipo sean causadas por la calibra-ción o malfuncionamiento del mismo y, por lo tanto, el instrumento debe ser substituido.

4.2.2 Registrador Independiente de Datos

Los Registradores de Datos (Data Loggers) son instrumentos independientes que miden y almacenan datos ambientales automáticamente (Figura 4.3). Los datos guardados pueden ser documentados en sitio o pueden ser analizados en su PC a través de una interfaz y software apropiados. Los instrumentos pueden estar equipados con alarmas para indicar cuando se exceden los límites especificados. Algunos de los modelos más sofisticados de higrómetros electrónicos manuales (medidores de punto de rocío) también pueden ser utilizados como registradores de datos con los accesorios adecuados. También hay registradores de datos para aplicaciones específicas.


Siempre debe referirse a las instrucciones del fabricante de su higrómetro.



Figure 4.3 PosiTector DPM usado como Registrador de Datos (con dispositivos opcionales)


Revisiones periódicas de calibración durante la vida útil del medidor son un requisito de los procedimientos de control de la calidad, por ejemplo, ISO 9000, y otras normas similares. Para la revisión y certificación contacte el fabricante o distribuidor de su equipo.


Consulte el manual de instrucciones del fabricante del higrómetro para obtener información específica sobre los parámetros de operación/límites del instrumento.

Asegúrese que la exactitud y precisión de su higrómetro digital se mantenga especialmente en la parte superior de la escala (ej., cerca del 100% HR), porque éste es el punto crítico en el cual el contratista o inspector debe tomar decisiones de trabajar o no. La mayoría de las guías provistas por los fabricantes indicarán el grado de exactitud en Centígrados y Fahren-heit. También indicarán el rango y la resolución para cada lectura (ej., temperatura, humedad relativa, punto de rocío y bulbo húmedo).

La repetitividad del instrumento depende de cada fabricante individual.

Debe cuestionar las lecturas del instrumento cada vez que se presenten lecturas muy altas o bajas que estén fuera de los parámetros conocidos. Consulte las predicciones del clima loca-les cada mañana, esto proporcionará una buena indicación de las condiciones ambientales esperadas en su sitio de trabajo. Utilice esto como punto de referencia para el día.

Algunos errores y causas de fallas comunes de los higrómetros se deben al equipo en sí y otras al operador. Algunas imprecisiones causadas por el operador incluyen:

• Tomar la lectura bajo la luz directa del sol



• Dejar el instrumento en un lugar demasiado tiempo

• Retirar el instrumento antes de se estabilice

• No permitir que el instrumento se estabilice después de un cambio ambiental (oficina a cam-po)

Es muy probable que las lecturas erróneas asociadas al equipo sean causadas por la calibra-ción o malfuncionamiento del mismo y, por lo tanto, el instrumento debe ser substituido.

4.2.3 Registrador Independiente de Datos de un Horno

El Registrador de Datos de un Horno se utiliza para medir y registrar los perfiles de tem-peratura de un horno. Al registrar las temperaturas tanto en la superficie del producto como del aire en el horno de curado, el instrumento registra el perfil de temperatura. El registrador de datos de un horno (Figura 4.4) puede utilizarse en los hornos de curado de recubrimientos en polvo, hornos de recubrimientos húmedos, hornos de lotes y hornos de bandas de trans-portación.

Figure 4.4 Registrador de Datos de un Horno


Siempre debe referirse a las instrucciones del fabricante para los parámetros/límites de ope-ración de su instrumento. Siempre debe de contar con el manual de operación en el sitio de trabajo como referencia. Conozca el uso adecuado de su registrador de datos específico.




Revisiones periódicas de calibración durante la vida útil del medidor son un requisito de los procedimientos de control de la calidad, por ejemplo, ISO 9000, y otras normas similares. Para la revisión y certificación contacte al fabricante o distribuidor de su medidor.


Consulte el manual de instrucciones del fabricante del higrómetro para obtener información específica sobre los parámetros de operación/límites de su instrumento.

La mayoría de las guías provistas por los fabricantes indicarán el grado de precisión en Cen-tígrados y Fahrenheit. También indicarán el rango y la resolución para cada lectura. La re-petitividad del instrumento depende de cada fabricante individual, por lo tanto, consulte la hoja técnica del fabricante.

Debe cuestionar las lecturas cada vez que se salgan de los parámetros conocidos.

Errores comunes pueden incluir la instalación inadecuada o mal uso del equipo en un am-biente fuera de sus límites mecánicos.

4.3 Monitor de la Velocidad del Viento o Anemómetro El monitor de la velocidad del viento o anemómetro (Figura 4.5) también ayuda a determinar si las condiciones son apropiadas para aplicaciones de recubrimiento.

Figure 4.5 Monitor de la Velocidad del Viento o Anemómetro


Las instrucciones de los fabricantes son la base de conocimiento para cualquier instrumento. Es su responsabilidad de garantizar que las instrucciones están con usted en el sitio de traba-jo. Siempre tiene que estar parado de cara hacia el viento con la cara digital del instrumento



hacia usted. Sostenga el equipo a la longitud del brazo para que el aire fluya sin obstruccio-nes.

Los instrumentos deben cumplir con todos los estándares NIST en cuanto a la calidad y el uso y estar de acuerdo con ANSI/NCSL Z540-6 (Estándares Nacionales de Calibración).


Su monitor de velocidad del viento vendrá ya calibrado del fabricante.


Los parámetros de funcionamiento para el monitor de velocidad del viento incluirán:

• La exactitud y la precisión del instrumento que usted utiliza variarán, pero la mayoría de los fabricantes indican que el grado de exactitud es ± el 3% de la lectura indicada.

• La repetitividad del instrumento variará dependiendo de cada unidad individual.

Debe cuestionar cada lectura cuando sabe que esta no corresponde a la velocidad real del viento. Asegúrese de obtener de los reportes locales del clima el rango general de las veloci-dades del viento pronosticado para el día de trabajo.

Errores comunes del operador incluyen:

• No colocarse de cara hacia el viento

• No sostener el instrumento lejos del cuerpo

Errores comunes del equipo incluyen:

• Baterías bajas

• Rolineras o baleros desgastados

• Mantenimiento insuficiente

4.3.1 Registradores Independientes de Data del Viento

El registrador independiente de datos del viento es una forma conveniente para obtener los datos del viento que necesita. Dependiendo del fabricante, estas herramientas (Figura 4.6) pueden registrar la velocidad del viento, las ráfagas y la dirección, así como la hora, fe-cha, temperatura y otros parámetros importantes del viento. Algunos registradores de datos son capaces de registrar la velocidad del viento proveniente de múltiples anemómetros. El registrador puede ser configurado para grabar los datos en intervalos preestablecidos para ser



recuperados más tarde. Los datos registrados pueden ser descargados a una computadora (ordenador) mediante el software del fabricante para su uso en otras aplicaciones.

Figure 4.6 Registrador de Datos del Viento


Las instrucciones del fabricante son la base de conocimientos para cualquier instrumento. Es muy importante que se instale correctamente el registrador de velocidad de viento. Las co-nexiones eléctricas deben realizarse adecuadamente y el anemómetro/veleta debe estar en una área libre de obstrucciones del viento.

Asegúrese que su instrumento cumpla con todos los estándares NIST en cuanto a la calidad y el uso y estar de acuerdo con ANSI/NCSL Z540-6 (Estándares Nacionales de Calibración).


Su monitor de la velocidad del viento viene pre-calibrado de la fábrica, sin embargo, la con-figuración del registrador de datos del anemómetro por lo general pueden calibrarse en el menú principal de configuración. Puede soportar una variedad de anemómetros, pero usted tendrá que proporcionar la configuración de calibración.


Los parámetros de operación pueden variar ligeramente según el fabricante, pero los regis-tradores de datos de velocidad del viento en general tienen las siguientes funciones:

• Mostrar y registrar la velocidad del viento en:

— Millas por hora (mph) — Metros por Segundo (m/s)



— Kilómetros por hora (kph)

• Mostrar dirección del viento – si está equipado, dará indicaciones de 0° a 359° ó N, S, E, O.

• Mostrar la temperatura – si está equipado, mostrará los datos en °C y °F

— Mide de -40°C a 100°C (-40°F a 212°F) — Resolución: 1°C (1.8°F) — Precisión: 3°C o mejor

El instrumento generalmente requiere una fuente de poder de 7 a 40 volts DC.

De igual manera que con el monitor de velocidad de viento manual, debe cuestionar cada lectura cuando sabe que esta no corresponde a la velocidad, la dirección o la temperatura real del viento. Asegúrese de obtener de los reportes locales del clima el rango general de las velocidades del viento pronosticado para el día de trabajo.

Los errores más comunes causados por el usuario del registrador de data de viento es la insta-lación inadecuada, lo que incluye:

• Fuente de poder insuficiente

• Conexión inadecuada al anemómetro/veleta o al registrador de datos

• Anemómetro/veleta montado en un lugar donde el flujo de viento está obstruido

4.4 Métodos Avanzados de Colección de Data Como se mencionó anteriormente, muchos de los instrumentos avanzados de evaluación am-biental tienen la capacidad de medir las condiciones de forma rápida y precisa, así como al-macenar los datos para uso futuro. Estos datos almacenados pueden transferirse a una computadora (ordenador) y, a veces a otros dispositivos a través de varios métodos.

4.4.1 Conectividad del Equipo

Dependiendo del fabricante y modelo del instrumento, existen numerosos métodos para transferir los datos almacenados:

• USB – los datos transferidos a través de un cable de transferencia de datos de alta velocidad a una computadora, o, en algunos casos se conectan directamente a una impresora.

• IR – algunos modelos pueden imprimir la información directamente a una impresora portátil infrarroja

• Bluetooth – algunos dispositivos tienen la función bluetooth para que los datos puedan ser monitoreados y registrados de forma remota en tiempo real, los datos pueden ser descargados y revisados en los dispositivos móviles, PDA, etc.



4.4.2 Sistemas de Software

Algunos fabricantes tienen softwares disponibles los cuales están diseñados para administrar los datos almacenados (Figura 4.7) para los siguientes equipos:

• Higrómetros electrónicos (medidores del punto de rocío)

• Registradores de datos ambientales

• Registradores de datos de un horno

• Registradores de datos del viento

Algunas de las características disponibles (dependiendo del software) incluyen la capacidad de:

• Crear informes profesionales en segundos

• Exportar reportes a hojas de cálculo, archivos de texto o guardar como PDF o JPEG

• Copiar y pegar en los informes de otros documentos

• Combinar los informes para comparar claramente los diferentes lotes

• Enviar los informes directamente vía correo electrónico

• Asignar etiquetas de identificación de lotes

• Cambiar el nombre de los lotes para una identificación clara

• Utilizar una amplia gama de informes estándar que incluyen:

— Medidas individuales — Estadísticas — Histogramas — Gráficos individuales de líneas o de barras — Logaritmo normal — Gráficos de torta (pie)

• Personalizar totalmente los informes

• Incluir gráficos y logotipos de la empresa en los informes

• Combinar lotes para comparar las lecturas o vincular lotes de diferentes medidores en un ar-chivo de inspección integral

• Localizar rápidamente un archivo específico o por lotes



Figure 4.7 Imagen de Pantalla del Software del Manejo de Data del Elcómeter ElcoMaster™




Higrómetro Digital Electrónico: Son instrumentos electrónicos para determinar la humedad relativa, la temperatura del aire y la temperatura del punto de rocío

Monitor de la Velocidad del Viento o Anemómetro: Es un instrumento que ayuda a deter-minar si las condiciones son apropiadas para la aplicación del recubrimiento.

Registradores de Datos: Son instrumentos independientes que miden y almacenan datos ambientales automáticamente.

Registrador de Datos de un Horno: Se utilizan para medir y registrar los perfiles de tempe-ratura en un horno.

Registrador Independiente de Datos del Viento: Es una forma conveniente para obtener los datos del viento que necesita. Dependiendo del fabricante, estas herramientas pueden registrar la velocidad, las ráfagas y la dirección del viento, así como la hora, fecha, tempera-tura y otros parámetros importantes del viento.



Guía de Estudio

1. El Higrómetro electrónico puede usarse para determinar: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Los instrumentos avanzados de pruebas ambientales tienen la capacidad de almacenar datos que pueden transferirse a una computadora y otros dispositivos. Los métodos de transferencia son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5-1 Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de Práctica

©NACE International 2011 Programa de Inspectores de Recubrimientos- Nivel 2 1/2011

Capítulo 5: Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de Práctica

Pre-requisitos



• Leer el ejercicio

Medición de las Condiciones Ambientales Mediante Instrumentos de Prueba Avanzados

En el CIP 1 tenían el requisito de demostrar su destreza en el uso de un psicrómetro, las Ta-blas de la Oficina del Clima de los Estados Unidos (libro de tablas psicrométricas) y un ter-mómetro de superficie, para determinar el punto de rocío, la temperatura del acero y la hu-medad relativa.

Hoy vamos a mostrar algunos de los instrumentos avanzados para pruebas ambientales des-critos en el capítulo 4; con el objetivo de que usted tenga la experiencia directa con los mis-mos.

Por favor divídanse en sus equipos y completen la tarea adjunta. Tienen 45 minutos para completar la tarea. Todos deberían utilizar el higrómetro electrónico (medidor de punto de rocío). Tendrán que entender el instrumento y cómo usarlo en el examen final práctico. Nota: Como guía, consulte la norma ASTM E 337, Método A.

Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de Práctica 5-2

©NACE International 2011 Coating Inspector Program Level 2 1/2011

Procedimiento

1. Equipo Requerido:

• Higrómetro electrónico (medidor de punto de rocío)

• Manual de instrucciones del fabricante

• Termómetro infrarrojo o de temperatura de contacto con la superficie (opcional, pude ser par-te del higrómetro)

• Placa de prueba

2. Propósito de la Práctica

• Aprender cómo usar adecuadamente un higrómetro electrónico (medidor de punto de rocío)

• Aprender las funciones disponibles y capacidades de un higrómetro electrónico

• Aprender el procedimiento para calibrar el higrómetro electrónico en campo

3. Procedimiento de la Actividad

Cada equipo recibirá lo siguiente:

• Higrómetro electrónico (medidor de punto de rocío)

• Termómetro infrarrojo o de temperatura de contacto con la superficie

• Placa de prueba

4. Requerimientos

Cada estudiante tendrá que realizar los siguientes ejercicios:

• Medir adecuadamente la temperatura de la superficie

• Medir, registrar y guardar las condiciones ambientales dentro del salón de clases

• Registrar los resultados en °C y °F

• Separar por lotes y guardar juegos múltiples de lecturas ambientales

• Repetir el procedimiento en exterior del salón de clases

Los estudiantes tienen que hacer las mediciones arriba mencionadas en el interior y exterior del salón de clases.

Usar el equipo provisto para completar el registro de la inspección en la siguiente página.

5-3 Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de Práctica

©NACE International 2011 Programa de Inspectores de Recubrimientos- Nivel 2 1/2011

Información del Instrumento de Pruebas Ambientales

Nota: Usar el cuadro de abajo para documentar información del instrumento usado.

Fabricante

# de Modelo

# de Serie

Última Calibración

Próxima Calibración

Data del Instrumento de Pruebas Ambientales

Fecha: ______________________________

Ubicación: DENTRO DEL SALÓN

Hora

°C °F °C °F °C °F

Temperatura de Bulbo Húmedo

Temperatura de Bulbo Seco

(%) H.R.

Punto de Rocío

Temperatura del Acero

¿Se puede trabajar? Sí/No

Nota: Utilice unidades métricas e imperiales

Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales – Laboratorio de Práctica 5-4

©NACE International 2011 Coating Inspector Program Level 2 1/2011

Data del Instrumento de Pruebas Ambientales

Fecha: ______________________________

Ubicación: AFUERA DEL SALÓN

Nota: Utilice unidades métricas e imperiales

Hora

°C °F °C °F °C °F

Temperatura de Bulbo Húmedo

Temperatura de Bulbo Seco

(%) H.R.

Punto de Rocío

Temperatura del Acero

¿Se puede trabajar? Sí/No

6-1 Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga


Capítulo 6: Limpieza Abrasiva por

Fuerza Centrífuga

Objetivos


• Equipo de limpieza abrasiva por fuerza centrífuga

• El propósito de sistemas de granallado portátil y operado a control remoto

• Estándares usados en la limpieza abrasiva por fuerza centrífuga

• El propósito de la limpieza abrasiva

• Consideraciones de la inspección

Términos Claves

• Limpieza abrasiva por fuerza centrífuga

• Molino giratorio

• Maquinas de mesas múltiples

• Mesa oscilatoria

• Amperímetro

• Pruebas de control

Pre-requisitos



• Leer el capítulo

Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga 6-2


6.1 Introducción La limpieza abrasiva por fuerza centrífuga o granallado1 se usa en una variedad de operaciones de limpieza, acabado y peening. El inspector de recubrimientos generalmente estará más involucrado con tal operación de limpieza en trabajos en planta o en el campo:

• En los trabajos en una planta (Figura 6.1) se preparan una variedad de planchas, tuberías y otras piezas fabricadas de acero.

• Durante los trabajos en campo se preparan grandes superficies planas de concreto (hormigón) o de acero, nuevas o usadas

Figura 6.1 Unidad de Limpieza Centrífuga tipo Monoriel – Pieza Antes y Después

6.2 Equipo de Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga

6.2.1 Cabina de Granallado Estacionaria

Los sistemas de granallado, los equipos y las aplicaciones difieren principalmente en:

• Cómo la pieza de trabajo es transportada a través de la cabina.

• El tipo de abrasivo empleado.

1Eltérmino“granallado”seempleadediversasformasenHispanoamérica,paralosefectosdeestecur‐so,emplearemoseltérminocomosinónimodelmétododelimpiezaabrasivacentrífuga.



A pesar de que las combinaciones de tipos de maquinaria y aplicaciones son casi innumera-bles, hay varias configuraciones generales básicas, que incluyen:

• Molino giratorio

• Mesa múltiple

• Mesa plana

– generalmente ha sido reemplazada por las mesas múltiples y oscilatorias.

• Mesa oscilatoria

• Sistemas con un diseño específico para la limpieza continua de altos volúmenes de láminas de acero, vigas fabricadas, piezas dobladas, varillas, tuberías, etc.

El Molino Giratorio es un sistema normalmente utilizado para la limpieza por lote de pie-zas. Las ruedas normalmente están montadas en la parte de arriba de la cabina y limpian las piezas conforme giran en el molino. Existen diferentes tamaños de máquinas disponibles para manejar desde 0,06 m3 (2 pies3) hasta 2,8 m3 (100 pies3) de piezas por carga. La limpie-za y el descostrado de piezas fundidas, forjadas y tratadas térmicamente son aplicaciones comunes. La limpieza por lotes normalmente requiere de sólo 5 a 10 minutos, dependiendo del tipo de trabajo. El uso de la granalla esférica (“shot”) y angular (“grit”) es lo más común.

Las Mesas Múltiples son máquinas que constan una serie de mesas de trabajo que giran de forma independiente, montadas en una plataforma rotatoria también llamada araña. Las me-sas individuales giran conforme se mueven debajo de la rueda de proyección de abrasivo (Figura 6.2). Diferentes modelos están disponibles con diferente diámetro y número de me-sas, dependiendo del tamaño de las piezas que se van a limpiar. Normalmente las mesas múltiples se usan para piezas relativamente planas o frágiles, que no soportan la acción del sistema de molino giratorio.



Figura 6.2 Unidad de Mesa Múltiple

La Mesa Oscilatoria es equipo (Figura 6.3) que ofrece un alto grado de flexibilidad en el manejo de piezas de trabajo y puede acomodar elementos muy grandes y pesados de hasta 9.000 kg (10 toneladas). La mesa de trabajo rota bajo la proyección de abrasivos de una o más ruedas y está montada en una puerta batiente.

Esto facilita la carga y descarga de piezas con montacargas, poleas, grúas, etc. Los modelos disponibles varían en tamaño desde 1,2 m (4 pies) a 3,0 m (10 pies) de diámetro. El diseño de “doble puerta” permite que mientras una carga se está preparando, la otra mesa de trabajo se recarga, para una producción casi continua.

Figura 6.3 Unidad Mesa Oscilatoria

Los Sistemas de Diseño Específico se presentan en una gran variedad de máquinas semi-estándar y de automatizado especial, como las de ganchos giratorios, monorrieles, shot pee-ning, transportadores de rodillos rectos y oblicuos, carritos de desplazamiento de piezas y molinos giratorios continuos. Figura 6.4.



Algunas de las máquinas más grandes construidas se usan para limpiar grandes secciones de barcos. Uno de estos diseños utiliza 40 ruedas centrífugas que impulsan un total de cerca de 13.600 kg (30.000 libras) de abrasivo por minuto.

Figura 6.4 Unidad Granalladora de Vigas

Los vagones de ferrocarril se limpian en cabinas cerradas, durante su construcción, así como durante su reparación y repintado (Figura 6.5). La limpieza en tales casos se realiza con has-ta veinte unidades de ruedas centrifugas.

Figura 6.4 Unidad de Granallado para Vagones

Figura 6.6 Unidad de Granallado para Láminas Pequeñas



Figura 6.7 Unidad de Granallado para Láminas Grandes

Figura 6.8 Unidad de Granallado para Láminas (derecha a izquierda)

Los sistemas automatizados están disponibles para todo tipo de barras recién fabricadas en caliente, varillas y alambrones, flejes de acero, planchas y elementos estructurales, así como para componentes fabricados y soldados que serán recubiertos.

Figura 6.9 Unidad Típica de Limpieza Centrífuga

Los sistemas transportadores de 4 ruedas usualmente se utilizan para la limpieza de placas prefabricadas y estructuras dobladas. Las máquinas más grandes, las cuales varían en el sis-tema transportador de las piezas, generalmente usan ocho ruedas y pueden usarse para la limpieza de elementos post fabricados, como vigas, tirantes y muchas otras piezas estructura-les grandes.



Figura 6.10 Unidad Pequeña de Limpieza Centrífuga

En estas máquinas, lotes de piezas pequeñas, como escuadras de soporte, juntas soldadas, etc., son a menudo cargadas en canastillas que se colocan en las bandas transportadoras o en una máquina más grande, quizás suspendidas con ganchos, de manera que piezas numerosas y de formas variadas se puedan limpiar. Las piezas más grandes se pueden colgar en sopor-tes especiales y limpiarse por lote.

Figura 6.11 Esquema de la Unidad

Figura 6.12 Unidad para Tubos – Rodillos Oblicuos



6.3 Sistemas Portátiles y a Control Remoto Estos sistemas permiten la limpieza en el sitio de trabajo durante la construcción y manteni-miento de superficies de acero, concreto (hormigón), madera, incluyendo:

• Cubiertas, costados y fondos de barcos

• Tanques de almacenamiento

• Pisos de concreto

• Cubiertas de puentes y carreteras En estos sistemas el abrasivo es reciclado y el material removido de la superficie, así como el polvo generado por el granallado, son recolectados para su subsecuente disposición.

Figura 6.13 Unidad de Granallado Portátil

Figura 6.14 Unidad de Granallado Portátil

6.3.1 Elementos y Componentes Básicos del Sistema

Aunque las configuraciones pueden variar un poco de una máquina a otra, generalmente los sistemas de granallado están compuestos de lo siguiente:



• El corazón del sistema, la rueda que proyecta el abrasivo por fuerza centrífuga, la cual lanza el abrasivo contra la estructura a limpiar en un patrón controlado.

• La cabina de granallado, la cual confina el abrasivo cuando éste es proyectado desde la rueda y previene el escape de polvo y materiales finos generados por la limpieza.

• En los sistemas fijos, un sistema de manejo de materiales que transporta la pieza de trabajo hacia la(s) rueda(s).

• El sistema de reciclado de abrasivo que separa y devuelve el abrasivo bueno a una tolva de almacenamiento para ser reutilizado.

• Un colector de polvo y un sistema de ventilación para ventilar la cabina de granallado y para operar el separador de lavado con aire.

• Abrasivos del tipo, tamaño y mezcla apropiados para el trabajo que se realizará

Figura 6.15 Diagrama de la Unidad de Limpieza Centrífuga

6.3.2 Rueda de Granallado o Turbina

El diseño de la rueda (Figura 6.16) puede variar según cada fabricante; sin embargo, todas funcionan de la misma manera, tal y como se describe a continuación:

• La rueda, movida por un motor AC ó DC, adaptada con aspas ajustables y removibles, lanza el abrasivo por fuerza centrífuga hacia la superficie de la pieza de trabajo.

• El abrasivo que viene de un depósito superior, alimenta el centro de la unidad de la rueda que está rotando a alta velocidad.

• Un impulsor de una aleación fundida gira con la rueda e imparte una velocidad inicial a las partículas abrasivas; éste dirige el abrasivo a una abertura en la carcasa estacionaria desde la cual se descarga el abrasivo sobre las aspas de la rueda.

• El abrasivo es tomado por los extremos internos de las aspas y se acelera rápidamente con-forme se mueve hacia el borde externo de la rueda y hacia la superficie de la pieza de trabajo.

• La ubicación de la apertura en el borde de la carcasa de control establece la dirección del pa-trón de granallado generado por la rueda. Una desalineación de la ubicación del patrón de de tan sólo 10%, puede reducir la eficacia de limpieza en un 25% o más.



Debido a que las ruedas conforman una parte esencial del funcionamiento adecuado de la unidad, se deben ajustar y dar mantenimiento apropiadamente. La eficiencia de la rueda o ruedas depende, sin embargo, de otros factores. Usted debe estar familiarizado con algunos de los siguientes aspectos:

• Mezcla operativa de abrasivos

• Tamaño del abrasivo

• Velocidad de salida del abrasivo desde la rueda

• Cantidad y dirección del abrasivo proyectado

• Estado de las partes del sistema de alimentación (conductos de alimentación, impulsor, carca-sa del impulsor y aspas)

Figura 6.16 Rueda de Limpieza por Fuerza Centrífuga

6.3.2.1 Ajuste de la Rueda Para un Adecuado Patrón de Granallado

A menos que el abrasivo proyectado impacte el área de trabajo, éste no podrá hacer el efecto de limpieza. La eficiencia del granallado es afectada enormemente por el porcentaje del abrasivo proyectado hacia el área de trabajo, el cual es determinado principalmente por la posición de la carcasa del impulsor. La carcasa del impulsor es una envoltura que encaja alrededor del impulsor. El impulsor está moldeado con aspas parecidas a las de la rueda de granallado, aunque mucho más pequeñas, y están montadas sobre el mismo eje que mueve a la rueda. El impulsor recibe el abrasivo del ducto de alimentación y lo proyecta hacia las aspas de la rueda. La alimentación del abrasivo suministrado a las aspas es controlada por el tamaño y la forma de la carcasa del impulsor. Se define como “punto caliente” al área de granallado. Esto es porque una pieza de trabajo fija o una placa de prueba se calentará cuando es granallada por 30 segundos o más.



Para dirigir de forma precisa el abrasivo, el operador puede realizar las siguientes acciones:

• Desconectar el mecanismo transportador para que una placa permanezca estática.

• Instalar la placa y granallarla por 30 segundos.

• Detener el granallado y localizar el “punto caliente” en la placa.

• Ajustar el impulsor en el sentido del las manecillas del reloj o en sentido contrario como lo indique el “punto caliente” para lograr el patrón de anclaje deseado.

• Retirar la placa y reconectar el mecanismo transportador.

6.3.3 El Amperímetro Como una Guía de Rendimiento

La calidad de abrasivo proyectado por la rueda se determina con un amperímetro que muestra la carga en el motor. La diferencia entre las lecturas de amperaje “sin carga” y con “carga completa”, equivale al 100% de la capacidad de proyección de la rueda. La mayoría de las ruedas están diseñadas para operar con un “amperaje de carga completa”.

Una lectura de bajo amperaje podría significar lo siguiente:

• Una rueda necesitada de abrasivo, aquella que no consume un amperaje completo porque no recibe suficiente abrasivo.

• Una rueda inundada o ahogada, aquella en la que el abrasivo se suministra demasiado rápido, por lo que se ahoga el conducto de alimentación con el material.

6.3.4 Efectos de Partes Desgastadas sobre el Patrón de Anclaje

• El desgaste en cualquier elemento de la rueda, como aspas del impulsor, carcasa del impulsor o aspas de la rueda, pueden desviar el punto caliente y reducir la eficiencia de la misma (Fi-gura 6.18).

• El desgaste en la apertura de la carcasa del impulsor puede afectar el punto caliente, ya que permite más abrasivo a ser proyectado debido a una mayor apertura.

• El desgaste en la carcasa y del impulsor y de sus venas afectan la ubicación y tamaño del pun-to caliente.

• Ruedas desgastadas o ralladas pueden desbalancearse, provocando el deterioro del patrón de limpieza, así como una reducción en la eficiencia de la máquina.

• Si el granallado no está dirigido a la zona de trabajo, se producirá un desgaste innecesario en la maquinaria.



Figura 6.17 Partes de la Unidad de Limpieza Centrífuga

Figura 6.18 Aspa Desgastada de la Unidad de Limpieza Centrífuga

6.3.5 Principios Básicos de Operación

En los términos más simples, el sistema de limpieza abrasiva por fuerza centrífuga opera de la siguiente manera:

• Los abrasivos fluyen por gravedad desde el dispositivo de almacenamiento, a través de un conducto de alimentación, hacia un impulsor en rotación.

• La cantidad de abrasivos que fluye se controla mediante válvulas medidoras en la línea de suministro.

• El impulsor dirige el abrasivo a través de una apertura en la carcasa del mismo hacia las aspas rotatorias de la rueda de granallado.

• La rueda motorizada proyecta el abrasivo por fuerza centrifuga contra la pieza de trabajo.

• Después de golpear la pieza de trabajo, el abrasivo cae en un contenedor de recuperación jun-to con contaminantes como: Arena, laminaciones, recubrimientos viejos, etc., que han sido removidos de la pieza de trabajo.



• El sistema de manejo de abrasivos eleva el abrasivo contaminado hacia el separador de lava-do con aire que se encuentra sobre la granalladora (Figura 6.19).

• El separador de lavado con aire remueve los contaminantes y cualquier partícula abrasiva que se hizo demasiado pequeña como para ser útil (Figura 6.20).

• El abrasivo limpio y clasificado según su tamaño se regresa al depósito de almacenamiento para reutilizarse, completando así el ciclo.

Figure 6.19 Sistema de Abrasivos

Figure 6.20 Separador de Abrasivos



Las funciones del separador son:

• Controlar el tamaño de la mezcla de abrasivos, lo cual influye en la eficiencia de la limpieza.

• Eliminar arena, abrasivos desgastados (finos), óxido, sucio y otros contaminantes de la co-rriente abrasiva para que sólo el abrasivo limpio y en buen estado sea suministrado a la grana-lladora.

• Controlar el consumo de abrasivo, el cual puede medirse por el tamaño de las partículas abra-sivas retiradas de la máquina.

Muchos separadores están equipados con placas separadoras secundarias (Figura 6.21), que dirigen algo de la mezcla de abrasivos para su recirculación y permiten que sólo el abrasivo limpio pase al depósito de alimentación (Figura 6.22).

Figura 6.21 Placas Separadoras en el Separador

Figura 6.22 Cortina Abrasiva, Flujo de Aire y Bypass para Escorias



Figura 6.23 Abrasivos Pasando por el Separador

Durante la operación, la mezcla abrasiva fluye por gravedad sobre el borde del separador (Figura 6.23). Un flujo de aire de alta velocidad jala la mezcla que cae hacia adentro, donde las placas separadoras estacionarias y ajustables separan los contaminantes que se desvían hacia el colec-tor. Un tamiz final protege a la rueda de granallado de objetos extraños grandes y los contami-nantes en el aire se expelen hacía el sistema de recolección de polvo.

Una válvula de medición ajustable ha sido diseñada para prevenir que sobrecargas de contami-nantes entren en el lavado con aire durante los picos de operación. Si esto ocurre, el sistema de bypass de sobrecarga del separador remueve y recicla el abrasivo contaminado antes de que pueda entrar en el lavado con aire. Un separador que funciona correctamente asegura que un abrasivo bueno, limpio y de tamaño adecuado caiga en el depósito de alimentación y esté listo para usarse.

6.4 Estándares Los estándares de preparación de la superficie usados para la limpieza abrasiva centrífuga son los mismos que para la limpieza por chorro abrasivo. Estos incluyen los estándares con-juntos de NACE/SSPC, los cuales incluyen comentarios específicos para la limpieza abrasiva centrífuga, así como los Estándares de ISO. Estos estándares incluyen:



Estándares Conjuntos NACE/SSPC

NACE No. 1/SSPC-SP 5 Limpieza Abrasiva a Metal Blanco

NACE No. 2/SSPC-SP 10 Limpieza Abrasiva a Metal Casi Blanco

NACE No. 3/SSPC-SP 6 Limpieza Abrasiva a Grado Comercial

NACE No. 8/SSPC-SP 14 Limpieza Abrasiva a Grado Industrial

NACE No. 4/SSPC-SP 7 Limpieza Abrasiva a Grado Superficial

Figura 6.24 Estándares de Limpieza Abrasiva

Estándares Conjuntos NACE/SSPC

Manchas Aleatorias

Limpieza

NACE No. 1/SSPC-SP 5 Limpieza Abrasiva a Metal Blanco

Ninguna

Libre de todo aceite, grasa, polvo, sucio, calamina, óxido, recubrimientos, pro-ductos de la corrosión y otro material foráneo visi-bles.

NACE No. 2/SSPC-SP 10 Limpieza Abrasiva a Metal Casi Blanco

5%

NACE No. 3/SSPC-SP 6 Limpieza Abrasiva a Grado Comercial

33%

NACE No. 4/SSPC-SP 7 Limpieza Abrasiva a Grado Superficial

Calamina, óxido y recubrimientos firmemente adheridos pueden permanecer en el sustrato

NACE No. 8/SSPC-SP 14 Limpieza Abrasiva a Grado Industrial

Trazas de calamina, óxido y residuos de recu-brimientos son permitidos en un 10% de cada unidad de área

Figura 6.25 Estándares de Limpieza Abrasiva 2

6.5 Abrasivos La máquina granalladora (Figura 6.26) limpia mejor si se usa un rango de tamaños de abrasivo. Las partículas más grandes serán las del abrasivo recientemente agregado. Las más pequeñas estarán determinadas por las mallas de los tamices en el equipo de reciclado.

Estándares ISO

ISO 8501-1, Sa 3 Limpieza Abrasiva a Acero Visiblemente Limpio

ISO 8501-1, Sa 2 ½ Limpieza Abrasiva Muy Completa

ISO 8501-1, Sa 2 Limpieza Abrasiva Completa

ISO 8501-1, Sa 1 Limpieza Abrasiva Ligera

NO



Las partículas grandes impactan la superficie para retirar laminaciones, arena, etc. y las de menor tamaño limpian pequeñas irregularidades y crean rugosidad en la superficie, remo-viendo las partículas sueltas de forma tal que la pieza de trabajo quede completa y unifor-memente limpia.

Figura 6.26 Diagrama de la Máquina de Suministro del Abrasivo

El mantener una mezcla bien equilibrada (algunas veces llamada mezcla operativa) con dife-rentes tamaños de abrasivo, permite:

• Proporcionar consistencia en el acabado de la pieza que se está preparando.

• Asegurar un cubrimiento uniforme del abrasivo sobre el área de trabajo.

• Asegurar un acondicionamiento del abrasivo para una limpieza óptima.

• Minimizar el desgaste del abrasivo y de las piezas de la máquina y reducir los tiempos muer-tos por mantenimiento.

Un análisis periódico del tamaño de las partículas del abrasivo puede ayudar al operador y al inspector a mantener la mezcla de operación adecuada.

6.5.1 Selección del Abrasivo

Las operaciones de limpieza abrasiva por fuerza centrífuga hacen uso de una gran variedad de materiales abrasivos, incluyendo productos agrícolas y sintéticos, tales como esferas de vidrio, óxido de aluminio y escorias. Sin embargo, normalmente se usan granallas de acero, angulares y esféricas, para preparar la superficie de acero y concreto (hormigón). El tipo de material a preparar y el acabado deseado determinan el tipo de granalla a utilizar.



Las granallas esféricas de acero o shot (Figura 6.27) podrían ser el mejor abrasivo disponi-ble para limpiar, descostrar o hacer peening2. El shot rompe costras como la calamina y el tratamiento térmico o desgastan la arena proveniente de piezas moldeadas. Debido a su te-nacidad y dureza ideal [44 a 46 Rockwell C (Rc)], la granalla esférica de acero no se fractu-ra rápidamente. Estas son redondas cuando son nuevas y, después de fracturarse y de repe-tidos impactos, regresan de nuevo a una forma redonda.

Figura 6.26 Shot esférico de acero

La granalla angular de acero o grit (Figura 6.28) es mejor para crear un perfil angular sobre la superficie antes de recubrir, o para preparar aleaciones duras, abrillantar piezas no ferrosas, para rodillos o piezas con tratamiento térmico o cualquier aplicación donde se requiera una superficie rugosa. La granalla de acero angular puede variar en dureza desde 45 a 65 Rc.

Figura 6.28 Granalla Angular de Acero

2Eltérmino“peening”serefierealmétododondeseempleaunabrasivoredondo(ounaherramientadepunta redonda)para, entreotrascosas, aliviar tensiones, etc. Estemétodocreaunefecto redondeadosobrelasuperficie.



Debido a que la granalla esférica de acero tiende a dejar un efecto redondeado, en lugar de uno angular en la superficie, se usa frecuentemente una mezcla de shot y grit para lograr una mayor limpieza y perfil de anclaje. La granalla de acero angular a menudo se sustituye por la esférica. La granalla angular de dureza mediana se usa para obtener un perfil afilado sobre la superficie de acero o para remover costras tenaces de las aleaciones de acero. La fragili-dad del abrasivo incrementa su dureza, de forma tal que la granalla más dura se fractura rápi-damente, reteniendo su angularidad, lo que resulta en un mayor consumo de abrasivo y un mayor desgaste de las partes de la maquinaria.

Los abrasivos ferrosos pueden dejar trazas del metal en el sustrato, por lo que no deben usar-se en sustratos en los que se podría inducir la corrosión. Por ejemplo, si un sustrato de acero inoxidable es granallado con un abrasivo de acero o hierro, el acero inoxidable puede co-rroerse debido a la pérdida de pasivación.

6.5.2 Reabastecimiento del Abrasivo

El desgaste del abrasivo crea partículas de tamaño más fino (Figura 6.29), y la mezcla operativa deseable se mantendrá sólo si esta se reabastece frecuentemente con peque-ñas cantidades del abrasivo más grueso usado en la máquina. El reabastecimiento pue-de hacerse con un sistema automático de reabastecimiento o manualmente. Si la mez-cla se reabastece de forma manual, se agrega el abrasivo en pequeñas cantidades para evitar perturbar el balance de tamaños en la mezcla.

Figura 6.29 Desgaste del Abrasivo

El suministro del abrasivo no debe ser tan escaso, de forma que se requiera agregar drástica-mente una gran cantidad de abrasivo, alterando el patrón de la rueda, la velocidad de limpie-za, el consumo del abrasivo o el acabado resultante. El consumo de abrasivo es determinado por el tamaño del abrasivo que está siendo removido por el separador, no por el tamaño de abrasivo comprado. Normalmente el separador es ajus-



tado para retener partículas de abrasivos cinco tamaños más pequeñas que el tamaño com-prado.

6.5.3 Contaminación del Abrasivo

A menudo el granallado se realiza en base a un contrato por operadores que granallan e im-primen para varios clientes. Esto puede causar que el abrasivo se contamine con aceite o grasa. Debido a que el aceite se esparce como una película delgada sobre el abrasivo metáli-co, éste se adherirá a la superficie del metal y no podrá detectarse con el “Ensayo del Vial”. Discutiremos la prueba para contaminación más adelante en este capítulo, en la sección de Inspección.

6.5.4 Procedimiento de Inspección

Es muy importante que usted, como inspector, siga un procedimiento adecuado de inspección que está dentro de los límites de las especificaciones.

Los procedimientos de inspección pueden ser definidos por el cliente o pueden provenir de de la comprensión del inspector del proyecto. Su inspección debe realizarse en la secuencia apropiada. De lo contrario, podría causar retrasos de tiempo y puede costar pérdidas de tiempo y dinero al propietario o contratista.

Usted debe observar, evaluar, verificar el cumplimiento a la especificación (mediante la do-cumentación) e informar. Una buena presentación de informes y documentación de inspec-ción puede proporcionar información muy valiosa sobre la preparación de la superficie y tiene un impacto económico con la protección que proporcionan.

6.5.4.1 Pre-Limpieza

Usted debe estar seguro de que toda la nieve, hielo o agua estancada se eliminen de las piezas de trabajo antes de la limpieza abrasiva. De la misma manera, el aceite, la grasa y el sucio deberán ser eliminados de la pieza de trabajo antes de limpiar, para evitar la contaminación del abrasivo.

6.5.4.2 Pruebas Adicionales

Pruebas para Contaminación de Aceite y Grasa en Abrasivos Metálicos

Una muestra representativa del abrasivo, de aproximadamente 0,23 kg (1/2 libra), se pone en un vaso limpio o recipiente de metal. El abrasivo se cubre con un solvente de hidrocarburo clorado, 1.1.1. tricloroetano (NO tricloroetileno). Este es el mejor solvente para el aceite o la grasa y tiene una velocidad de evaporación rápida, lo que es importante. Este solvente se usa para lavar en seco la ropa y se vende como un solvente quita manchas. Algunas veces se vende diluido con esencias minerales que retardan la evaporación.

Después de que el solvente ha estado en contacto con el abrasivo durante tres a cuatro minutos, debe decantarse en un recipiente limpio y poco profundo, como un plato plano; esto proporciona



una mayor área de evaporación. Si el abrasivo metálico está contaminado con óxido finamente dispersado, etc., puede ser necesario filtrar el solvente durante el proceso de decantación pasándolo a través de una toalla de papel u otro papel filtro. El solvente debe permanecer en el recipiente hasta que el volumen residual esté por debajo de aproximadamente 7 a 8 ml. (0,25 a 0,27 oz fl.). Usando tricloroetano sin adulterar, esto no debería tomar más de cinco minutos.

El líquido remanente deberá verterse en una superficie de vidrio limpia (un espejo es mejor). En un corto periodo de tiempo, todo el solvente deberá evaporarse y el aceite o grasa se verá como un depósito residual sobre la superficie del espejo.

Prueba de Control

Antes de realizar esta prueba, es muy importante realizar una prueba de “Control” al sol-vente. Esto significa realizar la prueba sin abrasivo y permitir que el solvente reduzca su volumen antes de verterlo en el espejo.

6.6 Consideraciones Especiales Consideraciones especiales deben incluir las cuestiones de seguridad que implican el despla-zamiento de grandes placas, vigas, etc. No camine por debajo de objetos en movimiento. Usted debe ser consciente de su ambiente de trabajo. Por ejemplo, usted y los operadores de limpieza abrasiva no son las únicas personas que trabajan en la zona. Vehículos, montacar-gas, puentes de grúa, tijeras, mesas de corte y el tráfico peatonal es por lo general muy pesa-do en la zona, así que mire antes de moverse.

6.7 Consideraciones de la Inspección El inspector debe contar con un ambiente de trabajo seguro y asegurar que el cliente recibe la limpieza especificada para la superficie a preparar:

• Debe vigilar permanentemente el colector de polvo y asegurarse de que el vacío está elimi-nando todas las partículas de polvo del sustrato.

Aligualquecontodoslossolventes,guardelasprecau‐cionesnecesariasparaelma‐nejoseguroyutiliceEPP.

Al realizar esta prueba “control”, NO es aceptable probar sólo unas gotas del solvente. El solvente debe reducir su volumen por evapora-ción.



• También debe monitorear el amperaje de los motores de la rueda y buscar indicios de bajo amperaje, lo que indica que la rueda no está enviando el abrasivo al sustrato y no se está lo-grando el perfil de anclaje necesario.

• Debe supervisar el manejo y carga de la línea transportadora en busca de contaminantes, así como discontinuidades en el acero.

• Usted debe verificar la velocidad de la línea. La velocidad de la línea determinará si se logra la limpieza de la superficie especificada.

• Más importante aún, inspeccione el acero conforme sale de la línea de producción, para ase-gurar que todas las superficies cumplen con las especificaciones del proyecto.

Lista de Verificación del Inspector

• Reunión previa al trabajo

• Inspección en el sitio previa al trabajo

• Obtener las especificaciones, fichas técnicas. Leer, comprender, discutir y comparar

• Pre-inspeccionar el equipo en busca de desgaste excesivo (el desgaste excesivo puede causar un riesgo de polvo, así como una limpieza abrasiva inadecuada)

• Revisar los materiales para la mezcla adecuada de shot/grit de acuerdo a la especificación.

• Calibrar el equipo diariamente antes de usarlo

• Monitorear las condiciones ambientales

• Realizar inspecciones visuales de la operación de limpieza abrasiva/pintado y de la maquina-ria

• Realizar las pruebas requeridas en la operación de limpieza abrasiva/pintado

• Registrar todas las actividades realizadas

• Reportar al cliente según lo requerido




Abrasivo: Una sustancia sólida que, debido a su dureza, fuerza, tamaño, forma, consistencia, u otras propiedades, es adecuada para moler, cortar, hacer áspera, pulir o limpiar la superficie por fricción o impacto de alta velocidad.

Amperímetro: Determina la calidad del abrasivo siendo propulsado por la rueda.

Estándares: Un término que se aplica a los códigos, especificaciones, métodos recomenda-dos, procedimientos, clasificaciones, métodos de prueba, y guías que proporcionan capacidad de intercambio y compatibilidad. Los estándares mejoran la calidad, seguridad y economía, y son publicados por una organización o grupo de desarrollo de estándares.

Limpieza Abrasiva Centrífuga: Un proceso de limpieza abrasiva que impulsa abrasivos hacia la superficie a limpiar.

Mesas Múltiples: Una serie de mesas de trabajo giratorias independientes, montadas en una plataforma giratoria o “araña”.

Mesa Oscilatoria: La mesa de trabajo gira debajo de la proyección de abrasivos de una o más ruedas, deja de oscilar cuando se abre la puerta de la cabina. Ofrece un alto grado de flexibilidad en el manejo de las piezas de trabajo y puede acomodar piezas muy grandes y pesadas de hasta 9.000 kg (10 toneladas).

Molino Giratorio: Estos sistemas normalmente se usan para la limpieza por lote de piezas. Las ruedas normalmente están montadas en la parte de arriba del gabinete y limpian la pieza conforme giran en el molino.

Prueba de Control: Esto significa realizar la prueba sin abrasivos metálicos y permitir que el solvente reduzca su volumen antes de verterlo sobre un espejo.



Guía de Estudio

1. En general, los pasos básicos de la limpieza centrífuga incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Los sistemas de transporte de limpieza centrífuga normalmente se usan para limpiar: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. El sistema portátil de limpieza centrífuga puede ser utilizado para: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Generalmente los sistemas de limpieza centrífuga están compuestos de los siguientes elementos: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. La eficiencia de la(s) rueda(s) de limpieza centrífuga depende de varios factores: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



6. Lecturas de bajo amperaje en un equipo de limpieza centrífuga podrían indicar que: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Las funciones del separador de un equipo de limpieza centrífuga incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Un buen balance de mezcla operativa de abrasivos hará: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Algunas de las consideraciones del inspector durante la limpieza centrífuga incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7-1 Chorro de Agua


Capítulo 7: Chorro de Agua

Objetivos


• Estándares

• Equipo y Sistemas

• Operaciones

• Consideraciones de la Técnico del Operador

• Consideraciones Especiales

• Consideraciones de la Inspección

• Lista de Verificación del Inspector Términos Claves

• Chorro de Agua (Waterjetting)

• Contaminación No Visible (NV)

• Limpieza Visible de la Superficie (VC)

Pre-requisitos




7.1 Introducción El chorro de agua (“waterjetting”) – NACE No. 5/SSPC-SP 12 – contempla el uso de una corriente de agua de alta presión para desprender recubrimientos existentes y para limpiar contaminantes en un sustrato antes de aplicar el recubrimiento. Cuando se compara con la limpieza abrasiva en seco, este método tiene ciertas ventajas particularmente en lo que res-pecta a la seguridad y controles ambientales. Los requisitos respiratorios pueden ser menos exigentes y el desperdicio (abrasivos) no es un factor a considerar, ya que el agua es el medio de limpieza utilizado.

Chorro de Agua 7-2


El término chorro de agua, se refiere al uso de solamente agua, sin la adición de partículas sólidas como arena o granate en la corriente de agua. Los equipos modernos de chorro de agua ya pueden producir presiones de hasta 6.328 Kg./cm2 (90.000 psig, 6.205 bar). Sin embargo, conforme mejora la tecnología, pueden desarrollarse equipos con mayores presio-nes de operación.

Este método de limpieza es particularmente adecuado para la industria marina, de procesos, plantas generadoras de electricidad y otras, donde los recubrimientos de alto desempeño re-quieren de una preparación de la superficie extensiva y/o descontaminación del sustrato con un mínimo de efecto a los equipos circundantes y al ambiente. En la industria marina tam-bién es utilizado ampliamente para remover el crecimiento marino, recubrimientos antiin-crustantes desgastados y en la preparación de interiores de tanques. También ha demostra-do su efectividad en la remoción del crecimiento marino en las chaquetas (sección sumergi-da) de plataformas marinas.

Es muy importante recordar que mientras el chorro de agua eliminará contaminantes y cala-mina a diferentes presiones, no produce un perfil de anclaje como lo hace la limpieza abrasi-va, lo cual tiene un papel crítico en la adhesión de un recubrimiento. En operaciones de mantenimiento y reparaciones, el chorro de agua expone el perfil de anclaje que ya existe (si es que lo hay).

A pesar de que el estándar se conoce como la Norma de Chorro de Agua, también trata sobre la limpieza con agua, que es básicamente el mismo proceso pero a presiones más bajas. Es importante que usted, el inspector, entienda estos términos y las presiones de trabajo asocia-dos con ellos.

7.2 Estándares Se ha convertido en una práctica común para algunos especificadores e inspectores equiparar el nivel de limpieza alcanzado durante el waterjetting, con el logrado mediante la limpieza abrasiva seca. Este método para determinar la limpieza alcanzada no es preciso o apropia-do, ya que no existe una correlación directa entre las normas de limpieza abrasiva seca y las capacidades y los resultados del waterjetting.

Las normas conjuntas NACE/SSPC para la limpieza abrasiva están completas y definen cla-ramente las condiciones superficiales que se tienen que alcanzar. Sin embargo, en el caso de escribir especificaciones para la preparación superficial con chorro de agua, las definicio-nes de preparación de superficie visuales (WJ-1 a WJ-4) y no visuales (NV-l a NV-3) deben ser referenciadas. No olvide que en cualquier conflicto, las normas escritas prevalecerán sobre las referencias fotográficas visuales o estándares visuales como NACE VIS 7/SSPC-VIS 4.

7-3 Chorro de Agua


Un ejemplo de una aseveración en una especificación sería: “Todas las superficies a recubrir deberán limpiarse de acuerdo a la norma NACE No. 5/SSPC-SP 12, WJ-2/NV-1. El méto-do HP WJ o UHP WJ finalmente seleccionado por el contratista deberá basarse en la con-fianza que él tenga en las capacidades del equipo y de sus componentes.”

El especificador y el contratista deben estar de acuerdo en el método de prueba usado para determinar la cantidad de contaminantes no visibles en la superficie preparada. El fabri-cante de los recubrimientos debe ser consultado para determinar la tolerancia del recubri-miento a las condiciones superficiales después de la limpieza con chorro de agua, correspon-diente con las condiciones esperadas de servicio.

Dos términos sinónimos con la limpieza después del waterjetting son contaminantes visibles y no visibles.

Contaminantes No Visibles (NV) se refiere a la presencia de materia orgánica, tal como películas muy delgadas de aceite y grasa y/o iones solubles como cloruros, sales ferrosas y sulfatos que permanecen en el sustrato después de la limpieza, y no son visibles a simple vista.

Limpieza Visible de la Superficie (VC) se refiere a la condición visible del sustrato, cuando se observa sin magnificación, después de la limpieza.

Lo siguiente se reprodujo de la norma conjunta NACE No. 5 / SSPC-SP 12. 7.2.1 Definiciones de la Preparación Visual de la Superficie

WJ-l Limpieza a Sustrato Desnudo

• La superficie deberá limpiarse hasta alcanzar un acabado que, al observarse sin magnificación, esté libre de todo óxido visible, polvo, recubrimientos previos, calamina o materia extraña. Puede observarse una decoloración de la superficie (A, B, C).

WJ-2 Limpieza muy Completa o Sustancial

• La superficie deberá limpiarse hasta alcanzar un acabado mate (opaco, moteado) el cual, al observarse sin magnificación, estará libre de todo rastro visible de grasa, aceite, polvo y óxido, excepto por algunas manchas de óxido dispersas aleatoriamente, recubrimientos delgados firmemente adheridos, así como materia extraña firmemente adherida. Las manchas o materia firmemente adherida se limitarán a un máximo de 5% de la superficie (A, B, C).

WJ- 3 Limpieza Completa

• La superficie deberá limpiarse hasta alcanzar un acabado mate (opaco, moteado) la cual, al observarse sin magnificación, estará libre de todo rastro visible de grasa, aceite, polvo y óxido excepto por algunas manchas de óxido dispersas aleatoriamente, recubrimientos delgados

Chorro de Agua 7-4


firmemente adheridos, así como materia extraña adherida firmemente. Las manchas o materia firmemente adherida se limitarán a un máximo de 33% de la superficie (A, B, C).

WJ-4 Limpieza Ligera

• La superficie deberá limpiarse hasta lograr un acabado, el cual, al observarse sin magnifica-ción, estará libre de todo rastro visible de grasa, aceite, sucio, polvo, calamina suelta, óxido suelto y recubrimientos sueltos. Cualquier material residual estará firmemente adherido (C).

El inspector y el contratista deben saber que las superficies preparadas mediante LP WC, HP WC, HP WJ o UHP WJ, no exhiben el tono de una superficie de acero preparada abrasiva-mente en seco. Después del chorro de agua, el acabado de la superficie de acero limpia, de tonalidad mate, inmediatamente cambia a un color dorado, a menos que se use un inhibidor o controles ambientales. Sin embargo, el uso de cualquier inhibidor fuera del requisito de la especificación no es recomendable. El uso de cualquier inhibidor de este tipo, sin el con-sentimiento por escrito del fabricante de recubrimientos, puede resultar en la anulación de todas las garantías de desempeño. En superficies de acero viejas, que tienen áreas con re-cubrimientos y áreas libres de estos, el acabado de tono mate varía, incluso aunque todo el material visible de la superficie ha sido removido. Las variaciones del tono en el acero pueden variar desde un gris claro hasta un café (marrón) oscuro o negro.

Las superficies de acero preparadas muestran variaciones en la textura, sombreado, color, tono, picaduras, desprendimiento en cáscaras y calamina que deben ser consideradas durante el proceso de limpieza. Las variaciones aceptables en apariencia que no afectan la limpieza de la superficie incluyen variaciones causadas por el tipo de acero u otros metales, condición de la superficie original, espesor del acero, metal usado para soldaduras, marcas de fabrica-ción, tratamiento térmico, zonas afectadas por el calor y diferencias en la limpieza abrasiva inicial o en el patrón de limpieza del chorro de agua.

La decoloración gris o café (marrón) a negro vista en el acero corroído o con picaduras, des-pués de la limpieza con chorro de agua, no puede ser removida usando de nuevo este proce-so. Una decoloración de óxido férrico, de café a negro, puede permanecer como una pelí-cula delgada firmemente adherida sobre el acero corroído y con picaduras y no se considera parte del porcentaje de decoloración.

El chorro de agua a presiones que exceden más de 2.461 Kg/cm2 (35.000 psig, 241 MPa) son capaces de remover calamina fuertemente adherida, pero las velocidades de producción no son económicamente viables.

La calamina, el óxido y los recubrimientos se consideran firmemente adheridos si no se pueden remover con una espátula sin filo. (Vea NACE No. 4 / SSPC-SP 7).

7-5 Chorro de Agua


7.2.2 Definiciones de Superficies con Oxidación Instantánea (“Flash Rust”)

Término Descripción de la Superficie

No hay Oxidación Instantánea

Una superficie de acero que, al ser vista sin magnificación, no ex-hibe oxidación instantánea visible.

• Ligero (L): Una superficie que, al ser vista sin magnificación, exhibe cantidades pequeñas de una capa de óxido amarillo-café, en la cual se puede observar el sustrato de acero. El óxido o decoloración puede estar distribuido uniformemente o presente por zonas, pero está bien ad-herido y no se quita fácilmente al frotar ligeramente la superficie con un paño.

• Moderado (M): Una superficie que, al ser vista sin magnificación, exhibe una capa de óxido amarillo-café que obscurece la superficie original del acero. La capa de óxido puede estar distribuida uniformemente o presente por zonas, pero está razonablemente bien adherida y deja marcas ligeras en un paño al ser frotado ligeramente sobre la superficie.

• Grueso (H): Una superficie que, al ser vista sin magnificación, exhibe una capa gruesa de óxido rojo-café que esconde completamente la condición inicial de la superficie. El óxido puede estar distribuido uniformemente o presente en zonas, pero estará pobremente adherido, des-prendiéndose fácilmente y dejando marcas significantes en un trapo al ser frotado ligeramente sobre la superficie.

7.2.3 Descripción de Definiciones de Limpieza Superficial No Visible (NV)

• NV-1: Una superficie NV-1 debe estar libre de niveles detectables de contaminantes solubles, al ser verificada mediante análisis de campo o de laboratorio, usando métodos confiables y reproducibles.

• NV-2: Una superficie NV-2 deberá tener menos de 7 µg/cm2 (0,0007 granos/plg2) de conta-minantes del tipo cloruros, menos de 10 µg/cm2 (0,001 granos/plg2) de iones ferrosos solubles o menos de 17 µg/cm2 (0,0017 granos/plg2) de contaminantes del tipo sulfatos, determinados por análisis de campo o de laboratorio, usando métodos confiables y reproducibles.

• NV-3: Una superficie NV-3 deberá tener menos de 50 µg/cm2 (0,005 granos/plg2) de conta-minantes del tipo cloruros o sulfatos, determinados por análisis de campo o laboratorio, usando métodos confiables y reproducibles.

Como inspector, usted debe conocer los métodos de ensayo recomendados para la extracción y análisis de contaminantes del tipo sales ferrosas solubles, cloruros y sulfatos de las superfi-cies a limpiar y/o a recubrir. En el transcurso de la semana, se discutirán ciertos métodos de ensayo para determinar la presencia y la cuantificación de sales ferrosas solubles y cloruros. Tenga en cuenta que, si bien estos procedimientos son generalmente los mismos, diferentes fabricantes varían un poco en sus recomendaciones para realizar estas pruebas. Si la espe-cificación de recubrimientos no requiere que se hagan estos ensayos, el inspector no debe pedir al contratista que los efectúe, ni hacerlo por su propia voluntad y utilizar los resultados como punto de referencia para la aceptación de la preparación de la superficie.

Chorro de Agua 7-6


El inspector de recubrimientos deberá obtener, leer y comprender todos los requisitos del estándar cuando le sea requerido para inspeccionar la preparación de la superficie realizada mediante chorro de agua. Si los procedimientos de las pruebas no están claramente defi-nidos en la especificación de recubrimientos, todos los participantes involucrados en el pro-yecto deben discutirlos y llegar a un acuerdo antes del comienzo del mismo. Esto ayudará en evitar conflictos y demoras innecesarias cuando el proyecto se inicia.

El waterjetting (WJ) es el uso de un chorro de agua proyectada desde una boquilla a presio-nes de 703 Kg/cm2 (10.000 psig, 69 MPa) o superiores, para preparar una superficie que se va a recubrir o inspeccionar. El waterjetting usa un flujo presurizado de agua con una velo-cidad mayor a los 335 m/s (1.100 pies/s) cuando sale del orificio. Como se mencionó ante-riormente, el chorro de agua no produce un perfil de anclaje de la magnitud reconocida por la industria de recubrimientos. Más bien, expone el perfil original de la superficie preparada abrasivamente, si es que éste existe.

La Limpieza con Agua (WC) es el uso de una descarga de agua presurizada (<703 Kg/cm2

[10.000 psig]) desde una boquilla para remover materiales no deseados de una superficie.

El Chorro Estándar es el uso de agua con suficiente pureza y calidad para no agregar conta-minantes adicionales a la superficie que se va a limpiar, y que no contenga sedimentos u otras impurezas que son destructivas para el funcionamiento adecuado del equipo de chorro de agua.

Al comparar el lavado con agua con el chorro de agua, las siguientes definiciones aplican:

• Limpieza con Agua a Baja Presión (LP WC): Limpieza realizada a presiones debajo de 352 Kg/cm2 (5.000 psig, 34 MPa). Esto se conoce también como “lavado a presión”.

• Limpieza con Agua a Alta Presión (HP WC): Limpieza realizada a presiones de 352 a 703 Kg/cm2 (5000 a 10000 psig, 34 a 69 MPa).

• Chorro de Agua a Alta Presión (HP WJ): Chorro de agua realizado a presiones de 703 a 2.109 Kg/cm2 (10.000 a 30.000 psig, 69 a 207 MPa).

• Chorro de Agua a Ultra-Alta Presión (UHP WJ): Chorro de agua realizado a presiones mayores a los 2.109 Kg/cm2 (30.000 psig, 207 MPa).

7.3 Equipo y Sistemas de Chorro de Agua En esta sección se le presentarán los sistemas y el equipo de waterjetting básicos necesarios para llevar a cabo con éxito el trabajo (Figura 7.1).

7-7 Chorro de Agua


Figura 7.1 Unidad Típica de Chorro de Agua

La unidad comercial de chorro de agua puede ser montada sobre una plataforma, remolque o camión y usualmente consiste de bombas, mangueras, unidad motora (diesel, electricidad, etc.) y varias herramientas tales como pistolas, boquillas, lanzas, etc., (Figura 7.2).

Figura 7.2 Unidad de Chorro de Agua Montada sobre un Remolque

Las mangueras (de alta presión), sus conexiones y el resto del equipo, incluso la válvula de control de la boquilla, lanza y la boquilla en sí, deben tener una resistencia mínima de explo-sión (reventón) de 2,5 veces su capacidad máxima de resistencia de operación (Figura 7.3).

La manguera de alta presión se ajusta con un dispositivo de seguridad conocido como whi-plock o “anti-latigueo”, el cual consiste de un cable o alambre corto anillado en los extremos de las dos mangueras conectadas por una acopladura. El whiplock se diseña para prevenir que los extremos de la manguera latigueen si la acopladura se rompe.

La sección de la manguera cercana a la pistola se ajusta con un protector de manguera, pe-queño y de uso rudo, colocado sobre la manguera de alta presión para dar protección instan-tánea si esta se rompe. El protector de manguera puede usarse sobre las conexiones de la misma. Esta protección, sin embargo, no formará una barrera permanente al flujo de agua desde una manguera dañada o un conector roto.

Chorro de Agua 7-8


Figura 7.3 Pistola de Chorro de Agua con Boquilla

7.3.1 Tipos de Equipo

A continuación se incluyen diferentes tipos de equipos utilizados para diversas aplicaciones de chorro de agua.

7.3.1.1 Chorro de Agua de Control Robótico

La tecnología está mejorando rápidamente en este ámbito y como tal, nuevas maquinarias se está desarrollando para mejorar el sistema. Un nuevo equipo que se ha desarrollado es una unidad robótica de chorro de agua. Es un vehículo de limpieza que se adhiere mediante vacío, cables o imanes, a una superficie vertical, horizontal o invertida. Esta unidad está controlada por un solo operador (Figura 7.4).

Una de las características únicas de esta máquina es que recolecta en exceso del 95% del agua, así como de los recubrimientos y óxido (desechos generados). Los recubrimientos y el agua son transportados a una bolsa de filtración, donde la pintura eliminada queda conte-nida para su desecho posterior. El agua se drena a un nivel de claridad generalmente acep-table para las aguas tratadas. Sin embargo, asegúrese de consultar con las autoridades en el área antes de desechar el agua no tratada en el sistema de drenaje.

Una bomba estándar de fuerza directa de 2.812 Kg/cm2 (40.000 psi) impulsa la unidad. Un proceso de sistema de vacío, el cual proporciona succión, adhiere el HydroCat® a la superfi-cie del trabajo y transporta la pintura removida y el agua al sistema de filtración.

Esta unidad se utiliza en superficies verticales tales como cascos de buques y tanques, en superficies horizontales tales como cubiertas planas, y en superficies invertidas como el fon-do plano de embarcaciones. También funciona bien en las juntas de soldadura, placas de re-fuerzo contra la fricción, juntas traslapadas y costuras remachadas, y se mueve fácilmente en y alrededor de las camas de la quilla y otras obstrucciones comunes. Para trabajos en línea recta, utiliza una función de control de la ruta de limpieza o “autopath”.

7-9 Chorro de Agua


Figura 7.4 Unidad de Chorro de Agua Robótica

7.3.2 Como Funciona

Las herramientas se pueden sostener con la mano o montarse sobre un robot. El agua puede impulsarse a través de una boquilla sencilla, una boquilla en forma de abanico o boquillas giratorias múltiples. Las boquillas rotan mediante pequeños motores de aire, eléctricos o hidráulicos, incluso pueden rotar por orificios ligeramente inclinados en una boquilla de ori-ficios múltiples.

El chorro de agua se produce por orificios o puntas que vienen en diferentes formas. Los chorros de forma redonda son los más comunes, pero se dispone de otras configuraciones. Un buen chorro de forma redonda se puede producir a 2.461 Kg/cm2 (35.000 psig, 241 MPa). Las puntas pueden diseñarse para producir chorros de agua múltiples, que normalmente están girando para conseguir la mayor remoción posible. Los chorros de forma redonda son cor-tadores y los chorros en forma de abanico son raspadores y/o empujadores. Normalmente se usan puntas intercambiables de boquilla para producir los flujos deseados. Una típica tasa de flujo del agua es de 4 a 53 L/min (1 a 14 gal/min).

Chorro de Agua 7-10


Figura 7.5 Diferentes Pistolas/Puntas/Mangueras

Las máquinas envían una corriente concentrada de agua a través de una manguera y boquillas a presiones de 703 a 4.218 Kg/cm2 (10.000 a 60.000 psig, 69 a 414 MPa); sin embargo, con la tecnología actual, las presiones más prácticas son de 703 a 2.461 Kg/cm2 (10.000 a 35.000 psig, 70 a 241 MPa). En algunos casos, se pueden usar presiones más bajas. General-mente, si se emplea ultra alta presión, con un volumen reducido de agua, se producirá un menor impacto de empuje por la propia presión del agua y, por lo tanto, menos fatiga para el operador.

Los resultados por el uso del HP WJ y UHP WJ no son necesariamente similares. Por ejemplo, no se puede remover aceite ni grasa de las superficies usando el HP WJ a 703 Kg/cm2 (10.000 psig, 69 MPa), pero podrían removerse completamente con el UHP WJ a 2.109 Kg/cm2 (30.000 psig, 207 MPa).

Generalmente a presiones de trabajo de 281 Kg/cm2 (4.000 psig, 28 MPa) o superiores, el personal involucrado en las labores de chorro de agua consiste de:

• Operador de la boquilla

• Operador de la bomba

• Trabajadores u operadores adicionales

7-11 Chorro de Agua


El operador de la boquilla controla la operación mientras se aplica el chorro de agua. Él sostiene la pistola y la lanza o manguera de suministro y controla el movimiento y dirección del chorro.

El operador de la bomba supervisa y controla la presión de la bomba durante la operación. Observa al operador de la boquilla todo el tiempo para poder reaccionar si surge alguna difi-cultad o si el operador empieza a mostrar señales de fatiga. El operador de la bomba tam-bién supervisa las áreas de trabajo y sus alrededores en caso de que alguien intente entrar a esta zona o en caso de que surja un peligro potencial.

En cualquier circunstancia o como una necesidad, el operador de la bomba puede reducir la presión de la manguera de suministro hasta que la situación sea controlada. El operador debe tener cuidado al reducir rápidamente la presión del sistema, ya que el operador de la boquilla pudiera perder su equilibrio.

Dependiendo del tamaño y el alcance del proyecto, se puede requerir a otros operadores o trabajadores para que ayuden a manejar la pistola de chorro de agua, si ésta ha sido adaptada con más de una extensión o si la manguera debe ser llevada a la pieza de trabajo.

Si la bomba se encuentra a cierta distancia y fuera del campo de visión del operador de la boquilla, se puede requerir que un miembro del equipo observe la operación del chorro de agua y se comunique tanto con el operador de la boquilla como con el operador de la bomba. 7.4 Operaciones de Waterjetting El chorro de agua es eficaz para remover:

• Aceite y grasa superficiales

• Óxido

• Salpicaduras de concreto y materiales a base de cemento

• Recubrimientos existentes

• Cantidades dañinas de contaminantes solubles en agua que no pueden removerse mediante limpieza abrasiva, sobre todo en el fondo de picaduras, grietas, cavidades y cráteres en sus-tratos metálicos corroídos como el acero

• Una unidad de uso bajo el agua se utiliza generalmente para limpiar la acumulación de la flora y fauna marina adheridos a los cascos de los barcos o en las piernas de plataformas marinas (Figura 7.6). Se debe tener cuidado de no usar demasiada presión para asegurar que el recu-brimiento antiincrustante no se vea afectado, así como para garantizar la seguridad del ope-rador.

Chorro de Agua 7-12


Figura 7.6 Waterjetting Bajo del Agua

Figura 7.7 Chorro de Agua sobre un Sustrato de Acero

Figura 7.8 Chorro de Agua sobre un Tanque

7-13 Chorro de Agua


7.5 Consideraciones de la Técnica del Operador El ángulo de la boquilla y su distancia de la superficie a limpiar son determinados por el tipo de material a remover y por el tipo de equipo (HP WJ o UHP WJ) utilizado. Aunque la distancia de la boquilla a la superficie puede variar de 0,6 a 1 m (2 a 3 pies), típicamente la boquilla deberá mantenerse de 5 a 25 cm. (2 a 10 pulg.) de la superficie. En algunos casos con UHP WJ, la distancia de la boquilla a la superficie deberá ser de sólo 6 a 13 mm. (0,25 a 0,5 pulgadas).

Cuando se remueven laminaciones pesadas de óxido o recubrimientos preexistentes, la bo-quilla deberá mantenerse a 5 cm. (2 pulg) de la superficie, casi perpendicular (90 grados) a la misma. Para mejores resultados, en la remoción de mastiques, la boquilla deberá mante-nerse a 45 grados de la superficie.

Un elemento de fatiga del operador, mencionado anteriormente, es el empuje reverso debido a la alta presión del agua. No se le debe requerir al operador un empuje reverso de más de un tercio de su peso corporal durante un tiempo largo. Por ejemplo, un operador que trabaja con un chorro que fluye a 703 Kg/cm2 (10.000 psig, 69 MPa) y 38 L/m (10 gpm), experi-mentará una fuerza de empuje reverso de 23 kg (52 libras). En este caso, para operar la boquilla, la persona debe pesar al menos 70 kg (156 lbs). Las unidades más recientes ope-ran con menos fuerza de empuje reverso que algunas de las unidades más antiguas.

Figura 7.9 Posición Apropiada del Operador

Para minimizar la fatiga del operador y asegurar una operación segura, el operador de la bo-quilla deberá alternar posición con otro operador a intervalos designados, dependiendo del equipo y las presiones utilizadas.

7.5.1 Boquillas/Puntas

El chorro de agua se produce por boquillas o puntas que vienen en diferentes formas. Los chorros de forma redonda son los más comunes, pero se dispone de otras configuraciones. Un buen chorro de forma redonda se puede producir a 2.461 Kg/cm2 (35.000 psig, 240 MPa).

Chorro de Agua 7-14


Las puntas pueden diseñarse para producir chorros de agua múltiples que normalmente están girando para conseguir la mayor remoción posible (Figura 7.10).

Los chorros de forma redonda son cortadores y los chorros de abanico son raspadores y/o empujadores. Normalmente se usan puntas de boquilla intercambiables para producir los flujos deseados. Una típica tasa de flujo del agua es de 4 a 53 L/min (1 a 14 gal/min) (Fi-gura 7.11).

Figura 7.10 Puntas/Boquillas

Figura 7.11 Boquilla de Abanico/Punta

7.5.2 Eficiencia de la Operación

Basado en estudios a principios de los años ochenta, lo siguiente muestra la eficiencia gene-ral de la limpieza por HP WJ y UHP WJ.

• A presiones menores a 703 Kg/cm2 (10.000 psig, 69 MPa), se remueve óxido y contaminantes sueltos, materia en picaduras y depresiones, pero permanece el óxido de hierro negro Fe3O4 (magnetita). No se obtiene un acabado mate.

• A presiones de 703 Kg/cm2 (10.000 psig, 69 MPa), se logra un acabado mate uniforme que rápidamente cambia a un color dorado, a no ser que se agregue un inhibidor o se use un des-humidificador. Se remueve el óxido de hierro negro, pero de manera tan lenta que es consi-derado impráctico.

7-15 Chorro de Agua


• A presiones de 1.406 Kg/cm2 (20.000 psig, 138 MPa), se obtiene un acabado mate uniforme que rápidamente adquiere un tono dorado, a menos que se agregue un inhibidor o se use un deshumidificador. Se remueven el óxido negro, pintura, materiales elastoméricos, esmaltes, óxido rojo y recubrimientos laminados de polipropileno. Se removerán contaminantes quí-micos pero con diferentes grados de efectividad.

• A presiones de 2.390 a 2.531 Kg/cm2 (34.000 a 36.000 psig, 234 a 248 MPa), se obtiene un acabado mate uniforme que rápidamente cambia a un color de tono dorado, a no ser que se agregue un inhibidor o se use un deshumidificador. Se remueve materia superficial inclu-yendo gran parte de la calamina. Generalmente, se requiere más tiempo para remover la ca-lamina firmemente adherida.

7.5.3 Colocarse a Distancia

Siempre se debe tener mucho cuidado al trabajar cerca de la operación de Ultra Alta Presión. Daños en las mangueras pueden causar lesiones muy graves. Los operadores no se dan cuenta que usted está muy cerca de ellos y un golpe directo con la presión de agua puede causar lesiones graves o incluso la muerte.

7.5.3 Seguridad

Una segunda manguera de acero trenzado se utiliza en un sistema operado por aire a prueba de fallas: ésta se diseña para evitar que el sistema se active accidentalmente por una persona que pise o la tropiece la manguera (Figura 7.12).

Figura 7.12 Manguera Trenzada Típica

Antes de comenzar el trabajo, el personal involucrado en la operación de chorro de agua debe asegurarse que:

• El área de trabajo esté delimitada adecuadamente y se instalen señales de advertencia.

• Equipos eléctricos se cubra adecuadamente y se protejan del agua.

• No se permita utilizar conexiones eléctricas que estén en contacto con el agua.

• Todos los conectores y mangueras deben estar en buen estado (no desgastados ni dañados) y adecuadamente calibrados para la presión de trabajo a usar.

Chorro de Agua 7-16


• Las boquillas estén abiertas y libres de obstrucciones

• El sistema completo de mangueras debe estar purgado y el aire ha sido removido del sistema antes de la instalación de las boquillas.

• El sistema de descarga y control debe estar en funcionamiento.

• Todos los equipos móviles relevantes, tales como: Transportadoras, mezcladores, etc., estén mecánica o eléctricamente deshabilitados y bloqueados, incluyendo la determinación de Re-quisitos de Entrada a Espacios Confinados.

La norma conjunta NACE No. 5 / SSPC-SP 12 establece que “todo trabajo debe ser realizado de acuerdo a las reglas de seguridad y salud y cumpliendo las regulaciones ambientales que apliquen”.

De manera práctica, todo el personal involucrado con la operación de chorro de agua, lavado y limpieza debe obtener, estudiar y familiarizarse con todas las regulaciones y procedimien-tos de seguridad que apliquen.

La unidad de chorro de agua deberá tener una válvula de seguridad de alivio de la presión (válvula de “hombre muerto”), la cual inmediatamente interrumpirá el flujo de agua cuando el operador libera el gatillo (esto es similar a la válvula “hombre muerto” en una manguera típica de limpieza abrasiva). El operador puede usar una válvula de seguridad con cubierta protectora, controlada con el pie, para manejar el flujo del agua hacia la pistola.

Figura 7.13 Válvula de Seguridad Operada con el Pie y Protector

Las consideraciones de seguridad requieren el uso de un operador bien entrenado para usar el equipo de chorro de agua. Adicionalmente, se deben ser tomar las siguientes precauciones:

• Al operar el equipo, el operador llevará protectores auditivos, protector facial, impermeable, guantes y debe tener una postura firme (Figura 7.13).

• Cuando se utilizan andamios móviles, sillas colgantes, guindolas y elementos de acceso simi-lares, la plataforma debe estabilizarse.

• Un asistente estará presente para monitorear la seguridad y condiciones funcionales cuando la unidad de chorro de agua esté en operación.

7-17 Chorro de Agua


• Protección para la cabeza, incluyendo careta completa, protección ocular, tal como gafas o lentes de seguridad.

• Protección para el cuerpo, como impermeable o trajes químicamente resistentes (si se requie-re).

• Protección para las manos como guantes recubiertos de plástico, guantes de hule o reforzados con malla metálica.

• Calzado protector, como botas con casquillos y protectores para los metatarsos.

• Respiradores según sea requerido, incluyendo caretas completas con suministro de aire. Para las operaciones de UHP waterjetting, hay disponibles equipos especializados de seguri-dad. Un fabricante en particular produce un sistema llamado TurtleSkin® (Piel de Tortuga) con materiales especializados para crear un sistema de protección de los trabajadores contra las presiones asociadas con las operaciones del chorro de agua (Figura 7.14).

Figura 7.14 Traje de Protector TurtleSkin

Las lesiones causadas por el chorro de agua o el equipo de limpieza con agua pueden poner en riesgo la vida. Cada operador debe portar una tarjeta de alerta médica para presentar al personal médico antes de cualquier tratamiento. La tarjeta debe contener la siguiente in-formación:

“Esta persona ha estado trabajando con chorro de agua a presiones hasta de 4.218 Kg/cm2 (60.000 psig, 414 MPa) y/o una velocidad de inyección de agua de hasta 869 m/s (2.850

Chorro de Agua 7-18


pie/s). Personas lesionadas por el contacto directo con agua de alta o ultra alta presión típicamente experimentan infecciones inusuales causadas por los organismos mi-cro-aerofílicos. Podrían haber patógenos Gram negativos, como aquellos encontrados en alcantarillados. Antes de administrar el tratamiento, el médico asistente debería inmedia-tamente contactar a un centro local de control infeccioso para obtener información apro-piada.”

Figura 7.15 Operador con su EPP Apropiado (note la ausencia de guantes)

7.6 Consideraciones Especiales Se deben tomar consideraciones especiales para determinar si un trabajo específico sería más beneficioso para el propietario, contratista, fabricante de pintura, así como para el medio am-biente, al considerar la utilización de chorro de agua.

Algunas ventajas del chorro de agua sobre la limpieza abrasiva en seco son:

• Seguridad del trabajador

• Calidad del aire para el trabajador

• Los requisitos respiratorios pueden ser menos estrictos que para otros métodos de preparación de la superficie

• No hay contaminación por polvo o remoción de gran cantidad de desechos sólidos

• Es amigable con el medio ambiente

• Es relativamente costo-eficiente

• Requiere menos limpieza después de la preparación de la superficie

7-19 Chorro de Agua


Algunas desventajas del chorro de agua con respecto a la limpieza abrasiva en seco son:

• La superficie debe tener un patrón de anclaje (el chorro de agua no deja un perfil)

• El equipo es muy caro para comprar

• Peligro de que se rompa la manguera de UHP

• Peligro de inyección en la piel o cortes graves

• Recolección y eliminación del agua contaminada (especialmente en los puertos cuando se trabaja en las cubiertas de barco o cascos)

• Dominio de los operadores (sin embargo, conforme el chorro de agua se vuelve más común estas cuestiones desaparecerán)

7.7 Consideraciones de la Inspección Puede ser necesario que el inspector de recubrimientos supervise la operación del chorro de agua y evalúe la limpieza de la superficie de acuerdo con las descripciones que se establecen en los estándares conjuntos.

Además de la inspección y las pruebas, se le podría requerir al inspector que:

• Monitoree la limpieza de la zona después del waterjetting.

• Asegurarse que el agua que escurre de la operación de jetting se recolecte, trate y/o se elimine de acuerdo con las normativas aplicables.

• Documente cuidadosamente (con fotografías, si es necesario) cada fase de la operación de chorro de agua.

7.8 Lista de Verificación al Inspeccionar La siguiente es una lista de control general que proporciona a usted, el inspector alguna orientación durante un proyecto de chorro de agua:

• Asistir a la reunión previa al trabajo y contribuir a la comprensión de la especificación, he-rramientas y el método de operación a utilizar.

• Leer y entender las especificaciones.

• Familiarizarse con el programa de trabajo.

• Guardar todos los formularios de la documentación.

• Obtener un conocimiento amplio de los equipos a utilizar.

• Confirmar que el equipo es del tamaño adecuado para el trabajo.

• Revisar y verificar las calificaciones del operador si esto es requerido en la especificación.

• Conocer los requisitos de preparación de la superficie para el trabajo y familiarizarse con los estándares.

• Inspeccionar y documentar todo el proceso en un reporte diario.

Chorro de Agua 7-20


• Asegurarse de que se limpia a diario el lugar de trabajo o según lo requerido por los docu-mentos contractuales.

• Seguir todos los requisitos de seguridad y promover que los demás hagan lo mismo. Cual-quier no conformidad con la seguridad o la calidad debe ser reportada inmediatamente y do-cumentarse.

7-21 Chorro de Agua



Chorro de Agua: El uso de agua estándar para chorro que es descargada de una boquilla a presiones de 703 Kg/cm2 (10.000 psi, 69 MPa) o superiores, para preparar una superficie que va a ser pintada o inspeccionada.

Contaminantes No Visibles (NV): La presencia de materia orgánica, tal como películas muy delgadas de aceite y grasa y/o iones solubles que permanecen en el sustrato después de la limpieza y no se detectan a simple vista.

Limpieza Visible de la Superficie (VC): La condición visible del sustrato, al ser observada sin magnificación, después de la limpieza.

Chorro de Agua 7-22


Guía de Estudio

1. Los especificadores deben indicar los requerimientos específicos para ambos de los si-guientes según NACE 5/SSPC-SP12: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Una descripción general de chorro de agua robótico incluye: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Un equipo típico de chorro de agua consiste de: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. El chorro de agua es efectivo para eliminar: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Describa dos consideraciones referente al empuje reverso: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Para asegurar un lugar de trabajo seguro, antes de comenzar, el personal involucrado en las operaciones de chorro de agua debe asegurarse que: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7-23 Chorro de Agua


7. Las ventajas del chorro de agua incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Las desventajas del chorro de agua incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8-1 Dinámica de la Relación Interpersonal en el Trabajo


Capítulo 8: Dinámica de la Relación

Interpersonal en elTrabajo

Objetivos


• Aspectos básicos de la conducta: Ventana de Johari

• Los seis principios de la motivación

• El principio del sistema de perfil de personalidad

• Como leer una descripción de los Estilos Personales (DISC)

Pre-requisitos




8.1 Explicación del Sistema de Perfil de Personalidad Los inspectores de recubrimientos también deben de reconocer la importancia de la coopera-ción y el trabajo en equipo. Este curso proporcionará algunas pautas para ayudarlo a identi-ficar los métodos para mejorar las relaciones laborales.

El propósito de esta sesión es ayudarlo a aprender las maneras de aumentar su efectividad para trabajar con otras personas, para que todos se beneficien – usted, sus colegas y su orga-nización.

El corazón de esta sesión es un instrumento de auto reporte llamado Sistema de Perfil de Personalidad que ayuda a las personas a identificar sus propios estilos de conducta, así como los estilos de los demás. Se han aplicado más de 15 millones de Perfiles. El Sistema de Perfil de Personalidad es uno de los más populares y exitosos instrumentos de desarrollo personal y profesional en el mundo.

Nuestra sesión de hoy sobre el Sistema de Perfil de Personalidad tiene cuatro metas que lo ayudarán en:

Dinámica de la Relación Interpersonal en el Trabajo 8-2


• Entender sus tendencias de conducta en el trabajo y desarrollar un principio de entendimiento de cómo estos estilos pueden afectar a los demás.

• Entender, respetar, apreciar y valorar las diferencias individuales.

• Desarrollar estrategias para trabajar en conjunto, con el fin de aumentar la productividad.

• Reforzar su efectividad en el logro de tareas al mejorar sus relaciones con los demás.

8.1.1 Función del Facilitador

La función del facilitador no es tanto enseñar sino servir como guía a lo largo de esta sesión. 8.1.2 Función del Participante

La función del participante es:

• Participar tan activamente como sea posible.

• No juzgar a los otros miembros del grupo.

• Mantener la confidencialidad.

• Estar dispuesto a aprender.

Nos enfocaremos en algunos conceptos básicos sobre la conducta humana que usted podría querer tener presente antes de tomar el Sistema de Perfil de Personalidad. 8.2 Aspectos Básicos de la Conducta: Ventana de Johari Algunas personas, debido a una variedad de razones, no se abren mucho a sus colaboradores. Ellas, por ejemplo, pueden simplemente sentir que no es necesario o apropiado permitir que sus colaboradores los conozcan muy bien.

Como mucho de este seminario trata sobre la conciencia de uno mismo y de su estilo, pen-samos que es importante para nosotros comprender que algunas personas pueden no sentirse tan cómodos, como otras en el grupo, al hablar sobre sí mismo y sobre su personalidad.

Joseph Luft y Harry Ingam son dos sociólogos que desarrollaron un modelo simple llamado la Ventana de Johari, que describe los niveles básicos de auto-conocimiento y del conoci-miento de los demás (Figura 8.1). La Ventana está dividida en cuatro secciones, las cuales parecen del mismo tamaño. En realidad, esta es la excepción del caso.



Figura 8.1 Ventana de Johari

La sección izquierda superior se llama la Arena. Representa las cosas que sé de mí mismo que usted también sabe acerca de mí. Este conocimiento común, que usted y yo sabemos de nosotros mismos y del otro, nos permite construir una relación y trabajar juntos más efecti-vamente.

La sección de abajo a la izquierda se llama Fachada o Máscara. Representa cosas que yo sé de mí pero que usted no sabe de mí. Puedo conscientemente ocultar esta información o, simplemente, aún no la he abierto a los demás. Para que nuestras interacciones se hagan más significativas, necesitaría revelar más y más información sobre mí. Revelarse aumenta el tamaño de la Arena que es donde la confianza se desarrolla y las relaciones se profundizan.

Muchas personas, incluyendo a alguno de nosotros en este grupo, tienen dificultades el per-mitir que los demás tengan información personal sobre ellos. Por ejemplo, podemos ser tímidos, reservados o preocuparnos por perder el control de una situación. Pero sin impor-tar cuales sean nuestras razones, cuando finalmente tomamos la iniciativa y empezamos a permitir que la gente nos conozca, los demás se sienten seguros para permitir que también los conozca otra gente. Ésta es la manera en que las relaciones continúan creciendo y desarro-llándose.

La sección superior a la derecha se llama el Punto Ciego. Representa las cosas que usted sabe de mí, principalmente por observación, de las cuales no estoy consciente que usted sepa. Estas pueden ser cosas que realmente estoy consciente en un nivel más profundo, pero que he escogido bloquear fuera de mi conciencia o pueden ser simplemente cosas sobre mí que yo realmente no he notado. En cualquier caso, necesito descubrir lo que usted sabe de mí, si vamos a desarrollar una relación de confianza mutua.

El truco para averiguar qué tanto los otros saben de usted es animarlos a que ellos le propor-cionen esa retro-alimentación. ¿Cómo hacer esto?



Bien, la mejor manera que conozco es ser receptivo a la retro-alimentación. Muchas perso-nas con Puntos Ciegos tienden a estar muy ocupadas haciendo y diciendo que son incons-cientes del efecto que tienen en los demás. Si se toma el riesgo y se hicieran preguntas di-señadas para obtener retro-alimentación sobre la manera en que los demás lo ven, usted pue-de obtener la información sobre usted que los otros saben.

Al mismo tiempo, su disposición para aceptar la retro-alimentación personal puede hacer que los otros estén más dispuestos a aceptar una retro-alimentación proveniente de usted.

Finalmente, la sección inferior a la derecha se llama Potencial y representa simplemente la situación que existe cuando ni usted ni yo nos conocemos muy bien. Para trabajar e inter-actuar eficientemente con los demás, necesitamos poder abrirnos a los otros y recibir re-tro-alimentación. Necesitamos disminuir la sección de Potencial y aumentar la sección de la Arena de este modelo.

De la Ventana de Johari usted también puede ver que el abrirse a los demás también involu-cra recibir y solicitar retro-alimentación de otros. Al tomar el Sistema del Perfil de Perso-nalidad, usted está, de hecho, solicitando retro-alimentación acerca de usted mismo. Sus respuestas se usan para proporcionarle la más completa y organizada información sobre su estilo de conducta natural. Esta experiencia lo colocará en el camino de agrandar su Arena y reforzar sus relaciones con los demás.

8.3 Principios de Motivación Parte del aprendizaje sobre nosotros y los demás está en descubrir, en primer lugar, lo que nos motiva para desarrollar ciertos estilos de conducta. Hay seis principios de motivación. Veremos cada uno de ellos en orden.

El primer principio es: “Usted no puede motivar a otras personas.” Nos tenemos que dar cuenta aquí de que podemos darle incentivos a la gente para animarlos a que actúen mejor y así apoyar sus esfuerzos, pero la motivación básica para su conducta debe venir desde el inte-rior de ellos. Las personas se motivan solas.

El segundo principio: “Todas las personas están motivadas.” ¿Cuántos de ustedes conocen a personas que se sienten sin nada de motivación?

No obstante, las investigaciones indican que todas las personas están motivadas, sin importar cómo se están comportando. Por ejemplo, Juana está trabajando a un paso lento. Su ge-rente puede asumir que Juana es perezosa o que no está “motivada”. Pero realmente ella puede estar motivada por un deseo de lograr la perfección. Si la tarea requiere velocidad en lugar de perfección, el jefe de Juana necesita adiestrarla para ayudarle a adaptar sus conduc-tas.



Digamos que Tomás es otro empleado que trabaja a paso lento, pero debido a una razón to-talmente diferente. ¿Qué otra razón o motivo puede tener para ser un trabajador tan lento?

Todos estos ejemplos también apoyan al tercer principio motivador: “Las personas hacen cosas por sus propias razones y no por tus razones.” Esto puede parecer egoísta, pero en-frentémoslo: El interés propio es una cuestión de sobrevivencia.

Lo que necesitamos es darnos cuenta de que aunque no podemos directamente motivar a otros, podemos crear un ambiente que de forma agradable los auto-animará de manera deseable.

El cuarto principio de motivación: “El uso excesivo de la fuerza por una persona puede convertirse en una limitación.” Juan reconoce sus objetivos y se dirige hacia ellos a todo costo. Él no piensa en cómo afectarán a sus compañeros de trabajo.

El quinto principio: “Si yo sé más acerca de usted que usted de mí, puedo controlar la co-municación”. Esto nos regresa precisamente a nuestra Ventana de Johari y a la Máscara o Fachada que la gente fabrica para evitar que otras personas los conozcan.

Conocimiento es poder y entender a los demás es la clave de una buena comunicación y de relaciones de trabajo productivas y exitosas.

Finalmente, veamos el último principio de motivación: “Si sé más de usted de lo que usted sabe de mí, yo puedo controlarlo.”

Muchos de nosotros pensamos que nos conocemos bastante bien y aún nos sorprendemos por la forma en que las personas reaccionan a veces a cosas que hacemos o decimos. Nuestro desafío es reconocer tanto nuestras fuerzas como nuestras limitaciones de tal manera que permanezcamos en control de las situaciones, particularmente en aquellas en las que típica-mente estamos incómodos o somos ineficientes.

8.4 Iniciando el Sistema de Perfil de Personalidad

8.4.1 Introducción al Sistema de Perfil de Personalidad

Hasta ahora hemos hablado de estar conscientes de cómo nos comportamos y de por qué nos comportamos de la manera en que lo hacemos. Todos nosotros pensamos, sentimos y ac-tuamos de ciertas maneras porque hemos desarrollado un patrón de conducta con el tiempo. De hecho, este patrón está tan inculcado en la mayoría de nosotros que le podemos llamar “estilo”.

Lo que ahora vamos a descubrir es cómo nos comportamos – en otras palabras, nuestro “es-tilo de conducta” – en un ambiente de trabajo. El Sistema de Perfil de Personalidad es un simple instrumento que no sólo nos ayudará a entendernos a nosotros mismos y a los demás,



sino también a aprender cómo trabajar productiva y armoniosamente con aquéllos en nuestra organización cuyos estilos de conducta son diferentes a los nuestros.

El Sistema de Perfil de Personalidad no es un examen en el que usted puede pasar o reprobar. No hay un estilo o patrón para esta materia que sea el más eficaz o productivo en nuestra organización o en cualquier otra parte. Recuerde: La diversidad en la sociedad no sólo es inevitable, sino esencial. Necesitamos de diferentes temperamentos y talentos, tanto de artistas como de ingenieros, actores, empresarios, poetas y políticos. ¡Imagínese qué abu-rrido sería si todos nosotros reaccionamos de la misma manera a todo!

El Sistema de Perfil de Personalidad nos da las claves de las diferentes maneras en que nos comportamos en situaciones de trabajo. Una vez que identifiquemos nuestro estilo de con-ducta, podremos:

• Crear un ambiente motivador que conduzca más al éxito.

• Aumentar nuestra apreciación de los diferentes estilos de trabajo de otros.

• Minimizar conflictos potenciales con otros.

Figura 8.2

Figura 8.3



Figura 8.4

Figura 8.5



Figura 8.6

8.5 Definiendo Nuestros Estilos Personales DISC Ahora averigüemos más sobre estos cuatro estilos de conducta descritos en la página 7 de su Perfil. Como usted puede ver, los cuatro estilos representan:

• Dominante

• Influencia

• Estabilidad

• Conciencia Ahora tómese unos cuantos minutos para leer la sección que marcó en círculos para repre-sentar sus puntos altos en la Gráfica III.

Subraye esas conductas que está de acuerdo como naturales para usted. En otras palabras, si usted marcó en círculo C como su punto más alto señalado en la página 7, subraye todas las descripciones de conducta C que cree que se aplican a usted. También subraye las des-cripciones del ambiente que usted prefiere. Éste es su estilo de conducta primario.

Cuando usted haya terminado de personalizar el punto alto de la sección, siga el mismo pro-cedimiento para su segundo punto alto localizado en la representación gráfica. Éste es su estilo de conducta secundario. Si usted tiene un tercer punto alto en la marcación de la grá-fica, subraye también las conductas apropiadas y las descriptivas de los ambientes para esa conducta.



8.5.1 Tendencias del Comportamiento D

Las personas que demuestran conducta Dominante forman el ambiente mediante la supera-ción de la oposición para lograr resultados. Tienden a conseguir resultados inmediatos, encauzar acciones, aceptan desafíos, toman decisiones rápidas, cuestionan el status quo, to-man control, manejan problemas y los resuelven (Figura 8.7).

Las personas que usan la conducta tipo D tienden a ser motivadas en un ambiente que incluye prestigio, desafío, poder y autoridad, franqueza en el habla y respuestas directas, oportunida-des para el avance y logros individuales, libertad de control y supervisión directa, nuevas y variadas actividades y una amplia gama de funciones.

Figura 8.7 Dominante

Una persona que está orientada hacia resultados moverá a las personas a la acción y no tendrá mucha paciencia para charlas irrelevantes. Las personas con tendencias D-altas desean cambio y variedad y harán que el cambio ocurra en sus ambientes. Como las personas con la conducta D les gusta tener el control del ambiente y de las personas en éste, les gusta to-mar la autoridad y usarla directamente (Figura 8.8).

Recuerde, ésta es una motivación interna. Es lo que impulsa a las personas con tendencias D a comportarse de la manera que lo hacen. Estoy seguro que usted conoce a personas así; usted incluso puede tener un D-alto. A los D-altos, les gusta el desafío de conseguir que se haga el trabajo sin ningún contratiempo, ningún alboroto, ninguna charla irrelevante.

El miedo puede también motivar a las personas con tendencias D, como puede motivar a las personas con las otras tres tendencias de conducta. Lo que observamos es una conducta que está diseñada para evitar este miedo. ¿Qué piensa usted que le dará más miedo a una persona con estilo D-Alto?



Figura 8.8 “D-Alta – Dominante”

Finalmente, recuerde que anteriormente cuando discutimos el principio de motivación, “el uso excesivo de la fuerza de una persona puede convertirse en una limitación”. Piense so-bre el estilo D. También piense en las personas que conoce con tendencias D-Altas. Piense en sus características fuertes que, cuando hay un exceso de ellas, pueden convertirse en sus limitaciones. Considere los aspectos menos positivos de su conducta.

8.5.2 Tendencias del Estilo I

Como las personas con conductas tipo D, a las personas que demuestran conductas i también les gusta darle forma al ambiente (Figura 8.9). No hacen esto mediante direcciones direc-tas; sin embargo, lo hacen mediante alianzas con otros a través de la persuasión. En otras palabras, las personas con tendencias i-Altas son orientadas hacia las personas. Contactan personas, logran impresiones favorables, son elocuentes, crean ambientes motivadores, ge-neran entusiasmo, entretienen a la gente y desean ayudar a otros y participar en grupos.

Figura 8.9 Influencia

Las personas que despliegan la conducta i prefieren ambientes que dan énfasis a la populari-dad, al reconocimiento social, al reconocimiento público de habilidades, a actividades de grupo, a relaciones democráticas, libertad de expresión y a la libertad de mando y detalles.

Las personas que demuestran una conducta i-Alta se orientan hacia lo social; a menudo tie-nen una carga emotiva y les fascina entretener (Figura 8.10). Esto se debe a que el moti-



vante positivo para la conducta i Alta es el reconocimiento social. Ellos necesitan compa-ñerismo, estar con personas y ser aprobados por la gente.

Figura 8.10 “I-Alta – Influencia.”

¿Si el reconocimiento social es la motivación positiva que está detrás de la conducta i, éstos a qué le temerán? Recuerde, el miedo también es un motivador, en el sentido que las perso-nas se comportan de ciertas maneras para evitar las cosas que temen.

Piense en personas que conoce quienes, cuando son criticadas acerca de sus interacciones sociales y de lo que ellos mismos perciben como sus gracias sociales, interpretan la crítica como un rechazo personal. En sus mentes, ellos están exhibiendo la conducta i. Esto no significa que su estilo de conducta necesariamente sea tipo i; sólo significa que en esta cir-cunstancia, muestran una conducta i.

Piense en personas que usted conoce, quizá incluso colaboradores que tienen tendencias i Alta y quienes son “realmente sociables”. Considere sus fortalezas que pueden convertirse en limitaciones. Considere los aspectos de su conducta menos positivos. 8.5.3 Tendencias del Estilo S

S representa Estabilidad (“Steadiness”) y las personas que muestran conductas S son total-mente predecibles y fiables (Figura 8.11). Se sienten particularmente cómodos al cooperar con otros realizando tareas. Las personas con conducta S demuestran paciencia, lealtad, son buenos para escuchar a los demás y para tranquilizar a personas nerviosas.



Figura 8.11 Estabilidad

Como las personas con tendencias tipo D, pero en un nivel diferente, ellos están interesados en lograr las tareas de forma consistente; debido a esto, tienden a concentrarse en los traba-jos, desarrollan habilidades especializadas y realizan patrones de trabajo aceptados.

Considere el tipo de ambiente que las personas con conducta tipo S tienden a preferir. Se motivan en ambientes que les proporcionan seguridad, tales como:

• El status quo es la regla

• Los cambios son la excepción

• El trabajo no afecta continuamente la vida del hogar

• El mérito se atribuye cuando se logra el trabajo

• El territorio está limitado

• Se proporciona apreciación sincera por el trabajo

• El individuo se puede identificar con el grupo

• Se observan procedimientos tradicionales A las personas que demuestran el estilo S, les gustan los ambientes estructurados, tranquilos y con interacciones armoniosas. Se sienten particularmente incómodos con lo desconocido. Les gustan situaciones estables en donde se siguen las prácticas ya comprobadas. Una res-puesta común de un estilo S sería: “Si funciona, ¿por qué cambiarlo?”

Considere el miedo básico de los individuos con las tendencias S. Piense en las personas que usted conoce que presentan tendencias S-Altas (Figure 8.12) ¿Cuáles son algunas de sus características que se convierten en sus limitaciones? Como muchos de los miedos que hemos discutido hasta ahora, el ser posesivo es simplemente una necesidad individual so-bre-extendida, en este caso, la gran necesidad de estabilidad de la persona de estilo S.



Figura 8.12 “S-Alta – Estabilidad”

8.5.4 Tendencias del Estilo C

C representa la Conciencia. Las personas con tendencias C dan énfasis en trabajar dentro de las circunstancias existentes para asegurar la calidad y la exactitud (Figura 8.13). Ellos tienden a:

• Poner mucha atención a directivas y normas claves.

• Concentrarse en los detalles.

• Pensar analíticamente.

• Ser diplomáticos con las personas.

• Revisar para lograr la exactitud.

• Usar acercamientos sutiles o indirectos en los conflictos.

• Analizar el desempeño críticamente,

Figura 8.13 Conciencia

Como podemos esperar, las personas con tendencias C prefieren los ambientes seguros, aquellos en que:

• Las expectativas de trabajo están claramente definidas.



• Se aprecie la calidad y la exactitud.

• El ambiente de trabajo sea reservado y profesional.

Una persona con estilo C-Alto puede ser alguien orientado naturalmente hacia el control de la calidad, quien tiende a ser preciso y a valorar la información (Figura 8.14). En lugar de orientarse hacia las personas, los individuos del estilo C-Alto se enfocan a las tareas del tra-bajo.

Figura 8.14 “C-Alta – Conciencia”

Figura 8.15 Perfeccionista

Debido a su acercamiento preciso y cuidadoso a las cosas, las personas con tendencias C-Altas son cautelosas con las personas y las relaciones y se sienten mucho más cómodos con las tareas. Para las personas con un estilo C-Alto, los demás son a menudo muy desor-denados, ya que ellos son personas muy disciplinadas, organizadas y que se motivan hacien-do las cosas de la manera correcta o apropiada.



A las personas con tendencia C-Alta les gusta analizar las ventajas y desventajas, las alterna-tivas y resultados de las cosas y así mantener el control en las tareas, procesos y situaciones. Piense en las personas que usted sabe que tienen tendencias de C-Alta ¿Cuáles son algunas de sus características que terminan siendo limitaciones?

Debe considerar que aunque llamemos a estas características “limitaciones” de cada estilo, también se pueden ver como las oportunidades para cambiar y mejorar. Las limitaciones son características o tendencias conductuales que cada uno de nosotros puede tener, dado nuestro estilo particular, y éstas se pueden convertir en fortalezas si aprendemos a modificar-las. 8.5.5 Resumen

Hemos cubierto mucha información sobre nuestros estilos conductuales, tendencias y patro-nes. El Sistema de Perfil de Personalidad nos ha ayudado a:

• Entender nuestras tendencias de conducta en el trabajo y desarrollar un principio de entendi-miento sobre cómo estos estilos pueden afectar a los demás.

• Entender, respetar, apreciar y valorar las diferencias individuales.

• Entender cómo reforzar nuestra efectividad para lograr el cumplimiento de las tareas, mejo-rando nuestras relaciones con los demás.

Ahora, aún más de lo que hemos hecho antes, vamos a enfocarnos en nuestro último objetivo del capítulo, que es:

• Desarrollar las estrategias para trabajar en equipo y aumentar la productividad.

• Desarrollar un plan de acción efectivo para aumentar su efectividad al trabajar con personas con estilos diferentes.



Estudio de Caso

La Plataforma de gas Plumb Creek Energy Big Ten fue fabricada en un país donde el uso de recubrimientos a base de plomo sigue siendo la norma. Por desgracia, cuando llegó a su país de operaciones (instalación), las autoridades encargadas de su aprobación final de “apta para el servicio” descubrieron que partes de la plataforma fueron pintadas con recubrimientos a base de plomo, lo cual viola las leyes locales. La gerencia de Plumb Creek fue informada de que a menos que las áreas en violación (de las leyes locales) se hayan corregido, no se permitirá continuar el proceso de instalación.

La construcción de Big Ten ya ha asestado un severo esfuerzo financiero a la empresa debido a los retrasos inesperados y sobrecostos. Si la plataforma no se pone en servicio dentro de los próximos seis (6) meses, la empresa se enfrenta a múltiples acciones legales que pueden dar lugar a decenas de millones de dólares en multas y honorarios

La situación se ha investigado y la gerencia, consciente de las posibles ramificaciones finan-cieras pendientes, ha dado el visto bueno para las reparaciones que cumplan con los requisi-tos mínimos estipulados por las leyes locales. Sin embargo, la fecha de instalación sigue siendo la misma.

La contratista para la aplicación de recubrimientos, ICM Pinturas, ha sido adjudicada el con-trato e I-SPY Consultores recibió el contrato de inspección. Thomas George es el inspector de recubrimientos certificado Nivel 3 en el proyecto, representando I-SPY. Tony Stone, un gerente de nivel medio con Plum Creek Energy, ha sido nombrado gerente del proyecto de recubrimientos y Donald Vincent es el Gerente de Instalación Costa Afuera (OIM), respon-sable de la instalación a tiempo de la plataforma en alta mar.

El proyecto de pintura ya lleva cuatro meses y se ha repintado completamente en todas partes para cumplir con los requisitos, excepto la parte inferior de la cubierta del subsótano. Hay una tremenda presión hacia el equipo de pintura para que entreguen porque está prevista la navegación de la plataforma para en una semana y, en base a la historia del proyecto, es muy poco probable que ICM ya completado el 100% antes de la instalación. Donald Vincent está convencido de que nada se interpondrá en el camino de una instalación oportuna. Tony Stone ha estado estancado en su posición en Plumb Creek durante 20 años y se ha dado cuenta de que esto puede hacer o terminar su carrera. Abiertamente presta su apoyo a Do-nald Vincent, pero no quiere molestar a la gerencia por aplazar el resto de la pintura hasta después de la instalación. También es plenamente consciente de que Vincent es un alto directivo en el departamento de operaciones que está muy bien conectado con los que están detrás de la escena.

Thomas George ha estado en situaciones similares antes y entiende que el primario zinc inorgánico tiene una ventana de repintado larga y que los esfuerzos logísticos para aplicar capas adicionales de pintura sobre el primario, si se aplican a la parte inferior de la cubierta



del subsótano es más rentable que la demora de la salida del buque de la plataforma. Él tiene una clara comprensión de la especificación de recubrimientos y, por lo tanto, sabe que con una capa intermedia epóxica y una capa de acabado poliuretano las cosas se pueden re-solver.

El titular de ICM Pinturas, el Sr. Dave Reynolds, resulta ser uno de los mejores contratistas en la zona y ha desarrollado su reputación ofreciendo proyectos de alta calidad con un res-paldo impecable de documentos de soporte. Convocan una reunión para ponerse de acuerdo sobre el camino a seguir. El propietario de ICM no tiene planes de suspender su trabajo para permitir la instalación, ya que por lo que a él respecta, hay demasiadas incógnitas en este momento y, por todas las cuentas, el trabajo costa afuera puede presentar su propio con-junto de retos cuando se trata de la preparación de la superficie.

Vincent entra en la discusión y manifiesta su posición inflexible para la instalación oportuna, independientemente de la situación de la pintura. Tony Stone se sienta callado en la reunión y parece que no puede decidirse en cuanto a qué dirección debe seguir.

Thomas George, por el contrario, ha indicado su posición e informó a todos que al final, con la planificación del proyecto y ajustes menores en el presupuesto, una serie de medidas pue-den ser tomadas para asegurar el cumplimiento según las especificaciones, con un impacto mínimo al tiempo de entrega y, al mismo tiempo, cumpliendo con las especificaciones de recubrimientos. RESUMEN DEL EJERCICIO EN EQUIPO:

1. Identifique los estilos representados por los individuos involucrados ésta situación.

2. Describa lo que sucede con la gente, los materiales y los procedimientos que hacen de esto

una situación difícil.

3. Describa cómo se pudiera manejar este problema de forma más eficiente o cómo se pu-diera hacer menos difícil.

4. ¿Cómo manejaría usted la situación actual en base a la información presentada?

5. Desarrolle un plan de trabajo de cuatro a seis pasos que permita trabajar más eficiente-mente con los otros tres estilos representados.

6. Seleccione un representante de su equipo para hacer una presentación de 5 a 10 minutos sobre sus conclusiones.

Word Alternate words Definition (person who ........) accommodating helpful is willing to adjust or change when requested, or to

be helpful accurate factual, correct wants to be correct, checks all the facts active energetic, dynamic rarely rests adaptable versatile, adjustable can accept change adeptness competence, proficiency possesses many skills admirable commendable, praiseworthy is admired by colleagues adventurous (adventuresome)

enterprising, questioning willing to try new experiences, perhaps take risks

affable friendly, easy-going, amiable is a good companion aggressive assertive, pushy, determined invites conflict agreeable amiable, friendly, nice is co-operative, willing to agree alert attentive, vigilant, watchful is wide awake and is wary aloof detached, distant difficult to communicate with amiable friendly, pleasant, likeable good company analytical logical, rational, systematic considers the facts and seeks a solution animated active, energized, lively is demonstrative, has lively body-language antagonism conflict, hostility, discord actively causes contention appealing attractive, pleasant likeable arbitrary impulsive, subjective, erratic is not open to ideas other than own argumentative quarrelsome, combative cannot see others viewpoint assertive forceful, confident,

domineering, outspoken pushes his or her own ideas forward

attractive appealing, pleasant, enjoyable attracts others belligerent contentious, truculent,

aggressive usually engages in conflict or aggressive behavior

bold brave, daring, fearless willing to take risks, make decisions brave unafraid, fearless, courageous is willing to take chances calculated risk taker

balanced activist, logical, analytical adventurer

willing to take risks, but studies options before making decisions

calm tranquil, not agitated is impassive, serene captivating charming, influential,

charismatic able to command attention

careful cautious, takes care attentive to detail, avoids mistakes cautious wary, careful does not wish to take risks change-oriented likes change, seeks new

experience does not want to be in a rut and likes challenge of new things

charming delightful, fascinating pleasing to others cheerful happy, lighthearted, optimistic sees each day as a new beginning cognitive aware, alert, recognizes issues can know or perceive action from emotion collaboration cooperation, united effort is willing to work with others for the common good companionable friendly, enjoys company, likes fellowship with associates competitive aggressive, ambitious, compares actions and achievements with other

people and wants to win complacent indifferent, apathetic,

nonchalant is satisfied with own ideas, is not willing to make an effort

compliant yielding, agreeable complies with demands or requests condescending disdainful, patronizing feels others are beneath them, but will tolerate themconfident assured, secure, certain is there own person in thinking and acting. conscientious painstaking, fastidious,

meticulous, detailed takes care in every detail

conservative traditional, orthodox, moderate likes the existing order of things

Word Alternate words Definition (person who ........) considerate kind, thoughtful, polite thinks of other people, is aware of other’s needs contented satisfied, comfortable is satisfied with things as they are controlled reserved, regulated, managed,

suppresses emotions can regulate and direct

conventional regular, standard, prefers customary approach

lacks originality or spontaneity

convincing persuasive, reassuring, can cause others to agree or believe

has credibility

co-operative agreeable, willing willing to work together with others cordial friendly, congenial has sincerity of feeling and warmth courteous polite, refined, gracious has considerate regard for others critical crucial, important, momentous gives careful precise evaluations cultured learned, cultivated is refined in morals, mind, and taste daring bold, brave, fearless,

courageous willing to take risks, try new ideas

decisive conclusive, definite makes decisions readily defiant bold, insolent, rebellious disregards authority and opposition deliberate calculated, considered, studied thinks and considers carefully demanding insistent, exacting asks boldly and authoritatively demeanor behavior, conduct acts in a proper and suitable manner dependent helpless, reliant, vulnerable is subject to outside control determined resolved, unwavering has a fixed purpose devout dedicated, religious is heartfelt and sincere diligent hard-working, industrious shows perseverance in actions diplomatic tactful, suave is skillful in dealing with people direct blunt, candid, frank, plain to the point discontented dissatisfied, unhappy is restless, uneasy in mind discriminating discerning, fastidious can draw clear distinctions dispassionate calmly, objective will be impartial and unbiased dissension difference of opinion might be dissatisfied or angry dominant commanding, controlling has power domineering taking control demands control, uses power eager impatient, anxious, ready for

action shows enthusiasm or interest

easy-going relaxed, care-free does not get upset easily, is easy to please easily led no strong ideas can be manipulated egocentric self-centered has strong personality drive emotional impulsive reacts with strong feelings empathy sympathetic can understand without experiencing enthusiastic strongly attached to a cause,

excited has keen, animated interest in something particular

evasive not direct or frank avoids ready perception or understanding even-tempered calm not excitable, slow to become angry expressive demonstrative, animated,

flamboyant shares ideas and thoughts freely

extroverted out going, socializer likes attention, likes to be seen fact-finder reality check collects information correctly factual literal, exact accepts only truth fault-finding critical, carping is dissatisfied and finds fault fearful apprehensive, afraid is filled with uneasiness fidgety nervous, restless cannot sit or stand still for long

Word Alternate words Definition (person who ........) firm strong, unyielding takes a strong view, willing to be strong force of character mentally strong imposes ones opinion on someone forceful powerful, commanding demands attention friendly showing interest and goodwill,

open, cheerful well disposed, not antagonistic is also helpful

frustrated by status quo

impatient, upset cannot easily accept established order

fussy finicky, particular, hard to please

wants all the details to be correct, everything to be neat and tidy

generous unselfish, charitable willing to share gentle tender, kind refined, not harsh or rough good-mixer congenial, sociable likes to be with other people good-natured amiable, having a pleasant,

friendly disposition others like to be associated with

gregarious sociable enjoys the company of others harmonious compatible, complimentary shows agreement in views, feelings helpful kind

willing to help

high standards yardsticks expects others to live by own actions high-spirited energetic full of energy, possibly nervous humble modest, unassuming not proud impartial neutral, not biased does not show any preference impatient lacking patience, overactive will not wait, acts quickly impetuous reckless, headlong acts on sudden impulse without forethought impulsive spontaneous, acts suddenly,

unpredictable acts on impulse, will make a decision and act on it very quickly and perhaps unpredictably

inactive idle, indolent has no desire for action independent self-reliant willing to act alone, may prefer to act alone individualistic independent can be self interested, no regard for others influential powerful, effective wields a greater control inquisitive curious, searching asks questions, wants to know the issues and facts insistent firm, determined persists, will not be deflected inspiring encouraging, motivating influences others insightful intuitive able to see into a situation intimidation scare, make timid makes others fearful by whatever means introspective reflective, thinker looks inward, thinks deeply introverted inward looking focuses on themselves, possibly shy irrational absurd, senseless acts contrary to reason jovial genial, playful, humorous makes many jokes, has good humor joyful happy, carefree, full of joy has contentment and satisfaction kind sympathetic, nice, helpful friendly, particularly when sympathy is needed lenient merciful, is not harsh or severe when judging others light-hearted care-free, cheerful not too serious logical wise, rational, sound conforms to the laws of logic loyal dependable, reliable faithful to friends or to the company, can be relied

on magnetic charismatic has ability to attract others manipulative skillful can handle ideas and people shrewdly mature fully developed is highly developed intellect mild amiable-kind gentle and moderate in actions mobile movable-free flowing can move easily from one thing to another moderate not extreme avoids extremes, takes middle road

Word Alternate words Definition (person who ........) modest self-effacing, not pretentious not boastful, plays down their own achievements neighborly friendly, sociable easily makes friends nervy brash-impudent is insolently assured non-demonstrative reserved can not show inner feelings nonchalant casually indifferent does not show interest or excitement obedient willing to follow orders will obey orders or instructions obliging helpful ready to help or respond observant watchful sees details observing looking at, watching spectator obstinate unyielding, stubborn is fixed in ones purpose or opinion open-minded reasonable, receptive is free from prejudiced conclusions opinionated close minded obstinately attached to ones own views optimistic positive, bright outlook sees the good side of any situation original creative, inventive has new ideas outgoing friendly, sociable, open joins in with the crowd, shares themselves outspoken speaks out, expresses opinion

freely, bold speaker can be very candid, gives opinions frankly

own person confident does not need ego satisfaction passive quiet, inactive submits without resistance patient persevering, tolerant has patience, can wait for results peaceful undisturbed can act without hostile actions perceptive observant, aware can see and recognize more detail perfectionist idealistic, flawless sets high goals for self and others persistent unrelenting keeps trying, will not give in persuasive convincing has the ability to make you believe or agree pessimistic gloomy, cynical takes a dark view of anything pioneering original, adventurous willing to try something new, test new ideas playful frisky likes to play or make a joke poised confident, polished, gracious acts with superior confidence polished slick, practiced has great style popular likeable liked by many people positive out-going, not negative always looks on the bright side of life possessive selfish wants to dominate physically or emotionally precise accurate, specific likes to have exact descriptions and definitions predictable consistent, unchangeable actions can be anticipated because they rarely

change prerogatives rights, automatic choices demands rights hereditary or official private reserved, guarded does not easily share personal thoughts or opinionsquarrelsome argumentative, disagrees often, picks fights quick sharp, intelligent has readiness of movement or action quiet serene, calm is modest, not showy realistic practical, down to earth likes factual not theoretical ideas rebellious resentful resists allocated duties, fights against the status

quo receptive open minded, amenable,

flexible, perceptive is willing to listen, responds well to suggestions or new ideas

refined cultured behaves well, has good manners reflective thoughtful gives careful consideration and thought relaxed at ease-unperturbed is less formal or strict reserved restrained hides or does not share emotions resigned submissive reconciles oneself to the inevitable

Word Alternate words Definition (person who ........) respectful deferential shows respect to others responsive reactive, supportive quick to provide answers, act in support restless uneasy, not relaxed does not rest, seeks change, needs activity restrained cautious is able to hold back from quick action reticent silent, reserved reluctant to speak out, retiring humble, unassuming does not need social activity ridicule taunt – deride makes fun at actions of another rigid fixed, unbending does not easily accept change or new ideas risk-taker (see also calculated risk-taker)

gambler takes risks

sarcastic mocking – scornful uses words to conceal own failings satisfied contented, pleased, have

wishes fulfilled is free from doubt of anxiety, well pleased with lot in life

self-reliant self-contained, confident able to trust their own judgement, not dependant on others

self-assured confident sure of themselves self-conscious shy, self-aware not confident self-critical harsh, judgmental (to self) finds fault with own achievements self-disclosure expose ones actions can tell of ones faults without worry self-effacing modest own achievements self-promoting ambitious wants to work in behalf of oneself self-reliant resourceful does not need others judgements self-righteous formality, hypocrisy feels morally right in own actions sensitive touchy easily offended serene calm, regal, peaceful not troubled, able to live without worry sociable gregarious, companionable enjoys the company of others, likes to be part of a

crowd soft-spoken mild, quiet speaks softly spontaneous unrestrained acts on own impulse stable steadfast is not easily moved, shaken, overthrown stimulating exciting, encouraging provides new ideas, promotes enthusiasm and new

thinking strong-willed determined has confidence in their own ideas and abilities,

willing to push forward with projects stubborn unyielding, strong-willed will not change their mind submissive yielding does not resist, gives in sulky ill-humored – cross is dismal and gloomy suspicious distrustful – skeptical imagines something wrong without proof sweet agreeable, pleasant Is gentle, pleasing and kind sympathetic understanding, in agreement

with is responsive to others’ moods or opinions

systematic logical, organized follows a logical sequence in their work activities tactful diplomatic, discreet,

inoffensive, polite careful with words

tactless not possessing tact, indiscrete not careful with words talkative talks often, likes to talk likes to share ones own thoughts team-person colleague feels secure working with others tenacity constancy, persistent holds strong opinions and rights thorough carry to completion, detailed remembers all the details, misses nothing Timid shy, hesitant lacking in self-confidence, may be frightened tolerant lenient, liberal is willing to accept beliefs and views even if

Word Alternate words Definition (person who ........) different

trusting confidence relies on integrity of others unassuming modest, reserved is not demanding, does not proclaim own

achievements unconquerable proud, unyielding is resistant to criticism unobtrusive modest, shy, timid will not force opinions others without request unsure doubtful, uncertain cannot be definite on some ideas verbalize use words expresses oneself with words vigorous forceful, powerful is energetic weighs pros and cons

open minded sees both sides does not take action before all avenues are considered

well-disciplined controlled, behaves well will comply with rules and regulations will power self-control controls purpose over impulse willing ready to act, open ready to contribute or help, open to suggestion withdrawn reserved, retiring is unsociable, mentally detached worrisome irksome, annoying sees the negative in a situation

9-1 Conciencia de la Seguridad



Objetivos


• Seguridad durante el Metalizado (Termorociado)

• Seguridad durante la Atomización Electrostática

• Seguridad durante el Galvanizado en Caliente

• Recubrimientos de Poliéster

Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:


• Leer el capítulo completo

Aclaratoria

Ni NACE International, sus oficiales, directores o sus miembros asumen cualquier responsa-bilidad por el uso de los métodos y materiales discutidos aquí. No se implica autorización alguna en cuanto al uso de materiales patentados o registrados. La información suministrada es solamente como recomendación y el uso de los materiales y métodos es estrictamente a riesgo del usuario.

Es la responsabilidad de cada persona estar consciente de las regulaciones actuales a nivel local, estatal y federal. La intención de este curso no es proveer una cobertura completa de las regulaciones. 9.1 Introducción Durante el material del curso del CIP Nivel 1, se le presentó la información básica de seguri-dad. En este capítulo se presentará información para prepararse para los problemas de segu-ridad que puedan producirse con recubrimientos avanzados y especializados.

La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) de los EE.UU. y otros orga-nismos reguladores similares en todo el mundo se encargan de hacer cumplir con la seguri-dad en el trabajo y para los trabajadores. Esto abarca los aspectos de seguridad asociados

Conciencia de la Seguridad 9-2


con la industria de recubrimientos protectores y nosotros como inspectores de recubrimientos tenemos un papel que desempeñar asegurando la misma. Los inspectores deben estar cons-cientes del hecho de que son parte de un equipo valioso y no deben ser pasivos al momento de ayudar a mantener un lugar de trabajo libre de riesgos reconocidos, que estén causando o puedan ocasionar la muerte o un daño físico serio.

“La seguridad ante todo” se ha convertido en el grito de batalla para la seguridad de los tra-bajadores en todo el mundo. Existen avisos de todo tipo con mensajes variados en los luga-res de trabajo que celebran “días desde el último accidente” o el número de horas “libre de lesiones”, etc. Algunos propietarios han dado un paso más y han puesto en marcha requisitos “específicos al sitio”, además de las normas y reglamentos generales. Adicionalmente, hay medidas de seguridad específicas que se requieren cuando se utilizan diversas técnicas y equipos de aplicación, especialmente en lo que respecta a los recubrimientos avanzados.

Mientras NACE International advierte a los inspectores que no asuman responsabilidades correspondientes del oficial de seguridad, esto no debería ser percibido como una instrucción al inspector para evitar o ignorar las cuestiones de seguridad en su lugar de trabajo. En el CIP 1, hablamos de los peligros y las precauciones de seguridad asociados con los procesos comunes de aplicación, como la atomización convencional, atomización sin aire y atomiza-ción multi-componente, por mencionar algunos.

Algunos de los peligros más comunes asociados con aplicaciones especializadas son (Figura 9.1):

• El humo y la inhalación de polvo

• Choques eléctricos

• Quemaduras

• Caída de objetos

• La caída de los pintores

• Explosiones

• Contaminación ambiental

En la mayoría de los casos, el conocimiento de la situación puede reducir los riesgos para el inspector y los que trabajan en el área inmediata.

Veamos algunos de los procesos especializados de aplicación y los riesgos y precauciones de seguridad de los productos que se deben considerar al trabajar con ellos:



Figura 9.1 Seguridad

9.2 Seguridad Durante el Metalizado (Termorociado) El equipo de metalizado se utiliza normalmente en contenciones especialmente diseñadas para reducir los niveles de ruido y extraer los gases, especialmente en trabajos en altura. No es ni más ni menos peligroso que cualquier otro equipo industrial. El investigar cabalmente los aspectos de seguridad, así como el establecer y seguir una serie de procedimientos opera-tivos estándares y crear listas de verificación pueden mejorar la operación segura.

A menudo, los controles previstos para garantizar la seguridad de los operadores se pasan por alto por dar prioridad a la producción. Desafortunadamente, los inspectores de recubrimien-tos son víctimas de estas situaciones, no debido a la falta de conocimiento, sino más bien por una falta de una comprensión de la situación. El seguir algunas reglas de seguridad y ser conscientes de los peligros potenciales puede ayudar a garantizar la seguridad del operador y del inspector durante el proceso de metalizado.

Aunque el estándar de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) de los EE.UU. para la radiación no ionizada restringe la radiación electromagnética únicamente a la parte del espectro definido como la frecuencia de radio, sistemas de termorociado producen luz ultravioleta, que se define como radiación no ionizada. Reglas de seguridad aplicables al metalizado existen en el estándar de OSHA Subparte Q – Soldadura y Corte de 29CFR 1910.

Los procesos de atomización por llama producen llamas intensas y brillantes que pueden tener una temperatura máxima de más de 3.100° C. Los sistemas de metalizado por arco eléctrico de dos alambres producen radiación no ionizada en la región del espectro electro-magnético de 320 a 280 nanómetros (nm), también llamada UV-B o la región de eritema. Los sistemas de plasma, con una intensidad de arco mucho más brillante operan entre 280 y 220 nm, también llamada la región del UV-C. Los sistemas de plasma que operan en este rango también generan ozono. La córnea del ojo absorbe la radiación UV de estas regiones con facilidad y puede causar a una condición llamada “quemadura flash” después de una ex-posición prolongada. La gravedad de la “quemadura flash” depende de la duración de la exposición, las longitudes de onda UV y el nivel de energía en la que se producen la luminosidad y el brillo durante el proceso. Los ojos pueden ser dañados sin molestias durante la exposición. Los UV produci-



dos por los procesos de metalizado pueden afectar la piel expuesta, causando quemaduras similares a las producidas por el sol, bronceado y cambios en el crecimiento de las células de la piel. La exposición repetida a los rayos UV puede disminuir la elasticidad de la piel. Esto puede dar la apariencia de envejecimiento prematuro y puede conducir a un mayor riesgo de cáncer de piel (Figura 9.2).

Figura 9.2 Seguridad Durante el Metalizado

Es importante instalar cristales oscuros contra los UV o persianas en las ventanas de las cabi-nas de pintura y de las contenciones. Si esto no es posible, los operadores y otras personas en el área deben usar gafas de soldadura Nº 6 de color verde. También deben colocar pantallas de soldadura alrededor de las áreas de atomización abiertas y nunca permitir que ellos mis-mos u otras personas vean la pluma de una pistola de rociado sin la protección adecuada para los ojos (Figura 9.3).

Figura 9.3 Seguridad Durante el Metalizado

9.2.1 Vapores y Polvos

El proceso de metalizado atomiza metales fundidos, generando así polvos y vapores que pue-den ser peligrosos para el operador y los que se encuentran cerca del área. Los controles de ingeniería tales como colectores de polvo, ventilación y unidades de reposición de aire son



necesarios para proporcionar una buena aplicación del recubrimiento y para proteger la salud del operador y su seguridad.

Todas las partículas de metal finamente divididas son potencialmente inflamables y no se debe permitir que se acumule polvo en el ambiente de aplicación. Los materiales tales como el aluminio, el zinc y otros metales base pueden reaccionar con el agua para producir hidró-geno, el cual es un gas explosivo.

Otros materiales atomizados también pueden ser peligrosos. Por ejemplo, el níquel y el cro-mo son cancerígenos. Los vapores de aleaciones de bronce, zinc y de cobre son desagrada-bles al olfato y pueden causar una reacción febril conocida como los “escalofríos del latón”.

Cuando los controles de ingeniería y una buena ventilación no están disponibles, puede ser necesario un suministro de aire, una presión positiva o un respirador SCBA. Si los controles de ingeniería y una buena ventilación están disponibles, se debe utilizar como mínimo un respirador de presión negativa de media máscara con filtros OV/P-100. OV es sinónimo de vapores orgánicos, la P significa resistente al aceite y el 100 indica que es 99,97 por ciento eficaz contra partículas sólidas o líquidas, incluyendo las partículas a base de aceite (Figura 9.4).

Figura 9.4 Vapores y Polvos

Estos son los filtros de clase HEPA aprobados para la protección contra el polvo, vapores y nieblas que tienen un promedio de tiempo ponderado de menos de 0,05 miligramos por metro cúbico o 2 millones de partículas por pie cúbico. Estos filtros generalmente están codifica-dos por el color magenta y gris, con una etiqueta negra del Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de los EE.UU. Los filtros cuyos elementos se encuentran en-capsulados dentro de un contenedor de plástico o metal, ofrecen más protección contra las llamas y las chispas, generadas por los procesos de metalizado, que los filtros de bajo perfil con exteriores de tela o papel. Si los filtros de bajo perfil son utilizados, se debe instalar un escudo contra chispas sobre el elemento.



El equipo de metalizado generalmente opera a altas presiones de aire. Algunas prácticas co-munes de seguridad para los operadores son las siguientes:

• Usar mangueras calificadas para alta presión

• Nunca limpie el polvo del equipo de atomización ni los cubículos con aire comprimido

• No usar aire comprimido para limpiar la ropa

• No suministre aire comprimido de la planta a un aparato de respiración

• Reduzca el aire comprimido a menos de 2 kg/cm2 (30 psi) para la limpieza, use sólo con un protector facial y su equipo de protección personal (véase 29 CFR 1910.242)

Los procesos de termorociado usan diferentes gases industriales, incluyendo el acetileno, argón, propileno, helio, hidrógeno, querosén y oxígeno (véase la Subparte H – Materiales Peligrosos de la Parte 1910 de los estándares OSHA). Las fugas de gas deben ser prevenidas y los suministros de oxígeno y gas combustible deben estar aislados cuando no estén en uso.

Los gases industriales están bajo presión; un operador no debería hacer trabajos en un siste-ma presurizado. Si el operador encuentra una fuga, se debe cerrar la válvula del tanque, pur-gar el sistema venteando a un lugar seguro y entonces reparar la fuga. Se deben utilizar he-rramientas a prueba de chispas y equipo a prueba de explosión y todo el equipo debe ponerse a tierra y con una ventilación adecuada.

También es importante que los operadores lean las MSDS aplicables antes de usar gases o materiales y presurizar y verificar en busca de fugas en las reparaciones hechas a una línea de gas antes de operar el equipo. 9.3 Seguridad Durante la Atomización Electrostática Los sistemas electrostáticos de aplicación de pintura operan con voltajes altos (30 a 150 kV). Por lo tanto, la seguridad de los trabajadores es una preocupación importante. Todos los ar-tículos en el área de trabajo deben estar conectados a tierra, incluidos los operadores, la cabi-na de pintura, el equipo de aplicación (a menos que se apliquen recubrimientos conductores), y los sistemas transportadores de las piezas. Aquellos elementos sin conexión a tierra deben ser retirados del área de trabajo. Los trabajadores nunca deben usar zapatos con suela de goma (hule) o corcho (existen dispositivos especiales para conectar a tierra el calzado). El contacto adecuado con la piel es necesario cuando se utilizan pistolas de mano. Los pintores deben sujetar la pistola con las manos sin guantes o usar guantes apropiados con los dedos y palmas de las manos cortadas.

La descarga estática es un problema grave cuando se trabaja en el entorno de la cabina de pintura. La mayoría de los operadores tienden a enfocarse en objetos metálicos como una amenaza, pasando por alto otros materiales conductores de la zona, como los plásticos que pueden estar cargados estáticamente durante la preparación de la superficie.



Un estudio reciente llevado a cabo por el gobierno de Queensland (Australia) del Departa-mento de Empleo y Relaciones Laborales, indicó que la electrocución y las quemaduras son los riesgos principales para la salud asociados con el uso de la electricidad y la atomización de pintura.

Todo esfuerzo debe realizarse para evitar una descarga estática en el proceso antes, durante y después de la aplicación electrostática. Se recomiendan medidas preventivas, incluyendo separar artículos de metal del cuerpo (por ejemplo, relojes), el uso de calzado antiestático o conductivo para detener la acumulación de cargas electrostáticas, la eliminación de pintura y solvente de limpieza de la zona de aplicación y asegurar que el sistema de atomización elec-trostática es operado solamente por personal capacitado. Una cabina de pintura con buena ventilación juega un papel importante en el proceso de una aplicación segura. 9.4 Seguridad Durante el Galvanizado en Caliente Las plantas de galvanizado son similares a los talleres de fabricación y tienen sus propios desafíos de seguridad. No sólo el inspector tiene que tener en cuenta los artículos calientes, el zinc fundido y los ácidos (generalmente leves) presentes, sino también tiene que estar consciente de las grúas de puente, los izamientos, etc., involucrados en las operaciones.

Las quemaduras al tocar piezas galvanizadas antes de que se hayan enfriado, y dedos rotos de las manos y los pies son las lesiones más comunes. Las quemaduras químicas son menos comunes y pueden prevenirse con el uso de protección ocular y ropa protectora, como overo-les (buzos, mamelucos) de manga larga.

Las quemaduras por salpicaduras de zinc fundido suelen ocurrir, pero al estar consciente de su entorno puede evitar estos problemas. Esto es causado usualmente por una preparación inadecuada de la pieza a ser galvanizada. Por ejemplo, la falta de ventilación apropiada de piezas tubulares, para permitir el escape de la humedad atrapada, puede causar una explosión cuando estas se sumergen en el zinc fundido. Se recomienda que el inspector tenga un buen conocimiento del proceso y que esté concientizado de las situaciones a su alrededor antes de caminar solo dentro de las instalaciones.

Tanto el ácido sulfúrico y como el clorhídrico son de uso común para el decapado del acero que va a ser galvanizado, y el inspector debe hacer su deber el familiarizarse con los riesgos a la salud asociados a estos químicos (Figura 9.6).



Figura 9.5 Viga de Acero Saliendo del Baño

Figura 9.6 Tanque de Decapado Ácido

9.5 Recubrimientos de Poliéster La mayoría de las resinas de poliéster contienen estireno. El estireno es un solvente y puede ser dañino si se inhala. Informes han asociado la exposición repetida y prolongada a los sol-ventes con daños permanentes al cerebro y al sistema nervioso. La exposición prolongada al estireno en concentraciones superiores a los límites recomendados puede causar depresión del sistema nervioso central ocasionando mareos, dolores de cabeza o náuseas y, si la sobre-exposición continúa de manera indefinida, la pérdida de la conciencia, daño hepático y renal.



Figura 9.7 Aplicador Usando el EPP adecuado

El estireno también puede causar irritación en los ojos, piel de las vías respiratorias. El ins-pector y los que trabajan con este material deben evitar el contacto con ojos, piel y ropa. Todo el EPP recomendado, especialmente guantes de goma, gafas y ropa protectora, deben ser utilizados durante su uso para evitar accidentes (Figura 9.7).

Estos plásticos avanzados se utilizan como materiales para recubrir internamente tanques de almacenamiento y los inspectores y contratistas por igual entrarán en contacto directo con él en algún momento. No se debe respirar o ingerir el vapor, la niebla y el polvo causado por la aplicación, el lijado, esmerilado y cortado de productos de poliéster. Todos los involucrados deben llevar un respirador adecuado, aprobado por NIOSH / MSHA (u otro organismo que aplique en el respectivo país), bien ajustado, durante la aplicación y utilizarlos hasta que los vapores, nieblas y polvos se hayan agotado, a menos que el monitoreo del aire indique que dichos elementos se encuentran por debajo de los límites de exposición permitidos.

La Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer (IARC) ha reclasificado al esti-reno como del Grupo 2B “posiblemente cancerígeno a los seres humanos”. Esta nueva clasi-ficación no se basa en los datos de salud recientes relacionados con los seres humanos o ani-males, sino en un cambio en el sistema de clasificación de la IARC. El Centro de Investiga-ción e Información del Estireno no está de acuerdo con la reclasificación y ha publicado la siguiente declaración: “Los estudios de seguimiento publicados recientemente sobre 50.000 trabajadores expuestos a altos niveles ocupacionales de estireno durante un período de 45 años no mostraron ninguna relación entre el estireno y el cáncer, ningún aumento del cáncer entre los trabajadores de estireno (en comparación con el promedio entre todos los trabajado-res), ni un aumento en la mortalidad relacionada con el estireno.”



El estireno es también clasificado por la OSHA y el Departamento de Transporte de los EE.UU. como un líquido inflamable. Los productos inflamables de poliéster deben mante-nerse alejados del calor, las chispas y las llamas. Equipo de iluminación y otros sistemas eléctricos en el lugar de trabajo deben ser a prueba de vapor y estar protegido de roturas.

Los vapores de estireno pueden causar un incendio repentino. Los vapores de estireno son más pesados que el aire y pueden concentrarse en los niveles más bajos de moldes y del área de trabajo. La dilución general del aire limpio o una ventilación por extracción local deberá ser suministrada, en volumen y patrón, para mantener los vapores muy por debajo del límite inferior de exposición y todos los contaminantes (vapores, nieblas y polvos) por debajo de los límites actuales de exposición permisibles durante la mezcla, aplicación y el curado y las zonas de reparación. 9.5.1 Isocianatos

Durante su carrera, un inspector de recubrimientos puede entrar en contacto con isocianatos. Estos son compuestos que contienen el grupo isocianato (-NCO). Estos reaccionan con com-puestos que contienen grupos de alcoholes (hidroxilos) para producir polímeros de poliure-tano, que son componentes de las espumas, elastómeros termoplásticos, fibras spandex y recubrimientos. Los isocianatos son las materias primas que componen todos los productos de poliuretano. Algunas actividades que pueden involucrar la exposición a los isocianatos incluyen el pintado, aplicación de espumas, aislantes y adhesivos.

Los efectos de la exposición a los isocianatos incluyen la irritación de la piel y las membra-nas mucosas, opresión en el pecho y dificultad para respirar. Estos isocianatos incluyen compuestos clasificados como potenciales cancerígenos humanos y se sabe que causan cán-cer en animales. Los principales efectos de las exposiciones peligrosas son el asma ocupa-cional y otros problemas pulmonares, así como la irritación de los ojos, la nariz, la garganta y la piel.

Por eso es importante que se evite el respirar el vapor de cualquier isocianato y que se obser-ven en todo momento los límites de control y del valor umbral límite (TLV). Los vapores de isocianato también causan molestias en los ojos. Las salpicaduras de isocianato líquido en los ojos causarán irritaciones, de leves a graves, que deben tratarse inmediatamente como lo exige la MSDS. El personal que manipula isocianatos, sobre todo cuando se necesita calen-tar recipientes con el fin de derretir su contenido, debe estar debidamente capacitado. Para su almacenamiento a granel, los isocianatos no deben ser transportados en recipientes abiertos. A pesar de que estos no son particularmente inflamables, se recomienda que el almacena-miento a granel sea en un área bien ventilada y separada del lugar de trabajo.



Guía de Estudio

1. Algunos de los riesgos más comunes asociados con las aplicaciones especializadas son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Las prácticas seguras para los operadores durante el metalizado incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10-1 Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos


Capítulo 10: Instrumentos Avanzados

de Ensayos No Destructivos

Objetivos


• Magnificadores

• Microscopios Ópticos

• Microscopios Estéreos

• Microscopios Digitales

• Medidor de pH

• Medidor de pH de Mesón

• Medidor de pH Manual

• Medidor de Humedad – Indicadores y Pruebas

• Corriente Eddy – Medidores de EPS

• Métodos Avanzados de Recolección de Data

• Medidores de Espesor por Ultrasonido

Términos Claves

• Magnificadores

• Microscopios Ópticos

• Microscopios Estéreos

• Microscopios Digitales

• Medidor de Humedad

• Medidores de Espesor por Ultrasonido Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos 10-2


10.1 Introducción En el Nivel 1 de este programa se explicaron ampliamente algunos de los instrumentos bási-cos de ensayos usados en la inspección de recubrimientos. En este capítulo vamos a introdu-cir y demonstrar el uso de equipos más avanzados para pruebas no destructivas.

Los instrumentos de ensayo e inspección a ser discutidos incluyen:

• Magnificadores

– Microscopios Ópticos

– Microscopios Estéreos

– Microscopios Digitales

• Medidores de pH

• Indicadores de Humedad /Ensayos

– Medidores de Humedad

– Otros Ensayos de Humedad para Concreto (Hormigón)

• Medidor de EPS por Corriente Eddy

10.2 Magnificadores A veces, una inspección más de cerca a la superficie puede ser necesaria para determinar la condición exacta del perfil de los materiales, limpieza, etc. En ocasiones, un magnificador puede ser de utilidad para usted como inspector de recubrimientos. Estos dispositivos pue-den ser utilizados para examinar la superficie a fin de observar el perfil, posible contamina-ción, ampollas, óxido, calamina, puntos de alfiler y otros defectos de la preparación de la superficie o del recubrimiento. Recuerde que los magnificadores no deben ser utilizados para evaluar la limpieza de la superficie, según las normas conjuntas NACE/SSPC.

Hay una variedad de pequeñas magnificadores (lupas) disponibles. Algunos se doblan y son fáciles de llevar; mientras que otros tienen lentes de aumento iluminados que los hacen idea-les para su inspección en zonas oscuras o sombreadas. Estas herramientas pueden ser muy útiles para el inspector (Figura 10.1).

Figura 10.1 Elcometer 137 Lupa Iluminada



10.3 Microscopio Óptico El microscopio óptico utiliza la luz visible y un sistema de lentes para ampliar las imágenes de pequeñas muestras. Los microscopios ópticos son los más antiguos y más simples de los microscopios. Existen dos configuraciones básicas del microscopio óptico convencional en uso hoy en día – el microscopio simple, con una lupa, y el microscopio compuesto, con va-rios lentes. Hay muchas variantes disponibles del microscopio óptico; estas van desde ver-siones económicas, simples y compactas, hasta versiones compuestas y de mayor costo.

Existen varios microscopios portátiles disponibles para uso durante las inspecciones en cam-po. Los siguientes son algunos ejemplos del tipo de microscopio que usted tiene mayor pro-babilidad de encontrar como inspector. La mayoría de estas unidades tienen algún tipo de luz que funciona con batería y el alcance en la ampliación va de 20X a 300X (Figura 10.2).

Figura 10.2 Microscopio Portátil para Superficies

Algunos están disponibles con escalas que se gradúan en pulgadas o en milímetros, lo que es ideal para la inspección de la superficie y la determinación del ancho de una fisura o grieta. Esta precisión es especialmente importante para evaluar la superficie con una medida especí-fica.



10.3.1 Uso Adecuado

Siempre consulte el manual de instrucciones del fabricante y modelo específico de su mi-croscopio para instrucciones detalladas de operación. Estos microscopios son muy fáciles de usar. Sólo tiene que mantener el instrumento sobre la superficie a inspeccionar y ver a través del ocular. Utilice la luz incorporada al instrumento para iluminar la superficie. Si el equipo no viene con luz incorporada, puede utilizar una buena linterna de mano. 10.3.2 Calibración

El microscopio no requiere calibración alguna en campo, ya que el enfoque puede ser ajusta-do para una visión más clara. También se puede optar por un instrumento con un aumento mayor o menor, según sea necesario. La precisión de la escala puede ser verificada mediante la medición de una longitud conocida con la escala reticulada del microscopio. 10.3.3 Parámetros de Operación

Consulte el manual de instrucciones del fabricante y modelo de su microscopio digital para obtener información específica sobre los parámetros de funcionamiento/límites del instru-mento. En general, los parámetros se refieren a los límites de la magnificación.

La exactitud y la precisión varían de un fabricante a otro, así como del modelo individual. Como se mencionó anteriormente, algunos microscopios están disponibles con escalas gra-duadas en pulgadas o en milímetros.

Algunos errores comunes con un microscopio pueden incluir que usted no esté utilizando un aumento adecuado, o no esté utilizando la iluminación adecuada para una buena inspección. En general, cuando se utiliza un microscopio, mientras la potencia utilizada sea más baja, más fácil será de enfocar, lo que le permite obtener una mejor calidad de imagen. Las poten-cias más altas hacen que sea difícil enfocar y el rango de visión es limitado. 10.4 Microscopio Estéreo El microscopio estéreo utiliza dos caminos ópticos separados con dos oculares y dos objeti-vos para proporcionar ángulos de visión ligeramente diferentes para los ojos izquierdo y de-recho. Esta perspectiva de visión produce una visualización tridimensional, agregando “pro-fundidad de campo” a la muestra examinada. El microscopio estereoscópico no debe ser confundido con un microscopio equipado con oculares dobles o binoculares. El uso de un microscopio compuesto permite que ambos ojos vean la misma imagen y los oculares separados proporcionan una mayor comodidad de vi-sión. La imagen, sin embargo, no es diferente a la obtenida con un microscopio monocular (Figura 10.3).



Figura 10.3 Microscopio Estéreo con Zoom

Los microscopios estéreo se encuentran principalmente en los entornos de laboratorio. Estos están disponibles con aumentos de hasta 600X. Los microscopios estéreo tienden a funcionar mejor a bajas potencias, porque en las potencias superiores la profundidad de campo se limita severamente. La mayoría los trabajos que involucran un microscopio estereoscópico se lle-varán a cabo a menos de 100X. 10.4.1 Uso Adecuado

Como se señaló anteriormente, como estos instrumentos se utilizan principalmente en un entorno de laboratorio, usted necesita estar seguro de que el microscopio se instala sobre una superficie plana y firme, y en una altura de trabajo confortable. Algunos equipos pueden re-querir el uso de una toma de corriente para su correcto funcionamiento. Coloque el objeto a ser examinado en la posición deseada en el microscopio. Si es necesario, activar la alimenta-ción de luz. Ver a través de los oculares. Usted puede ajustar el enfoque y la posición del sujeto a través de las piezas de los ojos con el uso de varios mandos en el instrumento. Para obtener instrucciones detalladas de operación, consulte el manual de instrucciones del fabri-cante y modelo específico de su microscopio.

10.4.2 Calibración

Para la verificación y certificación, contacte al fabricante o distribuidor del equipo. Puede haber ajustes periódicos de posición de la lente u otros servicios requeridos. Los ajustes normales (enfoque) se llevan a cabo por el operador durante el uso. 10.4.3 Parámetros de Operación

Para obtener información específica sobre los parámetros de funcionamiento/límites de su instrumento, consulte el manual de instrucciones del fabricante y el modelo de su microsco-pio. La calidad varía de un fabricante a otro y entre los diferentes modelos. Como se men-cionó anteriormente, algunos microscopios están disponibles con escalas graduadas en milí-metros y pulgadas.



Algunos errores comunes con un microscopio pueden incluir que usted no esté utilizando un aumento adecuado, o no esté utilizando la iluminación adecuada para una buena inspección. De nuevo hay que señalar que cuando se utiliza un microscopio, mientras la potencia utiliza-da sea más baja, más fácil será de enfocar, lo que le permite obtener una mejor calidad de imagen. Las potencias más altas hacen que sea difícil enfocar y el rango de visión es limita-do.

10.5 Microscopio Digital Un microscopio digital utiliza la óptica y un dispositivo de carga acoplada (CCD) para la salida de una imagen digital a un monitor. Un microscopio digital difiere de un microscopio óptico en el que la muestra no se observa directamente a través de un ocular. Como la óptica de la imagen es proyectada directamente en la cámara CCD, todo el sistema está diseñado para una imagen en un monitor. La óptica del ojo humano es omitida. El nivel de amplia-ción es la principal diferencia entre un microscopio óptico y un microscopio digital (Figura 10.4 y 10.5).

Los microscopios digitales generalmente tienen un zoom óptico y un zoom digital. La cali-dad de la imagen de un zoom óptico será superior a la digital, ya que se está aumentando el objeto real. La magnificación de un microscopio digital se determina por cuántas veces más grande se reproduce la muestra en el monitor; por lo tanto, la ampliación puede depender del tamaño del monitor. Para crear una imagen más grande, el microscopio digital interpola los píxeles y las llena en base a cálculos. Cuanto mayor sea el aumento, menor será la calidad de la imagen.

Figura 10.4 Microscopio Digital Manual ProScope HR (con accesorios)



Figura 10.5 Microscopio Digital Manual MiScope®

Figura 10.6 EXTECH MC108

Algunos microscopios, como el EXTECH MC108 (Figura 10.6), tienen una cámara digital que les permite ver imágenes en la pantalla, así como la posibilidad de guardar las imágenes para su uso posterior e incluir en los informes escritos. Adicionalmente, este tipo de micros-copio magnifica de 7X a 108X.

10.5.1 Uso Adecuado

Como siempre, es su responsabilidad conocer y comprender el uso correcto de todos los ins-trumentos. Siempre debe consultar el manual de instrucciones del fabricante y el modelo específico de su microscopio digital para obtener instrucciones detalladas. En esta sección, vamos a discutir el Microscopio Digital Manual ProScope HR fabricado por Boldelin Tech-nologies.

Para que el ProScope HR funcione correctamente, primero debe instalar el software del equi-po en su computadora (ordenador). Una vez instalado, el microscopio puede ser conectado al ordenador mediante el uso de un cable USB. El microscopio está listo para su uso.

Hay tres opciones para capturar imagines:

1. Imagen fija – Esta opción se encuentra en la parte superior izquierda de la ventana principal. Utilice este ajuste cuando desee tomar imágenes fijas, no de vídeo. Puede capturar imágenes en tres resoluciones. Haga clic en la barra pa-ra activar.



2. Video – Esta opción se encuentra en la parte superior del centro de la ventana principal. Utilice este ajuste cuando desee grabar un video. Puede grabar vi-deo en tres resoluciones. Haga clic en la barra para activar.

3. Lapso de Tiempo – Esta opción se encuentra en la parte superior derecha de la ventana principal. Utilice este ajuste cuando desee grabar en un lapso de tiem-po. Puede grabar en tres resoluciones y en varios intervalos. Haga clic en la barra para activar.

10.5.2 Calibración

Su microscopio digital no se puede calibrar. La magnificación puede incrementarse con el uso de lentes intercambiables. La verificación de los sistemas de medición en el microscopio se puede lograr mediante la medición con el equipo de un estándar conocido.

10.5.3 Parámetros de Operación

Para obtener información específica sobre los parámetros de funcionamiento/límites de su instrumento, consulte el manual de instrucciones del fabricante y el modelo de su microsco-pio digital.

Errores comunes que pueden ocurrir y que pueden afectar la funcionalidad de su microscopio podrían deberse a una instalación incorrecta del software del microscopio o la conexión USB a la computadora (ordenador). Si las imágenes no son claras, es posible que necesite cambiar el lente o ajustar el enfoque.

10.6 Medidor de pH Como se estableció en el Nivel 1, el nivel de pH es una indicación de qué tan ácida o qué tan alcalina es una solución acuosa, siendo un pH de 7,0 neutro. El rango de pH de 0,0 a 7,0 es ácido y el rango de 7,0 a 14,0 es alcalino. Como usted ya está familiarizado con las Cintas Indicadoras de pH, en esta sección se examinarán los instrumentos más avanzados que se utilizan para medir el nivel de pH.

10.7 Medidor de pH de Mesón

10.7.1 Uso Adecuado

Es su responsabilidad conocer y comprender el uso correcto de su medidor de pH. Siempre debe consultar el manual de instrucciones del fabricante y modelo específico de su medidor de pH para obtener instrucciones detalladas; sin embargo, hay algunas operaciones básicas que vamos a discutir que serán comunes a los distintos instrumentos (Figura 10.7).



El sensor del medidor de pH se coloca en la solución acuosa a ser evaluada. El sensor con-tiene dos celdas que producen un voltaje eléctrico en la solución. El circuito del medidor convierte este voltaje en una lectura de pH.

Figura 10.7 Medidor de pH/Conductividad de Benchtop

Un medidor de pH podría usarse en lugar del papel pH descrito en el Nivel 1 del CIP, para probar la acidez o alcalinidad del agua que proviene de la superficie a ser recubierta, o del agua usada para evaluar los abrasivos en busca de contaminación.

Muchos de los medidores de pH disponibles en la actualidad son multi-funcionales y también pueden medir propiedades tales como la conductividad, TDS (sólidos totales disueltos) y temperatura.

Es importante recordar que los instrumentos deben cumplir con todos los estándares NIST para calidad y uso y estar en conformidad con la norma ANSI/NCSL Z540-6 (Estándares Nacionales de Calibración).

10.7.2 Calibración

Verificaciones periódicas de calibración durante la vida útil del medidor son un requisito de los procedimientos de gestión de calidad (ISO 9000 y otras normas similares). Para la verifi-cación y certificación, contacte al fabricante o distribuidor del medidor. Un medidor de pH se calibra con una solución buffer estándar, de una concentración conocida a una temperatura específica. La selección de los estándares buffer, NIST o USA, debe realizarse antes de la calibración. Vea el cuadro de abajo.



Temperatura (°C)

Buffer USA Buffer NIST pH

1.68 pH

4.01 pH

7.00 pH

10.01 pH

12.45 pH

1.68 pH

4.01 pH

6.86 pH

9.18 pH

12.45 0 1.67 4.01 7.12 10.32 13.43 1.67 4.01 6.98 9.47 13.43 5 1.67 4.01 7.09 10.25 13.21 1.67 4.01 6.95 9.38 13.21 10 1.67 4.00 7.06 10.18 13.00 1.67 4.00 6.92 9.32 13.00 15 1.67 4.00 7.04 10.12 12.81 1.67 4.00 6.90 9.27 12.81 20 1.68 4.00 7.02 10.06 12.63 1.68 4.00 6.88 9.22 12.63 25 1.68 4.01 7.00 10.01 12.45 1.68 4.01 6.86 9.18 12.45 30 1.69 4.01 6.99 9.97 12.29 1.69 4.01 6.85 9.14 12.29 35 1.69 4.02 6.98 9.93 12.13 1.69 4.02 6.84 9.10 12.13 40 1.70 4.03 6.97 9.89 11.99 1.70 4.03 6.84 9.07 11.99 45 1.70 4.04 6.97 9.86 11.84 1.70 4.04 6.83 9.04 11.84 50 1.71 4.06 6.97 9.83 11.70 1.71 4.06 6.83 9.01 11.70 55 4.08 6.97 9.81 4.08 6.83 8.99 60 4.10 6.98 9.79 4.10 6.84 8.96 70 4.12 6.99 9.76 4.12 6.85 8.92 80 4.16 7.00 9.74 4.16 6.86 8.89 90 4.20 7.02 9.73 4.20 6.88 8.85

Tabla 1: Cuadro de Buffer Estándar de EUA y NIST


Consulte el manual de instrucciones del fabricante y modelo del medidor de pH para obtener información específica sobre los parámetros de funcionamiento/límites de su instrumento.

La precisión y la calidad del medidor de pH varían de un fabricante a otro y entre los diferen-tes modelos. La mayoría de las guías de los fabricantes citan el grado de exactitud y preci-sión (resolución) del instrumento específico. Un ejemplo de los parámetros de operación suministrados por un fabricante se indica a continuación.



Rango

pH -2.00 a 16.00 pH Conductividad 0.0 a 19.99, 0 a 199.9, 0 a 1999 µS; 0 a 19.99, 0 a 199.9 mS

TDS 0.00 a 9.99, 10.0 a 99.9, 100 a 999 ppm; 1.00 a 9.99, 10.0 a 99.9, 100 a 200 ppt

Temperatura 32 a 212°F (0 a 100°C)

Resolución

pH 0.01 pH Conductividad 0.01, 0.1, 1 µS; 0.01, 0.1 mS TDS 0.01, 0.1, 1 ppm; 0.01, 0.1, 1 ppt Temperatura 0.1°F ó °C

Precisión

pH ±0.01 pH Conductividad ±1% escala completa TDS ±1% escala completa Temperatura ±0.5°F ó °C

Calibración

pH hasta 5 puntos (pH 1.68, 4.01, 7.00, 10.01 y 12.45) Conductividad hasta 5 puntos (un punto por rango) TDS hasta 5 puntos (un punto por rango) Temperatura desplazamiento en incrementos de 0.1°

Temperatura de compensación Automático o manual Coeficiente de Temp. de Conductividad Ajustable de 0.0 a 10% por °C Conductividad celda constante Fijo a k = 1.0 cm-1 Conductividad-a- valores de calibración de TDS Ajustable de 0.4 a 1.0

Display LCD Dual muestra medida más Temp.

Potencia 110 VAC Dimensiones 9"W x 2 3/8"H x 7"D Temperatura de Operación 32 a 122°F (0 a 50°C)

Table 2: Tabla de Especificaciones para el Oakton PC150

Usted debe cuestionar las lecturas en cualquier momento valores altos y bajos se encuentren fuera de los parámetros conocidos.

Algunos errores comunes pueden incluir:

• Lectura incorrecta debido al uso de un buffer incorrecto para la calibración

• Lecturas incorrectas causadas por una sonda dañada

10.8 Medidores de pH Manuales

10.8.1 Uso Adecuado

Al igual que con todos los instrumentos, es su responsabilidad conocer y comprender el uso correcto de su medidor de pH. Siempre debe consultar el manual de instrucciones del fabri-cante y modelo específico de su medidor de pH para obtener instrucciones detalladas. Los



medidores de pH manuales funcionan con los mismos principios del medidor de mesón (Fi-gura 10.8). Son rápidos, fáciles y convenientes de usar, ya que permiten tomar lecturas en campo.

Dependiendo de sus necesidades y/o limitaciones de costo, hay medidores disponibles con una variedad de capacidades. Algunos instrumentos sólo toman lecturas individuales y pue-den almacenar un número de lecturas que se puede utilizar para crear informes complejos a través de un software para su computadora (ordenador).

Figure 10.8 Medidor de pH Manual

MedidordepHOakton®11pH/mV/Temperatura

Usted debe saber que los instrumentos deben cumplir con todos los estándares NIST para la calidad y uso y estar en conformidad con la norma ANSI/NCSL Z540-6 (Normas Nacionales de Calibración).

10.8.2 Calibración

Las verificaciones de calibración periódicas a lo largo de la vida útil del medidor son un re-quisito de los procedimientos de gestión de calidad (ISO 9000 y otras normas similares). Para la verificación y certificación, contacte al fabricante o distribuidor del medidor. Un medidor de pH se calibra con una solución buffer estándar de una concentración conocida a una temperatura específica. La selección de los buffer estándar, NIST o EUA, debe realizar-se antes de la calibración.




Consulte el manual de instrucciones para el fabricante y modelo específico del medidor de pH para obtener información detallada sobre los parámetros de funcionamiento/límites de su instrumento.

La precisión y la calidad del medidor de pH varían de un fabricante a otro y entre los diferen-tes modelos. La mayoría de las guías de los fabricantes citan el grado de exactitud y preci-sión (resolución) del instrumento específico.


• Lectura incorrecta debido al uso de un buffer incorrecto para la calibración

• Lecturas incorrectas causadas por una sonda dañada

10.9 Detección de Humedad – Indicadores y Pruebas La humedad es una de las posibles causas de fallas de los recubrimientos. No es suficiente simplemente asegurar que la superficie está seca, ya que la parte superior del sustrato es a menudo el punto más seco producto de la evaporación.

Muchos de los sustratos utilizados en la industria hoy en día están recubiertos, son porosos y pueden absorber humedad. Es necesario medir el contenido de humedad en la superficie para reducir la posibilidad de fracaso del recubrimiento posteriormente.

Hay una serie de pruebas e instrumentos disponibles para detectar y/o medir el contenido de humedad en el sustrato. Algunos de estos serán discutidos en las secciones siguientes.

10.9.1 Indicadores de Humedad para Madera, “Plaster”1 y Concreto (Hormigón)

Un medidor de humedad puede ser utilizado para determinar rápidamente el nivel de hume-dad en concreto, fibra de vidrio o madera hasta una profundidad de 12,5 cm (5”), dependien-do del fabricante y modelo del equipo.

Un medidor de humedad es un instrumento electrónico, operado por baterías y no destructi-vo, empleado para determinar los niveles de humedad en “plaster” y paredes de yeso, así como en ladrillos, concreto y en aislamientos para paredes y techos, a través de lecturas cua-litativas comparativas. También se puede utilizar en madera, leyendo el contenido de hume-dad directamente como un porcentaje del peso en seco. 1 El término “plaster” se refiere a la mezcla de arena lavada, cemento, a veces cal y otros componentes, que se utiliza para emparejar y alisar una superficie de concreto (hormigón), mejorando la calidad del acabado final en muchas obras civiles. Este término se conoce de diferentes formas en varios países de Latinoamérica, por ejemplo: Ven.: friso; Col. y Chi.: stucco; Méx.: repellado o aplanado con yeso; Arg.: revoque fino; Per.: tarra-jeo; Ecu.: enlucido.



Algunos indicadores son manuales, con electrodos incluidos que se utilizan principalmente para medir el contenido de humedad en la madera, productos de madera y materiales de cons-trucción, tales como techos, aislamientos, “plaster” y ladrillos (Figura 10.9). Un ejemplo es el siguiente.

Figura 10.9 Medidor de Humedad c/electrodos

Los electrodos en un extremo del instrumento se presionan en el material a medir. Estos ins-trumentos utilizan el método de medición por conductividad.

Hay otros equipos que no son invasivos para la medición no destructiva del contenido de humedad. No utilizan electrodos y no dañan el sustrato (Figura 10.10). Estos instrumentos se utilizan para medir el grado de humedad en el concreto, fibra de vidrio o madera.

Figura 10.10 Medidor de Humedad s/electrodos

Estos indicadores son muy sencillos de usar. Sólo tiene que encenderlo, presionar el instru-mento contra la superficie y tomar la lectura. Hay equipos disponibles que están específica-mente calibrados y listos para usarse sobre concreto (hormigón). Los instrumentos están disponibles con pantalla analógica y digital.



10.9.2 Uso Adecuado

Debido a la variedad de opciones disponibles, siempre debe consultar el manual de instruc-ciones del fabricante y del modelo específico de su medidor de pH para obtener instrucciones detalladas.

Según el modelo, pueden haber diferentes ajustes para el concreto (hormigón), madera u otros sustratos. Asegúrese de que el instrumento se coloca en el ajuste adecuado según el sustrato a evaluar.

Cuando realice pruebas sobre concreto, “plaster” o ladrillo, las lecturas se toman con la esca-la de referencia el “plaster-concrete”. Las lecturas en el extremo inferior de la escala indican una condición más “seca”, que progresivamente se hace más “húmeda” a medida que las lecturas van hacia el extremo superior de la escala.

Se sugiere que las pruebas se realicen con muestras de materiales “secos” y aceptables. Adi-cionalmente, se sugiere utilizar estas lecturas como estándares o puntos de referencia, contra el cual se compararán las mediciones subsiguientes.

Al utilizar medidores que funcionan en el principio de conductividad eléctrica, el usuario debe establecer que ninguna lectura (o sólo las muy bajas) se obtienen de muestras “secas”. Un material que, incluso cuando está seco, causa que la unidad de lecturas altas, es en sí con-ductor y hace que el instrumento sea ineficaz. 10.9.3 Calibración

Las verificaciones de calibración periódicas a lo largo de la vida útil del medidor son un re-quisito de los procedimientos de gestión de calidad (ISO 9000 y otras normas similares). El medidor de humedad normalmente ya estará calibrado por el fabricante. Futuras calibracio-nes y certificaciones pueden ser realizadas por laboratorios independientes. Por lo general, será necesario algún método de verificación en campo. Para estas verificaciones y certifica-ciones, contacte al fabricante o distribuidor del equipo.


Consulte el manual de instrucciones del fabricante y modelo del medidor de humedad para obtener información específica sobre los parámetros de funcionamiento/límites de su instru-mento.

La precisión y la calidad del medidor de humedad variarán según el fabricante y el modelo. La mayoría de las guías de los fabricantes citan el grado de exactitud y precisión (resolución) del instrumento específico. Un ejemplo de los parámetros de operación suministrados por un fabricante se indica a continuación.



Rango – Madera 1 14% - 30% (% Contenido de Humedad)

Rango – Madera 2 15% - 30% (% Contenido de Humedad)

Rango – Plaster 8% - 20% (% Contenido de Humedad)

Rango – Concreto 5% - 14% (% Contenido de Humedad)

Rango – Referencia Linear 0 – 10

Dimensiones de Instrumento 43 x 91 x 146 mm

Resolución 1% (escala No Linear)

Precisión (Usado normas de resistencia eléctrica) ±2% de la lectura

Pantalla Escala Analógica con Código de Color

Potencia Batería – 9V MN1604 PP3

Dimensiones de Estuche 60 x 155 x 165 mm

Peso del Instrumento 230 g (0,5 lb.)

Tabla 3: Muestra de Especificación para el Medidor de Humedad Superficial

Elcometer 118

Usted debe cuestionar las lecturas si realiza una prueba en una muestra que sabe que debe estar seca y obtiene un valor de alta humedad. 10.10 Medidor de Corriente Eddy Los instrumentos basados en el principio de corriente eddy se utilizan para medir el EPS de las películas no conductoras aplicadas a sustratos conductores, tales como aluminio, cobre, latón y acero inoxidable. El instrumento puede verse exactamente igual al medidor electro-magnético, pero induce una corriente eddy en el sustrato por medio de una corriente alterna de alta frecuencia que alimenta la sonda. La mayoría de los fabricantes se refieren a los mo-delos de los medidores de EPS de corriente eddy como medidores “N” (de “no ferroso”) (Fi-gura 10.11).

Algunos instrumentos son capaces de funcionar tanto por inducción electromagnética y por corriente eddy. La técnica utilizada por muchos fabricantes para medir recubrimientos no conductores sobre sustratos ferrosos (F), utilizando los principios de corriente eddy (N), son generalmente identificados como medidores de FN o FNF (ferroso/no ferroso). Estos medi-dores FNF típicamente tienen una sonda única (ya sea separada o integrada al equipo). Otros instrumentos, sin embargo, utilizan una sonda diferente para cada principio.



Figura 10.11 Medidores de EPS de Corriente Eddy

10.10.1 Uso Adecuado

Hay una gran variedad de equipos electrónicos disponibles; siempre deben seguir las instruc-ciones de los fabricantes para asegurar que pueden tomarse lecturas precisas. A pesar de que los medidores de corriente eddy pueden ser utilizados para tomar lecturas sobre cualquier metal no ferroso, la forma y el tamaño de la sonda, la conductividad y el acabado de la super-ficie metálica son importantes.

Considerando que las sondas electromagnéticas (F) no pueden medir un recubrimiento apli-cado sobre un sustrato no ferroso (N), la técnica de corriente eddy puede dar lecturas falsas en sustratos ferrosos.

Los medidores FNF, tales como el Elcometer 456, cuentan con un reconocimiento del sustra-to automático (a veces llamados sondas dobles). Estos medidores primero buscan un campo magnético y, si no se encuentra, cambian automáticamente al modo de corriente eddy. Estos instrumentos generalmente funcionan bien; sin embargo, algunos metales compuestos pueden tener justo las propiedades magnéticas suficientes para que la sonda del medidor registre que el metal es ferroso, cuando en realidad no lo es.

Si usted está recibiendo lecturas sospechosas en aceros inoxidables de grado Bajo, o en ace-ros inoxidables compuestos o aleaciones de níquel, cambie el medidor al modo “no ferroso” para forzar el medidor a medir mediante corriente eddy. Nota: La linealidad y por lo tanto la precisión, en valores de espesor intermedios (los que están entre los puntos de calibración) se verán afectados por la baja conductividad de algunos sustratos metálicos no ferrosos.

También hay que señalar que si un inspector quiere medir el EPS de un material como un mastique de pigmentación aluminio sobre un sustrato como el cobre, no debería confiar en los resultados obtenidos utilizando instrumentos electromagnéticos o de corriente eddy. Será



mejor que el inspector calcule el EPS a partir del EPH del recubrimiento aplicado, o, alterna-tivamente, que utilice un medidor de inspección de la pintura (PIG) o medidor Tooke.

Los métodos estándar para la aplicación y desempeño de los ensayos de Espesor de Película Seca mediante medidores de corriente eddy están disponibles en la norma ASTM B 244, ASTM D 7091-05 e ISO 2360.

En cada caso, el inspector debe estudiar y cumplir con las instrucciones y recomendaciones específicas del fabricante del instrumento.

10.10.2 Calibración

Las verificaciones de calibración periódicas a lo largo de la vida útil del medidor son un re-quisito de los procedimientos de gestión de calidad (ISO 9000 y otras normas similares). La certificación por laboratorios independientes y algún método de verificación en campo tam-bién serán necesarios. La verificación de la calibración del equipo debe hacerse sobre el sus-trato real o sobre uno similar a la de la superficie que se va a evaluar. La verificación de la calibración, utilizando patrones estándar de espesor con certificados de calibración actuales y con alguna trazabilidad, puede ser realizada por el usuario. Se recomienda que estos patrones estén disponibles en el sitio de trabajo y que se utilicen para la verificación de la calibración y para ajustes de calibración diarios.

El procedimiento para la verificación de la calibración en campo es de la siguiente manera:

• La verificación de la calibración del medidor utilizando una galga plástica, de espesor cono-cido, sobre el sustrato sin recubrimiento es la mejor manera de asegurar que el medidor está configurado para la superficie a medir. Se debe elegir una galga con un valor de espesor lige-ramente superior que la máxima lectura esperada.

• Diferentes instrumentos pueden requerir un espesor mínimo del sustrato. Típicamente, un sustrato debe tener un mínimo de 1,78 mm. (70 mils) de espesor.

• La verificación de la calibración debe hacerse sobre la superficie preparada, sin recubrimiento (con el perfil).

• Los instrumentos con múltiples escalas deben ajustarse a la escala de medición adecuada.

• Los procedimientos de verificación de calibración del medidor varían entre los fabricantes. Verifique y ajuste el equipo de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

• Con el propósito de servir como guía únicamente, la verificación sobre superficies lisas puede realizarse utilizando una galga plástica, de espesor conocido y ligeramente superior que la máxima lectura esperada de EPS. La verificación sobre una superficie rugosa puede requerir un ajuste de calibración de “dos puntos” (o de “superficie rugosa”), donde se requiere utilizar dos galgas – una con un espesor superior al máximo EPS esperado y la segunda con un espe-sor inferior al valor de EPS esperado.

• Para una mayor precisión, la calibración a “dos puntos” debe ser realizada cada vez que se utilice el medidor.



Una vez que la verificación y cualquier ajuste se ha realizado, las medidas deben ser razona-blemente exactas a través de la escala; es decir, en puntos intermedios entre los valores utili-zados para la calibración.

Para lograr resultados precisos, las mediciones podrían tener que repetirse hasta que las me-didas se estabilicen. Los instrumentos más antiguos, en particular, puede requerir una se-cuencia de ajustes de “cero / alto / cero / alto” hasta obtener resultados consistentes.


Es su responsabilidad conocer y comprender el uso adecuado de los medidores de Espesor de Película Seca. Para instrucciones detalladas siempre debe consultar las instrucciones de ope-ración del fabricante y modelo de su equipo; sin embargo, hay operaciones básicas que deben discutirse que serán comunes entre los diferentes instrumentos.

La precisión y la calidad del medidor de EPS variarán de un fabricante a otro y entre los dife-rentes modelos. La mayoría de las guías de los fabricantes citan el grado de exactitud y la precisión (resolución) del instrumento específico. En general, los equipos utilizados podrían tener un rango de medición de hasta 13 mm (500 mils). El medidor más comúnmente utili-zado tiene un rango de 0 a 1.500 μm (1,5 mm ó 60 mils) con una precisión de ± 1,3% ó ± 0,1 mil (± 1,3% ó ± 2,5 μm). Esta declaración de la precisión se aplica al rango de 0 – 1.500 µm; sin embargo, la precisión de su medidor puede verse afectada por muchos factores.

Los siguientes factores pueden afectar la precisión de las lecturas de su medidor de corriente eddy:

• Propiedades magnéticas y conductoras del sustrato. La linealidad y precisión en los valores de espesor intermedios (aquellos entre los puntos de calibración) se verán afectados por la ba-ja conductividad de algunos sustratos metálicos no ferrosos.

• El espesor del sustrato. Dependiendo del instrumento específico, el espesor mínimo requerido del sustrato puede variar. Algunos instrumentos funcionan sobre sustratos tan delgados como unos cuantos mils.

• Bordes. En general, las mediciones pueden no ser exactas cuando se hacen más cerca de 25 mm (1 pulgada) de cualquier borde. Algunos fabricantes tienen sondas especiales que se pueden utilizar si tiene requisitos de medición en zonas que están más cerca de 25 mm (1 pul-gada) de un borde.

• Superficies curvadas. Si se utiliza este tipo de instrumento para medir el EPS sobre una super-ficie curvada, la sonda debe ser sostenida en ángulo recto a la superficie y, si es posible, la ca-libración debe hacerse sobre una superficie con curvatura similar.

• Conductividad de los recubrimientos. La medición de los EPS de recubrimientos conductores, tales como recubrimientos pigmentados de aluminio, muy probablemente tendrá problemas; por lo tanto, usted debe consultar al fabricante para sus recomendaciones.



La repetitividad del instrumento depende del fabricante de cada equipo en particular; por lo tanto, debe revisar las instrucciones. Usted debe cuestionar las lecturas en cualquier momen-to que los valores altos y bajos estén fuera de los parámetros conocidos.

Algunos errores que pueden afectar la precisión de las lecturas con su medidor incluyen:

• No verificar la calibración del medidor antes de su uso

• Pasar la sonda demasiado rápido

• Residuos en el extremo de la sonda

• Tocar la sonda a una superficie que está demasiado caliente

• El uso de un medidor dual y no cambiar al modo de “no ferroso”

• Daño en la punta de la sonda, causando el desgaste de la misma

• No tomar lecturas de forma perpendicular a la superficie

10.11 Métodos Avanzados de Recolección de Data Muchos de los instrumentos de prueba electrónicos avanzados tienen la capacidad de alma-cenar datos para su uso futuro. Estos datos almacenados pueden ser transferidos a una computadora (ordenador) y otros dispositivos usando varios métodos.

10.11.1 Conectividad del Equipo

Dependiendo del fabricante y el modelo del instrumento, hay una serie de formas para trans-ferir los datos almacenados.

• USB – Muchos de los dispositivos de recolección de datos pueden conectarse a una compu-tadora mediante un cable de transferencia de datos de alta velocidad (USB). La información puede ser descargada desde el dispositivo a la computadora, y almacenarse para referencias futuras o, en algunos casos, se puede conectar directamente a una impresora.

• IR – Algunos modelos son capaces de imprimir la información de forma inmediata a través de una impresora de infrarrojos (IR) portátil.

• Bluetooth – Algunos equipos tienen función Bluetooth, que permite monitorear y registrar la información de forma remota. La información puede ser descargada y revisada en dispositi-vos móviles tales como los PDA.

10.11.2 Softwares

Algunos fabricantes tienen softwares disponibles para ayudarle en la gestión de los datos que ha recogido y almacenado. El software permite la transferencia rápida y fácil de los datos del instrumento a una computadora o impresora, para que sean fáciles de ver y usar (Figura 10.12).

Algunas de las características que pueden estar disponibles, dependiendo del fabricante del software incluyen la posibilidad de:



• Crear rápidamente informes profesionales

• Exportar reportes a hojas de cálculo, archivos de texto o guardar como PDF o JPEG

• Copiar y pegar los informes en otros documentos

• Combinar los informes a fin de comparar claramente los diferentes lotes

• Enviar por correo electrónico los informes directamente desde el equipo

• Asignar etiquetas de identificación de lote

• Cambiar el nombre de los lotes para identificarlos claramente

• Crear una amplia gama de informes estándar, tales como:

– Mediciones individuales

– Estadísticas

– Histogramas

– Gráficos lineales o de barra

– Logaritmo normal

– Gráficos de torta (circulares)

• Personalizar los informes

• Combinar lotes para comparar las lecturas o vincular diferentes lotes en un archivo de inspec-ción integral

• Localizar rápidamente un archivo o lote específico

Figura 10.12 Imagen de la Pantalla del Software de Manejo de Data Elcometer ElcoMaster™

10.12 Medidores de Espesor por Ultrasonido La técnica de ultrasonido de pulso-eco de estos medidores se usa para medir el espesor de los recubrimientos en sustratos no metálicos (plástico, madera, etc.) sin dañar la pintura.

La sonda del instrumento contiene un transductor de ultrasonido que envía un pulso a través del recubrimiento. El pulso se refleja desde el sustrato hasta el transductor, convirtiéndose en una señal eléctrica de alta frecuencia. La onda del eco es digitalizada y analizada para de-



terminar el espesor del recubrimiento. En algunos casos, las capas individuales en un sistema multi-capa pueden ser medidas.

La tolerancia típica de este dispositivo es de ± 3%. Los métodos estándar para la aplicación y desempeño de esta prueba están disponibles. Estos instrumentos pueden ser utilizados en conformidad con la norma mencionada a continuación:

ASTM D6132. Este método de ensayo cubre el uso de los medidores de espesor de película por ultrasonido para medir de forma precisa y no destructiva el espesor de película seca de los recubrimientos orgánicos aplicados sobre un sustrato de material diferente. Las medicio-nes pueden hacerse en estructuras en campo, sobre productos de fabricación comercial, o en muestras de laboratorio. Estos tipos de medidores pueden medir con precisión el espesor de película seca de recubrimientos orgánicos aplicados sobre concreto (hormigón), madera y sustratos de cartón piedra (tabla roca).

10.12.1 Calibración y Frecuencia

Desde un punto de vista práctico, los valores de la velocidad del sonido no varían mucho entre los recubrimientos utilizados en la industria del concreto; por lo tanto, los medidores de espesor de recubrimiento ultrasónicos generalmente no requieren ajustes diferentes a la con-figuración de calibración de fábrica.

La verificación es un control de la precisión realizada por el usuario, el inspector, utilizando estándares de referencia conocidos. Una verificación exitosa requiere que el medidor mida dentro de la precisión combinada del equipo y sus patrones de calibración.


La vibración viaja a través del recubrimiento hasta que encuentra un material con diferentes propiedades mecánicas – por lo general el sustrato, pero podría ser a una capa de recubri-miento diferente. La vibración, parcialmente reflejada en esta interface, viaja de regreso al transductor. Mientras tanto, una parte de la vibración transmitida continúa viajando más allá de la interface y experimenta otras reflexiones en cualquier interface entre materiales que encuentre.

10.12.3 Exactitud y Precisión

La exactitud de cualquier medición ultrasónica corresponde directamente a la velocidad del sonido del acabado que se está midiendo. Como los instrumentos ultrasónicos miden el tiempo de tránsito de un pulso ultrasónico, deben ser calibrados para la “velocidad del soni-do” en ese material en particular.



10.12.4 Repetitividad

Los medidores ultrasónicos están diseñados para promediar pequeñas irregularidades con el fin de producir un resultado significativo. En las superficies muy rugosas o sustratos donde las lecturas individuales no parecen repetibles, el comparar una serie de resultados promedia-dos a menudo proporciona una repetitividad aceptable.

10.12.5 Cuándo Debe Verificar las Lecturas

Debido a que un número potencialmente elevado de ecos puede ocurrir, el medidor está dise-ñado para seleccionar el echo máximo o “más fuerte” para calcular la medición del espesor. Los instrumentos que miden las capas individuales en un sistema multi-capas también favo-recen el eco más fuerte. El usuario simplemente ingresa el número de capas que va a medir, por ejemplo, tres, y el instrumento mide los tres ecos más fuertes. El medidor ignorará los ecos suaves provenientes de las imperfecciones del recubrimiento y de las capas del sustrato.

10.12.6 Errores Comunes y sus Causas

10.12.7 Causados por el Operador

Las pruebas por ultrasonido funcionan mediante el envío de una vibración ultrasónica dentro de un recubrimiento empleando una sonda (transductor) y con la ayuda de un acoplante apli-cado a la superficie. Usted debe conocer el número de capas del recubrimiento aplicadas al sustrato que está evaluando, para evitar obtener lecturas inexactas. Este es el error más co-mún del operador – introducir información incorrecta en el instrumento. Cada instrumento abordará algunos de los errores de los operadores en el manual de instrucciones. Debe estar familiarizado con el instrumento de su elección y saber qué esperar y cómo hacer frente al problema.

10.12.7.1 Causados por el Equipo

Usted debe saber que la manera que estos recubrimientos interactúan con el sustrato es un factor que influye en la precisión y repetitividad de la medición ultrasónica. La porosidad y rugosidad pueden promover la adhesión, pero dificultan el poder obtener lecturas de espesor repetibles utilizando cualquiera de los instrumentos que hemos discutido. Un sustrato que es demasiado rugoso o poroso dará lecturas irregulares con cualquier instrumento ultrasónico. Hay otros errores que son causados por el instrumento. El manual de instrucciones trata so-bre los errores más frecuentes que usted puede encontrar. Familiarícese con los problemas y conozca cómo corregirlos o con quién comunicarse para obtener más instrucciones.



Definiciones de Términos Clave

Detector de Humedad: Un detector de humedad puede ser utilizado para determinar rápi-damente el nivel de humedad en concreto (hormigón), fibra de vidrio o madera, hasta una profundidad de 12,5 cm. (5”).

Magnificadores: Estos dispositivos pueden ser utilizados para examinar la superficie y poder observar el perfil, contaminación posible, ampollas, óxido, calamina, puntos de alfiler y otros defectos de la preparación de la superficie o del recubrimiento.

Medidor de Corriente Eddy: Los instrumentos basados en el principio de corriente eddy se utilizan para medir el EPS de películas no conductoras aplicadas a sustratos conductores, tales como el aluminio, el cobre, el latón y el acero inoxidable.

Medidor de EPS por Ultrasonido: El medidor ultrasónico se utiliza para medir el espesor de los recubrimientos aplicados sobre sustratos no metálicos (plástico, madera, etc.) sin dañar el recubrimiento.

Microscopio Digital: Un microscopio digital utiliza la óptica y un dispositivo de carga aco-plada (CCD) para la salida de una imagen digital a un monitor.

Microscopio Estéreo: El microscopio estéreo utiliza dos caminos ópticos separados con dos oculares y dos objetivos para proporcionar ángulos de visión ligeramente diferentes para los ojos izquierdo y derecho.

Microscopio Óptico: El microscopio óptico utiliza la luz visible y un sistema de lentes para ampliar las imágenes de muestras pequeñas.

11-1 Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica


Capítulo 11: Instrumentos Avanzados

de Ensayos No Destructivos –




• Leer el ejercicio completo

Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica

En este capítulo, vamos a aprovechar la información obtenida en el capítulo 10, demostrando algunos de los instrumentos que fueron descritos. El instructor mostrará cada instrumento junto con el material necesario para realizar cada prueba. Entonces dejaremos que usted practique directamente con los instrumentos.

Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica 11-2


Estación 1: Medidor de pH

Equipo:

• Medidor de pH manual

• Solución buffer de EUA o NIST (para la calibración)

• Solución de ensayo

• 2 Recipientes

• Manual de instrucciones

• Cintas medidoras de pH

Tarea: Verificar que el instrumento ha sido calibrado. Demuestre el uso adecuado del medi-dor de pH. Utilice el cuadro de abajo para documentar los resultados.

¿Está utilizando la solución buffer de EUA o NIST? ____________

¿El instrumento fue calibrado antes de usarlo? ____________

Medidor pH Temperatura Conductividad pH

SolucióndeEnsayo


SolucióndeEnsayo


SolucióndeEnsayo

11-3 Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica


Estación 2: Medidores de Humedad

Equipo:

• Medidor de humedad con electrodos

(o)

• Medidor de humedad sin electrodos

• Objeto de madera para pruebas

(y/o)

• Objeto de concreto para pruebas


Tarea: Utilice el medidor para medir el contenido de humedad de los objetos de madera y concreto para pruebas. Documente los resultados en el cuadro de abajo.

Resultados de las Pruebas

Madera Concreto

Humedad con electrodos

Humedad sin electrodos

Instrumentos Avanzados de Ensayos No Destructivos – Laboratorio de Práctica 11-4


Estación 3: Medidor de EPS por Corriente Eddy

Equipo:

• Medidor de EPS por Corriente Eddy (DeFelsko Positector 6000 N-1)

• Lámina de Aluminio (1/3 metal desnudo) (1/3 primario) (1/3 primario + acabado)

• Paquete de Galgas Plásticas

• Micrómetro


Tarea: Calibra el medidor y mide el espesor del primer, el espesor del primer más la capa de acabado del panel incluido utilizando las hojas de trabajo del EPS abajo.

Hojas de Trabajo

1. Área: Primario (mils o micrones)

Puntos‐> 1 2 3 4 5 PromediodelEPSenestaárea1

2

3

Promedios

2. Área: Total = Primario + Acabado (mils o micrones)

Puntos‐> 1 2 3 4 5 PromediodelEPSenestaárea1

2

3

Promedios

12-1 Recubrimientos Interiores y Especializados


Capítulo 12: Recubrimientos Interiores

y Especializados

Objetivos


• Recubrimientos Interiores

• Recubrimientos Especializados

• Recubrimientos en Polvo

• Equipos Especiales de Aplicación

Términos Claves

• Recubrimientos Interiores

• Plásticos Reforzados

• Pintura Anti-incrustante

• Ablativo

• Cemento

• Intumescente

• Camas Fluidizadas

• Recubrimiento por Rotación (Roto-Lining)

• Atomización Electroestática Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



12.1 Introducción En el mundo de los recubrimientos industriales y marinos, hay áreas donde no funcionan los sistemas de recubrimiento más comunes. En este capítulo vamos a discutir algunos de los recubrimientos especializados diseñados para servicios específicos. También vamos a dis-

Recubrimientos Interiores y Especializados 12-2


cutir qué es un recubrimiento interior1 y cuáles son algunos con los que el inspector tendrá que trabajar. Continuaremos viendo los recubrimientos interiores en la siguiente unidad, cuando cubramos los materiales laminados para interiores y los recubrimientos interiores de goma (hule). 12.2 Recubrimientos Interiores En nuestra industria, usamos la palabra “recubrimiento interior” para describir un recubri-miento que normalmente está en servicio de inmersión (Figura 12.1). Por ejemplo: El recu-brimiento interior de un tanque de agua potable o el exterior de una estructura que estará en servicio de inmersión, como el casco de un buque. En algunos casos, un recubrimiento puede ser clasificado tanto como para servicio interior y para exterior, dependiendo de las condiciones particulares de operación. El servicio más severo para un recubrimiento es cuando se utiliza en un ambiente interior.

Figura 12.1 Recubrimiento Interior

Los recubrimientos interiores protegen la superficie a la cual están aplicados y, en muchos casos, también están diseñados para proteger la carga transportada o almacenada. Por ejemplo: La protección del jarabe de maíz en un vagón cisterna de ferrocarril del olor del recubrimiento interior – ¡por supuesto que no quisiera tener el sabor de solvente en su boca cuando tome su próxima Coca-Cola! En algunos casos, la carga puede ser más valiosa que el tanque que la contiene. Por esta razón la selección de un recubrimiento interior de un tanque de almacenamiento siempre se deja en manos del propietario, quien consulta con el fabricante del recubrimiento interior. Se piden garantías con mayor frecuencia para los re-cubrimientos interiores que para pinturas en servicio atmosférico. Cuando el inspector se enfrenta a trabajar bajo una garantía, también puede estar recibiendo direcciones de la orga-nización que proporciona la misma, quizás el fabricante del recubrimiento interior o una compañía de seguro.

Debido a la misma naturaleza de su uso, un recubrimiento interior puede requerir una inspec-ción más a fondo que una pintura atmosférica. Usted realizará pruebas de discontinuidades,

1El término “recubrimiento interior” es la traducción que hemos empleado de la palabra en inglés “lining”.



adhesión y curado en el recubrimiento interior de un tanque que probablemente no tendrá que realizar en el exterior del mismo tanque, inclusive si utilizara los mismos productos. Tam-bién pueda encontrar que el EPS especificado para el interior sea diferente de aquel para el uso exterior, e incluso, el requisito de EPS puede ser más estricto, como un espesor mínimo mayor o un espesor máximo más bajo. No es raro que se solicite controlar la humedad y la temperatura con tolerancias muy ajustadas. 12.2.1 Tipos de Recubrimientos Interiores Líquidos

12.2.1.1 Plásticos Reforzados

Algunos términos estándar para plásticos reforzados que se escuchan en el campo son: Recu-brimientos Interiores Reforzados con Fibra (FRL), o Plástico Reforzado con Vidrio (GRP), o Plástico Reforzado con Fibra de Vidrio (FRP) (Figura 12.2). Todos estos términos comer-ciales esencialmente tienen el mismo significado. Es la inserción de vidrio o una fibra sin-tética, ya sea en forma picada o de malla o ambas, en una resina de curado químico. Vamos a utilizar el término “FRL” en este curso para simplificar. Estos mismos materiales pueden ser desarrollados como elementos estructurales, por ejemplo: Lanchas turísticas de fibra de vidrio, rejillas y formas estructurales de fibra de vidrio. Usted verá un gran número de es-tructuras de fibra de vidrio en una planta industrial típica.

Figura 12.2 Materiales de Fibra de Vidrio

Hay varias resinas comunes utilizadas en estos recubrimientos interiores, de los cuales el poliéster, epoxy y el vinil éster son los más ampliamente utilizados. Cada uno tiene un di-ferente nivel genérico de resistencia a productos químicos, calor, impacto, envejecimiento y abrasión. Los fabricantes individuales de estos tipos de recubrimientos interiores pueden agregar propiedades adicionales a su producto (Figura 12.3).



Figura 12.3 Aplicando un Recubrimiento Epoxy 100% Sólidos Sobre una Malla de Vidrio

La característica principal el material de refuerzo agrega a la resina es uno de resistencia (Figura 12.4). El recubrimiento reforzado es más resistente al movimiento, a la abrasión y al impacto que el recubrimiento no reforzado. Es un hecho que un poliéster reforzado es más resistente que el acero cuando el peso de los dos es igual. En otras palabras, un FPL convertido en un elemento estructural, como una viga, será más fuerte que una viga de acero que pese lo mismo.

Figura 12.4 Recubrimientos Reforzados

El efecto negativo que el reforzar tiene en una resina es la capacidad de un líquido para viajar a lo largo de la ruta de las fibras (efecto capilar) y causar corrosión en el sustrato, ampolla-miento o delaminación del sistema.

12.2.1.2 Convencional

Recubrimientos epóxicos, poliuretanos, poliureas, fenólicos y varios otros pueden ser utili-zados como recubrimientos interiores sin ningún tipo de refuerzo. Se aplican en múltiples capas al espesor de película requerido por la especificación y se curan según sea necesario. Algunos, como los fenólicos pueden requerir un ciclo de horneado para su curado total.



Siempre es importante asegurarse de que el recubrimiento interior cure, ya sea mediante pruebas o esperando el tiempo requerido. Frecuentemente es necesario ventilar las áreas donde se aplican los recubrimientos interiores para retirar el solvente de la zona y permitir el curado de la película (Figura 12.5).

Figura 12.5 Recubrimientos Convencionales

12.2.2 Estándares y Especificaciones de Recubrimientos Interiores

• NACE No. 10, SSPC-PA 6, Recubrimientos Interiores de Plástico Reforzados con Fibra de Vidrio, FRP, Aplicados a Fondos de Acero al Carbono de Tanques Atmosféricos

• NACE No. 11, SSPC-PA 8, Recubrimientos Interiores Orgánicos de Película Delgada Apli-cado en Nuevos Recipientes de Procesos de Acero al Carbón

• RP0288-2004, Inspección de Recubrimientos Interiores en Acero y Concreto

• RP0304-2004, Diseño, Instalación y Operación de Recubrimientos Interiores Termoplásticos para Tuberías (Ductos, Caños) de Petróleo

• SP0178, Diseño, Fabricación y Prácticas de Preparación Superficial de Recipientes y Tanques que van a ser Recubiertos Internamente para Servicio de Inmersión

• SP0295, Aplicación de un Sistema de Recubrimientos en las Superficies Interiores de Vagones Cisterna Ferroviarios Nuevos y Usados

• SP0386-2007, Aplicación de un Sistema de Recubrimientos a las Superficies Interiores de Vagones Tolva de Acero Cubiertos en Servicio de Alimentos, Plásticos y Servicio Químico

• SP0592-2006, Aplicación de un Sistema de Recubrimientos en las Superficies Interiores de Vagones Ferroviarios Nuevos y Usados en Servicio de Ácido Sulfúrico Concentrado (90 a 98%)

12.2.3 Preparación de la Superficie, Aplicación e Inspección

Con los recubrimientos interiores el requisito normal para la preparación de la superficie para estructuras nuevas es la limpieza según Sa 3/NACE 1/SSPC-SP 5, Limpieza Abrasiva a Me-tal Blanco. Cuando se está realizando un trabajo de mantenimiento, usted podría ver un requerimiento de Sa 2½/NACE 2/SSPC-SP 10, Limpieza Abrasiva a Metal Casi Blanco. La limpieza con chorro de agua sólo se utiliza para un trabajo de recubrimiento interior cuando



ya existe un perfil de anclaje. Sin embargo, es posible que encuentre un requerimiento de lavado con agua o chorro para eliminar contaminantes solubles para luego hacer la limpieza abrasiva. En algunos casos, puede que sea necesario preparar la superficie mediante lim-pieza abrasiva, luego lavar y, por último, volver a realizar la limpieza abrasiva, repitiendo varias veces hasta lograr un resultado aceptable.

Durante los trabajos de mantenimiento o reparaciones puede ser requerido que se realicen pruebas de detección para contaminantes solubles en la superficie antes y después de la pre-paración de la superficie inicial. El tipo de prueba dependerá del servicio en el cual la es-tructura a recubrir estuvo operando. Cualquier superficie que estuvo en contacto con el agua salada tendrá que ser evaluada en busca de sales solubles y luego eliminarlas; de lo contrario, puede ocurrir una falla prematura y ampollamiento osmótico del recubrimiento. No siempre es posible eliminar todos los contaminantes, por lo que usted querrá asegurarse de que se establezcan en la especificación del proyecto los niveles aceptables y los métodos de prueba, según lo acordado por todos los participantes en el mismo, antes de comenzar los trabajos.

Una inspección visual antes y justo después de la preparación de la superficie en busca de salpicaduras de soldadura y otras irregularidades, tales como apoyos de construcción, bordes afilados y otros problemas propensos a corrosión deben ser atendidos; de igual forma, se de-berá reparar y re-limpiar cualquier área problemática antes de la aplicación.

Durante la aplicación el inspector tendrá que prestar especial atención a cualquier área que sea de acceso difícil, ya que las discontinuidades en la película del recubrimiento interior serán el punto de partida de las fallas del recubrimiento y de la corrosión. 12.2.4 Recubrimientos Interiores de Curado con Calor

Algunos recubrimientos interiores para tanques requieren calor para alcanzar su curado, el cual puede variar entre 38° C a 205° C (100° F a 400° F). En casi todos los casos el au-mento y la disminución de la temperatura ocurren a un ritmo lento y medible. Normalmen-te, inicia desde la temperatura ambiente hasta la máxima recomendada durante un periodo de tiempo, luego se mantiene por un tiempo determinado, para después disminuirla lentamente hasta llegar nuevamente a temperatura de ambiente. El inspector debe confirmar y docu-mentar que la tasa de aumento y disminución cumplan con la tabla de curado que el fabri-cante del recubrimiento interior proporciona.

12.3 Recubrimientos Especializados Los recubrimientos especializados se emplean en mercados específicos y limitados, pero son muy necesarios para el área donde se utilizan. Esta también es un área donde con frecuen-cia surgen materiales nuevos o recientemente modificados. Como inspector de recubri-mientos usted puede estar involucrado en un trabajo donde se está utilizando un recubri-miento nuevo como prueba en un área pequeña o una parte de su proyecto. Le pueden pedir



que lleve a cabo ensayos adicionales y que proporcione más documentación detallada que lo contemplado en la especificación del proyecto. Con algunos recubrimientos especializados puede ser necesario satisfacer ciertas normas gubernamentales (Internacionales, Nacionales o Locales). El inspector de recubrimientos debe estar bien informado sobre las regulaciones requeridas. También debe ser consciente de que las regulaciones cambian y siempre que se encuentra en un trabajo usando recubrimientos especializados, debe llevar la versión más reciente de la regulación a seguir.

12.3.1 Pinturas Antifouling

Cualquier rugosidad o proyección en el casco de un buque hará que se vea afectado su des-plazamiento en el agua, ¡incluso una rugosidad medida en micrones! Esto incrementa el consumo de combustible para operar el buque a la velocidad deseada. Los océanos del mundo están llenos de miles de seres vivos buscando un hogar permanente en una estructura firme. Estas criaturas (también conocidas como: biofouling) se adhieren al fondo de cual-quier cosa que se coloque en el mar, algunas de las criaturas más pequeñas, conocidas como micro fouling o limo, se adhieren a pocos minutos de que el buque sea botado al agua. Cada vez que un barco se acerca a una costa y disminuye su velocidad a menos de 4 nudos, otras incrustaciones más grandes (macro fouling) se adherirán a él. El propósito de los recubri-mientos antifouling2 (AF) es hacer del casco del buque algo tan desagradable que la larva del biofouling lo rechace como casa o, en otros casos, hacen que el casco sea tan liso que la larva no puede adherirse. El uso de toxinas en la mayoría de los recubrimientos AF están alta-mente regulados por los tratados internacionales y las regulaciones nacionales y locales. 12.3.1.1 Normas Locales e Internacionales

Aprobación de la EPA y del estado de los EE.UU. donde se hará la aplicación.

Los Estados Unidos y muchos otros países tienen una agencia que se ocupa de las amenazas al medio ambiente. En los EE.UU. es la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y, como los recubrimientos antifouling tradicionales contienen una toxina y el medio ambiente en general está expuesto a esta toxina, la EPA se involucra y escribe las normas sobre el uso de los AF. Los recubrimientos antifouling que no contienen toxinas, tales como los recubri-mientos tipo “foul release” (de baja tensión superficial) no están regulados de la misma ma-nera.

La toxina más común en los recubrimientos antifouling es el cobre, en forma de óxido de cuproso. El cobre sangra de la película del recubrimiento y puede causar daño a la vida en el fondo del mar. Se han sido discutido los límites al nivel de sangramiento (o lixiviación), pero nada se ha formalizado al momento de escribir este capítulo. Además del cobre, mu-chos AF contienen un segundo biocida, conocido como una herbicida, utilizado para retardar

2 Algunos sinónimos aceptables del término antifouling son: “Antiincrustantes”, “antivegetativos”, etc.



el crecimiento de la flora marina. En ambos casos, la vida útil de estos materiales es limi-tada.

En los EE.UU. la Agencia de Protección Ambiental o EPA debe aprobar todos los productos, en cada color disponible. Esta aprobación puede llevar muchos años de pruebas y muy po-cos nuevos AF que contienen toxinas se han aprobado en los EE.UU. desde la década de 1990. Los recubrimientos anti incrustantes que contengan toxinas son tratados por las agencias reguladoras como pesticidas o herbicidas, o ambos, dependiendo de las toxinas que contengan.

Además de recibir la aprobación de la EPA, el fabricante del recubrimiento debe registrar cada producto AF en cada estado de los EE.UU. donde será aplicado.

Aprobación del País

No todos los países con puertos requieren el mismo estudio intenso de los recubrimientos antifouling o han dado su aprobación a la aplicación de nuevos materiales. Estos materiales más modernos, usan el mismo cobre y cobiocidas, sin embargo, tienen un aglutinante dife-rente que se desgasta de una manera más controlada que los aglutinantes ablativos más anti-guos.

Normas de la IMO

A finales de la década de 1990, la Organización Marítima Internacional (IMO) propuso un tratado prohibiendo el uso de compuestos de organoestaño como biocidas en los recubri-mientos AF. Durante un período de varios años, la mayoría necesaria de los Países Miem-bros de las Naciones Unidas lo firmaron. Este entró en vigor en 2008 y en este momento casi todos los buques en el océano han tenido que remover los recubrimientos AF que con-tengan estaño.

12.3.1.2 Tipos

Existen tres tipos principales de recubrimientos antifouling, la diferencia está en la química de cómo se controla el biofouling.



Figura 12.6

Figura 12.7

12.3.1.2.1 Ablativo

El aglutinante en un recubrimiento AF ablativo se disuelve lenta y constantemente en el agua de mar, exponiendo una nueva capa de cobre en la superficie. El inspector de recubrimien-tos debe estar consciente de que durante un proyecto de repintado, una capa lixiviada de aglutinante suelto quedará en la superficie y tendrá que ser removida por chorro de agua o limpieza abrasiva ligera previo al repintado.

12.3.1.2.2 Auto Puliente

Los recubrimientos AF auto pulientes son similares a los AF ablativos, sin embargo la tasa de ablación es controlada y la superficie de la película de pintura se vuelve más lisa durante su uso. Pueden tener una capa lixiviada, sin embargo, será muy delgada y no causará los mismos problemas con la aplicación de una nueva capa de recubrimiento como ocurre con un ablativo puro. La versión libre de estaño de este material es relativamente reciente en el mercado mundial y usted puede encontrar varias formulaciones diferentes disponibles. El inspector de recubrimientos tiene la responsabilidad de aprender del fabricante del AF sobre los detalles del repintado de cada producto.



12.3.1.2.3 “Foul Release”

Los AF cuyo principio operativo es el “foul release” (liberación de incrustación) no poseen biocidas y trabajan simplemente bajo el principio de brindar una superficie antiadherente. El biofouling puede adherirse a la superficie cuando el buque esté en el muelle o viajando muy lento, sin embargo, tan pronto como el barco comienza a moverse a alrededor de 14 nudos, el biofouling se desliza y se desprende del casco. La desventaja de este tipo de AF es que se pueden dañar fácilmente. También se ha encontrado que el microfouling en forma de limo puede permanecer adherido y dejar el casco con un acabado rugoso, reduciendo el desplazamiento. Los fabricantes de recubrimientos están trabajando en las versiones más recientes de este tipo de material con el propósito de reducir estos dos aspectos negativos.

El inspector de recubrimientos debe estar consciente de que estos sistemas requieren prima-rios y capas intermedias muy específicos, y que la aplicación es un poco más complicada que la aplicación de un recubrimiento convencional. Deben asegurar de que todos los productos y pasos recomendados se hayan efectuado durante la preparación de la superficie y la aplica-ción.

Figura 12.8 Comparación de los AF Ablativos y Auto Pulientes

12.3.1.3 Consideraciones para la Inspección

El espesor de película de cada capa del AF es muy importante para la vida del sistema de recubrimientos, más que para la mayoría de las pinturas convencionales. El inspector de recubrimientos tendrá que medir cuidadosamente las capas del primario para poder estar se-guro que cada capa de AF se aplica al espesor especificado. Además, cualquier rugosidad en la capa aplicada añade resistencia al desplazamiento y reduce la eficiencia de los buques. El inspector tendrá que estar atento de la técnica de aplicación adecuada y estar al tanto de cualquier sobre rociado sobre el acabado final.



Figure 12.9 Desprendimiento Causado por Exceder la Ventana de Repintado

12.3.1.3.1 Tiempos de Repintado

Los recubrimientos AF tradicionales son materiales de un solo componente que en muchos casos curan por evaporación de solventes. Ellos no se adhieren bien a un recubrimiento epóxico, el cual normalmente constituye la capa base. La aplicación debe realizarse en un plazo muy corto, generalmente dentro de 12 horas de la capa de epoxy final. Se puede rea-lizar una prueba informal de repintado para determinar si el epoxy está curado, empujando con la uña del pulgar. Si puede dejar una marca la película y la pintura no está fresca, po-dría ser el momento adecuado para aplicar la siguiente capa. Si no lo logra, la película puede haber curado demasiado y se tendrá que aplicar una capa de enlace delgada. Si toda-vía está “pegajosa” al tacto, no ha curado lo suficiente y el aplicador tendrá que darle un poco más de tiempo antes de la aplicación del AF. Consulte las fichas técnicas de los productos involucrados para obtener información específica para el repintado.

Algunos de los principales fabricantes de AF tienen un epoxy especial modificado que se utiliza como capa intermedia en un sistema de AF, el cual no tiene esta ventana de repintado tan estrecha. Como inspector de recubrimientos, usted tendrá que leer la hoja técnica de cada producto y nunca asumir que la “regla general” de repintar mientras el epoxy permanece suave siempre se va a cumplir. 12.3.1.3.2 Repintado de un AF Existente

Es bastante común tener una embarcación comercial en dique seco donde se haya recomen-dado una limpieza abrasiva puntual, en 20% del casco de obra viva al grado comercial, y una limpieza abrasiva superficial a toda la superficie; luego aplicar dos capas puntuales de epoxy en las zonas con limpieza al grado comercial, para terminar con una o dos capas completas de AF. Es muy importante asegurar que se biselen los bordes de los puntos donde se realizó la limpieza abrasiva, aunque el contratista le diga que esto no es posible.



Figura 12.10 Superficie con Limpieza Abrasiva Puntual y Biselado de los Bordes

12.3.2 Recubrimientos Protectores Contra el Fuego (“Fireproofing”)

Proteger las estructuras industriales contra el fuego es necesario para proteger vidas y reducir la potencial pérdida financiera para el propietario de la estructura. Los materiales indus-triales utilizados para la protección contra el fuego incluyen recubrimientos aplicados en forma líquida y productos a base de cemento de gran espesor. La protección contra el fuego ofrece dos usos básicos: El primero es evitar que el fuego y el calor entren en un espacio donde habitan personas, permitiéndoles el tiempo suficiente para escapar. Estos pueden tener una duración prevista en un incendio de 15 a 30 minutos. El segundo uso es un mate-rial, por lo general más pesado por su naturaleza, que se utiliza para proteger soportes de tu-berías, tanques y otras estructuras de acero en las industrias petroquímica. Estos materiales más pesados están diseñados para mantener la temperatura del acero por debajo de 538° C (1.000° F) por lo que no perderá su fuerza estructural.

Los recubrimientos ignífugos pueden ser totalmente pasivos, es decir se aplican y protegen aislando la superficie del calor de un incendio. O pueden ser un material intumescente, que crea una película más gruesa cuando se expone al fuego, aislando de esta manera la superfi-cie.

Figura 12.11 Protección Contra el Fuego en una Estructura o Recipiente



12.3.2.1 Clasificación

Todos los materiales a prueba de fuego tienen una clasificación de protección, que es bási-camente la cantidad de tiempo durante la cual el material brindará protección continua a la superficie al cual está adherido bajo un cierto tipo de fuego. La resistencia al fuego está directamente relacionada con: El tipo de recubrimiento, el diseño de la estructura y el espesor aplicado del material. Como se mencionó anteriormente la clasificación para un determi-nado tipo de material, basado en un diseño particular y en su espesor, puede ser tan baja co-mo 15 minutos. Otro material puede tener una clasificación de hasta 4 horas si se aplica correctamente.

Hay clasificaciones de incendio relacionadas a la producción de humo, propagación de la llama y la inflamabilidad general (encendido) de los recubrimientos. Usted encontrará que para utilizar un recubrimiento en un espacio, ya sea en una plataforma marina o en el interior de un barco oceánico comercial, las regulaciones de la IMO, como la Resolución A653 (16), entrarán en vigor y deberán cumplirse.

Otras regulaciones federales y locales se incorporan con los códigos de construcción comer-cial y cubren todo tipo de materiales que se pondrán en un edificio, así como la estructura del propio edificio. 12.3.2.2 Pruebas de Aprobación y Autoridades

Todos los materiales utilizados deben haber sido probados y evaluados por un laboratorio certificado. En los Estados Unidos, estos incluyen Factory Mutual y Underwriters Labora-tory, así como una serie de otras empresas muy respetadas. Otras empresas en el mundo son: Lloyd's Registry of Shipping y Det Norske Veritas.

La prueba más utilizada para el material de protección contra incendios industriales y mari-nos es U.L. 1709 – Pruebas de Incremento Rápido del Fuego para Materiales de Protección para el Acero Estructural.

Se trata de un método de ensayo para medir la resistencia de los materiales de protección a los incendios de rápido incremento de temperatura. El método incluye una escala de expo-sición completa al fuego, con la intención de evaluar la resistencia térmica del material de protección aplicado a los elementos estructurales, así como su capacidad de resistir la expo-sición al fuego. El método de ensayo incluye también una escala pequeña de exposición al fuego, destinada a evaluar la capacidad de los materiales de protección para soportar una variedad de condiciones ambientales previstas. ASTM cuenta con más de 1.000 pruebas en su libro de ensayos y normas relacionadas a la protección contra el fuego, así como materiales y elementos resistentes al fuego. A conti-nuación se presenta una lista de algunos de estos ensayos, que el inspector de recubrimientos industriales y marinos puede encontrarse:



ASTM E1317

Este método de ensayo proporciona un medio para la evaluación de las características de in-flamabilidad de materiales utilizados en la construcción y equipamiento de los buques. Este método de ensayo ha sido preparado para seguir de cerca el procedimiento de ensayo de la Resolución A.653 (16) de la IMO.

ASTM E119 (AKA: U.L. 263, NFPA 251)

Este método de ensayo tiene por objeto evaluar la duración que ciertos tipos de edificios pueden contener un incendio, mantener su integridad estructural, o exhibir ambas propieda-des durante una exposición predeterminada de la prueba.

ASTM E84

Este método de ensayo tiene por objeto proporcionar mediciones comparativas de propaga-ción de la llama superficial y mediciones de densidad de humo vs. la de un grado seleccio-nado de roble rojo y superficies de fibro-cemento, bajo las condiciones específicas de expo-sición al fuego descritas en el método.

NORSOK M 501 Preparación de la Superficie y Recubrimientos Protectores

Asociación de la Industria Petrolera Noruega (OLF)

Los requisitos pertinentes previstos en esta norma NORSOK son aplicables a la protección pasiva contra incendios aplicada por atomización, que se utilizan en la industria petrolera costa afuera. Se proporcionan los requisitos específicos válidos para dicha protección pasi-va.

12.3.2.3 Tipos

12.3.2.3.1 Base Cemento

Los materiales a base de cemento ignífugos son de cemento ligero y pueden ser aplicados a varios centímetros de espesor. Se utilizan tanto en aplicaciones interiores como exteriores. El concreto es un material ignífugo excelente, sin embargo, su peso hace que el uso en ciertas aplicaciones sea poco económico. Cuando el cemento se hace usando aditivos ligeros no tiene la resistencia a la compresión del cemento de construcción, pero conserva las cualida-des de aislamiento. 12.3.2.3.2 Intumescentes

Un intumescente es una sustancia que se infla o produce un efecto de burbuja como resultado de la exposición al calor, lo que hace que aumente en volumen y disminuya su densidad. Los intumescentes se utilizan normalmente en la protección pasiva contra incendios. Los recubrimientos industriales intumescentes son típicamente hechos de materiales epóxicos con



aditivos que los hacen intumescer. Los recubrimientos intumescentes también están hechos de emulsiones de latex.

12.3.2.4 Consideraciones de Inspección

El inspector de recubrimientos asignado a un proyecto que contemple fireprorfing tendrá que aprender los requisitos de ese material en particular mediante una estrecha colaboración con el fabricante del mismo. La aplicación será muy diferente a la de una aplicación de película delgada y, en el caso de materiales a base de cemento, seguirán las técnicas de aplicación del shotcrete. Es necesario seguir el diseño exacto como se muestra en los dibujos del proyecto y el espesor aplicado debe coincidir con el de las pruebas de calificación. En muchos casos se requiere algún refuerzo estructural. Los bordes, esquinas y penetraciones tendrán que ser inspeccionados para verificar el cumplimiento con las especificaciones y los dibujos.

12.3.3 Recubrimientos Fluoropolímeros

Desarrollados por primera vez en 1938, los recubrimientos a base de fluoropolímeros son una familia de productos elaborados a partir de tetra-fluoroethylene (TFE), que se convierte en politetrafluoroetileno (PTFE) y luego en varias resinas de recubrimiento. Los nombres co-merciales son: Teflón, Xylan, Xylar, Coraflon y un gran número de otros.

Aunque más conocidos por sus características antiadherentes, estos recubrimientos también tienen excelente resistencia química y a altas temperaturas y se utilizan como recubrimientos interiores en la industria de procesos químicos. Son también ampliamente utilizados en la industria de la construcción comercial como acabados para el exterior de grandes edificios.


Los recubrimientos fluoropolímeros pueden venir en forma de polvos, líquidos o láminas y cada uno tiene sus propias técnicas de inspección. Estos recubrimientos, excepto los lami-nados, requieren calor para curar y el inspector tiene que estar bien informado sobre el ciclo de curado por calor y asegurar su cumplimiento. Los requisitos de almacenamiento para algunos de estos materiales pueden ser poco usuales, tales como tener que mantenerse a temperaturas muy bajas. El inspector de recubrimientos deberá leer cuidadosamente las fichas técnicas del producto.

12.3.4 Recubrimientos Especiales Adicionales

Debido a la diversidad de la industria en el mundo y el uso de materiales de ingeniería en la construcción, existe una amplia gama de posibilidades de corrosión y, por supuesto, de su control. Por lo general, el inspector de recubrimientos industriales no verá todos estos pro-ductos, pero debe estar consciente de que existen.



12.3.4.1 Tipos

12.3.4.1.1 Polímeros Termoestables

Utilizados principalmente en la minería, plataformas costa afuera y en transportes transoceá-nicos, estos materiales se funden y se aplican por atomización en caliente a bridas, tornillos, cajas de rodamiento y otras estructuras que tienen muchos bordes, grietas y en general, luga-res difíciles de recubrir. El objetivo es encapsular el artículo y evitar que la humedad y los productos químicos entren en contacto con el sustrato. El inspector debe ver que todas las áreas necesarias están cubiertas sin discontinuidades. Esto es típicamente una inspección visual.

12.3.4.1.2 Cintas

Las cintas se utilizan en la industria de tuberías (ductos, caños) para envolver y proteger las juntas soldadas. Estos son comúnmente autoadhesivos, pero pueden ser termocontráctiles para un ajuste perfecto. El inspector debe asegurar que todas las áreas estén cubiertas con la cinta. Los bordes de la cinta serán de mayor consideración y requieren revisión con cuidado para asegurar una buena adherencia.

12.3.4.1.3 Petrolato

El gel de petrolato puro es una mezcla semisólida de hidrocarburos, que fue descubierta co-mo un subproducto de la extracción del petróleo en Pennsylvania, EE.UU. Tiene un punto de fusión que por lo general está un poco por debajo a unos pocos grados sobre los 118° C (245° F). La característica importante en el uso contra la corrosión industrial es que no se oxida al exponerse al aire, y no es atacado fácilmente por agentes químicos. Es hidrófobo (repele el agua) e insoluble en agua. Su primer uso fue como un protector para la piel y todavía está disponible como “Vaselina”.

La aplicación es básicamente a mano. El material simplemente se embarra en la superficie. Varias cintas o formas prefabricadas de plástico pueden ser utilizadas para cubrir y protegerla de los daños físicos.

12.3.4.1.4 Recubrimientos para Inmersión

A veces hay que aplicar un recubrimiento sobre una superficie húmeda o bajo del agua, y eso verdaderamente es posible. Materiales epóxicos específicos pueden ser aplicados sobre superficies húmedas y algunos de estos también se pueden aplicar sobre superficies bajo el agua. El procedimiento típico es aplicar el recubrimiento con brocha desplazando el agua para que el recubrimiento se adhiera. A menos que el inspector sea buzo, tendrá que ins-peccionar mediante una cámara y sólo tendrá la oportunidad de buscar discontinuidades de forma visual. Estos materiales normalmente son libre de solventes y, al igual que otras re-sinas epóxicas, están sujetos a limitaciones de temperatura durante su aplicación. Así que puede ser necesario registrar la temperatura del agua en el lugar de la aplicación. Con mu-



cha frecuencia en los trabajos de mantenimiento de estructuras marinas, al igual que en mu-chas otras industrias, pueden presentarse problemas con condensación continua sobre la pe-lícula. Algunos de estos materiales también tienen aceptación como recubrimientos para la industria nuclear y se utilizan en este tipo de plantas.


Cuando se enfrentan con un producto o una nueva técnica de aplicación el inspector debe comunicarse con el fabricante del producto y aprender tanto sobre el material como sea posi-ble. Sin embargo, no importa qué pintura se está aplicando, el inspector debe registrar tan-tos datos como sea posible; ciertamente los detalles del recubrimiento, las condiciones am-bientales durante la aplicación, la preparación de la superficie y el espesor de película seca.

12.4 Recubrimientos en Polvo Muchos de los tipos genéricos de recubrimientos, comúnmente utilizados y de aplicación en líquido, también pueden ser manufacturados en forma de polvo. El polvo contiene todos los mismos componentes y alcanzará su curado cuando se hornee. Los dos tipos de polvos que se encuentran con frecuencia en el campo industrial y marino son los epóxicos adheridos por fusión (FBE) y el poliéster curado con triglicidilo isocianurato (TGIC).

Una excelente fuente de información acerca de los recubrimientos en polvo es el Instituto de Recubrimientos en Polvo (http://www.powdercoating.org/index.php).

12.4.1 Usos de los Recubrimientos de Polvo

Los recubrimientos en polvo se utilizan para una variedad muy amplia de artículos. Desde el vagón o carrito rojo que llevó como un niño, hasta las porciones del “rover” que se envió a Marte. Cualquier pieza de acero que puede caber en un horno puede ser recubierta con polvo. Muchos elementos estándar del día a día que se utilizan en el hogar, como refrige-radores, lavadoras y lavavajillas o en la oficina, como archivadores, mesas y sillas, están pintados con recubrimientos en polvo, ya que este es un proceso de fabricación muy produc-tivo. Gasoductos y oleoductos subterráneos son uno de los mayores ejemplos en el mercado industrial y marino. Cualquier cosa que pueda pasar por una línea de ensamblado y, sobre todo las piezas con una gran cantidad de ángulos, son buenos candidatos para ser recubiertos con polvo.

12.4.2 Contenido de los Recubrimiento en Polvo

Los recubrimientos en polvo contienen los mismos componentes (excepto solventes) que los recubrimientos líquidos; simplemente vienen en forma de polvo en lugar de en líquido. Resinas, pigmentos, aditivos y el agente de curado son todos mezclados en la instalación del fabricante del polvo.

12.4.3 Curado de los Recubrimientos en Polvo

Los polvos se clasifican en dos amplias categorías de curado:



• Termoplásticos: Materiales que se ablandan al calentarse y regresan a su dureza original cuando se enfrían

• Termoestables: Materiales que se endurecen cuando se calientan y conservan esta dureza al enfriarse

La clave del mecanismo de curado es la fase transicional de calentamiento. Una vez que el polvo se aplica a una superficie caliente, ya sea por pre o post calentamiento, el polvo cambia su estado y temporalmente se asemeja a un recubrimiento líquido. Una vez enfriado, se forma una película homogénea sobre la superficie de acero.

Los polvos aplicados a una fuente de calor pasan a través de cuatro etapas distintas:

1. La etapa de flujo, que se produce cuando las partículas de polvo comienzan a fluir, pero no son totalmente líquidas

2. La etapa de humectación, que se produce cuando las partículas de polvo absorben más calor, se hacen totalmente líquidas y humectan la superficie

3. La etapa de gel, que se produce cuando las partículas del polvo comienzan a gelarse, convirtiéndose en un sólido

4. La etapa de curado permite que se den más cambios, lo que permite el curado del polvo por completo

El proceso complete – desde la etapa de flujo hasta el curado – por lo general tarda menos de tres minutos, lo que hace que este sea un proceso ideal para la aplicación de producción en línea.

12.4.4 Tipos Genéricos de Recubrimiento en Polvo

Materiales termoplásticos:

• Cloruro de polivinilo (PVC)

• Polipropileno

• Kynar ®

• Halar ®

• Polietileno

• Teflon

Resinas termoestables:

• Epoxi

• Uretano

• Poliéster

• Acrílico



12.4.5 Temperaturas de Aplicación del Polvo

Los polvos termoestables contienen agentes de curado parcialmente reactivos y requieren de una fuente de calor para pasar de un estado de polvo a un estado líquido. Es importante que los polvos se almacenen lejos de cualquier fuente de calor hasta su aplicación. En climas cálidos como los trópicos o durante el transporte bajo altas temperaturas, el polvo debe al-macenarse en contenedores refrigerados.

El rango de temperaturas de aplicación del polvo varía según el fabricante. Los polvos ter-moplásticos normalmente requieren temperaturas más bajas de aplicación y los datos del fa-bricante deben ser consultados para el rango de temperatura adecuada.

12.4.6 Pre-Calentamiento

La superficie u objeto a recubrir puede ser pre-calentada por una bobina de inducción de alta frecuencia o directamente en un horno de fuego con gas.

12.4.7 Métodos de Aplicación

Los polvos se aplican por uno de los siguientes métodos:

• Atomización electrostática

• Camas fluidizadas, método de inmersión

• Atomizado con Llama (Flame Spray)

• Recubrimiento por Rotación (Roto-Lining)

12.4.7.1 Atomización Electrostática

Un método más eficiente para la aplicación de polvos por atomización es el uso de la pistola manual electrostática (Figura 12.12). El polvo se transporta bajo presión hacia la pistola en forma fluidizada.

Figura 12.12 Atomización Electrostática



12.4.7.2 Camas Fluidizadas

El método de aplicación conocido como cama fluidizada, es análogo al de inmersión en el campo de recubrimientos líquidos, se desarrolló originalmente en Alemania en 1953 (Figura 12.13).

Figura 12.13 Camas Fluidizadas

Cuando un flujo de aire finamente dividido pasa a través de un polvo, se forma una disper-sión de gas sólido qué se comporta como un líquido. Una cama fluidizada consiste en un tanque con un fondo falso hecho de material poroso. La presión del aire se aplica debajo de este fondo falso para que el polvo contenido sobre éste se levante y se mantenga suspendido.

12.4.7.3 Atomizado con Llama (Flame Spray)

Las partículas de polvos termoplásticos se soplan a una baja presión de aire a través de una llama a alta temperatura, similar a la de un soplete de oxiacetileno. Las partículas se funden y la superficie que se recubrirá se calienta al mismo tiempo. 12.4.7.4 Recubrimiento por Rotación (Roto-Lining)

El recubrimiento por rotación se consigue cargando una cantidad de resina previamente pe-sada dentro de un molde hueco (Figura 12.14), se coloca el molde dentro de un horno de ca-lentamiento (Figura 12.15), y se rota el molde sobre sus dos ejes, mientras el molde y la re-sina se calientan juntos. Cuando la superficie interior del metal se calienta sobre el punto de fusión de la resina, esta se funde al entrar en contacto con el metal. Al enfriarse, el pol-vo/resina ha formado un recubrimiento protector (Figura 12.16).

Ejemplos de objetos y equipos que se pueden revestir con la técnica de rotación, incluyen: Tambores, garrafones, recipientes para almacenamiento y proceso, tuberías, bridas, uniones, válvulas, medidores de flujos y bombas, así como otros equipos.



Figura 12.14 Cargando una cantidad pre-medida del polvo en un molde hueco

Figura 12.15 Colocando el molde en un horno caliente

Figura 12.16 Al enfriarse el polvo se forma un recubrimiento protector

12.4.8 Consideraciones de Inspección

Los inspectores en la industria de recubrimientos en polvo trabajan en un ambiente relativa-mente seguro. El criterio de inspección es similar al de la industria de recubrimientos lí-quidos incluyendo:

• Calidad de la preparación de la superficie

Los requisitos para la preparación de la superficie en servicio de inmersión general-mente son más críticos que los servicios atmosféricos. La preparación debe ser adecuada para el recubrimiento en particular que será aplicado y deberá cumplir con los requisitos de la especificación.



12.4.9 Lista de Verificación del Inspector

• El inspector verificará y registrará:

Las condiciones ambientales, tales como aire, temperatura del sustrato, humedad rela-tiva y punto de rocío. El inspector debe observar el sistema de deshumidificación, en caso de que exista, para verificar que está funcionando adecuadamente y que man-tendrá la superficie preparada en caso de que ocurra un cambio brusco de temperatura

Defectos de fabricación tales como soldaduras rugosas o discontinuas, picaduras, ca-vidades, zonas de difícil acceso o incluso inaccesibles, etc.

Sales químicas solubles

La limpieza de la superficie y el perfil de anclaje de acuerdo a la especificación

Residuos de polvo abrasivo

• El inspector deberá documentar cuidadosamente cada artículo inspeccionado, anotando cual-quier área problemática que podría atraer la atención del cliente para su revisión y/o corrección previo al proceso de aplicación

12.5 Equipos Especiales de Aplicación

12.5.1 Introducción

Junto con el continuo desarrollo de recubrimientos de alto desempeño surge la necesidad de nuevos y mejorados equipos de aplicación. En este curso vamos a discutir algunos de los equipos especializados más comunes que se pueden ver en el campo. El inspector de recu-brimientos puede mantenerse al día en nuevos equipos por ser un miembro de NACE, leyen-do la revista mensual y asistiendo a conferencias donde las nuevas técnicas se discuten y los nuevos materiales y equipos se exhiben y se demuestran.

12.5.1.1 Sistemas Multi-Componentes de Atomización

Mientras que el equipo multi-componente de atomización no es nuevo, se ha mejorado mu-cho en los últimos años (Figura 12.17, Figura 12.18). Los sistemas de proporción compu-tarizados han mejorado la exactitud de la proporción de mezcla y han permitido al contratista utilizar la misma máquina con varios productos, sin tener que reconstruir o cambiar las patas de la bomba. Los equipos se han vuelto mucho más pequeños y fáciles de mantener durante los últimos años. Todavía requieren un técnico capacitado para instalar y operar este tipo de equipo y el inspector de recubrimientos debe ser consciente de los métodos de control de la proporción y del calentamiento incorporados en el equipo.



Figura 12.17 Sistema Multi-Componentes de Atomización

Figura 12.18 Sistema Multi-Componentes de Atomización

12.5.1.2 Tipos de Equipo

Hay dos tipos de equipo básicos: Relación fija o de relación variable. Las máquinas fijas tienen dos bombas diseñadas para operar con un caudal fijo en cada pata. Para cambiar la relación, el técnico tiene que cambiar manualmente una o ambas de las patas (pistones) de la bomba. En las bombas de relación variable la proporción se controla por la electrónica en la máquina, que controla la distancia en que cada pistón se desplaza en su cilindro, contro-lando así la cantidad de material impulsado con cada movimiento (Figura 12.19).



Figura 12.19 Montaje del Sistema Multi-Componentes de Atomización

Hay también dos tipos de mecanismos de alimentación para las unidades de sistema mul-ti-componentes de atomización: Uno donde los componentes del recubrimiento se mezclan en un mezclador estático en línea, y otro donde los componentes se mezclan en la punta de la pistola (Figura 12.20). La selección del tipo de equipo dependerá de la vida útil de la mez-cla del recubrimiento que se está aplicando. Las poliureas y sus híbridos pueden tener una vida útil de la mezcla (pot life) de 10 segundos y deben ser mezclados afuera de la boquilla, mientras que materiales tales como las resinas epoxy libres de solventes tienen una vida útil de 20 minutos y pueden ser mezclados en el mezclador (manifold). El montaje adecuado de las conexiones de la manguera es muy importante y el inspector debe estar al tanto de las conexiones necesarias para que pueda comprobar que está bien configurado.

Figura 12.20 Bloque Mezclador para Unidad Multi-Componentes con Mangueras Aisladas

12.5.1.3 Sistemas de Aplicación en Caliente

Algunos productos, tales como las poliureas, requieren de una alta temperatura 43° C (110° F) o superior para reducir la viscosidad lo suficiente para que el material esté listo para apli-car. Esto se controla mediante una combinación de un calentador de tambor para precalen-tar el producto y un calentador en línea en el mecanismo de la bomba (Figura 12.21).



Figura 12.21 Sistema de Aplicación en Caliente con Mangueras Aisladas

12.5.1.3.1 Ventajas y Desventajas

El uso de un equipo multi-componentes tiene varias ventajas importantes sobre las bombas de pistón sencillas:

• Mezcla precisa de materiales sin la necesidad de contar con una persona para mezclar cada unidad

• La capacidad de aplicar por atomización materiales muy gruesos libres de solventes sin tener que diluirlos

• La capacidad de aplicar por atomización materiales con una vida útil de la mezcla muy corta Por supuesto, también tiene desventajas:

• El costo del equipo es mucho más alto que el costo de una bomba de pistón sencilla

• El requisito de capacitación del mecánico es mayor

• Requieren electricidad de alto voltaje para los calentadores

• Cuando se utiliza la máquina que mezcla el material en la boquilla hasta cinco mangueras de calor se unen a la pistola haciendo el trabajo más difícil para los aplicadores

12.5.1.3.2 Consideraciones de Inspección

A pesar de que la máquina controla la proporción de mezcla, sigue siendo necesario com-probar la relación de forma manual en intervalos durante la operación de rociado. Muchas cosas pueden fallar con la máquina que puede ocasionar una situación de desproporción. Todas las máquinas modernas tienen un método para comprobar la proporción manualmente. Es normal hacer la comprobación en cada inicio de la máquina y, si se considera necesario, durante los descansos. La verificación de la proporción deberá ser documentada mostrando la hora y el resultado de la prueba.

El inspector también quiere comprobar la temperatura del material conforme pasa por la má-quina. Se pueden utilizar los medidores del aparato, si es que la máquina los tiene o un



termómetro infrarrojo. La temperatura debe ser comprobada antes y durante las operacio-nes de aplicación y, por supuesto, todo debe ser documentado. 12.5.2 Atomización Electrostática

La atomización electrostática puede ser utilizada para los recubrimientos aplicados en líquido de una manera muy similar a como se utiliza para recubrimientos en polvo. Sin embargo, no todos los recubrimientos pueden ser aplicados con atomización electrostática. El recu-brimiento debe estar diseñado para este método de aplicación y el diluyente utilizado es el factor de control en su capacidad para mantener la carga. Normalmente sólo verá esto en una planta de aplicación de pintado continuo en una línea de producción. Es uno de los procedimientos de aplicación más eficientes, proporcionando una eficiencia de transferencia de aproximadamente un 98%.

La atomización electrostática puede usarse con cualquier sistema convencional con aire o sin aire, incluso con sistemas airless asistidos por aire, de forma manual o automática.

En la pistola en sí, se le aplica una carga electrostática al flujo de pintura, de forma que sólo las partículas con carga salgan de la pistola. La pieza a ser recubierta está puesta a tierra para que las partículas sean atraídas a su superficie.

Conforme se incrementa el espesor del recubrimiento, se previene la pérdida de carga de las partículas a la pieza de trabajo y, como consecuencia, la capa externa de partículas retiene su carga positiva. De esta forma, se repelen las nuevas partículas cargadas positivamente que llegan a la superficie, previniendo un incremento adicional del espesor de película. Esto proporciona un espesor parejo a lo largo de la pieza así como en las demás partes atomizadas en ese momento. El espesor en general se controla por la carga aplicada al recubrimiento.

El efecto envolvente permite una cobertura completa para formas complejas y para bordes. De hecho, una ventaja de este método de aplicación es que el espesor es algo mayor en los bordes que en las superficies planas.

Debido al hecho de que se mezclan recubrimientos a base de solventes con la electricidad, existe un potencial real de incendio y explosión. Todos los equipos deben estar conectados a tierra y se deben tomar todas las precauciones de seguridad. Una configuración electros-tática normalmente se construye con un diseño preestablecido y con la asistencia del fabri-cante del equipo y del recubrimiento.

12.5.2.0.1 Consideraciones de Inspección

El inspector seguirá los procedimientos de inspección del recubrimiento, incluyendo todos los requerimientos del ambiente, perfil y de limpieza de la especificación. Sin embargo, puede que tenga que aprender nuevos métodos de limpieza. Es común que en una línea de producción el artículo pase a través de una limpieza química sumirgiéndolo en varios tan-



ques. Será el trabajo del inspector asegurar que el producto final esté limpio y cumpla con las normas establecidas, no obstante el método de limpieza utilizado. Debido a que la lim-pieza puede incluir baños ácidos o cáusticos el inspector debe verificar el pH de la pieza an-tes de pintar.

12.5.3 Aplicación Centrífuga para Interiores de Tuberías

El equipo de aplicación centrífuga usa un disco de rápida rotación, un cepillo u otros disposi-tivos para atomizar el recubrimiento.

Los equipos de aplicación centrífuga pueden usarse con o sin una carga electrostática (Figura 12.22). Este tipo de equipo se usa ampliamente para la protección interior de tuberías en operaciones especializadas efectuadas en un taller. La cabeza de aplicación se conecta a una lanza que viaja dentro del ducto y se hala hacia atrás lentamente mientras se aplica el material.

Figura 12.22 Equipo de Atomización Centrífuga para el Interior de Tuberías


El inspector puede necesitar utilizar una cámara en una lanza para inspeccionar en busca de discontinuidades en el interior de la tubería. También es posible medir el EPS utilizando una sonda larga para revisar puntos al azar dentro de la estructura. Todos los demás pasos normales de inspección del recubrimiento, tales como las condiciones ambientales y la lim-pieza se llevarán a cabo. Si se utilizan materiales a base solvente, será necesario utilizar un sistema de movimiento de aire en la tubería durante el curado.



12.5.3.2 Recubrimiento de Flujo e Inundación

Bombear el material desde la parte superior de un elemento y permitir que lo recubra a me-dida que fluye sobre la superficie. El elemento a recubrir se encuentra en un recipiente de recolección y una manguera, bajo muy poca presión, se mantiene sobre la parte superior y se mueve conforme de derrama el recubrimiento. El material en exceso se recoge en la ban-deja y vuelva a circular. El recubrimiento se aplica hasta que todas las áreas estén cubiertas con el espesor necesario. El equipo suele ser hecho a la medida por un contratista especia-lizado que está realizando el trabajo.

El recubrimiento tiene que ser diseñado para este tipo de aplicación y el aplicador tiene que estar experimentado en su uso. El contratista deberá modificar la viscosidad con la adición de solvente y el EPS final del recubrimiento depende de la viscosidad.

Este es un excelente método para recubrir elementos que tienen aletas, tales como transfor-madores para la industria de la energía.


Se deben realizar todos los requisitos de inspección normales, tales como lecturas de condi-ciones ambientales. Sin embargo, el inspector se va a encontrar muchas dificultades para llevar a cabo una inspección visual completa de la pieza para verificar la limpieza o el EPS.




Ablativo: El aglutinante en el ablativo se disuelve lentamente en agua de mar y de manera constante, presentando una nueva capa de cobre en la superficie.

Atomización Electrostática: El polvo se transporta bajo presión hacia la pistola en forma fluidizada. El método más común y eficiente para la aplicación de polvos por atomización es el uso de la pistola manual electrostática.

Base de Cemento: Materiales de cemento ignífugos hechos de cemento ligero que pueden ser aplicados a varios centímetros de espesor.

Camas Fluidizadas: Un método de aplicación que consiste en un tanque con un fondo falso hecho de material poroso. La presión del aire se aplica debajo de este fondo falso para que el polvo contenido sobre éste se levante y se mantenga suspendido.

Intumescente: Una sustancia que se infla o produce un efecto de burbuja como resultado de la exposición al calor, lo que hace que aumenta en volumen y disminuya en densidad.

Pinturas Antifouling: Este recubrimiento se usa para hacer el casco sumergido (obra viva) del buque tan desagradable que la larva del biofouling lo rechace como casa, o hacen que el casco sea tan liso que la larva no pueda adherirse a él.

Plásticos Reforzado: Es la inserción de un vidrio o una fibra sintética, ya sea en forma pica-da o de malla o ambas, en una resina de curado químico.

Recubrimiento Interior: Un recubrimiento que normalmente se encuentra en servicio de inmersión.

Recubrimiento por Rotación (Roto-Lining): El recubrimiento por rotación se consigue cargando una cantidad de resina previamente pesada dentro de un molde hueco, colocando el molde dentro de un horno calentado y rotándolo sobre sus dos ejes, mientras éste y la resina se calientan juntos. Cuando la superficie interior del metal se calienta por sobre el punto de fusión de la resina, esta se funde al entrar en contacto con el metal. Al enfriarse, el pol-vo/resina han formado un recubrimiento protector.



Guía de Estudio

1. En la industria de recubrimientos, un recubrimiento interior se describe como: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Algunas resinas utilizadas en recubrimientos interiores incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. ¿Cuál es la característica principal que el reforzar agrega a una resina? ________________________________________________________________________

4. Describa el efecto de capilaridad y cómo puede afectar negativamente un sistema de re-cubrimientos. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Describe los requerimientos de una preparación de superficie normal para la instalación de un recubrimiento interior. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. ¿Para qué se usan los materiales antifouling y cómo funcionan? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Los tres tipos de recubrimientos antifouling son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



8. Enumere y describa dos tipos principales de recubrimientos a prueba de fuego. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. ¿Cuáles son las características de los recubrimientos a base de fluoropolímeros? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Describa las dos categorías amplias de recubrimientos de polvo: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. ¿Cuáles son las distintas etapas por las que pasan los polvos aplicados a una fuente de calor?

• __________________________________

• __________________________________

• __________________________________

• __________________________________

12. Describa las ventajas y desventajas del sistema multi-componente de atomización sobre el sistema de un sistema de pistón sencillo de aplicación sin aire:

• Ventajas: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Desventajas: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13-1 Recubrimientos Interiores de Barrera Gruesa


Capítulo 13: Recubrimientos Interiores

de Barrera Gruesa Objetivos


• Varios Materiales Poliméricos Laminados

• El propósito de varios Recubrimientos Interiores de Goma Laminados

• El propósito de varios gomas sintéticas

• Procesos de Aplicación de las gomas

• Otros Recubrimientos Interiores Laminados

Términos Claves

• Recubrimientos Interiores Laminados de Goma (Hule)

• Goma de Butilo

• Goma de Clorobutilo

• Goma de Neopreno

• Goma de Nitrilo

• Hypalon




13.1 Introducción El siguiente grupo de materiales para revisar son los recubrimientos interiores de barrera gruesa. Algunos de estos materiales son:

• Materiales plásticos reforzados, como la fibra de vidrio, usada con poliéster, vinil ésteres, epóxicos, epoxy novolac, etc.

• Materiales laminados poliméricos, incluyendo el polietileno

Recubrimientos Interiores de Barrera Gruesa 13-2


• Recubrimientos de interiores de goma (hule)

13.2 Materiales Poliméricos Laminados Se dispone de una gran variedad de materiales plásticos en láminas (Figura 13.1), tales como:

• Cloruro de polivinilo (PVC)

• Polietileno

• Polipropileno

• Materiales registrados, generalmente conocidos por su nombre comercial

• Nombres como Kynar®, Halar®, Penton (Aqualon®), etc.

Figura 13.1 Diferentes Mallas de Refuerzo

Los procedimientos de aplicación para la mayoría de estos materiales son similares a lo des-critos a continuación:

• Preparación de la superficie mediante limpieza abrasiva a metal casi blanco o blanco

• Precortado del material para ajustarlo a la configuración deseada

• Aplicación de un primario y/o aplicación de un adhesivo apropiado al sustrato y/o al material mismo.

• Colocación del material laminado (el alineado correcto es crítico)

• Soldadura térmica u otro tratamiento a las juntas para conseguir un recubrimiento interno continuo. Este proceso de unión es crítico para asegurar que no queden espacios abiertos ni contaminación entre los bordes de las láminas. La inspección requiere una prueba de detec-ción de discontinuidades por alto voltaje para servicios de inmersión.

13.2.1 Consideraciones de Inspección

El inspector debe verificar que el material laminado sea el correcto, tal como se ha especifi-cado. El corte, montaje y alineación de los materiales es fundamental para su adecuada insta-



lación. Por último, la soldadura térmica de las costuras se comprueba con las pruebas de discontinuidades (holidays) de alto voltaje.

13.3 Recubrimientos Interiores Laminados de Goma (Hule)1 Los recubrimientos interiores de goma están hechos de diferentes tipos de gomas (hules) naturales y sintéticas. Estos recubrimientos interiores reciben poca atención en la industria del recubrimiento, pero son ampliamente usados como barreras contra la corrosión. También son usados como material de contención para ciertos químicos y productos no corrosivos y, donde se requiera, proveen una resistencia a la abrasión (Figure 13.2).

Los recubrimientos interiores de goma se usan en el almacenamiento y transporte de:

• Ácidos

• Ciertos álcalis

• Productos y químicos alimenticios

• Solventes seleccionados

• Químicos especiales y otros productos corrosivos

• Perdigones de plástico

• Arcillas, etc.

Los recubrimientos interiores de goma se usan más comúnmente en:

• Tanques de ferrocarril

• Camiones cisterna

• Tanques de barcazas (gabarras) Los recubrimientos interiores de goma también se recomiendan para:

• Torres de reacción

• Tanques y recipientes de proceso

• Filtros

• Unidades desulfuradoras de gas

• Chimeneas

• Agitadores

1Losrecubrimientosinterioresdegomaadquierendiferentesnombresdependiendodelazonageográfi‐cadonde seutilicen;porejemplo, enmuchospaísesdeLatinoamérica se los conoce comoengomados,peroenMéxicoselesdenominaahuladosyenelPerú,enjebados.



• Canales

• Sopladores y ventiladores

• Cristalizadores y drenajes

• Carcasa y cubiertas de bombas

• Rotores

• Ductos, tolvas, bandas transportadoras, tornillos, etc.

Figura 13.2 Sección de un Ducto FGD Laminado con Goma (Hule)

Para ser eficientes, los recubrimientos interiores de goma pueden ser adaptados para producir ciertas propiedades específicas para soportar materiales particulares. Los tipos de goma pue-den dividirse en dos clases:

• Naturales

• Sintéticas

Las gomas naturales se derivan del látex obtenido de los árboles Hevea o de caucho, el cual se coagula en ácido acético o en ácido fórmico. Químicamente, es un hidrocarburo insatura-do conocido como poliisopreno.

Las gomas sintéticas son cualquier tipo del grupo de los elastómeros fabricados por el hom-bre, los cuales se aproximan de una o varias formas a las propiedades del hule natural. 13.3.1 El Curado de las Gomas

Las gomas se curan por vulcanización, un proceso descubierto en 1846 por Charles Goodyear en los Estados Unidos y, simultáneamente, por Thomas Hancock en Inglaterra. El efecto de la vulcanización es el convertir el hidrocarburo de la goma de un material termoplástico, sua-ve y pegajoso, a un material termoestable, fuerte, estable a la temperatura, con módulos elás-ticos y propiedades de tensión únicas.



La vulcanización es un proceso físico-químico que resulta del cambio del entrecruzamiento de enlaces de la cadena de hidrocarburos insaturados de la goma natural (poliisopreno) con el azufre, mediante la aplicación de calor.

El hule natural se mezcla con un 3% de azufre, un 1% de acelerador orgánico, un 3% de óxi-do de zinc, ciertos rellenadores o agentes de refuerzo, y se cura en presencia de vapor vivo a temperaturas que van de los 120 a los 150º C (250 a 300º F).

Todas las gomas sintéticas requieren vulcanización. En general, el azufre se usa para los polímeros insaturados, mientras que ciertos polímeros saturados se pueden entrecruzar con peróxidos, óxidos metálicos o diisocianatos.

Hay tres factores que afectan las propiedades de la vulcanización (el producto vulcanizado):

• El porcentaje de azufre y de acelerador usado

• La temperatura del proceso de curado

• El tiempo del proceso de curado

El contenido de azufre va usualmente de uno a un 3%, pero en ciertos casos, puede llegar a alcanzar 50% en peso. Con aceleradores fuertes, el tiempo de curado puede ser tan corto como de 3 minutos a unas temperaturas tan altas como de 150º C (300º F). La vulcanización también puede ocurrir a temperatura ambiente con formulaciones específicas (cementos de auto-curado). Hay cinco métodos que se usan para vulcanizar las láminas de goma para recubrimientos interiores sobre sustratos de tuberías, equipos o recipientes; pero no todos son apropiados para cada una de las aplicaciones de estos materiales. El método específico de vulcanización dependerá del diseño del equipo, de las dimensiones generales del sistema y las instalaciones en el sitio.

La protección o aislamiento de los equipos durante el proceso de curado reduce la duración del mismo. El espesor del hule afecta el tiempo de curado. Las gomas más gruesas toman más tiempo en curarse.

Los métodos de curado son:

• Autoclave (vulcanizador): El equipo recubierto internamente con goma se coloca en un auto-clave y se somete a vapor controlado bajo presión. Este método se prefiere debido a que es la mejor forma de transferencia de calor y requiere un menor tiempo o ciclo de curado. Este método resulta en la mayor adhesión posible del hule al metal y produce las mayores densi-dades de recubrimiento, útil para medios muy corrosivos.

• Vapor interno: El recipiente presurizado se usa como su propio autoclave, cerrando todas las aberturas (boquillas) y llenando el recipiente con vapor, bajo condiciones controladas de pre-sión y temperatura.



• Vapor atmosférico (también llamado curado por vapor de escape): Esta es una vulcanización sin presión usando solamente vapor atmosférico. La temperatura del vapor y del acero son monitoreados de cerca. Para prevenir el colapso del recipiente cerrado, se deben tomar pre-cauciones para evitar fallas en el suministro del vapor o enfriamientos repentinos. Este méto-do se usa comúnmente en recipientes que son demasiado grandes para ser transportados, por lo tanto se recubren internamente en campo.

• Agua caliente: El equipo se llena con agua y se inyecta vapor para que ésta hierva. La tempe-ratura y el nivel del agua se mantienen constantes durante el periodo de tiempo requerido.

• Curado químico: El curado químico es la vulcanización a temperatura ambiente mediante la aplicación tópica de un agente vulcanizante líquido sobre la superficie de la goma. La adhe-sión que se obtiene con este método es menor que la que se podría obtener con otros métodos de curado. Este método comúnmente se usa durante la reparación de tanques o grandes reci-pientes recubiertos internamente en campo.

13.3.2 Goma (Hule) Natural

Hay tres categorías de gomas naturales

• Suave

• Semi-dura

• Dura

13.3.2.1 Goma Suave

De los tres tipos de gomas (suave, semi-dura y dura), la goma suave tiene la mayor flexibili-dad, elongación y ajuste al movimiento de la superficie sobre la cual se está aplicando.

Las gomas suaves tienen:

• Buena resistencia a un cierto número de químicos corrosivos

• Una excelente resistencia a la abrasión

• Una buena resistencia a temperaturas hasta 60º C (140º F) Los recubrimientos interiores de goma suave son de uso estándar en tanques que contienen ácido clorhídrico (muriático). La goma suave es única porque forma una película sobre la superficie que se endurece ligeramente y retarda la penetración del ácido. El lavado de dicha película con agua tiende a romperla y a suavizar la goma.

La construcción de recubrimientos interiores “tri-capas” a menudo se usa para formar una película tipo sandwich, que consiste de una capa dura o semi-dura de goma entre dos capas de goma suave. Costuras de traslape especiales separan los extremos de la goma dura y per-miten que se expanda en la goma suave. El sustrato de acero se cubre con un primario adhe-sivo especial y luego se aplica una goma de unión (enlace) sobre este primario. El recubri-miento interno de goma se aplica entonces sobre el enlace. (Nota: La goma de unión contie-



ne una capa suave de goma colocada en su cara posterior y es usada para promover la adhe-sión entre dos superficies).

Este recubrimiento tipo sandwich provee una excelente resistencia a la corrosión y a la abra-sión y puede utilizarse para ductos de acero que transportan ácidos para decapado (pickling), ácidos halógenos (HCl, HBr, etc.) y ofrecen una alta resistencia a los choques térmicos y a la fatiga por la flexión. Los recubrimientos interiores de goma suave:

• Son muy resistentes al agua

• Proveen la mejor resistencia a la abrasión

• Se pueden usar en servicio de ácido fosfórico grado alimenticio

La dureza varía de 35 a 70 utilizando un durómetro Shore A. Mientras mayor sea el conteni-do de azufre, mayor será la dureza de la goma. 13.3.2.2 Goma Semi-Dura

La goma semi-dura está compuesta de aproximadamente 15% de azufre en peso. Este mate-rial se puede mezclar con rellenadores resistentes a ácidos, polvos de goma, aceleradores y cantidades ilimitadas de plastificantes para producir una masa manejable, la cual puede ser moldeada, extruída y/o prensada, para luego aplicarse directamente sobre el adhesivo o una goma unión.

Este tipo de goma es resistente a los mismos químicos que las gomas suaves, pero se pueden usar con químicos más concentrados y a temperaturas hasta 82º C (180º F). Las gomas semi-duras se pueden usar en sistemas que usualmente requieren de gomas duras, pero donde no se puede tolerar la fragilidad del material duro.

Las gomas semi-duras se pueden usar en equipos de acondicionamiento de agua y para pro-tección contra vapores húmedos de cloro, ácidos fuertes y soluciones de enchapado (plating).

Los compuestos de gomas semi-duras:

• Son afectados por cambios de temperatura

• Se fragilizan a temperaturas de congelación

• No son apropiados para algunas instalaciones exteriores o donde hay rangos amplios de tem-peratura

El rango de dureza está generalmente entre 70 y 75 mediante el Durómetro Shore A.



13.3.2.3 Gomas Duras

Las gomas duras se pueden usar con soluciones altamente corrosivas como el ácido clorhí-drico concentrado y vapores húmedos de cloro, a temperaturas entre 93 y 105º C (200 y 220º F). Generalmente, las gomas duras se usan sobre formas rígidas de equipos bien diseñados que no están expuestos a cambios bruscos de temperatura. Debido a su baja permeabilidad a la humedad, las gomas duras a menudo se usan en instalaciones de tratamiento de agua. También tienen una buena resistencia a la abrasión. El rango de dureza está entre 60 y 80 mediante el Durómetro Shore D. 13.4 Gomas Sintéticas Los diferentes tipos de gomas sintéticas son:

• Goma de Butilo

• Goma de Neopreno

• Goma de Nitrilo

• Goma de Clorobutilo

• Hypalon

13.4.1 Goma de Butilo

Las gomas de butilo son muy flexibles y moldeables y generalmente se usan en accesorios, etc., donde las láminas de goma no son viables. Estos materiales se vulcanizan fácilmente. Por su alto costo, las gomas de butilo no se usan como materiales laminados para interiores; sin embargo, reaccionan fácilmente con el cloro para producir gomas de clorobutilo, las cua-les sí se pueden usar como laminados para recubrimientos interiores.

Las gomas de butilo se usan comúnmente como componentes de mastiques, adhesivos, sella-dores, etc. Estas gomas tienen una excelente resistencia a las soluciones ácidas como el sulfú-rico, nítricos diluido y fluorhídrico diluido, a temperaturas de hasta 93º C (200º F). 13.4.2 Goma de Clorobutilo

El clorobutilo tiene muy poco permeabilidad y una excelente resistencia química. Se usa ampliamente en cajas de agua en la industria de generación de energía. Generalmente se puede aplicar a espesores de hasta 12 mm. (0,5 in.) sobre una capa de goma unión adherida sobre primarios adhesivos especiales. Las gomas de clorobutilo también se usan para los lavadores en la desulfurización de ductos de chimeneas (FGD) y para ciertos químicos, tales como el hipoclorito de sodio, el ácido superfosfórico y el ácido sulfúrico.



13.4.3 Goma de Neopreno

El neopreno es un material multiuso que es resistente a una gran variedad de condiciones físicas y químicas, puede resistir a:

• Aceites lubricantes

• Gasolina

• Ácido sulfúrico al 50% a 80º C (180º F)

• Ácidos clorhídrico y fluorhídrico fuertes a temperatura ambiente

• Hidróxido de sodio (del 50 al 70%) de 93 a 110º C (200 a 230º F)

• Lodos ácidos

El neopreno es muy resistente al ozono y al oxígeno, ambos de los cuales pueden causar el deterioro de las gomas, por lo que esta característica hace al neopreno útil en aplicaciones en exteriores. 13.4.4 Goma de Nitrilo Estas gomas tienen buena resistencia a los solventes alifáticos como el querosén, nafta, espí-ritus minerales, etc., así como a los aceites animales, vegetales y minerales. Tiene una relati-vamente pobre resistencia a los ácidos.

Los nitrilos pueden ser elaborados y vulcanizados para formar composiciones de goma sua-ves, semi-duras y duras. La composición suave es la más común para aplicaciones de recu-brimientos interiores.

13.4.5 Hypalon

El hypalon es un polietileno clorosulfunado, que es considerado por la industria como una forma de goma sintética.

Este material es muy resistente a las condiciones ambientales. Resiste al oxígeno, ozono, calor, llama, rasgaduras, abrasión, aceites y grasas. El hypalon ha ganado reconocimiento para el manejo de ácido crómico (10%), al peróxido de hidrógeno (30%) y al ácido sulfúrico (50 a 75%). Además, es resistente a temperaturas de hasta 93º C (200º F). 13.5 Proceso de Aplicación de las Gomas El principal requerimiento para que equipos, recipientes, ductos, etc., se recubran interior-mente con goma, es que todas las superficies vulnerables estén accesibles para la instalación del recubrimiento. Generalmente, las condiciones de la superficie y los requerimientos de su preparación son más estrictos que los requeridos para muchos materiales líquidos en disper-sión.



Los siguientes son algunos requisitos típicos para la preparación de una superficie en un pro-yecto de recubrimiento interno con gomas:

• El acero deberá ser nuevo, de peso completo y libre de defectos estructurales.

• La placa de acero deberá ser plana, sin apreciables deformaciones ni pandeos.

• La placa de acero deberá tener un espesor mínimo y un peso correspondiente por pie cuadra-do [una placa gruesa de acero de 6,3 mm. (1/4 in.) deberá pesar 4,6 kg/m2 (10,2 lbs/pie2) y una placa de acero de 13 mm. (1/2 in.) deberá pesar 9,2 kg/m2 (20,4 lbs/pie2)].

• El recipiente deberá flejarse para evitar deformaciones.

• Todas las soldaduras deberán ser sólidas y continuas y también deberán martillarse (“pee-ned”) para eliminar la porosidad, de igual forma deberán esmerilarse para remover los bordes filosos y puntos altos.

• Los bordes y las esquinas deberán esmerilarse a un radio mínimo de 3 mm. (0,125 in.).

• Todas las salpicaduras de soldadura deberán eliminarse.

13.5.1 Preparación de la Superficie

Además de las condiciones descritas anteriormente, las superficies a recubrirse internamente deberán estar libres de todo aceite, grasa, polvo, recubrimientos anteriores, etc., y se deberán preparar con granalla de acero angular al grado metal blanco, de acuerdo al estándar NACE No. 1/SSPC-SP 5, con un perfil de anclaje de 38 a 64 µm (1,5 a 2,5 mils). Después de la limpieza abrasiva todas las superficies deberán estar libres de polvo u otros contaminantes antes de la aplicación del adhesivo (primario). 13.5.1.1 Instalación del Recubrimiento – En Planta Se corta el recubrimiento para ajustarse a la forma geométrica del recipiente a recubrir. Cuando se juntan los extremos del material, estos deben quedar precisamente ajustados, a menos que se haga un traslape.

Se aplica un primario, una capa de enlace o un adhesivo, según sea requerido, sobre la super-ficie desnuda, limpia y seca y se coloca el recubrimiento interior en posición. Después de que éste es colocado adecuadamente, se debe alisar con un rodillo (generalmente a mano) para remover cualquier burbuja o arruga. Cuando la instalación se termina, el objeto se colo-ca en una autoclave para su curado.



Figura 13.3 Extremo Biselado de una Lámina de Goma

El curado generalmente se realiza en una autoclave con vapor vivo, a presiones cercanas a los 3,5 Kg/cm2 (50 psi, 345 kPa) y a una temperatura entre 125 y 150º C (250 y 300º F). El cu-rado es una relación tiempo / temperatura. A menor temperatura, mayor tiempo de curado. Inversamente, a mayor temperatura, menor tiempo de curado. Como se indicó anteriormente, el curado también se puede hacer en la planta mediante métodos como el vapor interno o por agua caliente. 13.5.1.2 Instalación y Curado de Recubrimientos Interiores – En Campo

Recubrir internamente con goma en campo se realiza cuando no es posible transportar el ob-jeto hasta una autoclave. Una instalación típica en campo de un tanque con techo cerrado puede efectuarse como sigue:

• Después de la correcta preparación de la superficie, las paredes del tanque, el techo y las áreas del piso cercanas al borde con las paredes se recubren con el adhesivo apropiado. Las paredes se recubren primero y se deja el piso hasta el último.

• Se aplica la lámina de goma a las paredes con suficiente material para permitir un traslape en el fondo del tanque. El extremo superior de la lámina se sobrepone al techo de igual manera que se hizo en el piso.

• El área recubierta es alisada cuidadosamente con rodillo manual para remover cualquier bur-buja y arruga. Las uniones en las partes inferior y superior se hacen lejos de las esquinas. Cuando las paredes y el techo se terminan, es entonces cuando se recubre el fondo.

• Una vez que el tanque ha sido recubierto y está listo para su curado, una manguera de vapor de escape con un codo giratorio se coloca en el recipiente y éste es aislado exteriormente para que retenga el calor. Se introduce vapor vivo al tanque. El movimiento del codo circula el vapor. Al proceso de curado en campo a menudo se le conoce como curado por escape.

• Durante el ciclo de curado es posible conseguir al menos 17º C (30º F) de diferencia de tem-peratura entre el acero exterior y el interior en la interface con la lámina de goma. El proceso de curado puede requerir de 24 a 36 horas.

• El pre-curado es opcional. Es un método de interrumpir el curado con el propósito de detec-tar fallas, defectos, ampollas, dureza, etc., antes de la vulcanización final. Durante el pre-



curado, el vapor deberá introducirse durante aproximadamente 2 horas. Este tiempo variará de acuerdo al tamaño del recipiente y de la manguera de vapor vivo; sin embargo, el tiempo deberá ser lo suficientemente amplio para permitir que cualquier aire atrapado se expanda, de forma tal que se pueda hallar y reparar, y deberá ser lo suficientemente corto para que la su-perficie del recubrimiento no se haya curado al grado donde no se puede realizar una repara-ción.

• Después de las reparaciones del pre-curado, se introduce nuevamente vapor al recipiente para finalizar el curado.

• El operador puede hacer mediciones de dureza con un durómetro, especialmente en las zonas potencialmente más frías del recipiente, como el fondo, las salidas, las boquillas y las solda-duras, donde los anillos de fijación pueden crear zonas de disipación calor.

13.5.2 Criterios de Inspección

La inspección del recubrimiento interior puede incluir:

• La determinación de la dureza con un durómetro

• La inspección visual en busca de burbujas, arrugas o cualquier otro defecto visible e inusual

• La verificación de discontinuidades usando un equipo de alto voltaje

• La detección de holidays variará dependiendo del espesor y tipo de goma. Como una guía general, 15.000 V son adecuados para un espesor de 6,4 mm. (0,25 in.) en la goma natural. Generalmente, el electrodo deberá mantener un ligero contacto con la goma y se deberá mo-ver hacia delante y hacia atrás a una velocidad de aproximadamente 30 cm/s (1 pie/s). El electrodo deberá mantenerse en movimiento sin detenerse en ninguna posición; de otra forma, es factible que se produzca el deterioro dieléctrico de la goma.

Cuando se inspeccionan recubrimientos interiores de goma, el inspector deberá tener un co-nocimiento de todo el proceso. Esto es un tipo especial de aplicación y el inspector no debe-rá realizar la inspección de los recubrimientos interiores de goma sin el conocimiento y la experiencia necesaria (Figure 13.5).

El siguiente ejemplo muestra los criterios de aceptación para la instalación del recubrimiento de goma en un vagón cisterna de ferrocarril y deberían ser causa de rechazo:

• Puntos de alfiler (“pinholes”) en el recubrimiento

• Ampollas

• Traslapes sueltos (Figure 13.4)

• Recubrimientos interiores sin curar (dureza)

• Defectos mecánicos (cortes, muescas u otros defectos superficiales)

• Mano de obra inadecuada (excesivas reparaciones)



Figura 13.4 Traslape Suelto en un Recubrimiento Interior de Goma

Figura 13.5 Etiqueta de Precaución Sobre un Vagón Cisterna de Ferrocarril Recubierto Internamente con

Goma

13.5.3 Reparaciones

Los procedimientos de reparación pueden ser varios. Generalmente, pequeñas reparaciones se pueden hacer con gomas químicamente curadas, tal como el clorobutilo, cuando el curado por vulcanización no puede ser efectuado. 13.5.4 Fallas

Pueden ocurrir fallas con los recubrimientos interiores de goma, algunas de las causas pueden incuir:

• Selección incorrecta del producto para las condiciones de servicio

• Usar gomas después de que han excedido su fecha de caducidad

• Usar los recubrimientos interiores de goma que no han sido adecuadamente almacenados. Las gomas deben de mantenerse frescas durante su almacenamiento porque en presencia de calor pueden vulcanizarse aún enrolladas; si esto ocurre, el material deberá ser descartado

• Proceso de aplicación incorrecto

• Curado inadecuado



13.6 Otros Recubrimientos Interiores Laminados Hay otros polímeros, como el polietileno y los poliéteres clorados, que se pueden fabricar como laminados para recubrimientos interiores. Su tratamiento y aplicación es casi similar al de los recubrimientos interiores de goma. 13.6.1 Poliéteres Clorados Las resinas de poliéter clorado están disponibles para aplicaciones en polvo, como dispersio-nes, o en solución, o como laminados para recubrimientos interiores. Los poliéteres clorados se prestan fácilmente para aplicaciones del polvo seco mediante la sinterización o el proceso de cama fluidizada.

Cuando los poliéteres clorados son aplicados como recubrimientos, las superficies se deben preparar según está especificado. Cada capa deberá fusionarse después de permitir que el medio de dispersión se evapore hasta casi un secado. Cuando los poliéteres clorados son aplicados en forma laminada:

• Las superficies que entraran en contacto, tanto la lámina como el sustrato, deben estar libres de aceite, grasa y polvo.

• Las superficies metálicas deberán ser preparadas abrasivamente hasta lograr el grado de metal blanco, después serán aspiradas y se les aplicará una capa única de un primario. Los prima-rios de caucho (hule) clorado son usados muy frecuentemente.

• Las láminas de poliéter clorado deberán ser limpiadas con MEK para luego aplicarles una limpieza abrasiva ligera, o deberán ser lijadas a mano usando una lija fina. La superficie lija-da deberá ser aspirada para remover todo el polvo o el abrasivo, aplicando luego una capa del primario.

• Los adhesivos a base de goma se usan para aplicaciones de laminados de poliéter clorado. Éstos pueden ser aplicados mediante atomización, rodillo o brocha.

La fuerza de adhesión óptima se puede obtener reactivando el adhesivo con calor. Esto se hace calentando la lámina para llevar la capa del adhesivo hasta los 121º C (250º F) justo antes de que se coloque sobre el sustrato. 13.6.2 Polietilenos

En general, los polímeros de polietileno son resistentes a las altas temperaturas y tienen una excelente resistencia a los químicos. Son resistentes al arrastre (“creep”), tienen una alta resistencia al impacto, tienen una excelente resistencia a la tensión y una alta resistencia die-léctrica. Son insolubles en solventes orgánicos y no se agrietan bajo esfuerzos. Básicamente hay dos tipos: De baja y de alta densidad. Esencialmente, los materiales de baja densidad son cadenas moleculares altamente ramificadas y espaciadas, mientras que los ma-teriales de alta densidad son cadenas comparativamente rectas y alineadas. Las propiedades físicas son notoriamente afectadas al incrementarse la densidad. El tipo de alta densidad tiene un punto de fusión más alto y una mayor resistencia a la tensión



cuando se compara con los materiales de baja densidad. Los materiales de baja densidad se usan generalmente para el recubrimiento de cables y alambres, así como para recubrir inte-riormente tambores y otros recipientes, etc. Los materiales de alta densidad se usan para los recipientes de gasolina, tuberías, películas y laminados. Actualmente se usan tres métodos para aplicar el polietileno:

• Fundir la resina y extruirla sobre el objeto a ser recubierto

• Calentar el objeto a ser recubierto hasta una temperatura por encima del punto de fusión del polietileno y sumergirlo en una cama fluidizada que contiene el recubrimiento en polvo.

• Aplicar el polietileno por llama directamente sobre la superficie metálica. Este método de aplicación requiere un equipo especial y experiencia por parte del operador.




Gomas de Butilo: Muy flexibles y moldeables; generalmente se usan en accesorios, etc., donde las gomas laminadas no son viables.

Gomas de Clorobutilo: Tiene muy poca permeabilidad y una excelente resistencia química. Se usan ampliamente en cajas de agua en la industria de generación de energía.

Gomas de Neopreno: Un material multiuso que es resistente a una gran variedad de condi-ciones físicas y químicas.

Gomas de Nitrilo: Tienen buena resistencia a los solventes alifáticos como el querosén, naf-tas, espíritus minerales, etc., así como a los aceites animales, vegetales y minerales. Tienen poca resistencia a los ácidos.

Hypalon: Un polietileno clorosulfunado que es considerado por la industria como una forma de goma sintética. Este material es muy resistente a las condiciones ambientales. Resiste al oxígeno, ozono, calor, llama, rasgaduras, abrasión, aceites y grasas.

Recubrimientos Interiores de Goma: Estos recubrimientos están hechos de diferentes tipos de gomas naturales y sintéticas. Estos recubrimientos interiores reciben poca atención en la industria del recubrimiento, pero son ampliamente usados como barreras contra la corrosión. También son usados como materiales de contención para ciertos químicos y productos no corrosivos y brindan resistencia a la abrasión.



Guía de Estudio

1. ¿Cuáles son los dos diferentes tipos principales de gomas (hules)?: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Qué es la Vulcanización? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Tres factores que afectan las propiedades del producto de vulcanizado son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Enumere los diferentes métodos para curar (vulcanizar) las gomas (hules). ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Tres categorías de Gomas Naturales son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Describa un recubrimiento interior “tri-capa”. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Algunos tipos de gomas sintéticas son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



8. Describa los requerimientos para una preparación de la superficie típica para instalar un recubrimiento de goma. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Algunas causas de falla de los recubrimientos de goma podrían ser: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Tres métodos para aplicar polietileno son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14-1 Estándares y Recursos Avanzados


Capítulo 14: Estándares y Recursos

Avanzados

Objetivos


• Cómo interpretar e implementar un estándar adecuadamente

• Estándares de NACE International




14.1 Introducción De acuerdo a la Sociedad de Estándares de Ingeniería (SES), un estándar es un documento que se aplica en conjunto con los códigos, especificaciones, prácticas recomendadas, clasifi-caciones, métodos de prueba y guías, que han sido preparados por una organización o grupo de desarrollo de normas, y publicados de acuerdo con los procedimientos establecidos.

En pocas palabras, un estándar es una norma establecida o requisito elaborada por profesio-nales de la industria. Por lo general, es un documento formal que establece una ingeniería uniforme o criterios técnicos, métodos, procesos y prácticas. Los estándares tienen el propó-sito de lograr que el personal de la industria esté en el mismo nivel, en un intento de minimi-zar la confusión, en particular con referencia a la forma de realizar negocios y permitir a los participantes alcanzar mutuos beneficios, mediante la toma de decisiones coherentes.

Los estándares no son vinculantes u obligatorios a menos que se especifiquen o se referen-cien en los documentos contractuales. En otras palabras, usted como inspector, que cuenta con el conocimiento de una determinada norma, no puede obligar al contratista a operar bajo los requisitos de cualquier estándar en particular a menos que sea un requisito del contrato. El inspector de recubrimientos debe tener acceso a y entender cabalmente cada norma men-cionada en el pliego de condiciones. Se pueden hacer modificaciones a un estándar dado mediante acuerdo entre el propietario, contratista y el inspector. Las preguntas acerca de un

Estándares y Recursos Avanzados 14-2


estándar de referencia deben ser abordadas y resueltas en la reunión previa al trabajo. Hay varias organizaciones que participan en la redacción de normas y, como tal, cada uno de ellas clasifican en varios subgrupos. El inspector debe leer y entender la intención de un estándar y pedir aclaraciones si es necesario antes de exigir su cumplimiento. A continuación se pre-sentan algunos tipos generales y su descripción por diversas organizaciones:

• Estándar Voluntario – en general son las normas establecidas por los organismos del sector privado que están disponibles para su uso por cualquier persona u organización, privada o de gobierno. El término incluye lo que comúnmente se conoce como “estándares de la indus-tria”, así como “estándares de consenso”. Un estándar voluntario puede ser obligatorio como consecuencia de su uso, de referencia o de la adopción por la autoridad reguladora, o cuando se invoca en los contratos, órdenes de compra u otros instrumentos comerciales. (Fuente: ANSI “Estándares para la Gestión: Un Manual para el Beneficio”).

• Estándar de Consenso – son los estándares elaborados a través de la cooperación de todos los participantes con interés en formar parte en el desarrollo y/o el uso de las normas. El consen-so requiere que se consideren todas las opiniones y objeciones, y que se haga un esfuerzo ha-cia su resolución. Consenso implica más que el simple concepto de mayoría, pero no necesa-riamente requiere la unanimidad. (Fuente: ANSI “Estándares para la Gestión: Un Manual pa-ra el Beneficio”).

• Estándar Obligatorio – es una norma que exige el cumplimiento debido de un estatuto o regu-lación del gobierno, una política de organización interna, o un requisito contractual. El in-cumplimiento de un estándar obligatorio por lo general lleva a una sanción, tal como una san-ción civil o penal, o la pérdida del empleo. (Fuente: ANSI “Estándares para la Gestión: Un Manual para el Beneficio”).

• Estándar de Facto – es una norma que es ampliamente aceptada y utilizada, pero carece de la aprobación formal de una organización reconocida de desarrollo de estándares. Los ejemplos más comunes de los estándares de facto son las costumbres de manejo (manejar del lado de-recho vs. el izquierdo de la carretera) y el teclado QWERTY. ((Fuente: ANSI “Estándares pa-ra la Gestión: Un Manual para el Beneficio”).

• Estándar Nacional – desde el punto de vista “oficial”, un estándar nacional es adoptado por un organismo nacional de normalización (por ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares Americano, el Consejo de Estándares de Canadá y la Institución de Estándares Británica) y puesto a disposición del público. En la práctica, sin embargo, un estándar nacional es cual-quier norma que es ampliamente utilizada y reconocida dentro de un país. (Fuente: ANSI “Es-tándares para la Gestión: Un Manual para el Beneficio”).

• Estándar Regional – es una norma desarrollada o adoptada y promulgada por una organiza-ción regional [por ejemplo, el Comité Europeo de Normalización (CEN) o la Comisión Pan-americana de Normas Técnicas (COPANT)]. Los estándares regionales son generalmente de carácter voluntario, representando la acción conjunta de los organismos nacionales de norma-lización de un grupo regional de naciones. (Fuente: ANSI “Estándares para la Gestión: Un Manual para el Beneficio”).

• Estándares Internacionales – definir lo que constituye un estándar internacional es un tema de mucha discusión y no hay un acuerdo general. Parece que hay un cierto acuerdo general de que un estándar internacional debe ser utilizado en múltiples naciones y su proceso de desa-rrollo está abierto a representantes de todos los países para ser considerado como una norma



internacional. Algunas normas internacionales son promulgadas por las organizaciones de tratados multinacionales, como la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) o la Or-ganización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO). Algunas normas internacionales son promulgadas por las organizaciones multinacionales no conven-cionales, tales como la Organización Internacional de Estándares (ISO) y la Comisión Elec-trotécnica Internacional (IEC).

Algunas normas internacional es son promulgadas por las organizaciones que se originaron como asociaciones nacionales de la industria, sociedades profesionales o desarrolladores de estándares, pero con el tiempo se convirtieron en una presencia global con la participación de multinacionales. Por ejemplo, ASTM International, SAE International y NFPA International. (Fuente SEC).

La existencia de un estándar publicado no implica que siempre sea útil o adecuado. Por ejemplo, si un artículo cumple con un determinado estándar, no es necesariamente una garan-tía de que sea apto para cualquier uso particular. La gente que usa el artículo o servicio (in-genieros, contratistas, especificadores) o que lo especifican (los códigos de construcción, go-bierno, industria, etc.) tienen la responsabilidad de considerar los estándares disponibles, es-pecificar el más adecuado, exigir el cumplimiento y utilizar el artículo correctamente. La validación de la idoneidad es fundamental antes de especificar cualquier norma.

Frecuentemente se revisan y actualizan los estándares. Es fundamental que la versión más reciente de un estándar publicado sea aplicada o referenciada. El autor o el organismo que escribe un estándar a menudo publica las versiones actuales en su página web.

En contraste, un costumbre, convención, producto o procedimiento de una empresa, norma corporativa, etc., generalmente aceptado y dominante, frecuentemente se conoce como un Estándar de Facto.

Los estándares son escritos por una serie de organizaciones en todo el mundo. Como inspec-tor de recubrimientos, es su responsabilidad de obtener, leer y comprender todos los estánda-res referenciados en los documentos del proyecto. En la mayoría de los casos, estas normas requieren que usted realice ciertas tareas que, si es necesario, pueden ser replicadas si lo ame-rita. Cualquier prueba requerida que se realice y que NO cumple con la norma, debe ser do-cumentada. Un buen ejemplo es la norma ASTM D4541, que no requiere cortar alrededor del dolly durante una prueba de adherencia. Sin embargo, si la especificación hace referencia al estándar ASTM D 4541 y se realiza el corte alrededor del dolly como parte de la prueba, este proceso debe ser documentado en el formulario previsto.

En el caso de NACE International, sus estándares representan el consenso de los miembros individuales que han revisado los documentos, sus alcances y disposiciones. Su aceptación no limita en modo alguno a cualquier persona, ya sea que hayan adoptado la norma o no, de procesos de fabricación, comercialización, compras o el uso de productos, procesos o proce-dimientos que no estén conformes con dichas normas. Nada de lo contenido en los estánda-



res de NACE International deben interpretarse como la concesión de ningún derecho, por implicación o de otra manera, para la fabricación, venta o uso en relación con cualquier otro método, equipo o producto amparado por Patente de Letras, o como eximente o protector de alguien de la responsabilidad por infracción de la Patente de Letras. Los estándares de NA-CE International representan los requisitos mínimos y de ninguna manera deben interpretarse como una restricción sobre el uso de mejores procedimientos o materiales.

Los estándares no son documentos “estáticos” y, como tales, deben ser revisados, renovados o modificados en caso necesario. El proceso de control de cambio es un proceso formal para asegurar que los cambios a cualquier norma se introduzcan en una forma controlada y coor-dinada. Este proceso reduce la posibilidad de que los cambios innecesarios se introduzcan en el sistema sin el consenso necesario, creando así una interrupción en toda la industria. Los objetivos de un procedimiento de control de cambios por lo general incluyen una repercusión mínima para los servicios, la reducción del rechazo de actividades previamente aceptadas y la utilización rentable de los recursos involucrados en la implementación del cambio.

En el mundo de las organizaciones de estándares y los organismos, el término Cuerpo Nacio-nal de Normas (NSB) se utiliza generalmente para referirse a la organización de estándares uno-por-país, que representa el miembro de ese país en el ISO. Sin embargo, el término Or-ganización de Desarrollo de Estándares (SDO) generalmente se refiere a las miles de organi-zaciones de estándares de la industria o basadas en un sector las cuales desarrollan y publican estándares específicos a la industria. Un buen ejemplo de tal organización sería NACE In-ternational. Algunas economías cuentan con sólo un NSB sin otra representación de SDO, mientras que las grandes economías como Estados Unidos y Japón cuentan con varias orga-nizaciones de SDO. 14.2 Como Interpretar e Implementar un Estándar Adecuadamente Las solicitudes de interpretación oficial de los estándares suelen ser presentadas por escrito a la organización originaria para su consideración. Estas solicitudes suelen incluir la siguiente información: Solicitud elemental estándar y esencial referente a la información y anteceden-tes relacionados con la solicitud, incluyendo una justificación del por qué se solicita una in-terpretación. Además de responder a las solicitudes por escrito para la interpretación, estas organizaciones tienen la autoridad para emitir interpretaciones oficiales de los estándares como consideren conveniente.

En ocasiones, pueden surgir preguntas sobre el significado de partes de los estándares que se refieren a aplicaciones específicas. Dichas solicitudes de interpretación deben pedir aclara-ciones sobre la naturaleza exacta del contenido de la norma. Cuestiones relativas a estas in-terpretaciones son revisadas y evaluadas de acuerdo con las directrices de la organización.

Las interpretaciones son emitidas para explicar y aclarar la intención de la norma y no se pre-tende que constituyan una modificación del estándar original, o que proporcionen informa-



ción de asesoría. La práctica general en cualquier reunión de interpretación es que las nuevas normas no se pueden adoptar para adaptarse a situaciones aún no cubiertas en el documento, aún cuando las investigaciones conduzcan a conclusiones que indiquen que el requerimiento es incompleto o erróneo. Los cambios en un estándar se hacen sólo a través de revisiones o como complemento dentro de un plazo pre-establecido (5 años en la mayoría de los casos). Se reconoce que a veces se reciben solicitudes que son, total o parcialmente, solicitudes de información en lugar de solicitudes de interpretación. No es apropiado emitir una interpreta-ción oficial para responder a dichas solicitudes. 14.3 Estándares de NACE International Los estándares de NACE International son los más especificados para el control de la corro-sión en el mundo de hoy. NACE es uno de los grupos de voluntarios más grandes del mundo en el desarrollo de estándares y sus normas son escritas y aprobadas por profesionales de la industria, instructores, profesores, funcionarios gubernamentales y expertos de organismos de regulación y de gobierno. NACE International es un miembro del Instituto Americano de Estándares Nacionales (ANSI) como un desarrollador acreditado de estándares. Es importan-te hacer notar que aunque NACE está involucrada en todos los aspectos de la educación del control de la corrosión, aproximadamente el 50% de todas los estándares NACE están rela-cionados con los recubrimientos protectores. En la preparación de la superficie, NACE se ha asociado con la Sociedad para Recubrimientos Protectores (SSPC) y ha desarrollado estánda-res conjuntos. Los estándares serán discutidos a lo largo de este curso.

Los estándares elaborados y publicados por NACE se ajustan a los principios de consenso de la asociación y han reunido los requisitos de aprobación de los procedimientos, reglas y regu-laciones de NACE. NACE International publica un libro de normas basadas en tres clasifi-caciones:

• Práctica Estándar (SP)

• Método de Ensayo (TM)

• Requerimientos de Materiales (RM) Las prácticas estándar (SP) incluyen recomendaciones para:

• Diseño

• Instalación

• Mantenimiento

• El uso apropiado de un material o un sistema de control de la corrosión

Algunas prácticas estándar se centran en:

• Detalles de la construcción de un sistemas de control de la corrosión



• Métodos de tratamiento de la superficie para reducir la corrosión

• Requisitos para el uso de dispositivos para reducir la corrosión

• Los procedimientos para aumentar la eficacia, seguridad y beneficios económicos de una ins-talación o sistema

14.3.1 Métodos de Ensayo de NACE (TMs)

Los TMs se refieren a la prevención de la corrosión y su control. Pueden proporcionar el mé-todo de cómo llevar a cabo las pruebas para determinar las características de un(a):

• Material

• Diseño

• Operación

14.3.2 Requerimientos de Materiales (MRs)

Los MR estipulan las características necesarias de un material para lo cual la corrosión es un factor en la selección, aplicación y mantenimiento del material.

El inspector de recubrimientos no se puede memorizar todos los estándares diferentes dispo-nibles. Sin embargo, es responsabilidad del inspector de recubrimientos saber dónde se pue-den obtener los estándares. Cuando un estándar está referenciado en una especificación, el inspector de recubrimientos debe obtener una copia de dicha norma y tomar conciencia de la idea central de la misma.

Si hay alguna parte de un estándar referenciado que no está claro para el inspector, debe ser tratado en la reunión previa al trabajo y pedir aclaraciones. Los inspectores de recubrimien-tos deben estar al tanto de los cambios y revisiones en los estándares con los que puede estar trabajando en un proyecto determinado. Los inspectores de recubrimientos también deben ser conscientes de las nuevas normas creadas para satisfacer las necesidades de la industria.

Como se dijo anteriormente, una serie de organizaciones en todo el mundo desarrollan nor-mas para la industria. Algunas de las más comunes incluyen:

• SSPC

• ASTM

• ISO

• Comité de Estándares de la Industria (CIS-China)

• Oficina de Estándares de la India (IBS)

• Órgano Nacional de Estándares (UK)



Independientemente de cuál organización haya desarrollado el estándar, las responsabilidades del inspector de recubrimientos siguen siendo las mismas. En el caso de que haya una nece-sidad de interpretación, la organización debe contactarse y hacer una petición formal de acuerdo a las guías establecidas para esa organización en particular. Tenga en cuenta que se requiere tiempo adecuado para dar las respuestas.



Guía de Estudio

1. La descripción de un estándar de la Sociedad de Estándares de Ingeniería (SES) es: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Describa la diferencia entre un estándar voluntario y uno obligatorio. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Explique la diferencia entre Cuerpo Nacional de Normas (NSB) y la Organización de Desarrollo de Estándares (SDO). ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Nombre y defina tres clasificaciones de estándares de NACE: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15-1 Recubriendo el Concreto e Inspección


Capítulo 15: Recubriendo el Concreto e

Inspección

Objetivos


• Cómo se hace el concreto1

• El proceso del curado del concreto

• Diferentes superficies de concreto

• Diferentes estándares y directrices de la industria

• El proceso de preparación de la superficie de concreto

• Los diferentes ensayos que se pueden realizar sobre el concreto

• Cómo comprobar el espesor del recubrimiento

• Cuándo y cómo comprobar el mantenimiento de los recubrimientos de concreto

Términos Claves

• Limpieza con chorro de agua a alta presión

• Decapado con ácido

• Lechada

• Eflorescencia




15.1 Introducción El inspector de recubrimientos encuentra en su trabajo muchos tipos de sustratos diferentes. A menudo, al inspector se le asignan diferentes tareas relacionadas con todas las fases de una construcción nueva o de la remodelación de estructuras existentes. Por consiguiente, NACE

1 Eltérminoconcretoserefierealassuperficieshechasdehormigón

Recubriendo el Concreto e Inspección 15-2


siente que es importante que el inspector también adquiera un conocimiento básico sobre el concreto, sus propiedades y las necesidades de una inspección antes y durante las operacio-nes de pintado.

El concreto puede abarcar la mayor área superficial de todos los materiales de la construc-ción. Mientras que se ha puesto énfasis en el acero como una superficie para ser recubierta, se cree que el concreto proporciona un área superficial aún mayor, a pesar de que muchas de estas superficies no requieren recubrimientos.

Se le considera al concreto en sí como un recubrimiento y a veces se aplica sobre el acero para prevenir la corrosión. Cuando el concreto es denso y está bien vaciado es uno de los recubrimientos más resistentes a la corrosión que están disponibles para el acero. Propor-ciona una barrera gruesa, densa, resistente al agua, la cual crea una atmósfera inhibidora que previene al acero de la corrosión. El concreto es inherentemente poroso y NO es im-permeable a la transmisión del vapor de agua.

Los recubrimientos con mortero de cemento han mantenido sus propiedades y han impedido al acero que se corroa en condiciones de inmersión en tuberías de agua por más de 100 años. Hay pocos recubrimientos de cuyas propiedades se podría decir lo mismo.

Otras razones por las cuales se usan recubrimientos interiores de cemento para el acero se deben a que son relativamente económicos y duraderos. A diferencia de la mayoría de los materiales que conforman un recubrimiento interior adherido al sustrato, el recubrimiento interior de concreto muchas veces no está adherido a la superficie. Puede tener pequeñas grietas, las cuales tienden a reparase por sí mismas. El agua muy pura tiende a disolver y atacar al recubrimiento, y las rocas u otros materiales abrasivos pueden erosionar al concreto muy rápidamente. En estos casos, el recubrimiento interior de concreto puede requerir una pintura adicional para protegerlo.

Para apreciar los aspectos de la inspección en las operaciones de recubrimiento realizados con el concreto y otros materiales a base de cemento, es útil contar con algún conocimiento básico sobre el concreto.

Una de las razones para el amplio uso del concreto es que puede ser un material sumamente duradero. Algunas de las propiedades que le dan resistencia y durabilidad al concreto se listan a continuación:

• El concreto es inorgánico. Esencialmente es una roca. Muy pocos organismos, como los hongos o las bacterias lo atacan, como lo hacen con los materiales orgánicos. No se pudre en el sentido común del término. La luz del sol, el clima, la humedad, sequía u otras condiciones similares no lo afectan.

• El concreto es duro. No se desgasta fácilmente. Su resistencia a la abrasión está determinada por el tipo de agregados. El uso de agregados duros, duraderos y de granito lo hace muy re-



sistente a la abrasión, aunque el cemento hidratado por sí solo, no es un material muy resistente a la abrasión.

• El concreto tiene buena resistencia a la compresión, la cual es una de sus excepcionales pro-piedades físicas. Pocas condiciones que ocurren naturalmente, con la excepción de los te-rremotos, pueden causar una falla por compresión.

• El concreto puede mejorar sus propiedades con el tiempo. Bajo el agua, la cristalización continúa durante un largo periodo de tiempo, incrementando su dureza y resistencia a la compresión. En muchos casos, la cristalización reparará pequeñas grietas en la estructura del concreto. Debido a que contiene grandes cantidades de cal, el concreto reacciona con el dió-xido de carbono del aire formando carbonato de calcio o piedra caliza, esto también incrementa su dureza y resistencia a la compresión.

15.2 Cómo se Hace el Concreto El concreto se forma al mezclar cemento Portland, agregados y agua.

El concreto se puede hacer usando diferentes tipos de agregados, desde arena de río, hasta el granito y también pueden incluir varios tipos de agregados fibrosos, como el vidrio y el as-besto (Figura 15.1). Cada mezcla de concreto y agregado puede crear una superficie dife-rente.

Figura 15.1 Componentes del Concreto

El concreto y sus derivados normalmente se hacen localmente debido a su gran peso y al alto costo de transportación. Nada más por esto se encuentra una muy amplia gama de materia-les.

15.3 Proceso de Curado del Concreto Para entender los requerimientos de pintado del concreto, es beneficioso conocer algo sobre el proceso mediante el cual el concreto cura. Se han identificado al menos 28 reacciones químicas que se llevan a cabo en el concreto mientras cura, lo que lo convierte en un proceso muy complejo.



Cuando se agrega agua a la mezcla cemento/agregado, se origina un proceso llamado hidra-tación. El agua y el cemento se combinan químicamente y el concreto se endurece.

El contenido de cal en el cemento le da la alta alcalinidad al concreto. El pH puede llegar a 13. Esta alta alcalinidad proporciona la resistencia a la corrosión del acero recubierto con concreto debido a que muchos grados de acero se pasivan cuando la alcalinidad alcanza un valor de pH de 11,5 o superior. Esta misma condición de alta alcalinidad puede causar pro-blemas con algunos recubrimientos aplicados a una superficie de concreto y también puede hacerlo vulnerable al ataque corrosivo de condiciones acídicas comunes. 15.3.1 Tiempos de Curado del Concreto

El proceso de hidratación o curado, empieza tan pronto cuando el cemento Portland y el agua entran en contacto, y continúa durante un largo periodo de tiempo. En general, el concreto vaciado debe curarse durante un mínimo de 30 días a una temperatura superior a los 21° C (70º F) antes de recubrirlo, para asegurar que la superficie tenga el pH, la dureza y la resis-tencia a la tensión deseados y para que el exceso de agua en la superficie se evapore.

Como esta no es una regla fija ni grabada en piedra, algunos recubrimientos han sido especí-ficamente desarrollados para ser aplicados al concreto inmediatamente después de que el en-cofrado (cimbras) ha sido removido. Estos recubrimientos pueden también usarse sobre concreto verde (sin curar).

Otros tiempos de curado para el concreto vaciado u otra superficie de cemento o concreto pueden ser requeridos por las especificaciones. El inspector debe asegurar que la superficie a ser recubierta ha curado durante el periodo de tiempo especificado previo a la aplicación del recubrimiento.

Hay también recubrimientos formulados para usarse como una membrana de curado [es de-cir, pueden aplicarse inmediatamente después de que el concreto es vaciado o el encofrado se ha removido (si es que lo hay)]. Esto ayudará a prevenir problemas estructurales que pue-dan ocurrir con el concreto si la humedad en éste se evapora de manera rápida, y el proceso de hidratación no se realiza hasta el grado deseado. 15.4 Superficies de Concreto Se puede encontrar una gran variedad de superficies de concreto y sus derivados, incluyendo:

• Vaciado

• Bloques de concreto

• Superficies especiales de concreto

– Proyectado (Gunite) – Asbesto Cemento

• Productos de cemento con fibra de vidrio



15.4.1 Concreto Vaciado

Se vierte el concreto con un alto contenido de humedad para permitir que fluya dentro del encofrado. La lechada, hoyos y burbujas de aire son comúnmente encontrados en el con-creto húmedo vaciado, incluso en superficies verticales. El vaciado apropiado, la consoli-dación y la vibración pueden ayudar a aliviar estos problemas.

El concreto vaciado puede verse afectado por:

• Condiciones ambientales: El clima caliente causa que el concreto cure más rápidamente que en otros climas, resultando en una mayor posibilidad de orificios y una superficie polvorosa de poca resistencia. El aplicar un compuesto de curado puede ayudar a disminuir los efectos de estas condiciones. Muchas entidades requieren una manta de curado de tela húmeda para usar sobre el concreto recién colocado, para evitar este tipo de “secado rápido”.

• Vibración: Esto se hace para remover bolsas de aire y puede causar que los agregados más pesados se hundan hasta el fondo del encofrado. Esto produce una superficie débil y arenosa, creando una frágil capa de arena y cemento conocida como lechada (“laitance”). Esta con-dición puede ocurrir tanto en la superficie como en la interface encofrado/concreto.

• Operaciones de acabado: Varias operaciones de acabado se pueden realizar sobre el concreto:

El aplanado con llana de acero alisa la superficie. Algunas veces una mezcla de arena/mortero se aplica a la superficie colada antes de aplanarla para darle un acabado muy liso, duro y denso. El sobre aplanar o sobre trabajar el concreto trae la pasta a la superficie y finalmente afecta la vida útil del concreto.

La llana de madera se puede utilizar para aplanar al concreto vaciado. Debido a que la llana de madera tiene una superficie áspera, los granos de arena suben hacia el sustrato, creando una superficie granular. La llana de madera puede in-cluso crear más lechada sobre la superficie (Figura 15.2).



Figura 15.2 Llanas de acero y madera

El cepillado es el uso de una escoba o cepillo de cerdas rígidas para proporcionar una super-ficie áspera al concreto (Figura 15.3).

Figura 15.3 Cepillado

Superficies de Concreto Vaciado Usando Encofrados

Las superficies diferirán de aquellas obtenidas por los métodos de acabado previamente des-critos cuando se vierte el concreto usando el encofrado.

Pueden presentarse pequeños agujeros, orificios de piedras, bolsas de aire, cavidades, orifi-cios para los tirantes del encofrado y otras imperfecciones sobre la superficie (Figura 15.4).



Figura 15.4 Burbujas Pequeñas

Muchas superficies de concreto vaciado tienen imperfecciones en las uniones entre las sec-ciones del encofrado o entre los vaciados. Se pueden formar aletas cuando el concreto pe-netra en los espacios entre las uniones del encofrado.

Además de estas imperfecciones visibles, puede haber cavidades ocultas justamente debajo de la superficie. Incluso, un soplado abrasivo ligero puede ser suficiente para abrir tales cavidades. Expuestas o no, las cavidades pueden causar ampollamiento en el recubrimiento aplicado (Figura 15.5).

Figura 15.5 Ampollas en el Recubrimiento de Concreto

Superficies Especiales de Concreto

“Guniting” es el proceso de proyectar shotcrete2 hacia una superficie como un recubrimien-to, para restaurar el concreto a su condición original (Figura 15.6). El shotcrete es una mezcla densa de cemento y agregados relativamente pequeños que tienen un bajo contenido de humedad. Frecuentemente, un agente de relleno se agrega para ayudar a mantener el shotcrete en su lugar hasta que éste cure.

2 Shotcreteesuntérminocomúnempleadoparanombrarcualquiermaterialqueesproyectado.



Figura 15.6. Equipo de Guniting

No es raro encontrar espesores de hasta 100 mm. (4 pulg.); dependiendo de la aplicación, el espesor puede llegar alcanzar los 250 mm. (10 pulg.). A menos que su superficie sea alisa-da, ésta es generalmente rugosa y densa, pero tiene unos pocos puntos de alfiler, bolsas de aire o cavidades bajo la superficie.

Los productos de asbesto cemento tienen una resistencia a la tensión más alta comparada a otros concretos, aunque también pueden ser algo quebradizos. Los productos de cemento de fibra de vidrio (también conocidos como fibrocemento) contienen fibra de vidrio como refuerzo.

Recubriendo el Concreto

Las superficies de concreto y otras a base de cemento se pueden recubrir debido a una varie-dad de razones.

La decoración puede ser una razón importante para usar recubrimientos en servicios arqui-tectónicos. El color y apariencia de los rasgos arquitectónicos pueden ser un elemento esencial del plan de un edificio o estructura.

Aunque el concreto puede ser preparado de tal manera que no transmita agua líquida, es un material poroso y generalmente no es impermeable a la transmisión de vapor de agua. Se puede recubrir el concreto o impermeabilizarlo para mitigar la transmisión del vapor de agua.

Sin impermeabilizar, el concreto permitirá que el agua entre y atraviese su estructura porosa. Mientras el concreto sea relativamente nuevo, habrá una alta probabilidad de eflorescencia. Aunque cuando está recién colocado es altamente alcalino, ésta se degrada por el paso de humedad y el ataque de la corrosión sobre la superficie puede acelerarse por este proceso.

Impermeabilizando el exterior de la superficie (enterrada o superficial) puede ayudar a su-perar estos problemas impidiendo que el agua o la humedad pasen a través del concreto. Reforzar la resistencia química es importante porque el concreto es un material muy reactivo. Es esencial proteger al concreto de otros materiales reactivos, tanto para prevenir la corrosión o para evitar que el producto se contamine.



Químicos, ácidos minerales, comida ácida, soluciones de ácido carbónico, agua pura y el clima – todos ellos pueden cobrar un precio sobre el concreto sin recubrir (Figure 15.7). En ocasiones es necesaria la protección contra los ciclos de congelación/descongelado que pue-den causar que el concreto se agriete y se rompa. El contenido de agua y humedad del con-creto lo hace muy susceptible al daño causado por estas condiciones.

Las fuerzas físicas del hielo son mayores que la resistencia del concreto y causarán que éste se agriete y rompa. La protección más práctica es mantener al concreto con el menor con-tenido de agua posible, para lo cual a veces se usan recubrimientos. Hoy, la mayoría del concreto tiene aire incorporado para aumentar su durabilidad a los ciclos hielo-deshielo.

Las consideraciones de diseño que permiten que el agua se escurra y previenen que quede atrapada en depresiones o nichos, puede también prevenir los ciclos de congela-ción/descongelado.

Figure 15.7 Deterioro del Concreto y Corrosión de Varillas Debido a la Acción de Iones de Cloruro Sobre el

Acero

Una protección para el acero de refuerzo es necesaria ya que puede corroerse seriamente si el concreto es poroso, permitiendo que los cloruros, sulfatos u otros iones menos comunes y el oxigeno penetren hasta el acero de refuerzo.

La mayoría de esas substancias, si no se vigilan, causan celdas de corrosión (picaduras) que se forman sobre el acero de refuerzo, lo cual conduce al agrietamiento y rompimiento del concreto.

Los recubrimientos de alto desempeño aplicados a la superficie de concreto pueden prote-gerlo y también al acero de refuerzo integrado en él. Adicionalmente, el acero de refuerzo por sí mismo puede ser recubierto antes de que el concreto sea vaciado. La Protección Ca-tódica también se ha utilizado para este propósito.

Descontaminación – El concreto es poroso y tiende a absorber contaminantes rápidamente. El recubrimiento del concreto previene la absorción de estos contaminantes. Esto es espe-cialmente importante en plantas nucleares y otras áreas donde la radiación puede estar pre-



sente. Los selladores de superficies a menudo se aplican sobre el concreto, especialmente sobre pisos, para prevenir que le caiga polvo.

Protección contra la abrasión y la erosión – El recubrimiento sobre el concreto ayuda a resis-tir la abrasión producto del tráfico humano y equipos, además, lo hace resistente a la erosión producida por el flujo de agua y otros fluidos sobre su superficie.

Códigos de color – Muchas instalaciones usan códigos de color para identificar diferentes áreas por seguridad y para la identificación de zonas que pueden requerir mantenimiento frecuente.

Evitar la contaminación del agua pura o de cualquier otro producto dentro de recipientes de concreto es otra de las razones para recubrir al concreto. Sin recubrimiento, el concreto ab-sorberá los líquidos que pueden estar almacenados en el tanque o recipiente pudiendo resultar en la contaminación del producto.

Mejorar y simplificar la limpieza – El concreto poroso es muy difícil de limpiar a no ser que esté sellado con un recubrimiento transparente o de color.

Antiresbalante – El concreto que ha sido aplanado con una llana de metal y que presenta una superficie dura y lisa puede ser muy resbaloso cuando está mojado. Se pueden aplicar re-cubrimientos para que la superficie sea antiresbalante (antiderrapante, antideslizante), agre-gándole algunas partículas finas al recubrimiento. Mientras esto hace a la superficie más difícil de limpiar, lo concerniente a la seguridad es más importante que la facilidad de lim-pieza. 15.5 Estándares y Directrices de la Industria

15.5.1 ASTM

• ASTM D 4258, Práctica Estándar para la Limpieza de Superficies de Concreto para Recubri-miento

• ASTM D 4259, Práctica Estándar para la Abrasión del Concreto

• ASTM D 4260, Práctica Estándar para el Decapado Ácido del Concreto

• ASTM D 4261, Práctica Estándar para Limpieza de la Superficie de Concreto de Unidades de Albañilería para ser Recubiertas

• ASTM D 4262, Método Estándar para la prueba de pH de Superficies de Concreto Preparadas Químicamente o con Decapado

• ASTM D 4263, Métodos de Ensayo Estándar para Indicar la Humedad en el Concreto mediante el Método de Lámina de Plástico



15.5.2 ICRI (Instituto Internacional de Reparación de Concreto) Directrices Técnicas

• No. 130.1R–2008 Guía para Métodos de Medición y Tipos de Contratos de Trabajo de Repa-ración de Concreto (anteriormente No. 03735)

• No. 210.1–1998 Guía para Verificar el Desempeño en Campo de la Inyección de Epoxy en Grietas en el Concreto (anteriormente No. 03734)

• No. 210.2–2002 Guía para la Evaluación de Estructuras Desprendidas de Concreto Post-Tensados (anteriormente No. 03736)

• No. 310.1R–2008 Guía para la Preparación de Concreto Deteriorado como Resultado de la Corrosión del Acero de Refuerzo (anteriormente No. 03730)

• No. 310.2–1997 Selección y Especificación de la Preparación de Superficies de Concreto para Selladores, Recubrimientos y Superposiciones de Polímeros (anteriormente No. 03732)

o Diectriz y Patrones del Perfil Superficial del Concreto

o Únicamente la Diectriz

o Únicamente Patrones del Perfil Superficial del Concreto

• No. 310.3–2004 Guía para la Preparación de Superficies de Concreto usando Métodos de Hi-drodemolición (anteriormente No. 03737)

• No. 320.1R–1996 Guía para Seleccionar los Métodos de Aplicación para Reparar las Superfi-cies de Concreto (anteriormente No. 03731)

• No. 320.2R–2008 Guía para Seleccionar y Especificar Materiales para Reparar las Superficies de Concreto (anteriormente No. 03733)

• No. 320.4–2006 Guía para Reparar Superficies Desprendidas de Concreto Post-Tensados (anteriormente No. 03743)

• No. 330.1–2006 Guía para la Selección de Sistemas para Fortalecer Estructuras de Concreto (anteriormente No. 03742)

• No. 340.1–2006 Guía para la Selección de Grouts para Controlar Fugas en Estructuras de Concreto (anteriormente No. 03738)

• No. 410.1–2008 ¡NUEVO! Guía para la Evaluación de la Albañilería de Fachadas de Estruc-turas

• No. 710.1–2004 Guía para el Diseño, Instalación y Mantenimiento de Sistemas de Pisos de Polímero Protector para Concreto (anteriormente No. 03741)

15.6 Preparación de Superficies de Concreto/Cemento

Introducción Cuando los recubrimientos se aplican a las superficies de concreto o a base de cemento, esta operación generalmente incluye:

• La inspección de la superficie antes de que se realice cualquier operación, la cual puede incluir la limpieza previa y la limpieza con vapor y/o químicos



• Inspección después de la limpieza previa

• Preparación de la superficie

• Inspección de la preparación de la superficie

• Tratamiento de grietas y juntas de expansión

• Recubrimientos

• Inspección después de cada capa en un sistema con múltiples recubrimientos

• Inspección del sistema completo de recubrimientos

15.6.1 Inspección de la Superficie

La superficie a ser recubierta se inspecciona primero en busca de cualquier condición o de-fecto que la especificación requiera sea corregido o que puede resultar dañina al proceso de recubrimiento. Algunas de las condiciones que el inspector de recubrimientos puede encon-trar incluyen:

• Lechada, la cual es una capa superficial débil que consiste de una mezcla de cemento rica en agua sobre la superficie del concreto fresco, causada por el movimiento ascendente del agua

• Cavidades

• Espacios vacíos

• Eflorescencia, la cual es causada por la humedad que pasa a través del concreto transportando sales solubles de concreto hacia la superficie. Esas sales reaccionan con el dióxido de carbono en la atmósfera formando un depósito esponjoso cristalino blanco sobre la superficie

• Proyecciones

• Porosidad

• Contenido de humedad

• Aceites para liberar el encofrado

• Ubicación de las juntas de expansión

– Marcar para destaparlas después del recubrimiento – Puede requerirse un tratamiento especial

• Residuos visibles de polvo, sales químicas o cualquier otra sustancia ajena que pudiese causar problemas en el recubrimiento (por ejemplo una pobre adherencia)

• Hielo o cristales de hielo sobre la superficie, los cuales requieren atención particular cuando se aplican recubrimientos al aire libre con el clima muy frío

• Agua sobre la superficie



15.7 Preparación de Superficie de Concreto Preformado

Introducción Para preparar la superficie de concreto o cualquier otro sustrato a base de cemento para apli-car un recubrimiento, algunas operaciones pueden ser especificadas, tales como:

• Limpieza previa


• Nivelación / rellenado de orificios o poros

15.7.1 Limpieza Previa

Todas las superficies a ser recubiertas deberán inspeccionarse para buscar la presencia de contaminantes químicos, aceites y grasas. Estos deberán removerse antes de la preparación de la superficie, ya sea mediante limpieza con vapor o con químicos o detergentes. En caso de contaminación extrema, puede ser imposible o impráctico remover los contaminantes, en cuyo caso, puede ser necesario remover y remplazar todo el concreto. 15.7.2 Preparación de la Superficie

La preparación de la superficie generalmente se realiza por:

• Limpieza abrasiva

• Limpieza con herramientas manuales y de poder

• Chorro de agua a alta presión o limpieza abrasiva húmeda

• Decapado con ácido

• Tallado con piedra (“stoning”)

• Granallado

• Escarificación

15.7.2.1 Limpieza Abrasiva

Dependiendo de la naturaleza del trabajo, casi cualquiera de los métodos de limpieza abrasi-va puede ser utilizado (Figura 15.8). La limpieza abrasiva proveerá una superficie irregular y rugosa y removerá la lechada. La limpieza abrasiva también destapas hoyos y cavidades para que éstos puedan sellarse más efectivamente. La limpieza abrasiva crea una cantidad excesiva de polvo de sílice, un riesgo respiratorio importante. Se debe utilizar protección adecuada de las vías respiratorias cuando se efectúa la limpieza abrasiva en el concreto. El estándar conjunto Nace No. 6/SSPC-SP 13, Estándar Conjunto para la Preparación de Superficies de Concreto se encuentra al final de este capítulo.



Figura 15.8 Limpieza Abrasiva de la Superficie

Algunas consideraciones prácticas para la preparación de la superficie de concreto incluyen:

• Sostener la boquilla más lejos de la superficie que cuando se prepara el acero

• Usar presiones inferiores que las usadas para el acero

• Mover la boquilla tan rápido como sea posible, consistente con la obtención del acabado su-perficial especificado, para evitar desgaste de la superficie y exposición de grandes áreas de agregado desnudo

• Usar un abrasivo más fino que el usado en el acero, abrasivos más gruesos pueden remover demasiado concreto

El concreto preparado abrasivamente presenta un patrón de anclaje diferente al del acero preparado de la misma manera. Es importante que el inspector tenga un entendimiento cla-ro del grado de limpieza requerido en la especificación.

La superficie de concreto preparada abrasivamente es más áspera que la superficie de acero preparado de la misma forma y requiere más recubrimientos para cubrir la misma área. Los recubrimientos de mayor espesor que aquellos típicamente aplicados al acero no son poco comunes.

La especificación puede pedir una limpieza abrasiva para que el concreto tenga:

• Un capa de acabado de mortero aplicado con cualquiera de los métodos previamente discutidos

• El sistema de recubrimientos primario aplicado directamente

• Un sellador aplicado antes del recubrimiento primario

15.7.2.2 Limpieza con Herramientas Manuales o de Poder

Muchas técnicas manuales o con herramientas de poder se usan para la preparación de super-ficies de concreto y generalmente consumen mucho tiempo y son costosas.



La superficie resultante de la limpieza con herramientas manuales o de poder puede variar desde una gran rugosidad y exposición de los orificios, hasta no más que la simple remoción del polvo.

El uso de herramientas manuales y de poder puede remover de la superficie concreto suelto, polvoroso o debilitado. Pero esta técnica es un procedimiento lento y no expone las burbu-jas de aire como lo hace la limpieza abrasiva. 15.7.2.3 Lavado con Agua a Alta Presión

El lavado con agua a presiones de 211 a 316 Kg/cm2 (3000 a 4500 psi., 21 a 31 MPa) se usa frecuentemente sobre superficies de concreto vaciado. Esto generalmente no expone cavi-dades u orificios superficiales o provee un perfil sobre el concreto denso y entero, tal y co-mo lo hace la limpieza abrasiva. Si se usa demasiada presión, el chorro de agua puede lle-gar a cortar el concreto. También se puede usar la limpieza abrasiva húmeda.

Las ventajas del chorro de agua y la limpieza abrasiva húmeda incluyen:

• El cortado rápido de la superficie

• Lavado de polvos

• La reducción de partículas abrasivas y de concreto en el aire

15.7.2.4 Decapado con Ácido (ASTM D4260)

El decapado con ácido involucra el uso de una solución de ácido diluido para remover la lechada y crear una rugosidad en la superficie de concreto (Figura 15.9). El procedimiento para la limpieza con ácido requiere que el operador:

• Realice una inspección cuidadosa y remueva los residuos de grasa o cualquier otro residuo de la superficie.

• Aplicar el ácido a la superficie de concreto libre de aceite y grasa.

• Permitir que el ácido reaccione con el cemento hasta que deje de burbujear. Típicamente, el tiempo de reacción del ácido es de 5 a 10 minutos.

• Lavar la superficie completamente para remover las sales de ácidos, el cepillado se usa algunas veces con este proceso de lavado y enjuagado.



Figura 15.9 Decapado con Ácido

El ácido más comúnmente utilizado para este propósito es el ácido clorhídrico. Se pueden requerir varios decapados con ácido para hacer el trabajo. A diferencia de la limpieza abra-siva o con herramientas de poder, es difícil para el operador observar cuándo se alcanza el concreto sano.

La limpieza con ácido es difícil de usar sobre superficies verticales debido a que se escurrirá antes de que tenga tiempo de reaccionar completamente. Otros ácidos, como el fosfórico, cítrico o sulfámico pueden usare pero son más difíciles de encontrar que el ácido clorhídrico. El ácido clorhídrico no deberá usarse donde los cloruros están prohibidos.

Cada uno de estos ácidos es tóxico y corrosivo y se deberá evitar el contacto con la piel o con la ropa. Desintegrarán rápidamente la ropa y cualquier superficie de algodón donde salpi-que el ácido, formando inmediatamente un hoyo. La protección ocular, guantes y botas de hule deberán usarse cuando se realice el decapado con ácido.

Al terminar la operación, la superficie generalmente se enjuaga con agua para neutralizar los depósitos de ácido. Las cintas de medición de pH se pueden usar para determinar si la su-perficie es alcalina o ácida. 15.7.3 Alisado de Superficies de Concreto y Relleno de Orificios

El alisado de las superficies de concreto puede realizarse en cualquiera de los siguientes ca-sos:

• Cuando la superficie de concreto esta recién vaciada, antes de cualquier preparación de la su-perficie

• Después de la limpieza previa y preparación de la superficie

Si el alisado se hace después de la preparación de la superficie, esta deberá inspeccionarse cuidadosamente para asegurar que se pueda aplicar el recubrimiento sin ningún tratamiento adicional.



El aplanado de la superficie y el rellenado de orificios se puede hacer ya sea con materiales de cemento (como con el uso de la llana de acero, sellado con piedra o “stoning” o con saco), o incluso usando masillas sintéticas o grouts, tal como los epóxicos y uretanos.

Sellado con Saco (“Sacking”)

El proceso de sacking generalmente involucra frotar una mezcla de mortero sobre el cemento mediante una bolsa de tela o arpillero o una llana de goma de esponja. Se debe tener gran cuidado para asegurarse de que el mortero se prepare en las proporciones adecuadas, se mez-cle correctamente y se cure antes de aplicar el recubrimiento.

Las proyecciones deben ser removidas antes del frotado, cuando el concreto está muy verde (sin curar). Es importante comenzar a frotar tan pronto como sea posible después de verter el concreto y se haya retirado el encofrado para permitir que cure el mortero aplicado me-diante el sacking casi a la misma velocidad que la superficie a la que se aplica. Esto mejo-rará la adherencia de la capa frotada al sustrato.

El proceso de sacking generalmente involucra:

• Humedecer el sustrato con agua para prevenir que el concreto absorba toda el agua del mortero, haciéndolo demasiado seco para trabajarlo apropiadamente

• Aplicación del mortero frotándolo sobre la superficie con movimientos circulares, cuidando que todos los orificios sean rellenados

• Cuando la superficie está casi seca, se frota nuevamente para remover tanto material como sea posible, cuidando de no remover el mortero de los orificios ya cubiertos

Sellado con Piedra (Stoning)

El sellado con piedra es similar al sacking, excepto que se usa un bloque de carburo u otro bloque abrasivo apropiado para alisar la superficie de concreto (Figura 15.10).

Figura 15.10 Sellado con Piedra



El bloque desgasta las imperfecciones de la superficie, abre las cavidades y ayuda a penetrar al mortero en las mismas. Frecuentemente, la superficie se frota con un saco después de utilizar el bloque abrasivo para suavizar aun más la superficie.

Alisado con Llana Metálica

Este método usa una llana de acero para colocar el mortero sobre la superficie y rellenar los orificios, proporcionando una superficie razonablemente libre de poros sobre la cual se apli-cará algún recubrimiento (Figura 15.11).

El alisado excesivo puede resultar en una superficie demasiado lisa y brillante, que podría requerir una rugosidad superficial para la aplicación de algún recubrimiento.

Figura 15.11 Alisado con una Llana Metálica

Cuando se alisa la superficie de concreto con materiales a base de cemento, es importante que estos curen completamente y se adhieran apropiadamente. Para hacer esto, el sustrato de concreto se debe humedecer completamente antes de la aplicación del mortero. El mor-tero deberá permanecer húmedo durante el ciclo completo de curado.

Muchos recubrimientos fallan debido a la pérdida de adhesión entre el material base de ce-mento y el concreto.



Tratamiento de Grietas y Juntas de Expansión

Figura 15.12Grietas en Concreto

Las grietas se pueden clasificar como:

• Activas, las cuales son por sí mismas juntas de expansión y, debido a que están sujetas al mo-vimiento, deben ser tratadas como tales

• Estáticas, las cuales no se mueven y se pueden rellenar o cubrir sin llegar a atravesar el acabado final.

En algunas ocasiones las grietas se pueden reparar o corregir inyectando resinas epóxicas o uretanos 100% sólidos, lo cual ayuda a restaurar el carácter monolítico de la estructura.

Las juntas de expansión son siempre un tema serio a tratar durante el servicio del concreto y los métodos de tratamiento dependen de la severidad del caso, los inspectores deberán refe-rirse a las especificaciones escritas para los procedimientos de tratamiento a seguir.

Inspección de las Superficies Previo al Pintado

El trabajo del inspector de recubrimientos con respecto a la preparación de las superficies de concreto y cemento, deberá incluir:

• Observar la preparación de la superficie que se está llevando a cabo para asegurar que todas las operaciones se realicen conforme a lo especificado

• Inspeccionar la superficie preparada previo a la aplicación para asegurar que la superficie se ha preparado conforme a lo especificado

Algunos temas específicos que el inspector de recubrimientos puede tener que inspeccionar, detectar, registrar o requerir que se corrijan son los siguientes:

• Remoción de la lechada

• Remoción de las proyecciones o protuberancias



• Tratamiento de las áreas huecas, cavidades y otras imperfecciones para verificar que sean re-llenadas y/o alisadas con respecto a la superficie, según se requiera en la especificación. Sin embargo, se debe hacer notar que algunos sistemas de recubrimientos se instalan con la apli-cación del primario antes del rellenado de los orificios, los cuales se rellenan en pasos inter-medios

• Remoción de los subproductos derivados del decapado con ácido

• Registro del pH

• Determinar que la limpieza abrasiva se ha realizado conforme a lo especificado

• Remoción de la arena, polvo y demás contaminantes conforme a lo especificado, usualmente mediante aspirado o soplado con aire comprimido libre de agua y aceite

• La especificación puede requerir que la superficie sea evaluada mediante la aplicación de una pequeña cinta adhesiva transparente, para la remoción total del polvo, arena, etc. La superfi-cie adhesiva de la cinta deberá estar limpia cuando ésta se retire

Operaciones de Pintado del Concreto

Dependiendo de la composición del recubrimiento, los métodos más comunes de aplicación son:

• Atomización convencional con aire o sin aire

• Aplicación manual, donde un recubrimiento grueso, tipo mastique, se aplica sobre la superficie con llana o espátula o por algún otro método, con o sin una malla de refuerzo de fibra de vidrio

Figura 15.13 Operador Pintando el Concreto

El recubrimiento se adhiere al concreto penetrando la superficie para obtener un enlace. En el libro “Protección Contra la Corrosión Mediante Recubrimientos Protectores”, Charles Munger indica que “la penetración es al concreto como el perfil de anclaje es al acero”.

Los recubrimientos que penetran la superficie pueden conseguir una excelente adherencia.

Algunos tipos genéricos de recubrimientos que se pueden usar sobre el concreto, incluyen:



• Reducciones bituminosas

• Caucho (Hule) clorado

• Vinílicos

• Epóxicos

• Epoxy Novolac

• Poliuretanos elastoméricos

• Materiales laminados (ej. engomados)

• Plásticos reforzados con fibras de vidrio

• Resinas a base de furano

Reducciones Bituminosas

Las reducciones bituminosas son soluciones en solventes de alquitrán de hulla o asfalto, las cuales son usadas ampliamente sobre el concreto. Las reducciones bituminosas se pueden aplicar solas o cuando se usan como impermeabilizantes para exteriores en superficies de concreto, pueden aplicarse como membranas de varias capas que incluyen fibra de vidrio como refuerzo.

La impermeabilización se aplica también en la parte exterior de las estructuras subterráneas para evitar la filtración de agua proveniente del exterior de las estructuras. Si se filtra agua al concreto, esto podría provocar el desprendimiento de los recubrimientos interiores.

Las reducciones bituminosas también están disponibles como emulsiones acuosas. Las es-pecificaciones para la aplicación de una emulsión bituminosa al concreto pueden requerir que la superficie se humedezca previa a la aplicación del recubrimiento. Esto ayuda a una mejor y más profunda penetración del recubrimiento, mayor adherencia y mitiga la tendencia de que el concreto seco absorba el agua y algo de la resina, dejando la superficie con una pelí-cula polvorosa y rica en pigmento. Esta última condición afectará la adherencia de cual-quier capa aplicada posteriormente. Caucho (Hule) Clorado Los recubrimientos a base de caucho (hule) clorado se han usado extensivamente para recu-brir tanques de agua de concreto y piscinas (albercas, piletas). Estos tienen un buen desempeño bajo condiciones de alta humedad.

Debido a su resistencia a la luz ultravioleta, los recubrimientos de caucho (hule) clorado se pueden aplicar como un acabado final, cuando se usan recubrimientos bituminosos a base de solventes en superficies exteriores.



Vinílicos

Se han usado recubrimientos vinílicos sobre concreto en una gran cantidad de situaciones. Los sistemas vinílicos usualmente consisten de un primario vinílico, diluido según las espe-cificaciones, el cual penetrará en la superficie de concreto y proveerá una buena base para las subsecuentes aplicaciones de recubrimientos vinílicos.

Los recubrimientos vinílicos pueden secar bastante rápido. El operador deberá tener cuida-do, particularmente cuando estos se apliquen sobre superficies de concreto calientes, para evitar que el solvente quede atrapado, formando posteriormente ampollas. Esto puede ocu-rrir cuando la superficie de la película del recubrimiento se seca mientras aún hay solventes en los poros del concreto.

Los caucho clorados y vinílicos han sido ampliamente usados en años anteriores, pero las consideraciones ambientales los hace poco atractivos tal y como están formulados actual-mente. Epóxicos

Los recubrimientos epóxicos están disponibles en diferentes tipos de composiciones químicas y se usan frecuentemente sobre el concreto. Los recubrimientos epóxicos son relativamente delgados y se aplican sobre superficies de concreto preparadas exhaustivamente, como se ha descrito anteriormente. Estos productos usualmente son epóxicos a base de solventes que emplean resinas de alto peso molecular similares a los de los epóxicos usados en el acero. Estos recubrimientos líquidos se pueden aplicar a las superficies de concreto originales. Proveen una buena penetración en la superficie y sirven de base para otros acabados finales epóxicos.

El término “recubrimientos delgados” es relativo. Debido al perfil de anclaje comparativa-mente profundo, típico de las superficies de concreto, un recubrimiento que puede conside-rarse relativamente grueso sobre el acero [508 µm (20 mils) por ejemplo], apenas podrá cu-brir los picos del perfil de una superficie de concreto preparada.

Un epóxico grueso se puede aplicar usando una llana o espátula, mediante atomización o una combinación de ambos; puede ser aplicado directamente sobre una superficie de concreto limpia pero no preparada de otra forma. También puede cubrir las imperfecciones del con-creto. Se puede usar solo o con capas adicionales de acabados epóxicos reforzados con arena.



Alquitrán de Hulla Epóxico (Coal Tar Epoxy, Epoxy Bituminoso)

Los alquitrán de hulla epóxicos combinan las propiedades del alquitrán de hulla con el epoxy y es uno de los pocos recubrimientos que soportará la acción corrosiva que ocasionan los desechos domésticos. Se han usado extensamente como recubrimientos para el concreto en estas áreas.

Los alquitrán de hulla epóxicos son particularmente útiles en ambientes donde el agua puede permear el concreto y causar ampollamiento al recubrimiento. Epoxy Novolac

Los epoxy novolac son una adición reciente en la industria de recubrimientos. Estos mate-riales son comparables a los epoxy fenólicos y exhiben algunas características de ambos ma-teriales.

Los epoxy novolac generalmente son materiales 100% sólidos. Se pueden aplicar con el método sin aire. Estos materiales se adhieren bien al concreto y desarrollan una película densa y fuerte. Estos productos son muy resistentes a los ácidos. Poliuretanos Elastoméricos

Los recubrimientos poliuretanos elastoméricos (100% sólidos) se aplican normalmente con un sistema de atomización multi-componente. Se pueden aplicar en pases múltiples hasta los 6,3 mm. (0,25 in.), si se requiere. Estos materiales se aplican usualmente sobre un pri-mario epóxico. Los poliuretanos se usan en contenciones secundarias y casi siempre se usan para recubrir tuberías de concreto de aguas servidas. Inspección de los Recubrimientos Sobre Concreto

Cuando se inspecciona el recubrimiento sobre concreto, lo primero que se le requiere al ins-pector es:

• Asegure que el concreto se ha curado durante el tiempo especificado previo a la aplicación del recubrimiento

• Determine el nivel de humedad en el concreto. El nivel de humedad en el concreto puede verificarse mediante:

– Método de la lámina de plástico (ASTM D4263)

– Detector de humedad

Algunos recubrimientos son muy intolerantes a la humedad en el concreto; otros se pueden adherir bien a una superficie que sólo esté seca superficialmente.



Procedimientos de Inspección

Durante la operación de aplicación al inspector se le puede requerir que:

• Determine que el recubrimiento usado es el especificado

• Asegure que los recubrimientos se almacenan según lo especificado

• Observe las operaciones de mezclado y dilución

• Observe las operaciones de aplicación

• Monitoree las condiciones ambientales El inspector deberá hacer una inspección visual de la superficie recubierta después de que cada capa ha sido aplicada para detectar:

• Pinholes (detectados ya sea visualmente o con un detector de discontinuidades)

• Puntos sin recubrir

• Escurrimientos

• Ampollas

Las ampollas pueden aparecer frecuentemente sobre el concreto. El concreto es poroso y puede atrapar aire, el cual se expande cuando el concreto se calienta. Este problema se puede evitar algunas veces si:

• Se usa un primario especial

• Se crea una sombra en la superficie de concreto, para evitar los rayos del sol directos

• No se usa más solvente del necesario

• Programando la aplicación de forma tal que la temperatura ambiente disminuya conforme se aplica el recubrimiento. De esta forma, el recubrimiento se “absorbe” dentro de los poros del concreto

El inspector deberá buscar también:

• Crestas en el recubrimiento

• Que el recubrimiento se haya curado adecuadamente mediante:

– Pruebas de dureza (impresor)

– Frotado con solvente

• Verificar que el tiempo de repintado entre capas sea el especificado

• Los EPS mínimos y/o máximos

• Presencia de sobre rociado o daños a áreas adyacentes



El inspector puede proveer al cliente con un buen servicio estando alerta de los objetos que no están listados en el programa de recubrimientos. Si algunas áreas no se recubren, po-drían causar una falla prematura de los objetos listados en dicho programa. Por ejemplo, cuando se recubre una base de concreto enterrada pero el borde no está recu-bierto, puede resultar una falla prematura de las partes recubiertas debido a la transmisión de vapor de agua. El vapor de agua podría entrar en los bordes sin recubrir y podría migrar a través del concreto, aplicando una presión hidrostática contra las superficies recubiertas. Otros objetos, como las tuberías (sin recubrir) de drenaje que entran o salen de estructuras de concreto que están recubiertas, podrían tener efectos similares.

El hacer una prueba de “gotas de agua” en las superficies de concreto es muy importante. La forma en que el agua reacciona en la superficie puede ser indicativa de la forma como el recubrimiento va a reaccionar con la superficie. Si el agua penetra en la superficie, el recu-brimiento también. Si la superficie repele el agua, lo más probable es que lo haga también con el recubrimiento. No es raro agregar a la mezcla de concreto un aditivo a base de cera con la intención de hacerlo más impermeable y menos poroso, este aditivo puede tener gran-des consecuencias si se intenta recubrir, ya que la pintura no humectará el sustrato y no se adherirá. 15.8 Ensayos

15.8.1 Otras Pruebas de Humedad en Concreto

Otros ensayos de humedad en concreto incluyen:

• ASTM D 4263, Método de Prueba Estándar para Indicar la Humedad en el Concreto Mediante el Método de la Lámina de Plástico

• ASTM F 1869, Prueba de Cloruro de Calcio

• Ensayos Electrónicos:

– Medidor de Humedad de Concreto

– ASTM F2170-02, Método de Prueba Estándar para Determinar la Humedad Relativa en las Losas de Pisos de Concreto Usando Sondas in Situ

15.8.1.1 Procedimiento de Ensayo para el Método de la Lámina de Plástico

Un segmento de 1,0 mm (4,0 mils) de espesor, de polietileno transparente de aproximada-mente 457 x 457 mm (18 x 18 pulgadas), se pega sobre el concreto que será evaluado de manera que la superficie esté bien sellada de la atmósfera y la luz del sol. El parche de en-sayo permanecerá un mínimo de 16 horas (Figura 15.14).



Figura 15.14 Prueba de la Lámina de Plástico en Piso de Concreto

Después del tiempo transcurrido, la lámina de plástico se retira y se inspecciona la parte infe-rior de la hoja y la superficie de concreto bajo el parche para detectar la presencia de hume-dad.

Las muestras de suelos, paredes y techos requieren un área de prueba por cada 46 m2 (50 m2) del área superficial, o una porción de ésta, a menos que se especifique lo contrario.

La práctica recomendada es de un mínimo de una prueba por cada 3 m (10 pies) de elevación vertical en todas las elevaciones empezando desde 300 mm. (12 pulgadas) del piso. 15.8.1.2 Método de Ensayo del Cloruro de Calcio – ASTM F 1869

Una cantidad previamente pesada de cloruro de calcio, que es muy higroscópico, se aplica a un área medida de la superficie de concreto y permanece por un periodo de tiempo acordado (Figura 15.15). Al final de este periodo, el cloruro de calcio se retira y se vuelve a pesar. Una escala de calificación puede ser desarrollada a partir de las diferencias en el peso del cloruro de calcio seco y húmedo. Esta escala de calificación se puede utilizar para evaluar la condición de la superficie de concreto antes de pintar.

Figure 15.15 Ensayo de Transmisión de Vapor de Agua Mediante Cloruro de Calcio en un Piso de Concreto



Esta es una prueba de uso frecuente por los contratistas de pisos para preparar una renuncia a algún punto de sus garantías si el nivel de transmisión de vapor de agua en el concreto se considera demasiado alto para pintar o sellar.

Las fallas de los recubrimientos aplicados a los pisos pueden ser el resultado de una losa que contiene demasiada agua en estado líquido o en el paso del vapor de agua a través de la mis-ma. Es importante hacer pruebas para ambas condiciones antes de aplicar recubrimientos en pisos de concreto.

15.8.1.3 Ensayos Electrónicos

15.8.1.3.1 Sistema para Medir la Humedad en el Concreto

El medir la humedad relativa en un material estructural como el concreto nos da un claro in-dicio de si el material está lo suficientemente seco. En primer lugar, se abre un hueco a la profundidad requerida, se limpia y se inserta una manga de plástico. En este punto, la sonda puede ser introducida dentro de la manga y sellada. El material en la parte inferior del agu-jero libera humedad en el espacio alrededor de la sonda hasta que se alcanza el equilibrio.

El Indicador de Humedad puede ser conectado al cable de la sonda y tomar las lecturas. Como método alternativo, la manga se puede conectar después de la inserción. Cuando la humedad en el agujero ha alcanzado el equilibrio, la sonda se inserta y se deja estabilizar por un corto tiempo antes de tomar la lectura. La cubierta protege a la sonda suministrada en el sitio de construcción y contra los efectos de las condiciones ambientales. El concreto se seca de manera desigual y suele estar más seco en la superficie. Una medición de la super-ficie por sí sola puede dar información engañosa. La manga permite realizar mediciones a la profundidad correcta, dando así una imagen real de la humedad en el concreto. 15.8.1.3.2 Sistema para Medir el Agua en el Concreto

También está disponible un medidor electrónico de humedad manual que opera bajo el prin-cipio de medición no destructiva de la impedancia (Figura 15.16). Unos electrodos parale-los se montan sobre la base, la cual transmite señales de baja frecuencia hacia la superficie de concreto evaluada, a una profundidad de aprox. 12,5 mm (0,5 in.) durante la operación.



Figure 15.16 Medidor de Humedad en el Concreto

Mientras que el concreto en condiciones normales no puede estar completamente seco, el instrumento ha sido calibrado en un material aceptablemente seco. Durante la operación se compara el cambio en la impedancia causada por la presencia de humedad y se muestra en una pantalla analógica fácil de leer.

Para llevar a cabo pruebas de humedad simplemente quite el polvo de una zona lisa del con-creto y también de los electrodos, encienda el medidor de humedad y presiónelos firmemente sobre la superficie, comprimirlos totalmente mejorará la señal de contacto con la base del instrumento. Lea el contenido de humedad en la pantalla analógica.

El instrumento está típicamente calibrado para dar lecturas de porcentaje de humedad en una losa de concreto desnuda, libre de polvo. 15.8.1.3.3 Perfil de la Superficie

Masilla de Réplica

Una de las características más importantes para un recubrimiento o superposición es la tex-tura o “perfil” del concreto. La parte superior de una superficie de la losa a menudo se lla-ma el perfil de anclaje o perfil superficial y es una medida de la rugosidad de la superficie. Sin embargo, en el pasado, la industria de la preparación de la superficie de concreto en ge-neral no había “medido” este perfil o grado de rugosidad. En las superficies de acero, por ejemplo, una cinta réplica permanente se utiliza para cuantificar el perfil. En medio de los costos actuales para la preparación de superficies y de los recubrimientos de alto desempeño, y la preponderancia de las fallas de pinturas, la reproducción permanente junto con un análi-sis cuantitativo preciso aseguran lograr una superficie rugosa y pueden ser utilizados poste-riormente como pruebas para veredictos posteriores. El TCP (The Concrete Profiler) es el único producto capaz de proporcionar un registro permanente de perfil de anclaje de las su-perficies de cemento y acero (Figura 15.17, Figura 15.18).



Figura 15.17 Kit de TCP con Placas del ICRI

Esta imagen muestra ejemplos de varias superficies replicadas utilizando el Concrete Profi-ler.

Figura 15.18 Placas de Réplica de Masilla del TCP

Placas ICRI

El Instituto Internacional de Reparación de Concreto (ICRI) produce un conjunto de placas de comparación de varias superficies de concreto preparado. Estas placas se pueden utilizar como herramienta de un especificador para comunicar el “perfil de anclaje” requerido pre-visto para la superficie de concreto. El inspector puede utilizar el comparador para garanti-zar que el requisito de la especificación se ha cumplido.



Figure 15.19 Placas ICRI

15.9 Espesor de Película Ya que el concreto no es magnético, no se pueden usar medidores magnéticos para medir el espesor de película seca. Se puede hacer una estimación del EPS del recubrimiento sobre concreto usando las lecturas de EPH, a través de cálculos en base a la cantidad de material aplicado a un área determinada o, algunas veces, tomando una muestra de un núcleo (Figura 15.20). Recientemente se desarrolló un dispositivo electrónico basado en ultrasonido para determinar el EPS de un recubrimiento sobre concreto.

Figura 15.20 Equipos de Inspección: Medidor de Espesor de Película Húmeda, Medidor Tooke y Medidor de

Ultrasonido

En algunos casos, un medidor Tooke se especifica para obtener una determinación precisa del EPS de algún punto. En estos casos, un procedimiento de reparación se deberá especi-ficar al final de la prueba.

Puntos de Alfiler (Pinholes)

Se puede especificar una inspección visual de los pinholes. En algunos casos, un detector de discontinuidades también se puede especificar. Un detector de bajo voltaje del tipo es-ponja húmeda y/o de alto voltaje DC pueden ser utilizados.

Los detectores de discontinuidades pueden detectar puntos de alfiler en los recubrimientos sobre superficies de concreto y de cemento debido a que el concreto normalmente contiene suficiente humedad para ser un material conductor.



Cuando se usa un detector de discontinuidades en un recubrimiento sobre concreto, el ins-pector deberá tener en mente que el concreto no es una sustancia uniforme y homogénea y que la conductividad del sustrato puede variar entre cada punto de medición.

También es muy importante el mantener una conexión a tierra adecuada. Esto se puede conseguir, cuando se usa un bajo voltaje, conectando el cable de tierra del detector a una va-rilla de la estructura a ser medida, o colocando una bolsa de arena mojada sobre el cable de tierra puesto sobre la superficie de concreto. El concreto en contacto con el cable de tierra deberá también humedecerse. 15.10 Pintado del Concreto para Mantenimiento Los proyectos de pintado de concreto para servicio de inmersión se pueden clasificar en dos categorías primarias: Recubrimientos sobre concreto viejo, (concreto con una vida de servi-cio menor a los cinco años) o recubrimientos sobre concreto recién vaciado. Una de las mayores diferencias entre recubrimientos sobre concreto viejo y nuevo es que las reparacio-nes a menudo son necesarias antes de recubrir las estructuras de concreto viejo. Estas estructuras normalmente han experimentado una degradación del concreto debido a ataque químico, que ha progresado por un punto de alfiler o por una discontinuidad en el re-cubrimiento original. Reparaciones mínimas son requeridas antes de recubrir el concreto nuevo, si fueron implementadas buenas técnicas de colocación durante su construcción. Un aspecto común para recubrir el concreto viejo y el nuevo es la planificación previa en los proyectos de recubrimiento, especialmente si la superficie de concreto es grande, las repara-ciones del concreto son extensas y el trabajo requiere terminarse dentro de un corto periodo de tiempo.

Los problemas típicos asociados con los recubrimientos exteriores e interiores para el con-creto viejo son aquellos que involucran la porosidad, bolsas de aire, irregularidades de la su-perficie, como las uniones de construcción, juntas de expansión o de control y las grietas; la resistencia del concreto; los contaminantes residuales sobre la superficie de concreto y los problemas asociados con el agua del subsuelo.

Pocas normas visuales están disponibles para la preparación de la superficie del concreto. Sin embargo, ASTM ha desarrollado algunas Prácticas Estándar que podrían ser especifica-das.

15.11 Resumen Como se mencionó anteriormente, el pintado del concreto no tiene que ser una mala expe-riencia, aunque a menudo ocurren un número razonable de imprevistos durante este tipo de proyectos. Los puntos clave para un proyecto exitoso de pintado del concreto son:



• Inspeccionar cuidadosamente la superficie de concreto y la superficie recubierta antes del inicio del trabajo

• Establecer la magnitud del proyecto

• Programar cada actividad del trabajo y establecer una fecha realista de conclusión

• Seleccionar los productos adecuados para la aplicación

• Desarrollar especificaciones completas

• Seleccionar a un contratista experimentado

• Usar inspectores experimentados para asegurar que se han seguido correctamente las especi-ficaciones




Decapado con ácido: Involucra el uso de una solución de ácido diluido para remover la le-chada y crear una rugosidad en la superficie de concreto.

Eflorescencia: Es causada por la humedad que pasa a través del concreto transportando sales solubles de concreto hacia la superficie. Estas sales reaccionan con el dióxido de carbono en la atmósfera formando un depósito esponjoso cristalino blanco sobre la superficie.

Lavado con Agua a Alta Presión: El lavado con agua a presiones de 211 a 316 Kg/cm2 (3000 a 4500 psi., 21 a 31 MPa) se usa frecuentemente sobre superficies de concreto vaciado. Si se usa demasiada presión, el chorro de agua puede llegar a cortar el concreto. Lechada: Es una capa superficial débil que consiste de una mezcla de cemento rica en agua sobre la superficie del concreto fresco, causada por el movimiento ascendente del agua.



Guía de Estudio

1. Algunas de las propiedades del concreto son: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Cuál es el proceso de curado del concreto? ________________________________________________________________________

3. ¿De qué manera afectan las condiciones ambientales y las vibraciones al concreto vacia-do? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Explique el método de Guniting ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. El concreto puede recubierto por varios razones, incluyendo:

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________



6. Describa la diferencia entre lechada y eflorescencia. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. La preparación de la superficie generalmente se realiza en el concreto mediante:

• ________________________

• ________________________

• ________________________

• ________________________

• ________________________

• ________________________

• ________________________

8. ¿Cuál es el estándar conjunto NACE/SSPC para la limpieza abrasiva para la preparación de superficie del concreto? ________________________________________________________________________

9. Las ventajas de la limpieza del concreto mediante el chorro de agua a alta presión y la limpieza abrasiva húmeda incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. ¿Cuál es la diferencia entre sacking y stoning? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



11. Varios tipos de recubrimientos genéricos pueden ser aplicados sobre concreto incluyen-do:

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

• ___________________________

12. Los ensayos para la presencia de humedad en concreto incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16-1 Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto


Capítulo 16: Instrumentos de Prueba

para Recubrimientos de Concreto

Objetivos


• Ensayos de Humedad para el Concreto

• Perfil de la Superficie

• Medidor de Espesor por Ultrasonido

• Detección de Discontinuidades (Holidays) Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



16.1 Introducción En este capítulo veremos varios instrumentos utilizados durante el pintado del concreto, in-cluyendo:

• Ensayos de Humedad

• Perfil de la Superficie

• Espesor de Película Seca

• Detección de Discontinuidades (Holidays)

16.2 Pruebas de Humedad para el Concreto Otros ensayos de humedad en concreto incluyen:

• ASTM D4263, Método de Ensayo Estándar para Indicar la Humedad en el Concreto Median-te el Método de la Lámina de Plástico

• ASTM F1869, Prueba de Cloruro de Calcio

• Ensayos Electrónicos:

Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto 16-2


– Medidor de Humedad de Concreto

– ASTM F2170-02, Método de Ensayo Estándar para Determinar la Humedad Relativa en Losas de Pisos de Concreto Usando Sondas in Situ

16.2.1 Procedimiento de Ensayo para el Método de Lámina de Plástico

Un segmento de 1,0 mm (4,0 mils) de espesor, de polietileno transparente de aproximada-mente 457 x 457 mm (18 x 18 pulgadas), se pega sobre el concreto que será evaluado de ma-nera que la superficie esté bien sellada de la atmósfera y la luz del sol (Figura 16.1). El par-che de ensayo permanece un mínimo de 16 horas.

Figura 16.1 Ensayo de la Lámina de Plástico en Piso de Concreto

Después del tiempo transcurrido, la lámina de plástico se retira y se inspecciona la parte infe-rior de la hoja y la superficie de concreto bajo el parche para detectar la presencia de hume-dad.

Las muestras de suelos, paredes y techos requieren un área de prueba por cada 46 m2 (50 m2) del área superficial, o una porción de ésta, a menos que se especifique lo contrario.

La práctica recomendada es de un mínimo de una prueba por cada 3 m (10 pies) de elevación vertical en todas las elevaciones empezando desde 300 mm. (12 pulgadas) del piso.

16.2.2 Procedimiento de Ensayo del Cloruro de Calcio – ASTM F1869

Una cantidad previamente pesada de cloruro de calcio, que es muy higroscópico, se aplica a un área medida de la superficie de concreto y permanece por un periodo de tiempo acordado. Al final de este periodo, el cloruro de calcio se retira y se vuelve a pesar. Una escala de cali-ficación puede ser desarrollada a partir de las diferencias en el peso del cloruro de calcio seco y húmedo. Esta escala de calificación se puede utilizar para evaluar la condición de la super-ficie de concreto antes de pintar (Figura 16.2).



Figure 15.15 Figura 16.2 Ensayo de Transmisión de Vapor de Agua Mediante Cloruro de Calcio en un Piso

de Concreto

Esta es una prueba de uso frecuente por los contratistas de pisos para preparar una renuncia a algún punto de sus garantías si el nivel de transmisión de vapor de agua en el concreto se considera demasiado alto para pintar o sellar.

Las fallas de los recubrimientos aplicados a los pisos pueden ser el resultado de una losa que contiene demasiada agua en estado líquido o en el paso del vapor de agua a través de la mis-ma. Es importante hacer pruebas para ambas condiciones antes de aplicar recubrimientos en pisos de concreto.

16.2.3 Ensayos Electrónicos

16.2.3.1 Sistema para Medir la Humedad en el Concreto

El medir la humedad relativa en un material estructural como el concreto nos da un claro in-dicio de si el material está lo suficientemente seco. El Kit HM44 Vaisala HUMICAP® para medir la Humedad Estructural es ideal para determinar la humedad en el concreto. En primer lugar, se abre un hueco a la profundidad requerida, se limpia y se inserta una manga de plás-tico. En este punto, la sonda puede ser introducida dentro de la manga y sellada. El material en la parte inferior del agujero libera humedad en el espacio alrededor de la sonda hasta que se alcanza el equilibrio.

Se conecta el cable de la sonda al Indicador de Humedad Vaisala HUMICAP® HMI41 y se toma la lectura. Como método alternativo, la manga se puede conectar después de la inser-ción. Cuando la humedad en el agujero ha alcanzado el equilibrio, la sonda se inserta y se deja estabilizar por un corto tiempo antes de tomar la lectura. La cubierta protege a la sonda suministrada en el sitio de construcción y contra los efectos de las condiciones ambientales. El concreto se seca de manera desigual y suele estar más seco en la superficie. Una medición de la superficie por sí sola puede dar información engañosa. La manga permite realizar me-diciones a la profundidad correcta, dando así una imagen real de la humedad en el concreto.



16.2.4 Sistema para Medir el Agua en el Concreto

El Encounter CME 4 es un medidor electrónico manual de humedad en el concreto que opera bajo el principio de medición no destructiva de la impedancia (Figura 16.3). Unos electrodos paralelos se montan sobre la base, la cual transmite señales de baja frecuencia hacia la super-ficie de concreto evaluada, a una profundidad de aprox. 12,5 mm (0,5 in.) durante la opera-ción.

Figura 16.3 Medidor de Humedad en el Concreto

Mientras que el concreto en condiciones normales no puede estar completamente seco, el ins-trumento ha sido calibrado en un material aceptablemente seco. Durante la operación se compara el cambio en la impedancia causada por la presencia de humedad y se muestra en una pantalla analógica fácil de leer.

Para llevar a cabo pruebas de humedad simplemente quite el polvo de una zona lisa del con-creto y también de los electrodos, encienda el medidor de humedad en el concreto Encounter CME 4 y presiónelos firmemente sobre la superficie, comprimirlos totalmente mejorará la señal de contacto con la base del CME 4. Lea el contenido de humedad en la pantalla analó-gica.

El CME 4 está típicamente calibrado para dar lecturas de porcentaje de humedad en una losa de concreto desnuda, libre de polvo, así que las lecturas tomadas en losas del concreto a tra-vés de la pintura, recubrimiento, adhesivos u otros materiales en la superficie de la losa de-ben ser consideradas como cualitativas y no cuantitativas. 16.3 Perfil de la Superficie

16.3.1 Masilla de Réplica

Una de las características más importantes para un recubrimiento o superposición es la textu-ra o “perfil” del concreto. La parte superior de una superficie de la losa a menudo se llama el perfil de anclaje o perfil superficial y es una medida de la rugosidad de la superficie. Sin embargo, en el pasado, la industria de la preparación de la superficie de concreto en general no había “medido” este perfil o grado de rugosidad. En las superficies de acero, por ejemplo,



una cinta réplica permanente se utiliza para cuantificar el perfil. En medio de los costos ac-tuales para la preparación de superficies y de los recubrimientos de alto desempeño, y la pre-ponderancia de las fallas de pinturas, la reproducción permanente junto con un análisis cuan-titativo preciso aseguran lograr una superficie rugosa y pueden ser utilizados posteriormente como pruebas para veredictos posteriores. El TCP (The Concrete Profiler) es el único pro-ducto capaz de proporcionar un registro permanente de perfil de anclaje de las superficies de cemento y acero (Figura 16.4).

Figura 16.4 Kit de TCP con Placas del ICRI

Esta imagen muestra ejemplos de varias superficies replicadas utilizando el Concrete Profiler (Figura 16.5).

Figura 16.5 Placas de Réplica de Masilla del TCP

Placas ICRI El Instituto Internacional de Reparación de Concreto (ICRI) produce un conjunto de placas de comparación de varias superficies de concreto preparado. Estas placas se pueden utilizar como herramienta de un especificador para comunicar el “perfil de anclaje” requerido previs-to para la superficie de concreto. El inspector puede utilizar el comparador para garantizar que el requisito de la especificación se ha cumplido (Figura 16.6).



Figura 16.6 Placas ICRI

16.4 Medidores de EPS por Ultrasonido La técnica de ultrasonido de pulso-eco de este tipo de medidores se usa para medir el espesor de los recubrimientos en sustratos no metálicos como el concreto, sin dañar la pintura.

La sonda del instrumento contiene un transductor de ultrasonido que envía un pulso a través del recubrimiento. El pulso se refleja desde el sustrato hasta el transductor, convirtiéndose en una señal eléctrica de alta frecuencia. La onda del eco es digitalizada y analizada para de-terminar el espesor del recubrimiento. En algunos casos, se pueden medir las capas indivi-duales en un sistema multi capas.

La tolerancia típica de este dispositivo es de ± 3%. Los métodos estándar para la aplicación y desempeño de esta prueba están disponibles. Estos instrumentos pueden ser utilizados en conformidad con las normas que se enumeran a continuación:

• ASTM D6132-97 Método de Ensayo Estándar para Mediciones No Destructivas del Espesor de Película Seca Aplicada a Recubrimientos Orgánicos sobre Concreto Utilizando un Medi-dor de Ultrasonido – Este método de ensayo cubre el uso de medidores de espesor de película por ultrasonido para medir con precisión y de forma no destructiva el espesor de película seca de los recubrimientos orgánicos aplicados sobre un sustrato de material diferente. Las medi-ciones pueden hacerse en estructuras en campo, sobre los productos de fabricación comercial o en muestras de laboratorio. Estos tipos de medidores pueden medir con precisión el espesor de película seca de recubrimientos orgánicos sobre concreto, madera y sustratos de yeso.

• SSPC-PA 9 – Medición del Espesor de Película Seca Sobre Sustratos de Cemento

16.4.1 Calibración y Frecuencia

Desde un punto de vista práctico, los valores de la velocidad del sonido no varían mucho en-tre los recubrimientos utilizados en la industria del concreto, por lo tanto, la medición del es-pesor del recubrimiento mediante medidores ultrasónicos por lo general no requieren ajustes a los valores de calibración de fábrica.



La verificación es un control de precisión realizada por el usuario, es decir, el inspector, utili-zando estándares de referencia conocidos. Una verificación exitosa requiere que el medidor lea dentro de la precisión combinada del medidor y sus estándares de referencia.


La vibración viaja a través del recubrimiento hasta que encuentra un material con propieda-des mecánicas diferentes – por lo general el sustrato, pero podría ser a una capa de un recu-brimiento diferente. La vibración, parcialmente reflejada en esta interfaz, viaja de regreso al transductor. Mientras tanto, una parte de la vibración transmitida continúa viajando más allá de la interfaz y experimenta reflexiones posteriores en cualquier interface de material que se encuentre.


La exactitud de la medición ultrasónica corresponde directamente a la velocidad del sonido del acabado de la pintura que se está midiendo. Como los instrumentos ultrasónicos miden el tiempo de tránsito de un pulso ultrasónico, deben ser calibrados para la “velocidad del soni-do” en ese material en particular.


Los medidores ultrasónicos están diseñados sacar el promedio de pequeñas irregularidades con el fin de producir un resultado significativo. En superficies muy ásperas o sustratos don-de las lecturas individuales no parecen repetibles, el comparar una serie de resultados prome-diados a menudo proporciona una repetitividad aceptable.

16.4.5 Cuándo Debe de Verificar las Lecturas

Debido a que pueden ocurrir un número potencialmente elevado de ecos, el medidor está di-señado para seleccionar el máximo eco o “más fuerte”, para calcular la medición de los espe-sores. Los instrumentos que miden las capas individuales de una aplicación multi capas tam-bién favorecen el eco más fuerte. El usuario simplemente ingresa el número de capas que va a medir, por ejemplo, tres, y el instrumento mide los tres ecos más fuertes. El medidor igno-ra los ecos suaves de las imperfecciones del recubrimiento y de las capas del sustrato.

16.4.6 Errores Comunes y Causas

16.4.6.1 Relacionados al Operador

Las mediciones por ultrasonido funcionan mediante el envío de una vibración ultrasónica ha-cia un recubrimiento usando una sonda (transductor), con la ayuda de un líquido acoplador aplicado a la superficie. Usted debe conocer el número de capas de recubrimiento aplicadas al sustrato que está evaluando, para evitar recibir lecturas inexactas. Este es el error más co-mún relacionado al operador – introducir la información incorrecta en el instrumento. Cada instrumento abordará algunos de los errores relacionados a los operadores en su manual de



instrucciones. Debe estar familiarizado con el instrumento de su elección y saber qué esperar y cómo hacer frente al problema.

16.4.6.2 Relacionados al Equipo

Usted debe saber que la manera en que estas capas interactúan con el sustrato es un factor que influye en la precisión y repetitividad de la medición ultrasónica. La porosidad y rugosi-dad pueden promover la adhesión, pero dificultan lograr mediciones repetibles de espesor utilizando cualquiera de los instrumentos que hemos discutido. Un sustrato que es demasia-do rugoso o poroso dará lugar a lecturas irregulares con cualquier instrumento ultrasónico. Hay otros errores que relacionados al instrumento. El manual de instrucciones del operador trata sobre los errores más frecuentes que usted puede encontrar. Familiarícese con los pro-blemas y conozca cómo corregirlos o con quién comunicarse para obtener más instrucciones.

16.5 Detección de Discontinuidades (Holidays) Se puede especificar una inspección visual de los pinholes. En algunos casos, un detector de discontinuidades también se puede especificar. Un detector de bajo voltaje del tipo esponja húmeda y/o de alto voltaje DC pueden ser utilizados.

Los detectores de discontinuidades pueden detectar puntos de alfiler en los recubrimientos sobre superficies de concreto y de cemento debido a que el concreto normalmente contiene suficiente humedad para ser un material conductor.

Cuando se usa un detector de discontinuidades en un recubrimiento sobre concreto, el inspec-tor deberá tener en mente que el concreto no es una sustancia uniforme y homogénea y que la conductividad del sustrato puede variar entre cada punto de medición.

También es muy importante el mantener una conexión a tierra adecuada. Esto se puede con-seguir, cuando se usa un bajo voltaje, conectando el cable de tierra del detector a una varilla de la estructura a ser medida, o colocando una bolsa de arena mojada sobre el cable de tierra puesto sobre la superficie de concreto. El concreto en contacto con el cable de tierra deberá también humedecerse.

16.5.1 Detector de Discontinuidades de Bajo Voltaje

Una serie de detectores de esponja húmeda de bajo voltaje están disponibles comercialmente; básicamente encajan en dos categorías de diseño. La primera se basa en el principio eléctrico de un relé electromagnéticamente sensible. El segundo tipo se basa en el principio de un os-cilador de relajación electrónico que reacciona de manera significativa en una caída brusca en la resistencia eléctrica entre el alto valor dieléctrico del recubrimiento y el sustrato con-ductor. En general, esta unidad no se puede calibrar en el campo.



16.5.1.1 Estándares

Los estándares que pueden ser consultados dependen de los requerimientos de la especifica-ción, así como del tipo recubrimiento y de sustrato; estos incluyen: AS3894.2-2002 (Prueba de Esponja Húmeda), ASTM G62-A, NACE RP0274-98, NACE SP0188-2006, ASTM G6 y AS1580.485.1.

STM 3894.2 ASTM D 5162-A ASTM G6 ASTM G62-A BS 7793-2 ISO 8289 A ISO 14654 NACE TM0384 NACE SP0188


Estos detectores de holidays de bajo voltaje (esponja húmeda) pueden ser utilizados para en-contrar holidays en recubrimientos no conductores aplicados sobre sustratos conductores. Los detectores de holidays de bajo voltaje son portátiles y fáciles de operar. Pueden usarse con confiabilidad en recubrimientos de hasta 500 µm (20 mils) de espesor. El instrumento encontrará defectos en recubrimientos más gruesos de 500 µm (20 mils), pero requiere pasar la esponja más despacio ya que la humedad tiene que viajar más lejos para llegar hasta el sus-trato. El método de bajo voltaje es preferido por algunos usuarios ya que no daña fácilmente la película del recubrimiento evaluado, sin embargo, su uso se limita a detectar puntos de al-filer y discontinuidades donde el sustrato está descubierto. Las unidades por lo general no son intrínsecamente seguras y, por consiguiente, no pueden usarse en ambientes peligrosos.

16.5.1.3 Exactitud y Precisión

La exactitud es generalmente ± 5 – 10% dependiendo del fabricante. Algunos voltajes co-munes usados son 9, 67.5, 90 y 120 V. Se obtienen resultados diferentes con cada voltaje así que es importante seleccionar el apropiado. Estos voltajes son los especificados en las nor-mas NACE, ASTM e ISO para la Detección de Holidays con Bajo Voltaje. Lo ideal es que una especificación de ensayo cite el método de prueba que debe seguirse para la inspección. El instrumento a utilizar y el voltaje deben ser especificados. 16.5.1.4 Repetitividad

Si todas las condiciones son iguales, la repetitividad de los resultados es bastante alta. Los resultados dependen de la técnica del operador y la velocidad a la cual se realiza el ensayo.

16.5.1.5 Cuándo Debe de Dudar de las Lecturas

Debe hacer revisiones ocasionales de la operación del detector, sobre todo si no se encuen-tran holidays. Usted debe cuestionar los resultados si existe una discontinuidad conocida y el instrumento no responde. Asegúrese de que el instrumento funciona correctamente y vuelva a probar cualquier área dudosa.




Algunos errores comunes relacionados al operador incluyen:

• El operador no mantiene la sonda en contacto con la superficie

• Mover el electrodo demasiado rápido o lento a través de la superficie de prueba

• Pérdida de conexión con el sustrato

• Saturar la esponja demasiado o no lo suficiente Algunos errores relacionados al equipo incluyen:

• Falta de alarma de falla por batería baja o mala conexión a tierra, causando una alta resisten-cia eléctrica

• Un exceso de humedad puede resultar en lecturas erróneas

16.5.3 Detector de Holidays de Alto Voltaje DC

Figura 16.7 Detector de Holidays de Alto Voltaje en Uso con un Electrodo de Resorte Giratorio


Los recubrimientos aplicados deben estar curados, se debe verificar el espesor de película e inspeccionados visualmente y aprobados antes de realizar el ensayo de detección de holidays de alto voltaje. El espesor del recubrimiento debe ser superior a los 150 μm (6 mils); los re-cubrimientos por debajo de este espesor deben ser evaluados con una unidad de bajo voltaje (esponja húmeda). Los detectores de holidays de alto voltaje de pulso generalmente tienen un rango de voltaje de salida de aproximadamente 800 – 60.000 V. Por lo general, están di-señados para localizar discontinuidades en recubrimientos no conductores aplicados sobre un sustrato conductor. Generalmente, estos dispositivos se usan en películas de recubrimientos protectores que tienen espesores entre 150 – 6.000 µm (6 – 240 mils).

En las estructuras de concreto, conecte el cable de tierra a la varilla del concreto o un objeto de metal que atraviese el concreto (ej. tubo de cobre), o, si no hay varilla o algún objeto de metal, se puede conectar a un sujetador de metal, talón o un clavo. Como alternativa, puede



colocar el cable de tierra desnudo sobre el concreto y sujetarlo con una bolsa de arpillera (te-la) llena de arena húmeda.

La mayoría de los detectores de holidays de alto voltaje tienen una amplia gama de electro-dos disponibles para diferentes usos:

• Resortes rodantes de sección plana para evaluar recubrimientos de tubos (ductos, caños)

• Paletas de neopreno lisas (impregnadas con carbono conductor) para recubrimientos de pelí-cula delgada como epóxicos en polvo (“fusion-bonded epoxy”)

• Normalmente se usan cepillos de cerdas de bronce y cobre en recubrimientos de plásticos re-forzados con vidrio (GRP)

La unidad no es intrínsecamente segura y puede causar explosión si se usa en una atmósfera explosiva.


La precisión para el ajuste del voltaje generalmente es de ± 5%. Según el modelo (rango de voltaje), la resolución es de 10V ó 100V.


Si todas las condiciones son iguales, la repetitividad de los resultados es bastante alta; estos dependen de la técnica del operador y la velocidad a la cual se realiza el ensayo.

16.5.6 Cuándo Debe de Dudar de las Lecturas

Debe hacer revisiones ocasionales de la operación del detector, sobre todo si no se encuen-tran holidays. Usted debe cuestionar los resultados si existe una discontinuidad conocida y el instrumento no responde. Asegúrese de que el instrumento funciona correctamente y vuelva a hacer la prueba en cualquier área dudosa.


Algunos errores humanos comunes incluyen el error del operador del equipo en mantener la sonda en contacto con la superficie, así como el mover el electrodo demasiado rápido o lento sobre la superficie evaluada.

Algunos errores relacionados con el equipo incluyen:

• No se ve la pantalla, dependiendo del modelo, debido a baja carga de la batería o que está de-fectuosa / falta de fusible.

• Alarma continua, que puede ser causada porque la superficie está húmeda o por mover la sonda con demasiada rapidez por toda la superficie. Esta falla también puede ser causada por pigmentos conductores en el recubrimiento o por determinados tipos de pinturas que son ca-paces de sostener una carga eléctrica en la superficie, lo que causa un flujo de corriente a me-dida que la sonda se pasa a través de la superficie.



• No suena la alarma cuando hay fallas, puede ser causada por un voltaje demasiado bajo/ajuste de la sensibilidad o una mala conexión a tierra. Cuando se realizan ensayos en recubrimien-tos sobre concreto, la conductividad del concreto se debe a su contenido de humedad. Si el concreto es muy seco (menos del 5% de humedad), la conductividad puede ser insuficiente para detectar los defectos.

• Falta de chispa en la punta de la sonda, puede ser por una falla de los cables o de la conexión.



Guía de Estudio

1. Explique el procedimiento del estándar ASTM D 4263, Método de Prueba Estándar para Indicar la Humedad en el Concreto mediante el Método de la Lámina de Plástico. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. ¿Qué organización produce una serie de placas de comparación para varias superficies de concreto preparado? ________________________________________________________________________

3. El EPS del recubrimiento de concreto puede ser medido mediante: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Enumere los estándares que pueden ser utilizados para medir la película seca de los recu-brimientos sobre el concreto: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Describa el procedimiento de operación adecuadamente seguro para un detector de dis-continuidades (holidays) de bajo voltaje ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

17-1 Equipos de Inspección de Concreto – Laboratorio de Práctica


Capítulo 17: Equipos de Inspección de

Concreto – Laboratoriode Práctica



• Completar los ejercicios

17.1 Introducción En este ejercicio de práctica trabajará con el equipo descrito en el capítulo 16 para evaluar:

• Espesor de Película Seca por UT • Prueba de Discontinuidades (Holidays)

Note que ya ha practicado con los medidores de humedad para evaluar el contenido de hu-medad tanto en madera como en concreto. Estación 1: Medidor Ultrasónico del EPS Equipo:

• Medidor de EPS por UT para Concreto

• Placa de concreto recubierta

• Acoplante

• Materiales de calibración


Equipo de Inspección de Concreto – Laboratorio de Práctica 17-2


Tarea:

Verifique la calibración del medidor y mida el espesor del recubrimiento en la placa incluida utilizando la hoja de cálculo de EPS provista a continuación. Hoja de Cálculo

1. Ubicación: Primario ¿mils / micrones?

Puntos‐> 1 2 3 4 5Promedioge‐neraldeEPSenestaárea

1

2

3

Promedio

Estación 1 Continuación (siguiente página)

17-3 Equipos de Inspección de Concreto – Laboratorio de Práctica


Estación 1 (Continuación)

Hoja de Cálculo


1

2

3

Promedio


1

2

3

Promedio

Fin de Estación 1

Equipo de Inspección de Concreto – Laboratorio de Práctica 17-4


Estación 2: Pruebas de Discontinuidades (Holidays) Equipo:

• Detector de Holidays de Bajo Voltaje

• Placa Recubierta de Concreto


Tarea:

Evaluar la placa – registre el número de holidays y anote su ubicación.

18-1 Recubrimientos para Tuberías y Juntas de Campo


Capítulo 18: Recubrimientos para

Tuberías y Juntas de Campo

Objetivos

Cuando haya completado este módulo, tendrá el conocimiento y la comprensión de:

• La Industria de Tuberías y su Historia

• Tipo de Terrenos donde Corren las Tuberías

• Materiales de Construcción

• La Integridad de las Tuberías – La Consecuencia de las Fallas

• Recubrimientos de Tuberías – Cuerpo Principal

• 2-Capa PE

• 3-Capa PE

• Epóxicos Adheridos por Fusión (FBE)

• Cintas

• Asfalto

• Aislamiento

• Concreto

• Tipos de Recubrimientos para Tuberías – Juntas de Soldadura

• Mangas Termocontráctiles

• Media Cañas para Aislamiento

• Espuma de Campo

• Epóxico Líquido

• Cintas de Aplicación en Frío

• Cintas de Aplicación con Caliente

• Juntas de Soldadura de FBE

• Cintas de Petrolato/Parafina

• Materiales de Reparación – Otros

Recubrimientos para Tuberías y Juntas de Campo 18-2


Términos Clave

• Epóxicos Adheridos por Fusión (FBE)

• 2-Capa PE

• 3-Capa PE

• Cinta

• Esmalte de Alquitrán de Hulla

• Mangas Termocontráctiles

• Aislamiento de Media Caña

• Epóxico Líquido

• Cintas de Aplicación en Frío

• Cintas de Aplicación con Calor

• Cintas de Petrolato/Parafina

Prerrequisitos

Antes de clase asegúrese de:


• Leer todo el capítulo

18.1 Introducción Las tuberías1 son como carreteras, son los conductos que transportan el producto de un punto a otro. Los tres principales producto que se transportan son el petróleo, el gas y el agua. Estos productos deben ser transportados desde su origen hasta su lugar de tratamiento, alma-cenamiento o consumo. Con el gas natural, por ejemplo, los gasoductos se utilizan para transportar gas desde el pozo hasta el quemador.

Los gasoductos de recolección se utilizan para recoger gas crudo de los pozos individuales y enviarlo a las plantas de gas donde se procesa. Los gasoductos de transporte o “mids-tream” envían el gas procesado en plantas a las instalaciones de almacenamiento.

Los gasoductos de transmisión envían grandes cantidades de gas desde las instalaciones de almacenamiento a los diferentes mercados en todo el país. Los gasoductos de distribución recolectan el gas del sistema de transporte para que las empresas de servicios públicos pue-dan distribuir el gas a los usuarios finales, es decir, a la hornilla.

1 Endiferentespaísesseutilizandiferentessinónimosaltérmino“tuberías”talescomoductosocaños



18.2 La Industria de Tuberías y su Historia Los Epóxicos Adheridos por Fusión (FBE) han sido uno de los recubrimientos principales de los gasoductos durante muchos años. A partir de mediados de la década de 1970, el FBE se utilizó en el área de la soldadura circunferencial como un recubrimiento de junta y desde ese tiempo, millones de soldaduras circunferenciales han sido recubiertas. A mediados de la década de 1980, el FBE se utilizó para cubrir los codos de inducción de calor, bridas, vál-vulas, T’s y otros accesorios. Los avances en las tecnologías de aplicación han permitido bajar los costos e incrementar los procesos de producción para eliminar la corrosión en los cordones de soldadura de las tuberías.

18.3 Tipos de Terrenos donde Corren las Tuberías La construcción de tuberías ocurre en todo el mundo y en todo tipo de terrenos (Figura 18.1). Las técnicas modernas y los nuevos equipos han hecho posible llegar a lugares con tuberías donde previamente no era posible llegar. Costa afuera o en tierra firme, seguimos colocan-do tuberías. Pasamos por montañas, a través de pantanos y ciénagas, a través de desiertos o bajo del mar, colocaremos las tuberías para transportar el producto.

Figura 18.1 Terreno de un Corredor de una Tubería

18.4 Materiales de Construcción Usted debe saber que los materiales para la construcción de las líneas de tuberías pueden va-riar considerablemente, dependiendo del producto que se transporta, el uso de los servicios, el entorno en el que ésta va a operar, la situación económica y los requisitos de seguridad (Figura 18.2).



Figura 18.2 Materiales de Construcción

Estos productos podrían incluir pero no estar limitados al acero, aluminio, acero inoxidable y plástico.

18.5 Integridad de Tuberías – Consecuencia de las Fallas En esta sección se introduce el concepto de integridad de tuberías. La integridad de las tu-berías es la capacidad del tubo de permanecer intacto. Usted necesita saber tres cosas para prevenir que las tuberías se oxiden demasiado:

• ¿Qué es corrosión?

• ¿Qué es la protección catódica?

• ¿Qué papel juegan los recubrimientos en la integridad del tubo?

Vamos a discutir estas tres cosas a medida que avanzamos en este capítulo. Cómo funcio-na, qué buscar y cómo nos afecta.

Las consecuencias de la falla de un tubo pueden extenderse desde el daño ambiental hasta la pérdida de vidas (Figura 18.3). Para ejemplos de casos extremos considere las siguientes imágenes:



Figura 18.3 Ruptura de Tubería y los Daños

18.6 Recubrimientos de Tuberías – Cuerpo Principal La mayoría de las tuberías (cuerpo) tendrán un recubrimiento aplicado en una instalación o planta y serán enviados al sitio de instalación. Para aplicar los recubrimientos adecuada-mente usted debe saber:

• Cuál recubrimiento fue aplicado al cuerpo del tubo

• Cuál es el recubrimiento que se requiere aplicar en la junta

• Cómo reconocer visualmente el recubrimiento aplicado al cuerpo del tubo

En este capítulo exploraremos las características generales y descripciones de un recubri-miento aplicado en una planta o del cuerpo del tubo. La identificación del tipo de recubri-miento aplicado en planta es un paso importante en la aplicación adecuada de los recubri-mientos en campo. Ya sea como aplicador o como inspector, cuando pueda identificar los tipos de recubrimientos aplicados en planta, usted sabrá lo que se requiere en cuanto a la preparación de la superficie y las limitaciones de precalentamiento según la especificación del proyecto. El espesor de película del recubrimiento y las variaciones no se pueden iden-tificar visualmente, sino que deben ser medidos para determinar el espesor de película seca (EPS) especificado una vez que el recubrimiento ha curado. 18.7 2-Capa PE El 2LPE es el recubrimiento bicapa de polietileno más común; generalmente es de color amarillo (Figura 18.4). Se ha utilizado durante más de 40 años y es el recubrimiento más popular para las tuberías de tamaño nominal (NPS), NPS2 (5 cm ó 2") hasta NPS16 (40,6 cm ó 16"). La capa base se aplica directamente sobre el sustrato de acero, es generalmente un



mastique adhesivo negro (asfalto y caucho). La preparación adecuada de la superficie debe realizarse antes de que el proceso de aplicación del recubrimiento pueda continuar.

Figura 18.4 Recubrimiento de Bicapa de Polietileno Extruido


La preparación de la superficie es básicamente igual que cualquier operación de limpieza con aire o fuerza centrífuga. Los aspectos que debe considerar antes de y durante la preparación de la superficie son:

• Inspección previa a la limpieza abrasiva para remover los defectos de fabricación

• Limpieza previa para remover contaminantes

• Condiciones ambientales

• Limpieza abrasiva según la especificación

• Perfil de anclaje

• Documentar/Reportar

18.7.2 Aplicación del Recubrimiento

La capa de base o primario del 2LPE es un sellador de asfalto modificado con caucho que cumple con los requisitos de las regulaciones ambientales y del DOT de la mayoría de los países. Éste une el polietileno a la tubería de acero y está clasificado para una temperatura de operación de la tubería de 60ºC (140°F). El producto exhibe un flujo en frío y tiene pro-piedades de auto sanación; también tiene buenas propiedades de resistencia a esfuerzos tan-genciales y cortantes provenientes del suelo.

La capa superior es una camisa de polietileno de alta densidad (HDPE). Puede ser de extru-sión anular o lateral (Figura 18.5). Este producto es fuerte y resistente a daños, tiene buena resistencia química, un punto de fusión de 130ºC (266°F), una temperatura de fragilidad in-ferior a -100ºC (-148°F) y es estable a la radiación UV para el almacenamiento temporal.



Figura 18.5 Recubrimiento de Extrusión Lateral

18.7.3 Control de Calidad

Su inspección debe ser como cualquier operación de limpieza abrasiva de aire o centrífuga. Usted debe saber que los recubrimientos de PE de extrusión lateral tienen una línea espiral muy ligera alrededor del tubo. Tenga cuidado de no confundir estos recubrimientos con los recubrimientos de cinta. Algunos de los procedimientos de inspección son:


• Limpieza previa



• Mezcla del primario y aplicación

• Extrusión lateral (revisar el traslape)

• Prueba de discontinuidades

• Manejo


18.8 3-Capa PE El recubrimiento de polietileno tricapa (3LPE) se parece mucho a los recubrimientos 2LPE (Figura 18.6). En una inspección más de cerca, normalmente se puede ver una capa de co-lor verde o rojo de epóxico adherido por fusión (FBE) directamente sobre el acero. Este recubrimiento no contiene una capa de mastique de color negro. La capa intermedia en el sistema tricapa es un adhesivo y generalmente no es visible.



Figura 18.6 Recubrimiento 3-Capa de Polietileno de Extrusión Lateral


La preparación de la superficie es básicamente igual que con cualquier otra operación de limpieza abrasiva con aire o centrífuga. Algunos aspectos que debe considerar antes y du-rante la preparación de la superficie son:


• Limpieza previa para remover contaminantes


• Limpieza abrasiva según la especificación


• Documentar/Reportar 18.8.2 Aplicación del Recubrimiento

La capa de base o primario del 3LPE es un epóxico adherido por fusión o FBE. El uso de este producto asegura una excelente adhesión al sustrato e incrementa la resistencia a la co-rrosión del sistema tri-capa.

La capa superior es una camisa de polietileno de alta densidad (HDPE). Puede ser de extru-sión anular o lateral (Figura 18.7). Este producto es fuerte y resistente a daños, tiene buena resistencia química, un punto de fusión de 130ºC (266°F), una temperatura de fragilidad in-ferior a -100ºC (-148°F) y es estable a la radiación UV para el almacenamiento temporal.



Figura 18.7 Extrusión Anular


Su inspección debe ser como cualquier operación de limpieza abrasiva de aire o centrífuga. Usted debe saber que los recubrimientos de PE de extrusión lateral tienen una línea espiral muy ligera alrededor del tubo. Tenga cuidado de no confundir estos recubrimientos con recubrimientos de cinta. Algunos de los procedimientos de inspección son:


• Limpieza previa



• Aplicación del FBE

• Extrusión lateral (revisar el traslape)

• Prueba de discontinuidades

• Manejo


18.9 Epóxico Adherido por Fusión El epóxico adherido por fusión (FBE) es típicamente verde o rojo y tiene la apariencia de un acabado “pintado” (Figura 18.8). Puede ser de una sola capa o un recubrimiento de “bi-capa” adherido por fusión de 2 capas. Una inspección visual de cerca mostrará dos capas distintas si es un sistema de “bicapa”. El espesor de película seca del FBE varia de 250 a 500 micrones (10 a 20 mils).



Figura 18.8 Recubrimiento Epóxico Adherido por Fusión del Cuerpo de Tubos


La preparación de la superficie y la aplicación del recubrimiento es un proceso continuo que ocurre dentro de una planta y debe apegarse a los pasos indicados abajo.

18.9.2 Aplicación de Recubrimientos

A continuación se desglosan los pasos para la aplicación del FBE a un tubo que está entrando al proceso de producción (Figura 18.9). El proceso de aplicación es:

• Precalentar el tubo a la temperatura especificada (revisar frecuentemente)

• Realizar limpieza abrasiva con grit o shot a la superficie según NACE No. 2/SSPC-SP 10 (Limpieza a Metal Casi Blanco)

• Opcional – pretratar el área con un baño ácido

• Calentar el tubo a la temperatura especificada antes de aplicar el FBE

• Aplicar el recubrimiento FBE de una sola capa o bicapa. El FBE se aplica en forma de polvo mediante atomización electroestática

• Curado de la aplicación del recubrimiento de FBE

• Enfriamiento del recubrimiento en un baño de agua dulce

• Rotulación con esténcil (para rastrear y posicionar en línea)



Figura 18.9 Esquemática de una Planta de Recubrimiento de FBE


Debe conocer los pasos para inspeccionar los recubrimientos de FBE. A continuación se desglosan los pasos que debe tomar como inspector:

• Visualmente revisar el tubo en busca de daños de fábrica como muescas, protuberancias, la-minaciones y asegurar que se esmerilen o reparen

• Verificar que se elimine todo el aceite, grasa, tierra u otros contaminantes

• Asegurar que el baño ácido tenga la mezcla adecuada (si se requiere el baño)

• Verificar la mezcla de shot/grit para la limpieza abrasiva centrífuga

• Verificar el perfil de anclaje

• Verificar el horno de precalentado (la llama debe envolver la tubería por completo)

• Verificar la temperatura del tubo antes de que entre a la cabina de atomización (asegurarse que está en el rango de temperatura especificado )

• Verificar el recubrimiento para asegurar que el producto especificado está siendo aplicado

• Verificar el baño de enfriamiento para asegurar que la velocidad y distancia son adecuados para el curado del recubrimiento

• Verificar el EPS y realizar las reparaciones necesarias (Figura 18.10)

• Detectar holidays utilizando el voltaje requerido vs. el EPS (Figura 18.11)




Figura 18.10 Lecturas de EPS

Figura 18.10 Detección de Holidays

18.10 Cintas Las cintas como un recubrimiento independiente en los acueductos o como parte de un sis-tema aislante pueden ser tratadas igual que el 2PLE previamente discutido (Figura 18.12).

Figura 18.12 Cinta Sobre Primario en un Tubo de Acero


La preparación de la superficie de líneas activas puede realizarse mediante lo siguiente:



• Lavar la superficie con agua a presión para remover los contaminantes

• Limpiar la superficie de la cinta con un solvente

• Crear ligera rugosidad sobre la cinta

• Remover completamente todos los recubrimientos sueltos y desprendidos

• Realizar limpieza abrasiva al acero expuesto


El proceso general de la aplicación es:

• Precalentar el tubo según los requerimientos de la especificación

• Realizar una limpieza abrasiva a la superficie según NACE No. 3/SSPC-SP 6 (Limpieza Abrasiva Comercial)

• Calentar el tubo a la temperatura requerida después de la limpieza abrasiva

• Aplicar el primario al sustrato

• Iniciar la aplicación de la cinta en forma de espiral

• Rotular con esténcil (tamaño, longitud, almacenamiento, pre-posicionamiento)

• Hacer el recorte en los extremos del recubrimiento; el estándar es de 15,2 cm (6”) o menos o quitar la cubierta protectora del extremo


Debe realizar las siguientes verificaciones para asegurar que la aplicación de la cinta se rea-liza adecuadamente:

• Verificar que la limpieza previa de la superficie se realice según la especificación

• Verificar la preparación de la superficie y seguir la especificación

• Verificar la aplicación del primario para asegurar que sea compatible con la cinta requerida

• Verificar el traslape para la distancia adecuada

• Verificar en busca de discontinuidades (holidays)


18.10.4 Esmalte de Alquitrán de Hulla

El esmalte de alquitrán de hulla (CTE), utilizado en América del Norte durante los años 1970 y todavía está en uso en algunos lugares a nivel internacional, tenía muchas ventajas, tales como la facilidad de aplicación y una larga vida en algunos entornos. También tuvo muchas desventajas que lo hicieron propenso a la corrosión y a daños por esfuerzos del suelo. Hay preocupaciones ambientales y de exposición y el uso de alquitrán de hulla está regulado en algunos lugares.



Los avances tecnológicos han dado lugar a nuevos recubrimientos que son más económicos, con mejor desempeño y más amigables al medio ambiente, los cuales se han ido convirtiendo en el estándar. Todavía hay miles de millas/kilómetros de tuberías que operan en el mundo con recubrimientos a base de esmalte de alquitrán de hulla (CTE) (Figura 18.13).

El CTE como un recubrimiento independiente todavía se puede encontrar en líneas en servi-cio. Estas serán las líneas de transmisión de gran diámetro.

Figura 18.3 Tubo Recubierto con Esmalte de Alquitrán de Hulla/Asfalto


El proceso general para la preparación de la superficie para el esmalte de alquitrán de hulla es:

• Lavado a presión y limpiar la superficie del recubrimiento con solvente

• Limpieza abrasiva a la superficie exterior del tubo de acero con granalla de shot/grit


El proceso general de la aplicación del esmalte de alquitrán de hulla es:

• Aplicar el primario al tubo

• Aplicar el esmalte de alquitrán de hulla derretido

• Envolver la aplicación con un malla de fibra de vidrio

• Aplicar la segunda capa del esmalte derretido

• Envolver la aplicación con una segunda capa de malla de fibra de vidrio (Figura 18.14)

• Aplicar una envoltura exterior de fieltro de fibra de vidrio impregnado con alquitrán de hulla

• Enfriar la aplicación



Figura 18.14 Aplicación de Esmalte de Alquitrán de Hulla con Envolvente de Fibra de Vidrio


La inspección del esmalte de alquitrán de hulla consiste en:

• Verificar en busca de contaminantes en el sustrato

• Verificar la limpieza abrasiva y el perfil de anclaje

• Verificar la mezcla y la aplicación

• Inspeccionar en busca de holidays y medir el espesor de película seca

• Rotular con esténcil (tamaño, longitud, almacenamiento, pre-posicionamiento)

• Hacer el recorte en los extremos del recubrimiento; el estándar es de 15,2 cm (6”) o menos o quitar la cubierta protectora del extremo

18.11 Asfalto Los recubrimientos de asfalto son básicamente similares al CTE. La aplicación, prepara-ción de la superficie y control de calidad son iguales.


La preparación de la superficie es similar a la efectuada para el esmalte de alquitrán de hulla.


La aplicación del recubrimiento es similar a la efectuada para el esmalte de alquitrán de hu-lla.


El control de calidad es el mismo que para el esmalte de alquitrán de hulla. Ver la sección de esmalte de alquitrán de hulla arriba para los procedimientos del control de calidad.



18.12 Aislamiento Las tuberías aisladas son muy fáciles de identificar, simplemente por el aislamiento que las hace evidentes (Figura 18.15). El tubo tiene de 2,5 cm (1") a 5 cm (4") de aislamiento de espuma, cubierta por una capa de polietileno. Hay una amplia variedad de recubrimientos de barrera contra la corrosión que se aplican directamente a la superficie y que están disponi-bles para este producto.

Figura 18.15 Tubo con Aislamiento


El proceso de preparación de la superficie consiste en:

• Prelimpiar la superficie de todos los contaminantes

• Precalentar a la temperatura especificada

• Preparar la superficie según sea requerido por la especificación


El proceso de aplicación para el aislamiento es:

• Aplicar la barrera contra la corrosión según los requerimientos especificados

• Aplicar un aislamiento de espuma de poliuretano sobre la barrera anti corrosiva (Figura 18.16)

• Extruir la camisa exterior de polietileno



Figura 18.16 Aplicación de Espuma de Poliuretano a una Tubería


• Hacer el recorte en los extremos del recubrimiento; el estándar es de 10,2 cm (4”) o inferior. El recorte estándar en espuma de aislamiento es de 17,8 cm (7”) al requerimiento especificado

• Prestar atención especial al recorte. El utilizar 2LPE ó 3LPE como una barrera anti corrosiva resultará en recortes más largos que el estándar

• Asegurarse que no hay vacíos de aire en el aislante

• Asegurarse que no hay discontinuidades (visualmente o usando un detector de holidays)

18.13 Concreto Los recubrimientos de concreto son fáciles de reconocer, la tubería estará recubierta con concreto (Figura 18.17). Las tuberías de concreto se utilizan junto con otros tipos de recu-brimientos, tales como el FBE, para reducir la flotabilidad cuando las líneas pasan a través de tierras húmedas o de un cuerpo de agua para que se logren hundir. El peso del concreto contrarresta la flotabilidad del tubo. El concreto puede ser aplicado en varios espesores, a cualquier diámetro del tubo, en función del peso necesario para la inmersión del mismo.

Figura 18.17 Tubo con Recubrimiento de Concreto




La preparación de la superficie para las tuberías con recubrimientos de concreto consiste simplemente en asegurar que se ha removido todo la contaminación del FBE antes de iniciar la aplicación del material. Envolver alambre alrededor del tubo es parte de la preparación de la superficie. Esto se realiza normalmente con lavado con agua a una presión baja, lo que se puede apreciar en la foto abajo (Figura 18.18).

Figura 18.18 Tubo con Recubrimiento de Concreto


El concreto se puede aplicar en una operación de planta o en un escenario de reparación en campo. Después de que se coloca el alambre, utilizando separadores entre éste y la tubería, el concreto fluye hacia el sustrato reforzándose. El tubo se coloca en un sistema de rodillos espirales (en planta) y el concreto es soplado sobre la superficie, como una operación de proyección. 18.13.3 Control de Calidad

Usted como inspector debe conocer los siguientes procedimientos, los cuales consisten de:

• Asegurar que el tubo esté limpio, mediante un lavado a presión, antes de iniciar la aplicación

• Revisar el mezclado del concreto para asegurar que su resistencia cumple con la especificación

• Revisar la malla de alambre para verificar su tamaño y distancia del tubo recubierto con FBE

• Revisar el espesor del concreto después de la aplicación

• Revisar el tiempo de curado de acuerdo a la especificación

• Revisar el manejo para asegurar que no existan daños o grietas

18.14 Tipos de Recubrimientos de Tuberías – Juntas de Campo Normalmente la empresa propietaria del gasoducto especificará los productos que se aplica-rán sobre la tubería. Los estudios del sitio para el tendido y las condiciones de funciona-miento de la tubería impulsarán la selección de los recubrimientos apropiados para la vida



útil deseada del sistema de recubrimientos. La especificación escrita es el documento que dirige la aplicación y debe ser seguida.

18.15 Mangas Termocontráctiles Las mangas termocontráctiles tienen un lado de polietileno entrecruzado y un adhesivo ac-tivado por calor, la cual se coloca de tal forma que queda en contacto con la superficie. Cuando las mangas se calientan, el calor el lado exterior de la manga y el sustrato precalen-tado se derrite la capa interior de adhesivo. La dinámica generada por la contracción del material impulsa al adhesivo fundido de baja viscosidad hacia el perfil superficial y lo man-tiene en su lugar durante el enfriamiento (Figura 18.19).

Figura 18.19 Mangas Tubulares


Los requisitos de la preparación de la superficie deben realizarse según la especificación del proyecto y las hojas de datos del fabricante del producto (Figura 18.20).

Existe una amplia gama de temperaturas de precalentamiento para las Mangas Termocon-tráctiles bicapas. Compruebe la temperatura adecuada en las especificaciones o en la Guía de Instalación (hoja de datos) para cada producto en uso (Figura 18.21). Se debe comprobar que se han precalentado todas las zonas donde se va a aplicar el producto y verificar que la temperatura sea la correcta utilizando un termómetro de contacto de superficie o un termó-metro infrarrojo. Asegúrese de que al hacer aplicaciones en áreas más grandes, se com-pruebe frecuentemente la temperatura del tubo para asegurarse de que ésta no sea inferior a la mínima de precalentamiento requerida para el producto en uso.



Figura 18.20 Preparación de la Superficie para la Aplicación de la Manga

Figura 18.21 Verificación de la Temperatura del Pre-Calentamiento


Después de que se ha logrado y comprobado la adecuada preparación de la superficie y el precalentamiento para la manga, puede comenzar la instalación.

Los siguientes son los pasos para el procedimiento de aplicación de las mangas envolventes:

• Remover el papel de protección partiendo desde aproximadamente 150 mm (6”) del extremo levantado y calentar el adhesivo hasta que quede brillante.

• Colocar el extremo calentado en el tubo alrededor de la posición de las 12. Asegurarse de que la manga se centra en el área de la soldadura. La distancia mínima de traslape sobre el recu-brimiento del cuerpo es de 50 mm (2") o según esté indicado en los requerimientos de la es-pecificación del propietario.



Figura 18.22 Centrando la Manga

Figura 18.23Aplicación de la Manga Termocontráctil

• Envolver la manga alrededor del tubo dejándola floja o suelta (Figura 18.22). Qué tan floja queda la manga va a estar determinado por el OD del tubo. Cuanto mayor sea el diámetro exterior (OD) del tubo, debe quedar más espacio libre entre éste y la manga. La manga se superpone o traslapa en la parte superior del tubo, por lo tanto, la distancia de traslape también variará con el OD del tubo. Como regla general, para un tubo de OD inferior a 457 mm (18") el traslape será de 100 mm (4"), y para OD superiores a 457 mm (18") el traslape será de 150 mm (6"). La junta de cierre debe quedar en la posición horaria entre las 10:00 y las 2:00.

• Después de envolver la manga alrededor del tubo, se calienta el área de traslape con un an-torcha. Se debe asegurar cubrir el borde de la manga bajo el traslape durante el calentamiento, si no, éste se enrizará (Figura 18.23, Figura 18.24).



Figura 18.24 Encogiendo la Manga (nótese la parte que queda suelta)

• Presionar el área bajo el traslape hacia abajo. En una Manga Wrapid, el sello de cierre está pre-conectado a la manga (Figura 18.25). En una manga Canusa Wrap, hay un sello de cierre independiente. Con la Manga Wrapid, normalmente hay dos tipos de cierres.

• Cierre envolvente transparente (CLW). Calentar el CLW desde abajo hasta que empiece a volverse transparente; alíselo en su lugar. Después, caliéntelo desde el exterior hasta que se vuelva totalmente transparente y entonces colóquelo en sitio.

• Un cierre de bulto negro (CLH). Con el CLH negro, de nuevo se calienta la parte inferior hasta que se vuelva ligeramente brillante y después se lleva a su posición con ligeros golpes de la mano. Después, se calienta desde el exterior hasta que se contrae y entonces de coloca en sitio.

Figura 18.25 Encogiendo el Cierre


La aplicación de las técnicas de control de calidad para las Mangas Termocontráctiles es bá-sicamente similar que con otras aplicaciones de envolturas. Existen dos tipos de pruebas que se pueden realizar en las mangas termocontráctiles:

• No destructivas

• Destructivas



Las pruebas no destructivas incluyen:

• Inspección visual que asegura que la manga está totalmente recuperada (curada-enfriada) y que esté en contacto completo con el tubo. Existe un flujo de adhesivo más allá de los bordes de la manga y no hay fisuras ni grietas en la manga.

• Para realizar la inspección física, toque la manga para asegurarse que no haya aire atrapado bajo la misma.

• Detección de holidays (asegurar que se usa el voltaje adecuado para evitar que se convierta en una prueba destructiva) (Figura 18.26).

Figura 18.26 Detección de Holidays

Las pruebas destructivas son:

• Prueba de Adhesión por Desgarre (“Peel Test”)



Figura 18.27 Peel Test Aceptable

Prueba de Adhesión por Desgarre o “Peel Test”

Una banda de 25 mm (1") de ancho se corta en la manga enfriada y se aplica tensión para re-tirarla del tubo (Figura 18.27, Figura 18.28). Busque el modo de falla como sigue:

• Falla de cohesión en el adhesivo = APROBAR

• Falla adhesiva al sustrato = NO APROBAR

• Falla del adhesivo a la cinta = APROBAR

Figura 18.28 Peel Test Inaceptable

18.16 Aislamiento de Media Caña El Aislamiento de Media Caña de espuma de poliuretano se hace con un poliuretano de densidad mínima. Este producto está disponible en diámetros de 25 mm (1") a 406 mm (16") en múltiples segmentos de medias cañas. Estos segmentos múltiples son de cualquier diámetro de tubo que el cliente solicite. Están disponibles en espesores variables, así como



para válvulas y longitudes varias. También hay disponibles kits de reparación en campo de varios fabricantes.


Antes de iniciar la preparación de la superficie, siempre debe referirse a las instrucciones de instalación del fabricante del recubrimiento para los estándares mínimos de limpieza. Nó-tese que estará trabajando en un lugar más pequeño para realizar la preparación de la superfi-cie.

Tome precauciones de no dañar la espuma de poliuretano durante la preparación de la super-ficie. Utilice algún tipo de protector para proteger la espuma.


Existen dos aspectos que debe asegurar antes de utilizar las medias cañas suministradas:

• Que estén hechas para el diámetro y espesor adecuado del exterior del tubo en el que usted se encuentra trabajando

• Que estén secas y libres de hielo Para instalar las media cañas, simplemente mida y corte según el recorte con que se está tra-bajando. Se puede cortar con un cuchillo bien afilado o una sierra de mano. Colóquelas en el recorte de la junta y asegúrese que se ajusten bien. Debe haber poco o nada de dife-rencia a lo largo del borde del recorte, así como donde las cañas se unen. Si hay un hueco, llénelo ya sea con un pequeño recorte del material suministrado o use espuma directamente de un envase.

Use cinta alrededor de las medias cañas para asegurarlas.

Antes de la instalación se debe:

• Preparar el recorte

• Cuadrar los bordes del recorte, tomando cuidado de no cortar el recubrimiento anti corrosivo

• Asegurarse que el recorte esté recto y que suficiente recubrimiento esté expuesto para que el material de la junta pueda lograr el mínimo traslape requerido

• No empezar a cortar hasta que esté seguro que el recubrimiento de la junta que acaba de ins-talar está suficientemente frío para evitar ser dañado por accidente

• En caso de usar epóxico pluri-componente, espere hasta que esté lo suficientemente fuerte para que no se pueda hacer una impresión en la resina mediante la presión fuerte de su dedo pulgar




La aplicación de la barrera contra la corrosión es la misma para la instalación de otros recu-brimientos de junta. Sin embargo, la aplicación de esta barrera tiene algunas diferencias que deben ser mencionadas.

• Típicamente se utilizan dos tipos de recubrimientos contra la corrosión para el cuerpo del tu-bo (FBE o cinta).

• El recorte de espuma típicamente es de 13" a 14”.

• El ancho de la manga termocontráctil es únicamente de 12” (300 mm).

• Cuando se instalan las mangas termocontráctiles, tome precaución de no quemar la espuma de poliuretano (PU).

• Utilice protectores de calor para proteger la espuma.

• Refiérase a las instrucciones del fabricante del recubrimiento en cuanto a las temperaturas de precalentamiento adecuadas.

• Tenga mucho cuidado de no quemar la espuma durante la etapa de precalentamiento. Usted puede utilizar protectores de calor para evitar que se queme, y si no son protectores de calor, puede dirigir la punta de la antorcha hacia el centro del recorte. Esto evita que la llama entre en contacto directo con la espuma

18.17 Espuma Aplicada de Campo La instalación de la espuma se hace normalmente por empresas subcontratadas, que tendrá todos los equipos necesarios para inyectarla.


Se debe tener cuidado de no quemar la espuma durante la etapa de precalentamiento. Pue-den emplearse pantallas térmicas para evitar la quema de la espuma. Si los protectores de calor no están disponibles, dirija la punta de la antorcha hacia el centro del recorte. De esta manera el fuego no entre en contacto directo con la espuma.

EVITE INHALAR EL HUMO DE LA ESPUMA ARDIENTE La preparación de la superficie de la chaqueta de espuma se hace generalmente con papel de lija de grano # 80. El PE se hace rugoso donde quiera que la espuma va a estar en contacto con este.


Se coloca un molde rígido sobre el área de la junta y la espuma se inyecta en el molde a tra-vés de un pequeño agujero. El molde se deja hasta que la espuma se fija, y entonces se re-tira el molde. Limpie el exceso de espuma de la zona de la junta antes de la instalación del recubrimiento de la junta exterior. La aplicación de la manga sobre la espuma de poliure-



tano es similar a la aplicación de una manga sobre el acero. Siga los mismos pasos, con las siguientes consideraciones:

Si la espuma se aplicó en sitio, trate de esperar al menos dos horas antes de la instalación de la manga externa, debido a que la espuma seguirá liberando gases hasta ese momento. Otra razón para esperar es que puede ser que la espuma no esté plenamente fijada, y al intentar contraer la manga sobre ésta, la espuma se puede expandir, haciendo que quede levantada sobre el resto de la línea principal.


La superficie exterior de la chaqueta de espuma PE tiene que estar preparada al igual que otros recubrimientos de PE.

Una cosa es asegurarse de que todo el exceso de espuma se ha removido de la chaqueta del PE antes de la instalación de la manga exterior.

Antes de la instalación del aislamiento debe preparar el recorte:

• Asegurarse de cuadrar los bordes del recorte

• Cuando realice este paso tenga cuidado de no cortar el recubrimiento anti corrosivo

• Asegurarse de que el recorte quede recto

• Asegurarse que haya suficiente recubrimiento anti corrosivo esté expuesto para que el recu-brimiento de la junta pueda lograr el traslape mínimo requerido

• No empiece el recorte hasta que esté seguro que el recubrimiento de la junta que acaba de instalar está suficientemente frío para evitar ser dañado por accidente

• En caso de usar epóxico pluri-componente, espere hasta que esté lo suficientemente fuerte para que no se pueda hacer una impresión en la resina mediante la presión fuerte de su dedo pulgar

18.18 Epoxy Líquido Los recubrimientos de epoxy líquido visualmente se asemejan al FBE, como fue discutido previamente. Son visualmente identificables por sus colores distintos, por lo general azul claro, verde o gris (Figura 18.29). Estos recubrimientos se utilizan para tramos cortos de tubería, codos y configuraciones. Los recubrimientos de epoxy líquido se aplican por me-dio de una bomba multi-componente. La base y el agente de curado se mezclan en la bo-quilla, lo que resulta en una capa de 250 micrones (10 mils) hasta 1500 micrones (60 mils). Normalmente, el epóxico tendrá un espesor nominal de 500 micrones (20 mils). El tiempo de secado y curado depende de la temperatura durante el curado. La resistencia a la tempe-ratura del epoxy líquido va de 80° C (176° F) a 150° C (330° F) en función del producto es-pecífico.



Figura 18.29 Recubrimiento Epoxy Líquido


El proceso de aplicación del recubrimiento epoxy líquido para el cuerpo de tuberías es:

• Precalentar el tubo a la temperatura especificada

• Realizar limpieza abrasiva con grit o shot según NACE No. 2/SSPC-SP 10 (limpieza abrasiva a metal casi blanco)

• Calentar el tubo a la temperatura especificada

• Recortar el recubrimiento; el estándar es de 7,6 cm (3”) o inferior o remover las tapas protec-toras en los extremos


El proceso de aplicación del recubrimiento de epoxy líquido es: (Figura 18.30)

• Verifique el producto y asegúrese que esté en buen estado y que sea el correcto

• Utilice una bomba multi-componente para aplicar el recubrimiento

• Verifique el espesor de película húmeda

• Asegúrese que el recubrimiento está curado

• Rotular con esténcil (tamaño, longitud, ubicación, posicionamiento)

Figura 18.30 Aplicación del Epoxy Líquido – Rodillo



Figura 18.31 Aplicación del Epoxy Líquido – Brocha


Usted como inspector debe revisar lo siguiente:

• La limpieza previa se realice adecuadamente para remover todos los contaminantes

• La preparación de la superficie sea según la especificación y la hoja de datos del fabricante del producto

• Las condiciones ambientales deben estar dentro del rango adecuado

• El equipo esté funcionando bien y el operador sepa cómo manejarlo

• Realizar una verificación del espesor de película seca

• Detectar discontinuidades utilizando el voltaje requerido según el espesor del recubrimiento mediante un detector de holidays

18.19 Cintas de Aplicación en Frío Las cintas de aplicación en frío son cintas adhesivas de polietileno utilizadas para la protec-ción de la corrosión de tuberías en operación (Figura 18.32). Es una película de polietileno laminada en caliente, con una capa de adhesivo de butilo. Algunos de sus beneficios son:

• Aplicación segura

• Ambientalmente limpia

• Buenas características de aislamiento

• Buena barrera anti corrosiva

• Buena resistencia mecánica

• Baja tasa de absorción de agua

• Larga vida útil

• Fácil de aplicar



Figura 18.32 Cintas de Aplicación en Frío


Al igual que con otros sistemas de recubrimiento que hemos discutido, las cintas de aplica-ción en frío sensibles a la presión y las cintas laminadas en frío requieren que la superficie este limpia para garantizar que se adhieran al recubrimiento del cuerpo mediante limpieza con solventes (SSPC-SP 1).

De todos los métodos de preparación de la superficie que hemos discutido, las cintas de apli-cación en frío sensibles a la presión y las cintas laminadas en frío requieren la menor canti-dad de preparación. Usted debe eliminar la humedad, óxido suelto, calamina suelta, recu-brimientos anteriores suelta y el sucio con un trapo saturado con solvente y herramientas manuales. En algunas ocasiones la especificación requiere una limpieza a SP 3, pero, por lo general, limpiando con herramientas manuales, según SSPC-SP 2, es todo lo que se requiere.

No hay ningún requisito para el precalentamiento para las cintas de aplicación en frío sensi-bles a la presión ni para las cintas laminadas en frío. Consulte la especificación para aplica-ciones en clima frío, ya que puede ser un requisito el calentar el tubo y colocar una conten-ción alrededor del mismo. Este esfuerzo se requiere para proteger la tubería y la superficie de la nieve, lluvia o viento, evitando la contaminación del área de trabajo.


Las cintas de aplicación en frío se aplican manualmente mientras se retira el papel protector, aplicándola de forma espiral alrededor del tubo, continuamente traslapándola a medida que se hace la aplicación. La tensión durante la aplicación debería ser suficiente para que el material se amolde a la superficie a recubrir.

Pueden haber algunos casos donde se requiera o sea necesario una máquina para aplicar la cinta. El proceso de traslape y aplicación en espiral es el mismo que con otros recubri-mientos. Asegúrese de que el equipo está configurado de acuerdo con las instrucciones de la máquina en particular que se encuentra en uso.




Existen dos tipos de pruebas para las cintas de aplicación en frío:

• No destructivas

• Destructivas Las pruebas no destructivas son:

• Inspección visual

• Inspección física

• Detección de holidays (si se realiza la prueba adecuadamente y el recubrimiento no se ha ins-talado de forma correcta)

Para la inspección visual:

• La cinta se conforma a la superficie del tubo

• Tiene el traslape y la aplicación espiral requerida

• No hay grietas ni hoyos en la cinta Para realizar una inspección física:

• Toque la cinta para asegurar que esté totalmente adherida a la superficie del tubo

• Para detección de discontinuidades, asegúrese que el material no posee holidays. Ajuste el voltaje adecuadamente para no dañar a la manga. Esta prueba no siempre es necesario, veri-fique la especificación antes de realizar la prueba de holiday

La prueba destructiva es:

• Prueba de Adhesión por Desgarre (“Peel Test”)

18.20 Cintas de Aplicación con Calor Las cintas termocontráctiles sin primario son fáciles de aplicar. Están disponibles en rollos de ancho variable y se puede utilizar con mastiques o adhesivos de fusión en caliente. Las cintas de aplicación con calor están formuladas con un recubrimiento flexible completamente saturado y fusionado a ambos lados de un tejido de alta resistencia (Figura 18.33). Una pe-lícula de poliéster se adhiere al recubrimiento para facilitar el desenrollado y actúa como una envoltura exterior.

Algunos de los usos son:

• Juntas y codos de tuberías

• Acueductos



• Válvulas

• Bridas

• Pilotes de acero

• Tuberías de embarcaciones marinas

Figura 18.33 Cinta de Aplicación con Calor


La preparación de la superficie debe ser similar que para las mangas termocontráctiles.


Envuelva la cinta con un traslape del 50% sobre la envoltura anterior. No aplique demasia-da tensión debido a que la cinta está diseñada para encogerse al tamaño del tubo y no es ne-cesario aplicar la tensión.

Al recubrir accesorios o codos como de 90° ó 45°, utilice sólo el 50% de traslape de la cinta en el exterior del accesorio o del codo ya que la parte interior se traslapará más del 50% por su cuenta.

En el otro lado del accesorio, asegúrese de dejar un poco más. Cuando la cinta se contrae, la longitud total llegará a ser más pequeña y se perderá parte de su largo en el proceso. Asegúrese de tener un traslape mínimo de 50 mm (2") o el mínimo indicado en las especifi-caciones del propietario. Para fijar el extremo de la cinta, los últimos 75 mm (3") de adhesivo deben ser calentados hasta que queden brillantes y después se coloca en su posición. Coloque su mano enguan-tada sobre el mismo hasta que ya no se mueva. El próximo paso será contraer la cinta.

Se debe utilizar una antorcha aprobada y ajustarla a fuego medio. Comenzando desde el extremo, donde se empezó a envolver la cinta, poco a poco se va trabajando a lo largo de la tubería. Siguiendo la dirección de la envoltura de la cinta, se aplica el calor lentamente para que se recupere por completo sin que se queme la cinta.



Si usted ve señales de humo o un efecto azulado en la cinta, retire la llama de la antorcha de la superficie y permita que la cinta se enfríe un poco. Se requiere más calor para reducir el tamaño de la cinta en el punto del traslape de la misma. Aún más calor se requiere para contraer completamente la cinta en el interior de los codos o las conexiones donde la cinta se traslapa más del 50%.

Se debe tener cuidado para asegurar que la cinta se ha contraído completamente y que está en pleno contacto con la tubería (Figura 18.34). ¡No deje aire atrapado bajo de la cinta!

Figura 18.34 Envoltura Completa en Codo de un Tubo

Existen dos maneras de saber si la cinta se ha encogido completamente:

• La cinta se encoge quedando completamente apretada a la superficie del tubo

• El adhesivo fluye de los bordes de la cinta Después de que la cinta se encoge totalmente, pueden quedar algunas burbujas de aire pe-queñas atrapadas debajo de ésta. Para eliminar una burbuja de aire, use su mano enguanta-da para moverla hasta un borde de la cinta. Mantenga la presión sobre la cinta hasta que la burbuja salga. Vuelva a calentar la zona para asegurarse de que se ha eliminado todo el ai-re. Si queda aire atrapado debajo de la cinta, se levantará de nuevo cuando se vuelva a aplicar calor. 18.20.3 Control de Calidad

Después de encoger la cinta completamente, asegúrese de verificar lo siguiente:

• BUSQUE adhesiva sangrado a lo largo de toda la longitud de la zona con cinta. Si el acero está aún suficientemente caliente, se pueden recalentar las áreas que carecen de adhesiva san-grado

• Mediante el tacto, SIENTA las bolsas de aire atrapado debajo de toda la longitud de la zona con cinta. Si la tubería está todavía suficientemente caliente, vuelva a calentar y eliminar el aire atrapado



• BUSQUE las discontinuidades en los puntos donde la cinta puede haberse separado debido a un traslape insuficiente o donde la cinta se ha quemado debido al recalentamiento. Todos los holidays tendrán que ser reparados según la especificación del propietario o mediante la apli-cación de otra capa de cinta sobre la parte superior de las zonas dañadas, con un traslape mí-nimo a ambos lados de la zona dañada de 75 mm (3")

• Después de completar las pruebas visuales y táctiles, espere a que la cinta se enfríe a tempe-ratura ambiente (Figura 18.35)

Figura 18.35 Verificación Visual

18.21 Juntas de Campo de FBE Los epóxicos adheridos por fusión son típicamente de color verde o rojo (Figura 18.36). Tienen la apariencia de una capa individual de pintura.



Figura 18.36 FBE Típico

El doble polvo es un recubrimiento de adhesión por fusión de dos capas. Mediante una inspección de cerca, se pueden apreciar las dos capas distintas: verde y café o gris.


La preparación de la superficie para reparar las juntas de campo de FBE generalmente es si-milar que para todos los métodos de reparación mencionados anteriormente, con la excepción de las barras termofundibles (Figura 18.37).

• Hacer una pre limpieza del área usando el método especificado

• Crear una rugosidad en la superficie según la especificación

• Precalentar la superficie según la especificación

• Aplicar el método de reparación requerido según la especificación u hoja de datos del producto del fabricante

Las barras termofundibles NO son un método para proteger las juntas de campo. Este mé-todo se utiliza para reparar daños muy pequeños al recubrimiento del cuerpo del tubo.



Figura 18.37 Preparación de la Superficie de una Junta de Campo de FBE


Los siguientes materiales pueden ser empleados para reparar el FBE:

• Barras termofundibles de FBE (Figura 18.38)

• Epoxy líquido

• Parches de reparación

• Mangas termocontráctiles

Figura 18.38 Reparación con Barras Termofundibles

Las barras termofundibles son adhesivos activados por calor suministrados como barras para facilitar su aplicación. Una fuente de calor se utiliza para “fundir” el material y luego apli-carlo a la superficie de la tubería. A medida que se enfría, se forma la película para proteger el sustrato. Las barras termofundibles NO se utilizarían en las juntas de campo de FBE.

Un parche de reparación de recubrimiento consiste en una hoja de poliolefina reticulada re-cubierta con un adhesivo activado por calor, que está diseñada para el sellado y la protección de un sistema de tuberías donde se ha dañado el recubrimiento.



El epóxico líquido es un recubrimiento que cura para formar una película sólida. El epóxico líquido se puede aplicar con brocha o rodillo o mediante atomización.

Las mangas termocontráctiles tienen un forro de polietileno reticulado y un adhesivo activa-do por calor. Cuando mangas se calientan, el calor contrae la funda exterior de la manga y el sustrato precalentado derrite el adhesivo del revestimiento interior. La dinámica de en-cogimiento generada por la funda empuja el adhesivo fundido de baja viscosidad hacia el perfil de la superficie y lo mantiene en su lugar durante el enfriamiento.


Los aspectos que debe considerar antes y durante la preparación de la superficie son:

• Inspección previa a la limpieza abrasiva para remover los defectos de fábrica

• Pre limpieza para remover los contaminantes


• Limpieza abrasiva o crear rugosidad según la especificación


• Asegurarse que el producto a usar para la aplicación del recubrimiento es el adecuado según la especificación

• Verificar que el proceso de mezclado es adecuado según la especificación

• Verificar el EPH

• Verificar los procedimientos de la aplicación

• Verificar el EPS

• Detección de discontinuidades (holidays)

• Documentar y reportar cada paso de la operación

18.22 Cintas de Petrolato (Parafina) Las Cintas de Petrolato/Parafina están compuestas de un tejido sintético, lleno de un com-puesto de petrolato, con rellenadores y agentes anti corrosivos para la protección contra la corrosión ambiental de las tuberías (Figura 18.39). Las cintas de petrolato/parafina crean una barrera de agua sólida. Tiene una excelente fuerza y resistencia a la abrasión. Tienen buena resistencia a los ácidos, álcalis, sales y bacterias. Algunos de los usos para los siste-mas de las cintas de petrolato/parafina son:

• Juntas y codos de tuberías

• Bridas

• Válvulas



Figura 18.39 Cintas de Petrolato/Parafina


Al igual que con todos los sistemas de recubrimientos que hemos discutido anteriormente, las cintas de petrolato/parafina requieren una superficie limpia para garantizar que estas se ad-hieran al recubrimiento del cuerpo del tubo (Figura 18.40). La preparación de la superficie para la aplicación de estas cintas por lo general requiere una limpieza con un solventes, SSPC-SP 1. Por lo general, la especificación requerirá que la limpieza de la superficie al-cance SSPC-SP 3. Usted debe eliminar todo el óxido, la calamina y los recubrimientos an-teriores que estén sueltos, así como todos los otros contaminantes y aplicar la cinta sobre la superficie seca.

No hay ningún requisito para precalentar las cintas de petrolato/parafina. Consulte la espe-cificación para aplicaciones en clima frío, ya que puede ser un requisito el calentar el tubo y colocar una contención alrededor del mismo. Este esfuerzo se requiere para proteger la tu-bería y la superficie de la nieve, lluvia o viento, evitando la contaminación del área de traba-jo.

Figura 18.40 Preparación de la Superficie para la Cinta de Petrolato


Las cintas de petrolato/parafina se aplican manualmente mientras se retira el papel protector y de forma espiral de modo que vaya envolviendo el tubo con un traslape continuo (Figura



18.41). Debe envolverse con suficiente tensión hasta que la cinta se conforme a la superfi-cie a recubrir. Las cintas de petrolato/parafina a veces utilizan un primario en forma de pasta sobre la superficie para desplazar la humedad restante, lo que ayuda a asegurar una buena adhesión, esto se llama “humectando” el sustrato. Cuando se hace necesario, se pue-de utilizar un relleno de mastique/masilla para rellenar las irregularidades y ayudar a eliminar bolsas de aire debajo de la cinta. También puede ser necesario aplicar una envoltura exte-rior para ayudar a prevenir daños mecánicos o por UV.

Figura 18.41 Aplicación de una Cinta Petrolato/Parafina


Existen dos tipos de pruebas para las cintas de petrolato/parafina:

• No destructivas

• Destructivas

Las pruebas no destructivas son:



• Detección de holidays Para la inspección visual:

• La cinta se debe conformar a la superficie del tubo

• Tiene el traslape y aplicación espiral requerida

• No existan grietas ni hoyos en la cinta



Para realizar una inspección física:

• Toca la cinta para asegurar que este totalmente adherida a la superficie del tubo

• Para la detección de discontinuidades, asegurarse que la instalación no tiene holidays. Ajustar el voltaje adecuadamente para no dañar la cinta. Esta prueba no siempre es necesaria, verificar la especificación antes de realizar la detección de holidays

La prueba destructiva es:

• Prueba de Adhesión por Desgarre (“Peel Test”) La prueba de detección de holidays puede ser destructiva si el voltaje es demasiado alto. Asegúrese que el detector esté ajustado al voltaje especificado y que no se detecten holidays (jeeps).

Para la prueba de adhesión por desgarre, recorte una franja de 25 mm (1”) en la cinta y retire la franja del tubo y busque el modo de falla:

• Falla de cohesión en el adhesivo = APROBAR

• Falla adhesiva al sustrato = NO APROBAR

• Falla del adhesivo a la cinta = APROBAR Debido a la naturaleza destructiva de esta prueba, rara vez se utiliza en una aplicación de cintas en frío. Sólo sería necesario cuando se determina que la falla se puede extender al recubrimiento del cuerpo del tubo.

18.23 Materiales de Reparación – Otros Los materiales de reparación de los recubrimientos del cuerpo de la tubería incluyen:

• Mastique rellenador

• Parches de reparación

• Barras termofundibles (Figura 18.42)



Figura 18.42 Materiales de Reparación

Los mastiques rellenadores deben utilizarse antes de aplicar el sistema de recubrimiento es-pecífico, todas las grietas deben rellenarse con un rellenador (por lo general un mastique). El relleno se utiliza para rellenar orificios antes de aplicar cualquier material compatible; esto impide que el aire quede atrapado en el espacio vacío. Esto sería típico de los recubrimien-tos de juntas y/o de reparación:

• Excelente capacidad de adhesión

• No se encogen

• Se mantienen flexibles

• Rellenan las irregularidades de la superficie

• Tienen una excelente resistencia al agua Los usos generales para un mastique de relleno incluyen la reparación de juntas y doblez en la línea principal.

Los parches de reparación consisten de una hoja de poliolefina reticulada recubierta con un adhesivo activado por calor, los cuales están diseñados para sellar y proteger un sistema de recubrimientos de tuberías dañado. Las ventajas de utilizar los parches de reparación son:

• No requieren herramientas o equipos especiales

• Excelente resistencia a la abrasión

• Inertes a los ácidos comunes, bases y solventes

• Barrera a la humedad y a la corrosión Generalmente se utilizan en reparaciones a recubrimientos previamente aplicados.

Las barras termofundibles son adhesivos activados por calor suministrados como barras para facilitar su aplicación (Figura 18.43). Una fuente de calor se utiliza para “fundir” el mate-rial y luego aplicarlo a la superficie de la tubería. A medida que se enfría, se forma la pelí-cula para proteger el sustrato. Las ventajas para el uso de las barras termofundibles son:



• Flexibles

• Libres de solvente

• No requieren mezclar ni medir

• Rápido secamiento

• Excelente resistencia a la humedad

Figura 18.43 Reparación con una Barra Termofundible

Las barras termofundibles generalmente se utilizan en reparaciones pequeñas (holidays) en recubrimientos previamente aplicados.


El tratamiento previo para la reparación del recubrimiento del cuerpo de la tubería es similar a los pretratamientos que hemos discutido en anteriormente. Usted debe verificar que la superficie se limpie correctamente, que la preparación de la superficie se haga correctamente, y que el precalentamiento se realice de acuerdo a la especificación y/o a la hoja técnica de los fabricantes de los productos (guía de instalación).

Hay numerosos recubrimientos para el cuerpo del tubo, cada uno de los cuales puede ser re-parado en diversas formas. Asegúrese de que está utilizando el procedimiento de reparación correcto que se ha establecido en las especificaciones suministradas por el titular o fabricante del producto.

Cada uno de los recubrimientos requiere una preparación de la superficie específica antes de su instalación. Hemos hablado al principio de este capítulo acerca de la preparación de la superficie aplicable para cada uno de los recubrimientos respectivos. Uno de los requisitos que es similar entre los recubrimientos de reparación es que se debe limpiar la superficie con solventes (SSPC-SP 1) antes de la preparación de la superficie. Sin embargo, hay algunas cuestiones específicas que deben ser abordadas para los diferentes recubrimientos del cuerpo del tubo y su respectiva preparación de la superficie.



18.23.2 Aplicación de los Recubrimientos

Cada uno de los métodos de reparación antes mencionados requiere un método de aplicación específico. Consulte sus especificaciones y la hoja técnica del fabricante del producto sobre el método correcto de aplicación. Estos métodos se discuten en el Curso de Entrenamiento del Aplicador de Tuberías de NACE (NACE Pipeline Applicator Training Course). 18.23.3 Control de Calidad

18.23.4 Inspección del Recubrimiento de Reparación

Existen dos tipos de pruebas que se pueden hacer en el primario epóxico:

Las mismas pruebas se realizan para los recubrimientos epóxicos de dos componentes. Hemos discutido estos en otros capítulos; así que hablaremos de la inspección de barras ter-mofundibles y los parches en este capítulo.

Las pruebas no destructivas son:



• Detección de holidays Las pruebas no destructivas son:

• Inspección visual:

Asegurarse que la barra termofundible ha llenado completamente los vacíos y traslapes en el recubrimiento del cuerpo del tubo

Asegurarse que el parche se recupera y que está en completo contacto con el tubo

Asegurarse que haya flujo del adhesivo más allá de los bordes del parche

Asegurarse que no hayan grietas ni hoyos en el parche o en la barra termofundi-ble

• Inspección física:

Toque el parche para asegurar que no hay aire atrapado debajo de éste

• Detección de holidays:

Se aprueba sin holidays

Las pruebas destructivas son iguales que las del recubrimiento del cuerpo de la tubería:

• Prueba de adhesión por desgarre (“Peel Test”):



Una banda ancha de 25 mm (1") se corta en el parche enfriado y se retira del tu-bo.

Busque el modo de falla:

Falla de cohesión en el adhesivo = APROBAR

Falla adhesiva al sustrato = NO APROBAR

Falla del adhesivo al parche = APROBAR Esta prueba se realiza rara vez cuando el área se repara con una barra termofundible. Es una prueba DESTRUCTIVA y una falla tendrá que ser sospechosa para un área grande alre-dedor de la reparación para considerar aplicar este tipo de prueba.

Si se aplica un primario epoxy o una barra termofundible de FBE para realizar una repara-ción, existen algunas pruebas que se pueden hacer. Las pruebas no destructivas son:

• Inspección Visual:

o Asegurarse que el epoxy cubre completamente el área de acero expuesta o Asegurarse que el epoxy no abarca demasiado lejos en el recubrimiento del

cuerpo o Asegurarse que no hay burbujas, colgamiento o áreas quemadas

• Física:

o Siempre verificar el espesor de película seca o El espesor de película húmeda debe ser revisado durante el proceso de aplica-

ción

• Detección de Holidays:

o Asegurarse que no se encuentran holidays La inspección visual consiste simplemente en verificar que el epoxy está totalmente cu-briendo el área de acero expuesta, que no abarca demasiado lejos en el recubrimiento del cuerpo y que no hay burbujas, colgamientos o áreas quemadas.

Figure 18.44 Prueba de Holiday en Área Reparada




2-Capa PE (2LPE): Este el recubrimiento bicapa de polietileno más común y generalmente es de color amarillo. La capa base se aplica directamente sobre el sustrato de acero, es ge-neralmente un mastique adhesivo negro (asfalto y caucho).

3-Capa PE (3LPE): Este se parece mucho a los recubrimientos 2LPE. En una inspección más cercana, normalmente se puede ver una capa de color verde o rojo de epóxico adherido por fusión (FBE) directamente sobre el acero. Esta capa no contiene mastique de color negro que sirve como primario. La capa intermedia en el sistema tricapa es un adhesivo y generalmente no es visible.

Aislamiento de Media Caña: Es un poliuretano de mínima densidad. Están disponibles a espesores variables, así como para válvulas y longitudes varias.

Cintas: Estos son recubrimientos independientes para acueductos o como parte de un sistema aislante que puede ser tratado igual que el 2PLE.

Cintas de Aplicación con Calor: Estas cintas están formuladas con un recubrimiento flexi-ble completamente saturado y fusionado a ambos lados de un tejido de alta resistencia a la tracción. Una película de poliéster se adhiere al recubrimiento facilita el desenrollado y ac-túa como una envoltura exterior.

Cintas de Aplicación en Frío: Estas consisten en una cinta adhesiva de polietileno utilizada para la protección contra la corrosión de tuberías en operación.

Cintas de Petrolato/Parafina: Están compuestas de un tejido sintético, saturado de un compuesto de petrolato, con rellenadores y agentes anti corrosivos para la protección de las tuberías contra ambientes corrosivos.

Epóxicos Adheridos por Fusión (FBE): es típicamente verde o rojo y tiene la apariencia de un acabado “pintado”. Puede ser de una sola capa o un recubrimiento de “bicapa” adherido por fusión. Una inspección visual de cerca mostará dos capas distintas si es un sistema de “doble-capa”. El espesor de película seca del FBE varía de 250 y 500 micrones (10 a 20 mils).

Epóxico Líquido: Estos recubrimientos se utilizan para tramos cortos de tuberías, codos y configuraciones. Los recubrimientos de epoxy líquido se aplican en forma líquida por me-dio de una bomba pluri-componente. El tiempo de secado y de curado depende de la tem-peratura.

Esmalte de Alquitrán de Hulla (CTE): Fue utilizado en América del Norte a través de los años 1970 y todavía está en uso en algunos lugares a nivel internacional, tenía muchas ven-tajas, tales como la facilidad de aplicación y una vida larga en ciertos ambientes.



Mangas Termocontráctiles: Estas mangas tiene un forro de polietileno reticulado y un ad-hesivo activado por calor. Cuando las mangas se calientan, el calor contrae la cubierta ex-terior de la manga y el sustrato precalentado derrite el adhesivo del revestimiento interior.



Guía de Estudio

1. Los materiales de construcción pueden incluir, pero no estar limitados a: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. La mayor parte del tubo recubierto en una planta o instalación de recubrimientos y en-viado al sitio se llama _________________________________.

3. Los recubrimientos típicos de planta o del cuerpo del tubo incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. El polieteleno (PE) puede ser extruido por: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Las características comunes del FBE incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. El proceso de aplicación de FBE incluye: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



7. Las ventajas de los recubrimientos de tuberías con esmalte de alquitrán de hulla incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Las desventajas de los recubrimientos de tuberías con esmalte de alquitrán de hulla in-cluyen: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. El proceso general de aplicación para el esmalte de alquitrán de hulla incluye: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Las características de un recubrimiento de concreto incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Los recubrimientos de las juntas de campo de tuberías incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Las pruebas no destructivas para las mangas termocontráctiles incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



13. Las pruebas destructivas para las mangas termocontráctiles incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. El siguiente material puede ser utilizado para reparar el FBE: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19-1 Ensayos e Instrumentos Destructivos


Capítulo 19: Ensayos e Instrumentos

Destructivos

Objetivos


• Ensayo de Sensibilidad de Solventes

• Medidor de Inspección de Pintura

• Taladro Saberg

• Pruebas de Adhesión

• Cuchillo/Micrómetro

• Medición de la Adhesión Mediante la Prueba de la Cinta

• Pruebas de Adherencia por Desprendimiento (Pull-Off) Usando Instrumentos de Adherencia Portátiles

• Ensayos de Adhesión en Concreto

• Pruebas de Dureza

• Pruebas de Lápiz

• Durómetro



• Completar los ejercicios

19.1 Introducción Los instrumentos de inspección y ensayos discutidos hasta ahora, han sido clasificados como no destructivos; es decir, el instrumento o el ensayo no están diseñados para destruir o afectar adversamente al recubrimiento.

Ensayos e Instrumentos Destructivos 19-2


Como se mostró en el Nivel 1, en algunos casos, el detector de discontinuidades de alto vol-taje puede dañar un recubrimiento si el voltaje está demasiado alto. Sin embargo, este ins-trumento se considera como un instrumento no destructivo.

Algunos instrumentos o ensayos usados para realizar ciertas pruebas o tareas de inspección pueden estropear o destruir una parte del recubrimiento. Obviamente, estos instrumentos de ensayo son clasificados como destructivos.

El inspector de recubrimientos no debe realizar ningún ensayo destructivo ni usar ningún ins-trumento de tipo destructivo en los recubrimientos al menos que:

• La especificación claramente requiera pruebas destructivas específicas.

• El dueño o el representante del propietario requiera o permita tal prueba.

• Se requieran tales pruebas en una asignación de análisis de falla.

Algunas pruebas, procedimientos e instrumentos clasificados como destructivos, incluyen:

Pruebas de sensibilidad a los solventes

Equipo de Inspección de Pintura (Tooke)

Algunos ensayos, procedimientos e instrumentos clasificados como destructivos incluyen:

• Pruebas de sensibilidad a los solventes

• Medidor de Inspección de Pintura (Tooke Gage)

• Taladro Saberg

• Adhesión

– Cuchilla (ASTM D6677) / micrómetro / microscopio

– Desprendimiento mediante cinta adhesiva

– Desprendimiento de testigo (“dolly”) para las pruebas de adherencia pull-off con instru-mentos portátiles:

Elcometer 106

Unidad Defelsko

Unidad HATE

Unidad PATTI

• Dureza

– Lápiz

– Impresor (impresión)



19.2 Prueba de Sensibilidad a los Solventes Esta discusión se enfoca en la prueba de sensibilidad a los solventes para el zinc inorgánico (ASTM D4752, Método de Ensayo para Medir la Resistencia al MEK de Primarios de Etil Silicato Ricos en Zinc Mediante el Frotado con Solvente). Esta norma, la cual involucra una técnica de frotado, fue establecida para evaluar la resisten-cia de los primarios de etil silicato ricos en zinc (inorgánicos) al metil etil cetona (MEK). La resistencia al MEK de algunos primarios de dos componentes ricos en zinc a base de etil silicato, se relaciona bien con el curado de los mismos, según se ha determinado mediante la espectroscopía infrarroja de reflectancia diferencial difusa. Muchos usuarios industriales han adoptado este ensayo o alguna modificación del mismo como un indicio del curado del recubrimiento polimerizado (químicamente inducido o por calor). Un usuario puede desarrollar un criterio especial para evaluar el recubrimiento y un inspector involucrado en dicha prueba deberá estar consciente y entender esos criterios. 19.2.1 Procedimiento del Ensayo

Una prueba modificada generalmente se usa en la industria, y se le puede exigir al inspector realizar esta prueba de la siguiente manera:

• Seleccionar un área de la superficie del recubrimiento de al menos 150 mm (6 in.) de largo sobre la cual se hará el ensayo.

• Limpiar la superficie con un trapo húmedo o seco para remover cualquier impureza suelta y medir el EPS en el área seleccionada.

• Doblar el trapo para que quede de doble grosor.

• Saturar el trapo hasta que gotee con MEK. No permitir que pasen más de 10 segundos antes de proceder con los siguientes pasos.

• Colocar el dedo índice adecuadamente protegido en el centro del trapo doblado, mientras su-jeta el trapo saturado entre el dedo gordo y los dedos restantes de la misma mano.

• Con el dedo índice a un ángulo de 45 grados sobre la superficie de prueba, frote un área rec-tangular con una presión moderada, primero alejándose de su cuerpo y después hacia usted. Un movimiento hacia adelante y hacia atrás es un frotado doble y se completa en aproxima-damente un segundo.

• Continuar frotando la superficie con el trapo saturado con MEK, sosteniendo el trapo doblado sin despegarlo de la superficie hasta que el sustrato se encuentre expuesto o se hayan comple-tado 50 frotes dobles.

• Registrar el número de frotes cuando (si acaso) se expone el sustrato.

• Seleccione un área adjunta como de control. Repita los pasos anteriores, excepto que esta vez use un trapo seco para establecer el efecto de frotado sin la influencia del MEK. Use esta área de control para visualizar la apariencia del resultado sin efecto.



Como se ha establecido, el dueño puede haber desarrollado algún criterio de aceptación usando este procedimiento para determinar el curado del recubrimiento o usando la escala de resistencia publicada en ASTM D4752.

Escala de Evaluación de la Resistencia

Evaluación de Resistencia Escala para la Evaluación de la Resistencia

5 Sin efecto en la superficie; nada de zinc en el trapo des-pués de 50 frotes dobles

4 Apariencia pulida en la área frotada; ligeras cantidades de zinc en el trapo después de 50 frotes dobles

3 Algún deterioro y aparente depresión de la película des-pués de 50 frotes dobles

2 Deterioro notorio, una depresión obvia en la película después de 50 frotes dobles

1 Fuerte depresión en la película, pero ninguna penetración real hasta el sustrato después de 50 frotes dobles

0 Penetración hasta el sustrato en menos de 50 frotes do-bles

Tabla 1: Escala de Evaluación de la Resistencia

La Norma ASTM D5402, Método de Ensayo para Medir la Resistencia al Solvente de Recu-brimientos Orgánicos, se realiza de la misma forma en recubrimientos orgánicos usando un solvente acordado.

En general, un recubrimiento de polimerización químicamente inducida o por calor, se consi-dera totalmente curado si no desprende nada o sólo algunos rastros del recubrimiento después de 50 frotados dobles.

19.3 Medidor (Tooke) de Inspección de Pintura El siguiente equipo de inspección es el Medidor de Inspección de Pintura. Esta herramienta se llama a menudo el Medidor Tooke debido al nombre de su inventor, H. Tooke, [ASTM D4138, Medición del Espesor de Película Seca de Sistemas de Recubrimientos Protectores Mediante Medios Destructivos (Método A)].



El medidor se usa para cuantificar el espesor total del recubrimiento y el espesor de las capas de recubrimientos individuales de sistemas multicapas. La medición directa es independiente de las características del sustrato y, por consiguiente, a menudo encuentra usos como instru-mento de arbitraje.

El medidor puede usarse para ver grietas microscópicas, tendencia a la fragilidad, ampollas u otras anomalías microscópicas en los recubrimientos. El microscopio de superficie del me-didor puede usarse para inspeccionar el sustrato bajo el recubrimiento en busca de contami-nación de la superficie, calamina y la calidad de la limpieza abrasiva. El medidor se usa fre-cuentemente en análisis de fallas.

Existen varios fabricantes y modelos del Medidor Tooke. Los principios de operación son muy parecidos y serán discutidos en esta sección (Figura 19.1).

Figura 19.1 Elcometer 121-3

19.3.1 Descripción del Equipo

El medidor de inspección de pintura, a menudo llamado PIG por sus siglas en ingles (Paint Inspection Gage), ofrece un método rápido y versátil de inspeccionar recubrimientos y de realizar mediciones destructivas del espesor del recubrimiento, así como pruebas de adhe-sión por corte en rejilla, mediante un medidor fácil de usar y portátil.

El medidor se puede utilizar en capas de recubrimientos simples o múltiples, en prácticamen-te todo tipo de sustratos, incluyendo la madera, plásticos, metales, etc.

Las herramientas de corte se montan en un soporte de la cuchilla giratoria dentro del cuerpo del medidor, lo que permite un rápido cambio de una prueba a otra. El medidor incluye un microscopio de 50X con una escala reticulada e iluminación.

19.3.2 Uso Adecuado

Compruebe que las baterías, las cuchillas y el cortador de rejilla encajen adecuadamente en el instrumento de acuerdo a las instrucciones del fabricante.



19.3.2.1 Procedimiento de Prueba

1. Marque la superficie de la prueba con el marcador negro incluido en su medidor. Siem-pre debe haber un claro contraste entre el color del marcador y el recubrimiento. Por lo tanto, puede ser necesario tener diferentes colores de marcadores.

2. Corte el recubrimiento en ángulo recto de acuerdo a la marca hecha con el marcador de la siguiente manera:

• Coloque el medidor en la muestra con las dos ruedas o soportes de orientación en contacto con la superficie (esto asegura que la hoja de la cuchilla produce un corte vertical exacto, sin inclinación hacia un lado o el otro).

• Hale el medidor hacia usted y aplicando un poco de presión.

• Una ligera presión es normalmente suficiente para penetrar hasta el sustrato. Una mayor pre-sión puede ser necesaria para recubrimientos muy gruesos y superficies muy duras (Figura 19.2).

Figura 19.2 Realizando el Corte con el Medidor Tooke

3. Coloque el medidor de modo que el lente del microscopio esté sobre el corte y con el aro de enfoque tocando la superficie.

4. Pulse y mantenga pulsado el interruptor de la luz para iluminar el corte.

5. Mire a través del lente del microscopio y gire el aro de enfoque hasta que el corte sea claramente visible.

Retire las baterías del medidor si va a que-dar sin uso durante un largo periodo de tiempo. Esto previene que se dañe el equi-po en caso que las baterías fallen.



6. Alinee la escala de la retícula en ángulo recto al corte para que las divisiones de la escala queden paralelas al mismo. Tenga en cuenta que un lado del corte tendrá un borde recto y el otro lado es probable que sea irregular.

7. Mida el ancho del recubrimiento (o recubrimientos) cortado, contando el número de di-visiones reticulares (Figura 19.4).

Figura 19.3

Figura 19.4 Calculando la Medición

Para convertir el ancho de la capa en el corte en el espesor del recubrimiento, se multiplica el número de divisiones reticulares por la resolución de la retícula indicada a continuación.



Tabla 2: Rangos de Medición del Medidor de Inspección de Pintura

Medidor de Inspección de Pintura (Medidor Tooke) Unidades Imperiales

Cuchilla de Corte

Rango de Espesor (Mils) 1 División Reticular

es Igual a (Mils)

1X Fabricante: 20-100

ASTM D4752: 20-50 1,0

2X Fabricante: 3-20

ASTM D4752: 3-20 0,5

10X Fabricante: 0-1

ASTM D4752: 0-3 0,1

Medidor de Inspección de Pintura (Medidor Tooke) Unidades Métricas

Cuchilla de Corte

Rango del Espesor (Micrones) 1 División Reticular es Igual a (Micrones)


ASTM D4752: 500-1500 20


ASTM D4752: 75-500 10


ASTM D4752: 0-75 2



Medidor de Inspección de Pintura (Elcometer 121-3)

No. de la Cuchilla

Resolución de la Retícula Rango Ángulo del

Corte

Micrones Mils Micrones Mils Grados

1 20 0,8 20 a 2000 0.8 a 70 45

2 10 0,4 10 a 1000 0.4 a 40 26,6

3 5 0,2 5 a 600 0.2 a 24 14

4 2 0,08 2 a 250 .08 a 8 5,7



Un ejemplo:

Una muestra se cortó con una cuchilla Nº 4, el espesor del recubrimiento es:

• 34 divisiones x 2 = 68 micrones, o

• 34 divisiones x 0,08 = 2,7 mils

Siempre consulte las instrucciones del fabricante para los procedimientos de prueba detalla-dos para su modelo particular.

El medidor de inspección de pintura puede ser utilizado de acuerdo a los siguientes estánda-res nacionales e internacionales:

ASTM D 4138, ASTM D 3359-B, ISO 2808-5B, ISO 2409

Calibración

El equipo no contiene componentes que puedan ser utilizados por el usuario para darle servi-cio. La calibración original de fábrica se hace alineando las guías precisamente con las pun-tas de corte. Se pueden hacer verificaciones con estándares de películas de recubrimientos aplicados con precisión.

Para un trabajo de alta precisión, el usuario deberá mantener los paneles pintados de espesor conocido y verificar el instrumento contra estos periódicamente.

En campo, verifique que las puntas de corte estén en buenas condiciones. Si es difícil reali-zar un corte a través del recubrimiento, puede ser que las cuchillas estén gastadas y deban reemplazarse.


El Elcometer 121-3 mide recubrimientos con un EPS de 2 μm a 2000 μm (0,08 mils a 70 mils).

El instrumento está dotado de un microscopio de 50X.

La precisión y la repetitividad del instrumento son altamente dependientes de la persona rea-lizando la prueba y cómo interpreta la lectura.

Usted debe verificar las lecturas cuando están fuera de los valores conocidos. Asegúrese de utilizar el factor de conversión adecuado para la cuchilla de corte utilizada.

Errores comunes al realizar el examen pueden incluir:

• No aplicar suficiente presión para cortar a través del recubrimiento hasta el sustrato.

• El operador empuja el medidor en lugar de halarlo hacia él.



• Leer los resultados del lado equivocado de la línea de corte.

• Usar la cuchilla de corte equivocada para el espesor del recubrimiento aplicado en el área de prueba.

19.4 Taladro Saberg

La Norma ASTM D4138 describe el Método C, el cual involucra el uso de una punta taladro de ángulo específico para cortar una cavidad cónica en el recubrimiento.

Esta herramienta puede realizar un agujero en el recubrimiento perforando hasta el sustrato (Figura 19.5).

Figura 19.5 Elcometer 195 Taladro Saberg


Este dispositivo está equipado con un microscopio 50X y dos ruedas manuales para sostener la broca o taladro en su lugar y poder girarla.

19.4.2 Uso Adecuado

Seleccione la manilla adecuada:

• Pesada, para uso en recubrimientos duros o de alto espesor, ej. sobre los 250 mirones (10 mils), o

• Liviana, para recubrimientos blandos o delgados, ej. debajo de 250 micrones (10 mils)

Fije el cortador o cuchilla en la manilla seleccionada. Apriete el tornillo.



Coloque el cuerpo de la broca en la superficie que se medirá con el orificio directamente so-bre la zona de ensayo. Coloque el cortador en el agujero del taladro.

Gire el indicador en el sentido de reloj, usando presión cuando sea necesario (para recubri-mientos blandos gire el dedo en el orificio) hasta que el cortador haya penetrado el recubri-miento y marcado el sustrato.

Retire el conjunto del cortador y el cuerpo del taladro. Observe el agujero a través del mi-croscopio, enfocándose en el lado del agujero.

Tenga en cuenta el número de divisiones reticulares entre la superficie del recubrimiento y el cambio de color entre el recubrimiento y el sustrato o la siguiente superficie de pintura.

Para calcular el espesor del recubrimiento:

• Multiplicar el número de divisiones reticulares por 20 para dar el espesor en μm o

• Multiplicar el número de divisiones reticulares por 0,79 para dar el espesor en mils

(Estas instrucciones son válidas para un microscopio de 20 μm/división)

Este instrumento puede ser utilizado según el ASTM D4138-C y AS 2331.1.7 19.4.3 Calibración

Este instrumento no requiere calibración.


Mediciones sobre recubrimientos de hasta 1500 μm (60 mils).

La precisión y la repetitividad del instrumento son altamente dependientes de la interpreta-ción de la persona realizando la prueba.

Usted debe verificar las lecturas cuando están fuera de los valores conocidos. Vuelva a to-mar las mediciones cuidadosamente considerando las divisiones reticulares y la aplicación del factor de conversión adecuado.

Errores comunes incluyen:

• Usar la manilla incorrecta para el espesor previsto del recubrimiento

• Usar del factor de conversión incorrecto para la unidad de medida requerida

• Utilizar una presión excesiva al girar la manilla



19.5 Ensayos de Adhesión La mayoría del los recubrimientos aplicados adecuadamente sobre una superficie bien prepa-rada tienen buena adherencia al sustrato. Sin embargo, algunos usuarios pueden elegir reali-zar algún tipo de pruebas de adherencia para determinar la calidad de la unión entre el recu-brimiento y el sustrato, así como entre los recubrimientos.

Algunas de estas pruebas de adherencia son:

• ASTM D677 Cuchillo/micrómetro/microscopio

• Desprendimiento mediante cinta adhesiva

• Pruebas de adherencia por pull-off mediante instrumentos portátiles:

– Elcometer 106

– Equipo Defelsko

– Equipo HATE

– Equipo PATTI

Estos ensayos de adhesión pueden usarse para investigar fallas del recubrimiento. 19.6 ASTM D6677 Cuchillo/Micrómetro

Figura 19.6 Midiendo el EPS con un Micrómetro

(ASTM D6677)


Para una prueba de adherencia rápida, se puede usar una navaja de bolsillo o un cuchillo bas-tante afilado.

19.6.2 Uso Adecuado del Instrumento

El cuchillo se usa para cortar a través del recubrimiento y se intenta desprender la película del sustrato. El micrómetro se utiliza para comprobar el espesor del recubrimiento después de ser desprendido, si es necesario.




Ésta es una prueba altamente empírica y la evaluación de la fuerza de adherencia puede estar en los ojos del usuario. Una evaluación de los resultados puede estar sujeta a discusión. Obviamente, si el recubrimiento se desprende fácilmente de la superficie, podría decirse que la adhesión al sustrato no es la apropiada.

Si el recubrimiento se desprende en pedazos muy pequeños al hacer palanca con el cuchillo, entonces la adhesión debe ser totalmente aceptable. Si se emplea esta prueba, entonces se debe alcanzar algún acuerdo entre las partes involucradas sobre cómo evaluar los resultados. 19.7 Medición de Adherencia con Cinta Adhesiva (ASTM Método A y B) ASTM D3359, Método de Ensayo Estándar para Medir la Adherencia Mediante Cinta Ad-hesiva, describe dos métodos para medir la adhesión.


Método A

El único equipo necesario para el método A es un cuchillo filoso y una cinta especial necesa-ria para desprender.

Método B

Un cortador especial (en algunos sitios conocido como “garra de tigre”) para cortes en rejilla o un cuchillo afilado se utiliza para hacer los cortes a través del recubrimiento hasta llegar al sustrato (Figura 19.7). Se realizan dos cortes en ángulo recto entre sí dando lugar a una red de cuadrados pequeños. Una gama de cuchillas están disponibles para diferentes espesores y tipos de recubrimiento.

Una cinta especial se aplica a la superficie y se retira. La adhesión es evaluada visualmente comparando el estado de la rejilla después de la prueba contra los Estándares.

Figura 19.7 Elcometer 107 Cortador en Rejilla o Garra de Tigre



19.7.2 Uso Adecuado

19.7.2.1 Método A (Procedimiento de Ensayo)

El método descrito en la foto de abajo es el Método A, en el que se hace un corte en X en la película del recubrimiento. Este método se usa para películas de recubrimiento de espesores superiores a los 125 µm (5 mils) (Figura 19.8).

Figura 19.8 Corte en X Después de la Remoción de la Cinta

Método A

Las descripciones de la Norma ASTM para clasificar la adhesión por el método de corte en X son:

5A Sin remoción o desprendimiento

4A Rastros de desprendimiento o remoción sobre incisiones o sus intersecciones

3A Remoción notoria sobre las incisiones de hasta 1,6 mm (0,0625 in.) en cualquier la-do

2A Remoción notoria sobre casi todas las incisiones de hasta 3,2 mm (0,125 in.) en cualquier lado

1A Remoción de la mayoría del área de la X bajo la cinta

0A Remoción más allá del área de la X



19.7.2.2 Método B (Procedimiento de Ensayo)

Si los cortes son de forma individual:

Una serie de cortes se hacen en ángulo recto entre sí. Para las películas delgadas de 50 µm (2 mils), se realizan 11 cortes de 1 mm de distancia entre sí en cada dirección. Para las pelícu-las de espesores entre 50 y 125 µm (2 – 5 mils), se hacen 6 cortes de 2 mm de distancia entre sí en cada dirección (Figura 19.9).

Figura 19.9 Realizando Cortes con Cuchilla X-Acto para la Prueba Corte en Rejilla

Si se utiliza elCortador o Garra de Tigre:

Seleccione las cuchillas apropiadas, seis u once, según el espesor del recubrimiento. Los bordes del cortador se presionan sobre el área de evaluación y la herramienta se pasa una vez en cada dirección para intersectar los cortes en un ángulo de 90° (Figura 19.10, Figura 19.11).

Figura 19.10 Cortador con Seis Cuchillas



Figura 19.11 Usando la Herramienta para Realizar los Cortes

Con cualquier método, asegúrese de aplicar la presión suficiente para cortar a través del re-cubrimiento hasta llegar al sustrato.

Después de hacerse los cortes, limpie ligeramente el área con un cepillo para quitar cualquie-ra partícula desprendida. Corte dos tiras completas de la cinta adhesiva. Coloque la cinta sobre los cortes, aplanándola firmemente con una goma de borrar de un lápiz para asegurar un buen contacto (Figura 19.12). Quite la cinta dentro de 90 (±30) segundos de su aplica-ción, desprendiendo el extremo libre y tirando rápidamente de éste (pero sin halar brusca-mente) lo más cercano posible a un ángulo de 180 grados.

Figura 19.12 Cinta Después de la Prueba sobre el Reticulado



Figura 19.13 Clasificación de los Resultados de la Prueba de Adhesión por Cinta Adhesiva

Método B

La Norma ASTM describe la clasificación de la adherencia cuando se realiza esta prueba:

5B Los extremos de los cortes son completamente suaves; y ninguno de los cuadrados de la retícula se desprende.

4B Pequeñas hojuelas del recubrimiento se desprenden de las intersecciones; menos del 5% del área se ve afectada.

3B Se desprenden hojuelas pequeñas del recubrimiento a lo largo de los extremos e in-tersecciones de los cortes. El área afectada es de un 5% a un 15% del reticulado.

2B El recubrimiento tiene hojuelas a lo largo de los extremos y en las partes de los cua-drados. El área afectada es de un 15% a un 35% del reticulado.

1B El recubrimiento se ha desprendido a lo largo de los extremos de los cortes en gran-des cantidades y los cuadrados se han desprendido en su totalidad. El área afectada es de un 35% a un 65% del reticulado

OB Desprendimientos superiores al Grado 1.



Cabe destacar que algunos recubrimientos que podrían tener un buen resultado en las pruebas de adherencia por pull-off, no dan muy buen resultado en las pruebas de corte en rejilla. Los recubrimientos que son frágiles tienden a fracturarse cuando se usa este segundo método.

19.7.3 Parámetro de Operación

El Método B se puede realizar para evaluar la adhesión de pinturas y recubrimientos de pol-vo, hasta un espesor de 125 μm (5 mils).

La precisión y la repetitividad del instrumento son altamente dependientes de la persona que efectúa la prueba y cómo interpreta la lectura.

Errores comunes al realizar esta evaluación pueden incluir:

• No aplicar suficiente presión para cortar a través del recubrimiento hasta el sustrato

• Usar una cinta adhesiva incorrecta (no tiene suficiente poder de adhesión o demasiado)

• Retirar la cinta demasiado rápido o con el ángulo incorrecto

19.8 Pruebas de Adhesión por Pull-Off usando Medidores Portátiles Las pruebas de la cinta descritas anteriormente proporcionan un primer indicio de adherencia del recubrimiento a un sustrato. Sin embargo, frecuentemente se puede requerir un método más preciso de medición de adherencia del recubrimiento, particularmente en sistemas con múltiples capas.

Este método está descrito en la Norma ASTM D4541, Método de Ensayo Estándar para la Resistencia al Desprendimiento por Tensión de Recubrimientos Usando Medidores Portáti-les de Adherencia, Anexo A-2.

Este método de prueba cubre los equipos y procedimientos para evaluar la resistencia al des-prendimiento (adherencia) de un recubrimiento, determinando:

• Ya sea la mayor fuerza perpendicular (en tensión) que una superficie pueda soportar antes de que una parte del recubrimiento se desprenda, o

• Si la superficie permanece intacta a una tensión predeterminada (aceptación/rechazo)

La falla ocurrirá a lo largo del plano más débil en el sistema, el cual comprende:

• Testigo (dolly)

• Sistema adhesivo-recubrimiento

• Sustrato



Las fallas serán expuestas mediante la superficie fracturada.

Este método minimiza el esfuerzo de tensión comparado con el esfuerzo de corte aplicado por otros métodos como el raspado o adhesión con la cuchilla y los resultados no son compa-rables.

Este método usa un equipo portátil de adherencia que es capaz de aplicar una carga concén-trica y contra-carga a una sola superficie, de forma que los recubrimientos puedan evaluarse incluso si un solo lado es accesible.

Las mediciones están limitadas por la fuerza de adherencia entre el dispositivo de carga y la superficie del recubrimiento, o la fuerza cohesiva del sustrato.

Las pruebas pueden ser destructivas y se puede requerir la reparación de la superficie.

En general, la prueba de adhesión por “pull-off” se realiza colocando un adhesivo, un testigo de aluminio (“dolly”) colocado perpendicularmente a la superficie del recubrimiento. Des-pués del curado del adhesivo, el medidor portátil se acopla al testigo de prueba y se alinea para aplicar una tensión perpendicular a la superficie evaluada.

La fuerza aplicada al testigo se incrementa periódicamente hasta que un pedazo de recubri-miento se desprende o hasta que se alcanza un valor especifico.

Cuando se obtiene un desprendimiento, la superficie expuesta representa el plano de la fuerza limitante dentro del sistema. La naturaleza de la falla se califica en base al porcentaje de fa-lla adhesiva y cohesiva en la interface y capas involucradas. La resistencia al desprendimien-to (adherencia) de un recubrimiento se mide en kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm2) o en libras por pulgada cuadrada (psi).

19.8.1 Elcometer 106

Figura 19.14 Elcometer 106 Medidor de Adhesión por “Pull-Off”



19.8.1.1 Descripción del Equipo

El Medidor de Adhesión por Pull-Off Elcometer 106 está diseñado para medir la fuerza de la adhesión de los recubrimientos aplicados (Figura 19.14). Hay cinco otros modelos del El-cometer 106. Una amplia gama de recubrimientos pueden ser evaluados incluyendo pinturas, plásticos, metales termorociados, epóxicos, barnices para madera, laminados en madera, en-tre otros.

También está el Medidor de Adhesión Elcometer 106 Escala 6, diseñado para determinar la fuerza de la adhesión de los recubrimientos aplicados a superficies de concreto (hormigón). También pondrá a prueba la resistencia a la tracción del concreto endurecido en sitio.

El medidor de adhesión emplea un método de desprendimiento por pull-off para medir la fuerza necesaria para retirar un área del recubrimiento del material base. 19.8.1.2 Uso Adecuado

El Elcometer 106 y Elcometer 106 Escala 6 funcionan de la misma manera con mínimas di-ferencias. Siempre debe consultar el manual de servicio del fabricante para su modelo espe-cífico. Para esta sección nos centraremos en el modelo 106.

Las áreas seleccionadas para el ensayo deben ser superficies planas bastante grandes para acomodar un número específico de pruebas de réplicas. Usualmente, se requiere de un mí-nimo de tres réplicas para caracterizar estadísticamente el área de prueba.

Las áreas de prueba seleccionadas deberán tener suficiente espacio alrededor de éstas para colocar el aparato, suficientemente planas para permitir el alineado y ser lo suficientemente rígida para soportar la contra fuerza.

Figura 19.15 Creando Rugosidad en el Dolly

Prepare la superficie del dolly, y del recubrimiento donde se va a aplicar la prueba, ligera-mente lijando con un papel abrasivo # 400 más fino (Figura 19.15). Tenga cuidado de no afectar la integridad del recubrimiento. Desengrase luego estas áreas utilizando un solvente adecuado para limpiar las superficies, tal como MEK o xilol.



Mezcle el adhesivo especificado y/o acordado en conformidad con la recomendación del fa-bricante. El adhesivo suministrado con el instrumento es Araldite Regular que es una pasta epóxica de dos componentes. Otros tipos incluyen adhesivos acrílicos con tiempos de fija-ción mucho más rápido. La idoneidad de cualquier adhesivo debe ser determinada por el usuario. Algunos recubrimientos pueden verse adversamente afectados por los adhesivos utilizados. Algunos adhesivos pueden ser contaminados por el ambiente en que está operan-do el recubrimiento, solventes, etc.

Aplique una película uniforme sobre la superficie preparada del dolly. Colóquelo sobre la superficie de ensayo preparada y aplique presión para exprimir el exceso de adhesivo. Retire con cuidado el exceso de adhesivo alrededor del dolly. (Precaución: El movimiento, especialmente el retorcerlo, puede causar pequeñas burbujas que coalescen en un gran holi-day lo que constituye una discontinuidad durante la prueba). Permitir el tiempo suficiente para que el adhesivo se fije y alcance el curado recomendado. Una presión constante de contacto debe mantenerse en el dolly mientras que se fija el adhesi-vo y se alcanza una primera fase de curado. Sistemas de fijación magnética o mecánica pue-den ser utilizados. Sistemas de sujeción, tales como cinta adhesiva, que dependen de su ad-

Existen dos tamaños de dollies disponibles para el Elcometer 106, 20 mm. (dolly estándar) y 40 mm. (dolly grande). Recubrimientos en concreto, películas a base de cemento y superficies dispa-rejas pueden ser evaluadas efectivamente con un dolly grande. Este tiene un diámetro dos veces mayor y, por lo tanto, 4 veces mayor que el área de un dolly estándar. Las lecturas del Elcometer 106 deben ser dividas entre 4 para compensar. Un anillo de base especial se utiliza para apoyar al instrumento y permitir su funcionamiento ade-cuado.

El Elcometer 106 Escala 6, diseñado para concreto utiliza un dolly de 50,8 mm (2”). No se requiere una conversión para deter-minar los resultados.



hesión al sustrato, deben utilizarse con cuidado para asegurar de que no se relajen con el tiempo ni permitan que el aire se introduzca entre el dolly y el área del ensayo.

El cortar alrededor del dolly viola el criterio fundamental de una prueba de un recubrimiento inalterado (vea ASTM D 4541, Sección 6.7). Si se hace el cortado esto deberá reportarse.

Si el sustrato es delgado, normalmente menor a 6,4 mm. (0,25 in.), debe usarse un anillo de soporte. El anillo debe colocarse concéntricamente alrededor del dolly sobre la superficie recubierta (Figura 19.16).

Figura 19.16 Imagen Cercana del Medidor de Adhesión

Después del curado del adhesivo y de que el área esté lista para evaluarse, coloque el medi-dor de adhesión sobre el testigo asegurando que está haciendo contacto completo con la su-perficie; afloje la manivela del medidor. Alinee el dispositivo de acuerdo a las instrucciones del fabricante y coloque el indicador de fuerza en cero (0) en la escala y acople el puerto con el dolly cuidadosamente (Figure 19.17).

Cortar alrededor de la base sólo es necesa-rio cuando la unión lateral en el recubri-miento es mayor que la adhesión, por ejemplo en recubrimientos elastoméricos.



Figure 19.17 Colocando el Puerto sobre el Testigo

Sostenga el medidor de adherencia en una mano para evitar que gire y apriete la tuerca del indicador lenta y uniformemente para aplicar una fuerza cada vez mayor sobre el dolly y así el recubrimiento. Incremente la carga de manera continua y sin sobre saltos, a una velocidad no mayor de 1 MPa/seg (150 psi/seg).

Continúe hasta que el recubrimiento falle y el dolly se retire de la superficie, o hasta que se alcance el valor especificado del ensayo, en alrededor de 100 segundos o menos. Lea la es-cala del indicador y determine el valor más alto en el que se obtuvo la falla o la fuerza máxi-ma aplicada.

Inmediatamente después de terminar el en-sayo y la fuerza de desprendimiento ha si-do registrado, afloje la manilla del selector o tuerca para retirar toda la fuerza de la unidad.



Figura 19.18 Girando la Manivela del Medidor

Si ocurre un desprendimiento de material, etiquete y almacene el dolly para la calificación de la superficie fallada.

Figura 19.19 Acercamiento del Dolly después del Desprendimiento

Figura 19.20 Testigos con Varias Cantidades de Pintura Adherida

Para todas las pruebas que se hacen hasta alcanzar una falla, calcule el porcentaje de fallas adhesivas y cohesivas de acuerdo a sus áreas respectivas y posiciones dentro del sistema de



ensayo, el cual comprende las capas del recubrimiento y del adhesivo. Un método para hacer esta determinación es el siguiente:

• Describa el espécimen de prueba como el sustrato A, y las sucesivas capas de recubrimiento que han sido aplicadas como B, C, D, etc., incluyendo al adhesivo, Y, el cual pega al dolly, Z, sobre el recubrimiento externo.

• Designe las fallas cohesivas en las capas dentro de la cual ocurrió como B, C, etc. y el por-centaje de cada una.

• Designe las fallas adhesivas por las interfaces en las cuales ocurrieron, como A/B, B/C, C/D, etc., y el porcentaje de cada una.

Al igual que con todos los instrumentos, es su responsabilidad de conocer el procedimiento de operación. Consulte el manual del fabricante para obtener instrucciones más detalladas.

El Medidor de Adhesión por Pull-Off Elcometer 106 puede ser utilizado según los siguientes Estándares Nacionales e Internacionales: ASTM D4541, AS/NZS 1580.408.5, EN 13144, ISO 4624 reemplaza EN 24624 y NF T30-062, ISO 16276-1 y NF T30-606.

El Elcometer 106-6 puede ser utilizado según los siguientes Estándares Nacionales e Interna-cionales: ASTM D7234, BS 1881-207, EN1542, EN 12636.


Todos los instrumentos de los fabricantes deben cumplir con todos los estándares del NIST para la calidad y el uso y estar en conformidad con ANSI/NCSL Z540-6 (Estándar Nacional de Calibración).

Para verificaciones y certificaciones contacte al fabricante o distribuidor de su equipo. Se requieren verificaciones de la calibración periódicamente para garantizar que la carga correc-ta se está aplicando al dolly. Elcometer puede realizar estas verificaciones y emitir certifica-do trazable a las normas nacionales.


Hay cinco diferentes rangos del Elcometer 106 que están disponibles (Tabla 3). Con el El-cometer 106 Escala 6, cada rango se expresa en unidades imperiales y métricas y está direc-tamente relacionado con el área del dolly estándar.



Escala

RANGO

N/mm2 (MPa) kg/cm2 lb/in2

Elcometer 106/1 1 0,5 a 3,5 5 a 35 100 a 500

Elcometer 106/2 2 1 a 7 10 a 70 200 a 1000

Elcometer 106/3 3 3 a 15 30 a 150 500 a 2000

Elcometer 106/4 4 5 a 22 50 a 220 500 a 3200

Elcometer 106/5 5 0,05 a 0,2 0,5 a 2,0 5 a 30

Tabla 3: Elcometer 106 Rangos del Medidor de Adherencia

La precisión del Elcometer 106 es de ±15% de la lectura real. La repetitividad de los resulta-dos del ensayo es bastante alta.

Errores Comunes:

• El uso de un adhesivo que tiene una menor fuerza de unión que el valor que quiere alcanzar

• Girar la manivela demasiado rápido o con movimientos bruscos puede hacer que se obtengan lecturas falsas

• No se coloca el indicador en cero

19.8.2 Unidad Defelsko

Figure 19.21 Defelsko Positest AT Manual y Automático




El DeFelsko PosiTest AT mide la fuerza necesaria para retirar un diámetro de prueba especi-ficado del recubrimiento de su sustrato mediante presión hidráulica (Figura 19.21). Está dis-ponible tanto en versión manual o automática. Esta sección se centrará en la versión manual.

El PosiTest AT manual tiene una bomba hidráulica manual de servicio pesado diseñada para aplicar presión pull-off de manera suave y continua, con un indicador de la tasa de tensión para monitorear y ajustar manualmente la velocidad del ensayo.

El PosiTest AT Automático tiene una bomba hidráulica con control electrónico que automá-ticamente aplica la tensión a una velocidad especificada por el usuario


Consulte el manual de operación del fabricante de su modelo específico para obtener instruc-ciones detalladas sobre su operación.

Elija un dolly del tamaño adecuado para el rango de fuerza de adhesión previsto. El dolly viene en tamaños de 10, 14, 20 ó 50 mm. con capacidad y resolución para medir mediante una amplia gama de fuerzas de adhesión.

19.8.2.2.1 Preparación del Dolly

Para eliminar la oxidación y contaminantes, coloque la almohadilla abrasiva, incluida con el el equipo, sobre una superficie plana y frote la base del dolly sobre esta de 4 a 5 veces. Cuando sea necesario, elimine el residuo sobrante del proceso de lijado con un paño seco o papel absorbente.

19.8.2.2.2 Preparación del Recubrimiento

Cree una ligera rugosidad en el recubrimiento con la almohadilla abrasiva incluida.

Debido a que el crear rugosidad sobre el recubrimiento puede causar fallas, sólo se debe hacer cuando sea necesario remover contaminantes superficiales, o cuando la fuerza de adhesión entre el adhesivo y el recubrimiento es insuficiente para efec-tuar la prueba.



Para promover la adhesión entre el dolly y el recubrimiento, desengrase la superficie a eva-luar con alcohol o acetona para quitar el aceite, la humedad o el polvo.

19.8.2.2.3 Selección del Adhesivo El adhesivo incluido en el Kit del Medidor de Adhesión PosiTest ha sido seleccionado debi-do a su versatilidad. Este adhesivo tiene un impacto mínimo sobre una variedad de recubri-mientos y tiene una resistencia a la tracción superior a la capacidad máxima de desempeño del sistema de presión en condiciones ideales. Otros adhesivos pueden ser preferibles según los diferentes requisitos, tales como el tiempo de curado, tipo de recubrimiento, la temperatu-ra de trabajo y la fuerza de desprendimiento. Los cianoacrilatos de un componente de curado rápido pueden ser suficientes para las superficies pintadas, pero los epoxi de dos componen-tes son los preferidos para recubrimientos porosos o rugosos.

19.8.2.2.4 Aplicación del Dolly

Mezcle el adhesivo según las instrucciones del fabricante y aplique una capa uniforme de pe-gamento en la base del testigo (aproximadamente 2 – 4 mils ó 50 – 100 micrones para obte-ner mejores resultados).

Coloque el dolly en la zona del recubrimiento de prueba preparada.

Asegúrese que cualquier técnica alternati-va de crear rugosidad, desengrasado o ad-hesivo no alteren las propiedades del re-cubrimiento. Haga una prueba mediante la aplicación de una cantidad pequeña de desengrasante o adhesivo a un área de muestra y observe los efectos.

Si la superficie a ser evaluada está de for-ma vertical o invertida, se puede requerir buscar una manera de sujetar el dolly en su lugar durante el tiempo de curado, ej. con cinta adhesiva.



Empuje suavemente hacia abajo en el dolly para exprimir el exceso de adhesivo. No gire ni deslice el dolly hacia atrás ni hacia adelante sobre el recubrimiento ya que esto pueda formar burbujas de aire.

Retire con cuidado el exceso de adhesivo en los bordes del testigo con los hisopos de algodón incluidos.

Deje que el pegamento cure según las instrucciones del fabricante.

19.8.2.2.5 Prueba de Desprendimiento (Pull-Off)

El Medidor PosiTest AT se prende y muestra líneas cuando se pulsa el botón “cero”. Para preservar la vida de la batería, el instrumento se apaga después de 5 minutos de inactividad.

Verifique que la válvula de alivio de presión en la bomba esté completamente abierta (Gire a la izquierda) (Figura 19.22).

Figura 19.22 Válvula de Alivio de Presión

Empuje la manilla del medidor completamente hacia abajo. Coloque el actuador (o “puller”) alrededor del dolly y conecte el acoplamiento rápido a la cabeza del testigo a través de los

Muchos adhesivos curan más rápido y brindan una adhesión más fuerte cuando curan con calor. De la misma manera, los ambientes fríos pueden causar un tiempo más largo del curado y una fuerza de ad-hesión menor.



agujeros en el conjunto del actuador y levante el acoplamiento rápido. Suelte el acoplamien-to rápido cuando la cabeza del dolly esté completamente encajada.

Cierre completamente la válvula de alivio de presión en la bomba (Gire a la derecha).

Según sea necesario, verifique y ajuste el tamaño del testigo pulsando la tecla “dolly” en el equipo. Seleccione las unidades de presión pulsando el botón “psi/mpa”. El instrumento mantendrá estos ajustes, incluso después de pulsar el botón “cero”.

Lleve el instrumento a cero ANTES de comenzar a bombear, pulsando la tecla “cero”. Esto prepara el instrumento para el ensayo borrando la pantalla.

Bombee despacio hasta que la lectura en la pantalla se aproxime a la presión de cebado. La presión de cebado es el punto en que el instrumento comienza a calcular y mostrar la tasa de extracción. También es la presión a la que se habilita la capacidad de almacenar lecturas. Las presiones de cebado para los varios diámetros del dolly son:

10 mm 400 psi 2,8 MPa

14 mm 200 psi 1,4 MPa

20 mm 100 psi 0,7 MPa

50 mm 50 psi 0,4 MPa

Para obtener resultados óptimos, antes de exceder la presión de cebado devuelva la manilla de la bomba a su posición vertical y luego complete un solo bombeo a la tasa de medición deseada hasta que el actuador separe el dolly del recubrimiento.

Abra la válvula de alivio de presión y retire el testigo del actuador.

Las lecturas pueden ser almacenadas en la memoria pulsando la tecla de “MEMORY”.

Las lecturas almacenadas pueden ser introducidas en el software PosiSoft de DeFelsko (Figu-ra 19.23) que ofrece una variedad de funciones incluyendo:

• Muestra la presión, velocidad, duración de la prueba y el dolly hasta para 200 desprendimien-tos

• Calcula el máximo, mínimo, media y desviación estándar

• Imprime y muestra gráficos básicos e histogramas

• Crea gráficos en tiempo real de cada desprendimiento para un análisis más detallado de la presión aplicada en el tiempo

• Permite la entrada de notas y anotaciones

• Exportaciones a un documento u hoja de cálculo



• Ofrece apoyo multi-idioma, incluyendo Inglés, Alemán, Italiano, Español y Francés

Figura 19.23 Imagen del Posisoft Software

El Positest AT puede ser utilizado según los estándares nacionales e internacionales inclu-yendo ASTM D4541/D7234, ISO 4624/16276-1, AS/NZS 1580.408.5.


El PosiTest se entrega con un Certificado de Calibración con trazabilidad a una norma nacio-nal. El PosiTest debe ser devuelto al fabricante a intervalos regulares, normalmente de un año, para su calibración.


El sistema de presión del medidor de adhesión PosiTest está calibrado y certificado a ± 1% de precisión, usando la célula de carga con trazabilidad al NIST. El instrumento tiene una resolución de 1 psi (0,01 MPa). Las mediciones obtenidas son altamente repetibles.

Usted debe verificar las lecturas cuando las mediciones están fuera de los parámetros conoci-dos. También verifique si el resultado de la lectura digital no muestra un aumento constante al realizar la prueba o si el medidor no llega al cero antes de su uso.

Errores comunes que pueden ocurrir durante el uso de este instrumento son:

• Bombeo de la presión demasiado rápido al principio de una prueba puede causar un pulso de presión repentino, haciendo que el medidor funcione como si la prueba se hubiera completa-do, provocando así que se congele

• Uso de adhesivo inadecuado; aplicar mucho o poco; no permitir que el adhesivo cure correc-tamente



19.8.3 Unidad Medidor Hidráulico (HATE)

Figura 19.24 Elcometer 108


El medidor hidráulico de adhesión Elcometer 108 se utiliza para medir la adherencia entre el recubrimiento y el sustrato (Figura 19.24). El medidor es un indicador fiable y simple. Hay dos versiones del Elcometer 108; una está equipada con un medidor de presión de dial y el otro está equipado con un manómetro digital.

19.8.3.2 Uso Adecuado del Instrumento

Identifique la superficie de ensayo donde va a pegar el dolly. Limpie la superficie de ensayo del dolly y del área de la muestra con un solvente para quitar el aceite y la grasa. Aplique una capa fina y uniforme de adhesivo a la superficie de ensayo del dolly. Presione el dolly durante 10 segundos. Deje que el dolly repose para que el adhesivo se endurezca durante el tiempo requerido según las instrucciones del fabricante del producto.

Gire la manilla completamente hacia la izquierda para liberar la presión del instrumento. Utilice el pulgar u otro dedo para empujar el pasador completamente arriba, hacia el cuerpo del equipo. Retire la manga del acoplamiento e inserte el pasador en el centro del dolly. Li-bera la manga del acoplamiento. El instrumento debe sujetar al dolly con firmeza. Si el aco-plamiento no se agarra firmemente al dolly, es posible que haya exceso de adhesivo en el centro del dolly. Retire el exceso de adhesivo.

El medidor de presión se calibra a cero de la siguiente manera.

Medidor de adhesión analógico:

• Gire la manilla del frente del medidor para calibrar el indicador rojo a “0”. Medidor de adhesión digital:

• Pulse el teclado de encendido (on/off) para encender el dispositivo.

• Pulse teclado de 0 para calibrar a cero.



• Pulse el teclado MAX para ajustar el medidor para almacenar la fuerza máxima registrada du-rante la prueba. La pantalla indica MAX y guarda el valor máximo hasta que el botón se pre-siona por segunda vez. La función MAX se apaga cuando el indicador se apaga

Aumente la presión girando la manilla hacia la derecha, lenta y suavemente, hasta que se lle-gue a cualquiera de las siguientes situaciones:

• Para las pruebas destructivas, el dolly y el recubrimiento se desprenden del sustrato

• Para las pruebas no destructivas, se alcanza el valor mínimo de presión determinada Si es posible, complete la prueba dentro de los 90 segundos de su inicio. Esto va en acuerdo con algunas normas para los ensayos de adhesión.

Registre los resultados de la prueba con la siguiente información:

• Presión – indicado por el medidor

• Ubicación de la prueba

• Tipo de adhesivo

• Detalles del sistema de recubrimientos

• Duración de las pruebas

• Aspecto de las fallas, por ejemplo, limpia entre el recubrimiento y el sustrato, separación de las capas de recubrimiento, bordes rugosos

DESPUÉS DE LA PRUEBA disminuya la presión a cero girando manilla completamente hacia la izquierda.

Los adhesivos de cianoacrilato se recomiendan normalmente para pegar dollies en el área de prueba debido a su tiempo de secado relativamente rápido. Sin embargo, hay varios recu-brimientos para los cuales los adhesivos de cianoacrilato no son adecuados. Estos son:

• Termoplásticos, celulosas, vinílicos, caucho (hule) clorado y algunos acrílicos, debido a la posibilidad de que el pegamento reaccione con el recubrimiento

• Recubrimientos porosos, por ejemplo algunos metal termorociados, en cuyo caso el pega-miento, debido a su baja viscosidad, ingresará dentro del material, pegando las partículas en-tre sí y, posiblemente, alterando su adherencia

Un epoxy de dos componentes como el Araldite™ o un adhesivo acrílico modificado de tipo gel se debe utilizar con los recubrimientos descritos anteriormente.

En caso de duda en cuanto al tipo de adhesivo a utilizar, póngase en contacto con el fabrican-te del recubrimiento para que lo aconseje.



La unidad de HATE puede ser utilizada según las normas ASTM D4541, ISO 16276-1 y NF T30-606.


La calibración del medidor puede verificarse en el campo con el Elcometer 1970 PFCV – Unidad Portátil de Verificación de Calibración de Campo. Esta unidad se conecta al medidor Elcometer 108. Gire la manilla del equipo para ejercer presión y compare la lectura con la del Elcometer 1970 PFCV.

Revisiones periódicas de calibración durante la vida útil del medidor son un requisito de los procedimientos de control de la calidad, como ISO 9000 y otras normas. Para verificaciones y certificaciones de calibración contacte a Elcometer o un distribuidor local de Elcometer.


MEDIDOR DE ADHESIÓN ANALÓGICO

• Rango de Operación: 0 MPa – 18 MPa (0 PSI – 2600 PSI)

• Rango de escala: 0 MPa – 25 MPa (0 PSI – 3500 PSI)

• Resolución de escala: Métrico (negro) 1 división = 1 MPa

• Imperial (rojo) 1 división = 100 PSI

• Precisión: Métrico (negro) 0,5 MPa

• Imperial (rojo) 50 PSI

MEDIDOR DE PRESIÓN DIGITAL

• Rango de operación: 0 MPa – 18 MPa (0 PSI – 2600 PSI)

• Rango de escala: 0 MPa – 34 MPa (0 PSI – 5000 PSI)

• Resolución de escala: 0,05 MPa (7 PSI)

• Precisión: ±1% Usted debe verificar las lecturas cuando las mediciones estén fuera de los parámetros conoci-dos. También, si la lectura no muestra un aumento constante y coherente a la hora de realizar la prueba.


• Usar el tipo de adhesivo incorrecto o no permitir que el éste cure correctamente



19.8.4 Unidad PATTI (Instrumento de Prueba de Adhesión Neumática por Tensión)

Figure 19.25 Medidor de Adherencia Elcometer 110 PATTI ®


El medidor de adherencia neumático Elcometer 110 es un instrumento fácil de utilizar para medir la fuerza de adhesión entre un recubrimiento y el sustrato (Figura 19.25).

El medidor utiliza un pistón neumático para aplicar una fuerza de tracción en el eje de un tornillo tirador pegado al recubrimiento. El medidor mide la presión en el pistón durante la prueba y la registra al momento en que falla el recubrimiento o cuando la prueba se detiene.

Los valores obtenidos proporcionan una medida cuantitativa de la fuerza de adhesión entre un recubrimiento y el sustrato o la fuerza de un pegamento.

19.8.4.2 Uso Adecuado del Instrumento

Estas instrucciones describen el uso de la resina epóxica Araldite para sujetar el tornillo tira-dor al recubrimiento. El uso de otros adhesivos puede requerir diferentes preparaciones de la superficie y/o técnicas de aplicación. Refiérase a los fabricantes relevantes para los procedi-mientos recomendados.

Para asegurar una buena adherencia, el tornillo tirador y la superficie de ensayo deben estar limpios y libres de sucio y contaminantes tales como aceites de la piel, etc.

Limpie el tornillo tirador; puede utilizar cualquier método reconocido para la limpieza y des-engrasado de aluminio.

Mezcle la resina epoxy. Aplique al extremo preparado del tornillo tirador, así como a un área del tamaño del dolly en la superficie de prueba; presione sobre la superficie rugosa del dolly para llenar los vacíos.



Presione el extremo del tornillo tirador que contiene el epoxy sobre la zona de la superficie de prueba y mantenga la presión durante aproximadamente 1 minuto. Se pueden emplear prensas adecuadas en caso de que sea necesario.

NO gire, incline o deslice el tornillo tirador en relación con la superficie de ensayo, ya que esto creará vacíos en el pegamento epoxy.

Mientras sujeta el dolly en su sitio, presione el aro en forma de cuña (con el lado angosto ha-cia abajo) alrededor del dolly y en la superficie de ensayo. Esto desplaza cualquier exceso de epoxy lejos del dolly.

Cuando la resina esté completamente curada (se recomiendan 24 horas como mínimo), retire la cuña apretando suavemente los lados del aro, girando y levantándola. Las prensas también se deben quitar.

Prepare el módulo de control, presurice el sistema e introduzca el pistón adecuado en la caja de pistones siguiendo las instrucciones del fabricante.

Asegúrese de que el aro-cuña ha sido eliminado del tornillo tirador.

Asegúrese de que la arandela de protección metálica del interior de la caja del pistón está en su lugar.

Con el lado recubierto del fieltro hacia abajo, coloque el pistón seleccionado sobre el talón de extracción.

Atornille la placa de reacción en el tornillo tirador hasta que se logre un ligero contacto con el pistón. Tenga en cuenta esta orientación.

Destornille la placa de reacción a través de 90° desde el punto de contacto. Esto permitirá sellar el empaque y alinear la placa de reacción perpendicular al eje del tornillo tirador.

El medidor de pistón de presión digital debe decir 00.0. En caso contrario, ajuste el cero pre-sionando la tecla Reset y al mismo tiempo girando el control de reajuste a “cero” en el panel posterior del módulo de control. Luego suelte la tecla Reset.

Mantenga presionada la tecla Run hasta que el montaje del pistón (con el tornillo tirador ad-junto) se desprenda de la superficie (punto de pull-off), o hasta obtener 100 psig.

Asegúrese que la resina epóxica no toque ninguna parte enroscada del tornillo tirador.



Suelte la tecla Run.

La unidad PATTI puede utilizarse de acuerdo con las normas ASTM 4541, AS/NZS 1580.408.5 e ISO 16276-1.


Todos los instrumentos de los fabricantes deben cumplir con todos los estándares NIST para la calidad y uso y estar en conformidad con la norma ANSI / NCSL Z540-6 (Norma Nacional de Calibración). Revisiones de calibración periódicas durante la vida útil del equipo son un requisito de los procedimientos de control de la calidad. Para las verificaciones y certifica-ción contacte con el fabricante o distribuidor de su equipo. Un Certificado de Calibración con trazabilidad puede entregarse después de llevar a cabo las reparaciones. El medidor no contiene componentes reparables por el usuario.


Una amplia gama de pistones intercambiables están disponibles, proporcionando al usuario con un medidor con una máxima adhesión de psi 70 MPa / 10.000 psi con un enlace a un su-ministro de aire externo o recipiente de CO2. Se puede ajustar a una tasa de desprendimiento de hasta 150 psi/segundo.

Este instrumento tiene una precisión de ± 1%. Debido a la fuerza controlada que se aplica, el valor de adherencia resultante es altamente repetible.

Usted debe verificar las lecturas cuando las mediciones estén fuera de los parámetros conoci-dos. También, si la lectura no muestra un aumento constante y coherente a la hora de realizar la prueba o si el medidor no fue calibrado a cero antes de su uso.

Errores comunes al realizar esta prueba pueden incluir:

• La presión de suministro de aire puede ser demasiado baja para realizar correctamente la prueba

• Selección del pistón equivocado para el rango establecido como meta

• Selección incorrecta o mala aplicación del adhesivo

19.9 Prueba de Adhesión en Concreto El Elcometer 106 Escala 6 y el DeFelsko PosiTest AT son dos ejemplos de instrumentos que pueden utilizarse para probar la adherencia en el concreto. Al realizar la prueba de adheren-cia sobre concreto, los procedimientos del ensayo pueden ser los mismos, pero muchas veces puede requerirse un dolly con un área superficial mayor y/o puede ser necesario tomar en cuenta los factores de conversión. Consulte el manual del usuario de su equipo en particular para obtener información detallada de las pruebas de adherencia sobre concreto.



19.10 Pruebas de Dureza La dureza de un recubrimiento se puede considerar como un indicador de su curado y, por lo tanto, su desempeño esperado. Hay varios métodos para determinar la dureza del recubri-miento, pero sólo se presentarán dos en este curso:

• Dureza al lápiz

• Dureza por impresión

La rápida determinación de la dureza de una película de un recubrimiento orgánico, por la prueba de dureza al lápiz, se usa para el desarrollo del trabajo y para establecer criterios para varios recubrimientos. Estas pruebas de dureza se realizan mejor bajo condiciones de laboratorio; sin embargo, pue-den realizarse en campo. El inspector de recubrimientos deberá familiarizarse con estos mé-todos de ensayo y deberá ser capaz de realizarlas en condiciones de campo.

La dureza por impresión se usa para clasificar los recubrimientos o sustratos rígidos por su resistencia al abuso mecánico, tal como el producido por golpes, cortes y rallado.

19.11 Prueba del Lápiz

Figure 19.26 Prueba de Dureza al Lápiz Elcometer 501


La prueba del lápiz para la dureza de películas está basada en la Norma ASTM D3363, Mé-todos de Ensayo Para la Dureza de Películas Mediante la Prueba del Lápiz. Este método de ensayo cubre el procedimiento para determinar la dureza de la película de un recubrimiento orgánico sobre un sustrato en términos del trazado de un lápiz de dureza cono-cida (Figure 19.26).



El propósito de la prueba es determinar la dureza del recubrimiento según lo requerido por las especificaciones o como dato de desempeño para el recubrimiento suministrado. Los va-lores de dureza están a menudo correlacionados como una función del curado de un recubri-miento.

Muchos fabricantes de recubrimientos utilizan este método de ensayo en trabajo experimen-tal, pruebas de control de producción y como un indicador del desempeño de un recubrimien-to dado, a razón de que, entre más duro sea el recubrimiento, más completo será el curado y mejor será el desempeño del mismo.

Debido a que los resultados pueden variar entre diferentes operadores y entre diferentes labo-ratorios. Se deberá hacer un esfuerzo para regularizar la dureza del carbón usado y la técnica seguida.

Si se usa como base para un acuerdo de compra, este método logrará la máxima precisión si un juego dado de lápices de referencia concuerda entre el comprador y el vendedor.

19.11.2 Procedimiento de Prueba

Realice la prueba a 25 ± 2° C (73 ± 4° F) y a 50% ± 5% de humedad relativa, a menos que se acuerde de lo contrario.

Use el lápiz de dibujo o lápices de madera calibrados equivalentes del mismo fabricante, que cumplan con las siguientes escalas de dureza: 6H, 5H, 4H, 3H, 2H, H, F, HB, B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B (los intervalos de dureza van desde 6H como el más duro, hasta el 6B como el más blando).

Preparar el lápiz con el sacapuntas especial suministrado con el kit. Si el sacapuntas especial no está disponible, pele la madera o papel del lápiz alejándose de la punta de 5 a 6 mm. (0,19 a 0,25 pulgadas) para exponer un cilindro liso de grafito.

Sostenga el lápiz a 90° con respecto al papel abrasivo y frote la punta hasta lograr una sec-ción cruzada circular plana y lisa. Asegúrese de que el borde esté libre de astillas o cortes.

Cuando haga esta prueba, sujete el lápiz firmemente a un ángulo de 45 grados respecto a la película del recubrimiento con la punta del lápiz alejada del operador. Presione el lápiz en dirección opuesta al operador y haga un trazo de 6,5 mm. (0,25 in.).

Algunos kits, como el medidor de Dureza a Lápiz Elcometer 501, vienen con un proba-dor diseñado para sostener los lápices en la posición adecuada.



Inicie con el lápiz más duro (6H) y continúe hacia abajo en la escala de (6H a 6B) hacia cualquiera de los puntos extremos:

• El lápiz que no corte la película del recubrimiento (dureza al corte – a menudo se considera-da como la dureza al lápiz), o

• El lápiz que no raye la película (se denomina la dureza al rayado).

Ejerza una presión uniforme, hacia la película y hacia adelante, para cortarla hasta llegar al sustrato o para romper el borde de la punta de grafito.

Repita el proceso nuevamente bajando en la escala de dureza de los lápices hasta que se en-cuentre uno que no corte la película hasta llegar al sustrato o a el recubrimiento anterior, por una distancia de al menos de 3 mm. (0,13 in.). Ésta es la dureza al corte.

Continúe este proceso hasta que encuentre un lápiz que ni raye ni corte la superficie. Ésta es la dureza al rayado. Cualquier defecto sobre la película que no sea una cortadura (ranura) se considera una ralladura. Realice un mínimo de dos pruebas para la dureza al corte o dureza al rayado para cada lápiz.

Registre la dureza final (si aplica), el medidor empleado, el grado del lápiz y cualquier des-viación de las condiciones normales, incluyendo rugosidad en el acabado

Las instrucciones de operación de los fabricantes siempre deben estar disponibles como refe-rencia al realizar este procedimiento.

La Prueba de dureza del lápiz puede ser utilizada según las siguientes normas: ASTM D3363, BS 3900 E19 e ISO 15184.


La prueba de dureza del lápiz no puede ser calibrada.


Como se mencionó anteriormente, se utiliza el lápiz de dibujo o lápices de madera calibrados equivalentes del mismo fabricante, que cumplan con las siguientes escalas de dureza: 6H, 5H, 4H, 3H, 2H, H, F, HB, B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B (los intervalos de dureza van desde 6H como el más duro, hasta el 6B como el más blando).

En algunos casos, los puntos extremos del corte y de la ralladura pueden ser los mismos.



Las condiciones ambientales, la técnica del operador, tal como las diferencias en el ángulo de incidencia de los lápices y la presión ejercida sobre el lápiz, pueden afectar la precisión y re-producibilidad de la prueba.


• No utilizar el procedimiento adecuado para el grafito del lápiz

• Sostener el lápiz en el ángulo incorrecto

• Mala interpretación de los resultados

19.12 Durómetros

Figura 19.27 Elcometer 3120 Durómetro Shore

Estos instrumentos son ampliamente utilizados para evaluar los materiales suaves: Caucho, varias resinas, madera, cuero, fórmica, etc. (Figura 19.27).

Una punta o una bola penetran en el material bajo la presión de un resorte, con una fuerza variable dependiendo del modelo. Una lectura directa aparece en el monitor graduado de 0 hasta 100 Unidades de Dureza Shore.

19.12.1 Uso Adecuado

El instrumento se coloca en la muestra verticalmente, de modo que toda la superficie del equipo esté en contacto con la muestra.

El valor de contacto debe ser tomado de las normas correspondientes y debe mantenerse de acuerdo al mismo.

La lectura del valor medido se lleva a cabo después de 3 segundos. En ese momento, la prueba de dureza termina. Para muestras de materiales muy fluidos, el valor medido puede ser leído después de 15 segundos.



Si la superficie del medidor de dureza no se mantiene paralela a la muestra, puede haber in-certidumbre en la medición.

El durómetro Shore puede ser utilizado según: ASTM D2240 e ISO 7619.


La precisión del medidor de dureza debe ser verificada por el operador con regularidad para asegurarse de obtener resultados fiables. Esto se hace utilizando una placa de control espe-cial. El medidor de dureza se presiona contra la placa. La distancia de medición es aceptable si el medidor indica “100” (esto es para el medidor Shore A).

Compruebe con el fabricante para saber cómo comprobar la precisión de su modelo.

La calibración debe ser verificada y documentada por un certificado de prueba del fabricante o un certificado de calibración oficial.


El medidor dispone de un selector graduado que mide de 0 a 100 Unidades de Dureza Shore. Está disponible en una amplia gama de versiones diseñadas para distintos tipos de dureza (Shore A, B, C, D, DO, O, OO).

Existe una precisión de ±1 Shore.

Usted debe verificar la medición si se encuentra fuera de los valores conocidos. Compruebe la precisión del instrumento con la placa de control y después vuelva a realizar la prueba.


• No utilizar un medidor con el rango de dureza adecuado que aplica a la muestra a ser evalua-da

19.13 Impresor Barcol Existen varios medidores de dureza portátiles y manuales para usarse en campo. La mayoría de estos instrumentos se basan en la hendidura (o impresión) de un émbolo o punta en meta-les suaves, materiales laminados como la goma (hule) y plásticos rígidos reforzados o no re-forzados. Uno de tales instrumentos es el impresor Barcol.



Figura 19.28 Barcol 934

El uso del impresor Barcol se basa en la Norma ASTM D2583, Método de Ensayo Estándar para la Dureza por Impresión de Plásticos Rígidos Mediante el Impresor Barcol. Este mé-todo de ensayo cubre la dureza por impresión de los plásticos rígidos reforzados o no refor-zados. Este método de prueba puede especificarse para muchos materiales pero con algunas modifi-caciones en el procedimiento, que sentarían un precedente cuando se desee apegarse a la es-pecificación.

Por consiguiente, se recomienda al usuario referirse a la especificación antes de usar este mé-todo. El Sistema de Clasificación ASTM D4000 lista los estándares de materiales ASTM que son pertinentes.

El inspector deberá estar totalmente consciente de los requisitos del cliente al especificar una prueba de dureza por impresión y debe revisar la norma completamente o la adaptación a ser considerada.

Algunos usuarios consideran la dureza como una función del curado del recubrimiento y de su desempeño, esto es, dentro de ciertos límites, entre más duro el recubrimiento de polime-rización químicamente inducida o inducida por calor, y entre más completo sea el curado, mejor será el desempeño del material.

Muchos usuarios especifican este tipo de método de ensayo para aquellos recubrimientos como los poliésteres reforzados con fibra de vidrio, vinil ésteres, epóxicos, etc., como un in-dicador del curado. Sin embargo, algunos instrumentos como el impresor Barcol, son mejor indicados para usarse en materiales homogéneos.

Cuando se aplica a materiales de plásticos reforzados (no homogéneos), el impresor Barcol producirá una mayor variación en las lecturas de dureza con respecto a aquellos materiales no reforzados (homogéneos).

Estas variaciones se pueden originar principalmente por las diferencias en dureza entre la re-sina y los materiales de relleno en contacto con un impresor de diámetro pequeño, de 0,157



mm. (0,0062 in.). Hay una menor variación en las lecturas de dureza en materiales más du-ros, en el rango de 50 Barcol y superior, y son considerablemente más variadas las lecturas en materiales más suaves.

En general, las lecturas de dureza por un método de ensayo dado se verán afectados por:

• Tipo de recubrimiento, lámina o material de relleno

• Curado

• Temperatura ambiente

• Espesor del material a ser evaluado

• Tamaño de muestra la prueba

Las lecturas de dureza por impresión son numéricas. Estas lecturas corresponden a los es-tándares de referencia establecidos por el fabricante del equipo o por acuerdo de la industria. Hay varios fabricantes de medidores de dureza, como:

• Rockwell

• Vickers

• Brinell

• Barcol

No hay ninguna relación directa entre las escalas de dureza; sin embargo, una escala puede correlacionarse con la otra usando una tabla de conversión apropiada.

Estas tablas ayudan al inspector a correlacionar la escala de dureza de un fabricante con otro. Por ejemplo, una revisión de la tabla de conversión Barcol muestra que una lectura de 73 en la escala de Brinell deberá compararse con los valores de otros fabricantes, como se muestra a continuación:

Cuadro 4: Lecturas de Muestra

Brinell Vickers Rockwell B Rockwell E Rockwell H

73 81 39 81 101

19.13.1 El Impresor

El principio activo del impresor consiste de un cono truncado de acero templado con un án-gulo de 26°, con una punta plana de 0,157 mm. (0,0062 in.) de diámetro. El impresor se ajusta en una aguja hueca y se mantiene presionado por un émbolo de resorte.



La escala indicadora tiene 100 divisiones, cada una representa una profundidad de 0,0076 mm. (0,0003 in.) de penetración. A mayor la lectura, mayor dureza del material. 19.13.1.1 Calibración

Discos duros y suaves de aleaciones de aluminio se suministran por el fabricante del instru-mento y son los estándares usados para calibrar el equipo.

Con la guía del émbolo superior retraída hasta que se conecta al resorte, el impresor se coloca en la superficie de vidrio y se presiona hasta que llegue a la guía del émbolo inferior.

El indicador deberá ahora leer 100. Si no lo hace, el tornillo de seguridad deberá aflojarse y la guía del émbolo inferior deberá moverse para obtener una lectura de 100. A continuación, el disco de calibración duro se lee y, si es necesario, el dispositivo se ajusta a la lectura que está marcada en el disco. Entonces, el disco suave se lee y se hacen los ajustes necesarios. Si estas lecturas no se pueden hacer, entonces cualquier lectura subsecuente no será válida.

Figura 19.29 Sección Transversal del Barcol 934

19.13.1.2 Procedimiento de Prueba

De acuerdo al fabricante, para lecturas precisas, el espécimen de prueba deberá tener un es-pesor de al menos 0,79 mm. [32 mils (0,03 in.)] y ser lo suficientemente grande para asegurar una distancia de 3 mm. (0,13 in.) en cualquier dirección desde el punto de impresión al borde del espécimen.



Figura 19.30 Medición de Dureza con el Impresor Barcol

• Coloque el impresor, los discos de calibración y el material de prueba en una superficie lisa y dura.

• Ubique el cuerpo del impresor en la superficie de prueba.

• Coloque las piernas del equipo en la misma superficie, o sobre un material sólido del mismo espesor de forma que el equipo esté perpendicular a la superficie de prueba.

• Agarre el instrumento firmemente entre las piernas del equipo y la cubierta del impresor.

• Rápidamente con una mano, aplique una fuerza en incremento hasta que la aguja indicadora alcance un máximo (Nota: Algunas lecturas pueden desviarse del máximo en algunos mate-riales).

• Registre la máxima lectura. Cuando se usa un medidor de dureza, se puede observar un fenómeno conocido como flujo frío o arrastre. Esto sucede cuando el medidor de dureza entra en contacto con el material de prueba durante un periodo de tiempo. El impresor continúa penetrando en el material y la aguja indicadora marca cantidades menores.

Esto ocurre debido a que algunos materiales son más plásticos que otros. Si se deformara un material plástico, éste permanecerá más o menos deformado cuando se deje de aplicar la fuerza. Un ejemplo sería la masilla, la cual tiene un alto grado de plasticidad.

Un material elástico regresará más o menos a su estado original cuando se reduce la fuerza. Un ejemplo podrían ser las pelotas del tenis o las pelotas de goma (hule).

Sin tomar en cuenta la elasticidad o plasticidad de los materiales de prueba, de acuerdo con este método de ensayo, la lectura máxima se registrará como la dureza del material que se está evaluando.

La prueba de dureza del impresor Barcol usado en materiales reforzados con vidrio, como el poliéster, deberán realizarse antes de que se aplique el gel coat, para evitar un daño a esta ca-



pa de sellado. El gel coat debe repararse si se realizan pruebas de impresión u otras pruebas de dureza, después de su aplicación si no, podría crearse un punto de falla potencial.

20-1 Ensayos e Instrumentos Destructivos – Laboratorio de Práctica


Capítulo 20: Ensayos e Instrumentos

Destructivos – Laboratorio de Práctica



• Leer los ejercicios

Ensayos e Instrumentos Destructivos Ejercicios de Práctica

En este capítulo, vamos a aprovechar la información obtenida en el Capítulo 19, demostrando algunos de los instrumentos que se han descrito. El instructor mostrará cada instrumento jun-to con el material necesario para realizar cada prueba. Entonces vamos a dejar que usted tenga la oportunidad de practicar directamente con los instrumentos.

Ensayos e Instrumentos Destructivos – Laboratorio de Práctica 20-2


Estación 1: Medidor de Inspección de Pintura (Medidor Tooke) Equipo:

• Medidor Tooke

• Medidor de EPS (Tipo 1 o Tipo 2)

• Instrucciones de Operación

• Panel de Prueba Tarea:

Utilice el Medidor de Inspección de Pintura (Tooke Gauge) para determinar el espesor de las capas individuales del sistema de recubrimientos aplicado al panel de prueba. Documente los resultados en la tabla de abajo. Demuestre los procedimientos correctos para:

• Prender y apagar los instrumentos

• Revisar/cambiar las baterías

• Ajustar el enfoque

• Seleccionar la cuchilla adecuada/cambiar la cuchilla

• Realizar el corte con los instrumentos

• Ver y evaluar el corte con los instrumentos ¿Cuál es el espesor aproximado del recubrimiento? ________ ¿Cuál es la cuchilla adecuada para realizar el corte del ensayo? ________



Mils/Micrones

Panel#1 Panel#2

1 Espesordelprimario

2 Espesordelacapaintermedia

3 Espesordelacabado

4 EspesorTotaldePe‐lículaSeca

Mils/Micrones

Panel#1 Panel#2

1 Espesordelprimario

2Espesordelacapaintermedia

3Espesordelacapadeacabado

4EspesorTotaldelaPelículaSeca

Tabla adicional para practicar:



Estación 2: Medición de Adhesión con Pruebas de Cinta Adhesiva Equipo:

• Cuchillo filoso

• Regla de Metal

• Cortadores de Trama Cruzada con dientes de 6 y 11 mm.

• Cinta Especial

• Clasificación de los Resultados de Adhesión (Cortes en X y en Rejilla)

• Instrucciones de Operación

• Panel de prueba recubierto

Tarea:

Realizar la prueba de adhesión del recubrimiento en el panel de prueba utilizando los méto-dos de la cinta adhesiva mediante los cortes en X y en rejilla (cortador y cuchillo). Docu-mente los resultados en la gráfica de abajo. Ensayo Panel: Panel:

Corte‐X

CorteenRejilla



Estación 3: Prueba de Adherencia por Pull-Off Equipo:

• Medidor de Adhesión Elcometer 106

– Testigos (dollies) de prueba

– Instrucciones de Operación

• Medidor Defelsko PosiTest AT con dollies de prueba

– Testigos (dollies) de prueba

– Instrucciones de Operación

• Papel de Lija delgada

• Adhesivo

• Fotos de los dollies desprendidos de la superficie recubierta (4) numeradas del 1 al 4

• Panel de Prueba

Tarea:

Realizar la prueba de adherencia con los dos instrumentos portátiles incluidos. Realice estas pruebas en los paneles de muestra y documente sus observaciones en la tabla de abajo. La ubicación de la falla puede ser descrita utilizando la clave a continuación: A = Sustrato B = Primera Capa C = Segunda Capa D = Tercera Capa (etc.) Y = Adhesivo Z = Dolly Los Dollies de Prueba (1 para el Elcometer 106 y 1 para el Defelsko AT) deben ser aplicados al panel de prueba mediante el adhesivo incluido y permitir su curado antes de realizar el en-sayo. Utilice el procedimiento adecuado para aplicar los dollies de prueba.



Resultados de la Prueba de Adherencia Pull-Off

Ubicación del Ensayo

Tipo de Ensayo

Valor (psi)

Falla de Adherencia

%

Falla de Cohesión

%

Falla de Pegamento

%

Ubicación de la Falla

Panel de Prueba #1 Elcometer 106

Panel de Prueba #2 Defelsko PosiTest AT

Ubicación del Ensayo

Tipo de Ensayo

Valor (psi)

Falla de Adherencia

%

Falla de Cohesión

%

Falla de Pegamento

%

Ubicación de la Falla

Panel de Prueba #1 Elcometer 106

Panel de Prueba #2 Defelsko PosiTest AT

Tabla Adicional para Practicar:



Estación 4: Prueba de Dureza

Equipo:

• Medidor de Dureza Barcol Modelo No. 934

• 2 Discos de Aluminio (1 No. 87 y 1 No. 89)

• Lápices

Tarea:

1. Demuestre los procedimientos correctos para:

• Prueba de Dureza al Lápiz – Modelando la punta del lápiz en un cilindro liso

– Empujando el lápiz a través de la superficie

– Interpretando los resultados

• Prueba de Dureza al Impresor – Punta Cambiable

– Utilizando el instrumento

– Interpretando los resultados

2. Evaluar los paneles de prueba recubiertos incluidos por medio de la prueba de dureza al lápiz y las pruebas de dureza con el impresor y registre sus resultados en el espacio de abajo.

3. Evaluar los paneles de prueba desconocidos por medio de la prueba de dureza con el Im-presor y registrar sus observaciones en el espacio de abajo.

Panel: Panel:

Dureza al Lápiz

Dureza con el Impresor



Número de Panel

Dureza Arrastre Observado:

Sí Arrastre Observado:

No

1

2

3

4

5

6

7

8

21-1 Preparación de la Superficie, Pintado e Inspección de Sustratos Especiales


Capítulo 21: Preparación de la

Superficie, Pintado e Inspección de

Sustratos Especiales

Objetivos


• Sustratos Especiales Metálicos

• Película Protectora de Óxido

• Protección Para Metales No Ferrosos

• Materiales Poliméricos Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



21.1 Introducción En el Nivel 1, hablamos de dos tipos generales de sustratos:

• Acero de Carbón

• Concreto y otras superficies de cemento

De vez en cuando, también se pueden recubrir otros sustratos, los cuales incluyen:

• Sustratos de metales especiales

– Cobre

– Aluminio

– Galvanizado y Metalizado

• Otros sustratos

– Madera

– Materiales poliméricos (plásticos)

Preparación de la Superficie, Pintado e Inspección de Sustratos Especiales 21-2


Estos sustratos pueden recubrirse debido a una gran variedad de razones, que incluyen:

• Reforzar la resistencia a la corrosión basada en la definición de NACE sobre la corrosión en el sentido más amplio: El deterioro de una sustancia o sus propiedades debido a una reacción con el medio ambiente.

• Decoración

• Señalización o identificación Poco se ha escrito específicamente sobre estos sustratos comparado con la información pu-blicada sobre el acero y el concreto. Por consiguiente, el inspector deberá tener cuidado para entender totalmente la especificación de recubrimientos y de las hojas técnicas del fabricante para el trabajo en especifico. 21.2 Sustratos Especiales Metálicos El inspector de recubrimientos ocasionalmente puede encontrarse con recubrimientos para metales no ferrosos como el cobre, aleaciones no ferrosas como el latón y aleaciones de hie-rro y metales no ferrosos como el acero inoxidable (o resistente a la corrosión). Estos meta-les incluyen:

• Acero inoxidable

• Níquel

• Aleaciones de cobre/níquel

• Aluminio

• Bronces de aluminio

• Cobre

• Bronce

• Latón

• Estaño

• Cadmio

• Plomo

• Magnesio

• Zinc (que incluye el galvanizado en caliente) Aunque un número de sustratos metálicos no ferrosos se pueden recubrir, no es probable que un inspector se encuentre con la mayoría de estos metales y aleaciones, excepto en algunas circunstancias excepcionales o donde las áreas superficiales a ser recubiertas son pequeñas. Sin embargo, un inspector de recubrimientos deberá estar pendiente de los problemas que se puedan originar al recubrir estos tipos de sustratos.



21.3 Película Protectora de Óxido Muchos de los metales y aleaciones anteriores reaccionan con la atmósfera produciendo una película de óxido. Esta película es una parte esencial en la protección contra la corrosión, como en el caso del acero inoxidable. Si se forma una película substancial de óxido, hay un riesgo de que un recubrimiento orgánico aplicado posteriormente se pueda adherir bien a esta película de óxido, pero ésta puede ser demasiado gruesa para permitir que el recubrimiento penetre hasta la superficie del metal. Adicionalmente, la película de óxido podría tener muy poca adherencia, causando que la pintura y una parte de dicha película se puedan desprender fácilmente. Generalmente, las películas de óxido protector del acero inoxidable, níquel, esta-ño, cadmio son duras y adherentes; después de desengrasar y lavar con agua la superficie, están listas para se recubiertas con el primario. Algunos tipos de acero inoxidable tienden a mancharse de óxido cuando se exponen a un ambiente inapropiado. Si esto ocurre, puede ser necesario remover, total o parcialmente, todo el óxido mediante limpieza abrasiva seca o húmeda usando un abrasivo no metálico o frotando vigorosamente con agua y un cepillo o escoba de cerdas duras.

Un tipo de primario que podría ser usado en estas películas es el wash primer vinílico. El proveedor del recubrimiento puede ofrecer un primario específico para metales o aleaciones especiales. 21.3.1 Aluminio

El aluminio puede desarrollar una película protectora de óxido que exhibe poca adherencia al sustrato. Si se recubre con un material orgánico, esta película de óxido se puede desprender de la superficie. Sin embargo, con el aluminio anodizado, la película de óxido exhibe una fuerte adhesión al sustrato y puede ser recubierto con un material orgánico con poca preparación de la superfi-cie, como un lijado ligero. La preparación de la superficie de aluminio puede variar con las circunstancias. En algunos casos, sólo se requiere un desengrasado y enjuagado con agua. En otras circunstancias, será necesario después del desengrasado, preparar la superficie a ser recubierta con limpieza abrasiva seca o húmeda, con partículas finas de arena o abrasivo plástico. Deberá evitarse un alto perfil de anclaje. Un wash primer vinílico u otros primarios especiales, como el epoxy de dos componentes, pueden utilizarse antes de aplicar un acabado orgánico. 21.3.2 Cobre

El cobre y varias de sus aleaciones, usualmente se presentan sólo en áreas de superficies pe-queñas que serán pintadas. Generalmente estas áreas pueden prepararse desengrasando y la-vando con agua después de lijar, en seco o en húmedo, con un papel de lija adecuado.



El cobre frecuentemente se usa en un ambiente arquitectónico donde la protección (como un tejado) y la apariencia son importantes. En algunos casos, el diseñador puede usar cobre suave el cual desarrolla una película de óxido verdoso llamada pátina. Ciertos tipos de aleaciones de cobre que se usan con propósitos arquitectónicos pueden des-engrasarse, enjuagarse, decaparse con ácido y entonces tratarse con una solución especial que ayuda en la formación de la pátina. Estas superficies que presentan la pátina no reciben otro acabado. 21.3.3 Plomo

El plomo generalmente no requiere de un acabado. Esto se debe a que es probable encontrar sólo pequeñas áreas superficiales; tratamientos como el desengrasado y enjuague con agua, seguido de una ligera abrasión usando un papel de lija en seco o húmedo, deberían ser sufi-cientes para el pintado. 21.3.4 Galvanizando

Las superficies galvanizadas con zinc reaccionan con la humedad y el dióxido de carbono de la atmósfera para formar una película pasiva de carbonato de zinc e hidróxido de zinc. Esta película pasiva que se desarrolla incluso en un ambiente corrosivo puede inhibir una futura corrosión del zinc que está debajo. El zinc también puede ser atacado por los ácidos y álcalis. En un ambiente ácido, como en ácido clorhídrico, el zinc reacciona para formar una sal ácida, cloruro de zinc. En un am-biente alcalino, como en el hidróxido de sodio, el zinc reacciona para formar una sal alcalina, el hidróxido de zinc. Algunas de estas sales son solubles en agua y deben removerse antes de pintar. Aplicando un acabado orgánico sobre superficies galvanizadas puede presentar muchos pro-blemas. Generalmente, se permite que las superficies galvanizadas nuevas se expongan al medio ambiente, es decir, que permanezcan sin protección a la intemperie durante un mes antes del acabado. Este proceso de ambientación permite a la superficie lisa del zinc desarro-llar una película pasiva fuertemente adherida a la superficie antes de ser recubierta. Algunos usuarios simplemente lavan esta película pasiva exhaustivamente y entonces aplican el wash primer o algún recubrimiento especial antes de aplicar el acabado. En algunos casos, la superficie galvanizada con zinc a recubrirse es tratada con una solución mordente, la cual normalmente es un ácido débil que contiene otros químicos como sales de cobre. En secuencia, la superficie de zinc se desengrasa, se enjuaga y entonces se frota con la solu-ción mordente. Si la superficie de zinc se ha limpiado correctamente, la solución mordente reaccionará con el zinc creando un color café oscuro. Si no se obtiene este color, puede sig-nificar que la superficie no se ha limpiado adecuadamente. La solución mordente puede en-juagarse con agua limpia; después de que la superficie se seque, se podrá aplicar el acabado.



Cuando se trabaja con una solución mordente, se requiere que el personal use ropa de protec-ción apropiada, incluyendo respirador y lentes de seguridad.

21.4 Protección Para Metales No Ferrosos Es necesaria la protección para ciertos metales no ferrosos que pueden estar en constante contacto con materiales de construcción como los siguientes:

• Concreto

• Cemento y mortero de cemento

• Mortero de cal

• Ladrillos

Se puede obtener fácilmente una protección, recubriendo el metal no ferroso con recubri-mientos apropiados y resistentes a los álcalis. El plomo y el aluminio se deben proteger del contacto directo con metales alcalinos tales como:

• Magnesio

• Zinc

• Cadmio

• Cobre

Con estos materiales, se deben especificar espacios de aislamiento para prevenir la formación de un par galvánico.

Maderas duras como el roble, la caoba y el tung liberan compuestos ácidos. El plomo y el estaño se deben proteger para no estar en contacto con estos materiales.

Limpieza de Uniones

Donde las uniones han sido soldadas, remachadas o fundidas, se deberá tener cuidado de re-mover el fundente antes de la aplicación. 21.4.0.1 Estándares

Varias normas referentes a la preparación de las superficies no ferrosas incluyen:

ASTM

• D 1730 Preparación de las Superficies de Aluminio y sus Aleaciones para el Pintado

• D 1731 Preparación de las Superficies de Aluminio por Inmersión en Caliente para el Pinta-do

• D 1732 Preparación de las Superficies de Magnesio para el Pintado



21.4.1 Madera

Se puede recubrir la madera para las siguientes situaciones:

• Decoración

• Protección

• Sellado

• Estabilización

• Conservación

• Retardar el fuego

21.4.1.1 Decoración

El recubrimiento y acabado de la madera se utilizan para propósitos decorativos y de protec-ción. La madera es uno de los pocos sustratos que puede necesitar un acabado transparente, lo cual permite ver su superficie. Muchos acabados resaltan la apariencia de la superficie de la madera porque éstos son absorbidos por varias formas por el sustrato, haciendo más visi-bles las vetas de la madera. 21.4.1.2 Protección

También se puede recubrir la madera para protegerla y esto incluye:

• Sellado – Las superficies de madera no tratadas pueden absorber líquidos, mancharse rápida-mente y pueden ser difíciles de limpiar.

• Estabilización – La madera cambia sus dimensiones con el contenido de humedad a una mag-nitud diferente en las tres direcciones de la veta, de tal manera que ésta cambia su forma y tamaño.

• Se puede aplicar un recubrimiento para ayudar a prevenir el acceso del agua y mitigar el paso del vapor del agua. Los recubrimientos ayudan a estabilizar la madera contra los cambios en sus dimensiones cuando se aplican a todas las superficies. Debe prestarse atención particular para proteger las vetas de los extremos.

• Conservación – Aunque se han desarrollado recubrimientos especiales como conservadores de madera, muchos recubrimientos no son conservadores de madera en el sentido más estric-to; es decir, no son tóxicos a los organismos que destruyen la madera y no previenen el dete-rioro del material humedecido.

• El pintado de madera húmeda puede atrapar humedad e incrementar su deterioro. La hume-dad que entra en los puntos de unión o en las vetas de los extremos no protegidos, se manten-drán en la madera por el recubrimiento, resultando en la formación de ampollas en la película y/o deterioro de la madera. Por otro lado, un recubrimiento intacto en todas las superficies de la madera seca puede ayudar a prevenir que ésta se humedezca lo suficientemente y se hinche o se pandee, evitando además el crecimiento de hongos. Un recubrimiento intacto también puede prevenir la erosión de la superficie de madera, la cual podría llevar al desarrollo de una ligera putrefacción, algas y/o moho.



• Retardar el Fuego – Los recubrimientos pueden aplicarse a la madera o a otras superficies combustibles para incrementar el desempeño de acuerdo a las pruebas de dispersión de fuego.

• Ambientación – La madera que será recubierta debe ambientarse al contenido de humedad apropiado si se usará en la construcción. El contenido de humedad en el momento del pinta-do no debe exceder lo que indica la especificación. Si la madera no se ambienta adecuada-mente, el recubrimiento podría no adherirse apropiadamente, por lo tanto, le pueden salir am-pollas. El sustrato también puede pandearse y/o encogerse.

Las maderas se clasifican en dos categorías básicas:

• Maderas duras

• Maderas blandas Algunas de las maderas duras son difíciles de recubrir debido a su contenido inherente de aceite.

21.5 Materiales Poliméricos El término materiales poliméricos (plásticos) cubre una gran variedad de materiales y no siempre es posible identificar el tipo preciso con una simple evaluación. Varios materiales plásticos se usan ampliamente en edificios, tanques, insumos pluviales, cubiertas de paredes y pisos, tuberías (ductos), paneles decorativos y, de forma extendida, como recubrimientos aislantes, como baldosas de paredes y techos, etc.

Algunos artículos de cloruro de polivinilo (PVC) usados en construcción presentan ciertas dificultades, particularmente cuando son nuevos y no han sido expuestos a la intemperie. Estos materiales pueden sufrir la degradación de su superficie por exposición, particularmen-te a la luz del sol. Otras formas de materiales plásticos aceptan un recubrimiento más fácil-mente después de un periodo de exposición.

Inspección de Sustratos Especiales

Los mismos principios generales de la inspección para el acero y el concreto también aplican a los sustratos especiales. El inspector debe:

• Leer y entender la especificación

• Entender los estándares referenciados

• Leer y entender las hojas técnicas de los fabricantes

• Asegurar una apropiada preparación de la superficie

• Asegurar los procedimientos correctos de aplicación

• Inspeccionar cada capa conforme se va aplicando e inspeccionar el trabajo concluido

• Conservar archivos y someter informes como lo requiere la especificación o el representante del dueño



Guía de Estudio

1. Describa las razones comunes para pintar la madera. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Los sustratos no ferrosos incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Los sustratos especiales que tienen películas muy adherentes incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

22-1 Operaciones de Recubrimientos Para Mantenimiento


Capítulo 22: Operaciones de

Recubrimientos Para Mantenimiento

Objetivos


• La economía básica de recubrimientos

• Los elementos de una Operación de Recubrimiento de Mantenimiento Términos Claves

• Biselado

• Enrizamiento Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



22.1 Introducción En este capítulo, se discutirán algunas de las condiciones especiales y elementos importantes que pueden encontrarse durante la inspección de una operación de mantenimiento.

Para los propósitos de esta discusión, las operaciones de recubrimientos para mantenimiento están definidas como “La aplicación de un recubrimiento sobre un sustrato que ha sido ins-talado en su ambiente final y ha sido puesto en servicio”. Las operaciones de mantenimiento pueden estar destinadas para un sustrato con un recubrimiento existente, o pueden ser el re-emplazo de una sección del equipo o estructura. A menudo la estructura o equipo que se re-cubrirá o reparará ha sido instalada en un ambiente agresivo y está sujeta a todos los tipos de contaminantes, tales como (pero no limitados a) aceite, grasa, químicos, agua, etc. Esta dis-cusión es parte del temario que ya se ha estudiado, así que no dedicaremos mucho tiempo hablando de prácticas ya mencionadas.

Operaciones de Recubrimientos Para Mantenimiento 22-2


Figura 22.1 Equipo de Procesamiento Típico

22.2 La Economía de los Recubrimientos Si bien es cierto que el reemplazo es una solución a largo plazo, también es una solución cos-tosa, con costos directos e indirectos. Los costos directos, o costos de reposición, incluyen los materiales, horas-hombre y la instalación, los cuales consumen la mayoría del presupues-to. Este presupuesto sólo mostrará parte de los costos de sustitución.

22.2.1 Mantenimiento

Por lo general, pintar tiene menores costos de mano de obra; sin embargo, si una superficie necesita un tratamiento o preparación especial, los costos de mano de obra para la pintura pueden ser comparables a los costos de substitución. Los costos de los materiales de pintura son generalmente mucho más bajos que los costos de substitución. Los costos indirectos también son más bajos. El pintado por mantenimiento es a menudo capaz de acomodar los horarios de trabajo a los horarios de producción, minimizando así el tiempo de inactividad y así, ahorrando a la empresa una pequeña fortuna por los costos indirectos. Esto puede ser una parte muy rentable para una compañía que está desarrollando una estrategia de renova-ción.

Ya sea que se están completando reparaciones de emergencia en un proyecto de gran escala, las operaciones industriales requieren la participación de propietarios, contratistas e inspecto-res que puedan hacer el trabajo rápido, utilizando métodos innovadores para resolver los pro-blemas y obstáculos imprevistos a un precio competitivo, mientras causan una mínima inte-rrupción a la instalación de la operación en curso. 22.2.2 Proyectos de Inspección de Recubrimientos

Al igual que con otros proyectos para la inspección de recubrimientos, los recubrimientos de mantenimiento requieren la misma diligencia del inspector. Usted sigue siendo una parte muy importante del equipo para hacer el trabajo. Todos los procesos de la inspección sobre seguridad, ambiente y el trabajo en equipo son iguales. Usted debe asegurarse de que entien-de los requisitos de las especificaciones y las hojas técnicas de los fabricantes de los produc-



tos y estar familiarizado con sus obligaciones y responsabilidades. Como se discutirá con más detalle más adelante en este capítulo, la reunión previa al trabajo es muy importante para que usted determine el alcance del trabajo del proyecto y cómo asegurarse de que esté listo para realizar su trabajo de una manera aceptable para su cliente.

22.2.3 Costos del Ciclo de Vida Útil

Hay muchas opciones disponibles cuando se selecciona un sistema de recubrimientos protec-tores para el acero, que se deben utilizar para determinar el proceso de mantenimiento del recubrimiento que seguirá posteriormente. Se deben considerar varios factores durante el proceso de selección. Recuerde que el sistema más barato basado en el costo inicial puede terminar siendo el más caro durante la vida útil del proyecto. Se deben hacer algunas suposi-ciones, incluyendo:

• El tipo de acero en cuestión

• Costos

• El ambiente de servicio

• Producto

• Mantenimiento

Cuando se determina el ciclo de vida útil del sistema de recubrimiento, debe considerar lo siguiente:

• El sistema de recubrimiento a utilizar

• El costo inicial

• El tiempo hasta aplicar la primera capa de mantenimiento

• El costo de mantenimiento durante la vida útil del sistema de recubrimiento

• El periodo de tiempo que dura el producto

• El costo de mantenimiento por año

• El costo a lo largo de la vida útil del sistema

• Evaluación del sistema de recubrimiento

22.3 Elementos de la Operación de Mantenimiento del Recubrimiento Una operación típica para un recubrimiento de mantenimiento puede variar desde un sistema cuidadosamente diseñado para el mantenimiento industrial, a actividades de ensayo y error. Elements of a maintenance coating operation include: Una buena práctica durante las operaciones de mantenimiento sigue los mismos pasos generales que para el pintado de cons-trucciones nuevas, principalmente:



• Selección del recubrimiento

• Reunión previa al trabajo

• Inspección previa de la estructura a ser recubierta


• Aplicación

• Inspección y reportes

• Coating selection

• Pre-job conference

• Pre-inspection of the structure to be coated

• Surface preparation

• Application

• Inspection and reporting

22.3.1 Selección del Recubrimiento

Debido a las muchas dificultades potenciales que pueden presentarse durante los proyectos de recubrimientos de mantenimiento, se han impuesto algunas restricciones adicionales para la selección del sistema de recubrimientos. El proceso de selección del recubrimiento de mantenimiento debe considerar lo siguiente:

• El recubrimiento elegido debe ser compatible con el sistema de recubrimientos pre-existente. Por ejemplo, si el recubrimiento existente es alquídico, entonces recubrirlo con un recubri-miento que contiene solventes fuertes puede degradar el material, al menos que se use una capa de enlace. Podría no haber suficiente tiempo para aplicar una capa de enlace o los cos-tos adicionales de su aplicación podrían ser prohibitivos. A menudo es necesario evaluar el recubrimiento existente para determinar su composición básica y su compatibilidad con el acabado final. Esto podría ser hecho usando un equipo de prueba en campo o con algún aná-lisis instrumental más sofisticado (ASTM D5064).

• Si el recubrimiento existente presenta una superficie dura e impermeable, puede ser necesario pasar un trapo con solventes para ablandar la superficie o una lija para crear rugosidad. Pue-de incluso ser necesario, cuando sea permitido, realizar una ligera limpieza abrasiva para crear un patrón de anclaje al cual el recubrimiento de mantenimiento se pueda adherir. De lo contrario podría necesitarse una capa de enlace.

• El inspector deberá ser diligente durante la inspección de la limpieza abrasiva ligera (a menu-do referida como “brush-off”), ya que si se emplea a una presión muy alta o con la boquilla demasiado cerca de la superficie, podría causar fracturas en lugar de sólo crear rugosidad en



el recubrimiento existente. La limpieza abrasiva puede estar prohibida en ciertas áreas de una planta o no ser factible económicamente.

• La preparación de la superficie puede estar limitada o restringida a herramientas manuales o de poder. En este caso, el dueño podrá elegir un recubrimiento que tenga buenas propiedades de humectación o que haya sido formulado para ser aplicado sobre una superficie que ha sido preparada manualmente o con herramientas de poder.

• El propietario deberá verificar con el fabricante del recubrimiento si el producto seleccionado es apropiado para uso como una pintura de mantenimiento. Además, los recubrimientos de-berán ser evaluados con la técnica de parchado para determinar si son adecuados para las condiciones específicas de servicio.

22.3.2 Reunión Previa al Trabajo

Un proyecto de recubrimientos exitoso empieza con la reunión previa al trabajo. El revisar las especificaciones es crítico para asegurar que exista un entendimiento común entre los miembros del proyecto. Las especificaciones para las operaciones de recubrimientos para mantenimiento pueden variar entre trabajo y trabajo dependiendo de lo siguiente:

• Las condiciones de la superficie a ser reparada

• Parada de planta

• Efectos sobre el personal de planta en sitio

• Restricciones en el presupuesto

• Uso de personal interno o contratado

• Accesibilidad del área

• Resultados deseados por el propietario

Una especificación para un recubrimiento de mantenimiento puede exigir desde la limpieza manual puntual de áreas con fallas, hasta preparar la superficie entera a metal blanco y apli-car un sistema de recubrimientos totalmente nuevo. Comosiempre,esimportantequeto‐das las partes involucradas hayan leído y comprendido la especificación de recubri‐mientosyquetambiéntenganunentendimientounificadode la intenciónde lasmis‐masydelosresultadosesperados.También puede ser útil para todas las partes visitar el sitio de trabajo para revisar los puntos en la especificación que podrían requerir interpretaciones y común acuerdo, tales como:

• Requerimientos de reparación puntual

• Biselado de los bordes de las fallas

• Apariencia de las áreas reparadas



22.3.3 Preinspección

Antes de que se realice otro trabajo, la superficie deberá inspeccionarse para localizar y mar-car áreas con fallas que incluyan:

• Ampollas

• Pérdida de adherencia

• Corrosión bajo la película

• Áreas caleadas que han sido contaminadas con grasas, sales químicas, polvo u otras sustan-cias

Si la especificación de recubrimientos exige una reparación puntual, es muy importante para el dueño, contratista y el inspector tener un entendimiento común del grado de la falla que se requiere reparar. Por ejemplo, si la especificación exige una reparación puntual de áreas con ampollas, esto significa que: ¿Se reparará cada ampolla, sin importar qué tan pequeña sea ni su ubicación? O que se reparará cualquier ampolla de un cierto tamaño o más grande o un grupo de una cantidad de ampollas en una cierta área.

Se podría presentar una discusión bastante acalorada si el propietario mantiene el primer pun-to de vista y el contratista mantiene un punto de vista como el segundo. Por lo tanto, es muy importante que se alcance un buen entendimiento común por parte del representante del due-ño, del contratista y del inspector de recubrimientos.


Una vez que el área a ser reparada se ha localizado y marcado, se pueden iniciar las opera-ciones de preparación de la superficie. Se podrán encontrar muchas dificultades al obtener el grado de limpieza deseado en la superficie, tales como:

• Una gran acumulación de contaminantes (grasa, aceite, sucio, sales químicas, productos de corrosión, etc.). Estos contaminantes se deben remover antes de que la preparación final de la superficie mediante limpieza abrasiva o con herramientas de poder pueda empezar.

• Necesidad de limpiar y recubrir mientras el equipo está en servicio.

• Incapacidad de mover la pieza de trabajo a un área limpia y seca.



Figura 22.2 Densa Acumulación de Contaminantes

• Protective covers over dial faces and gauges. LiveSe deben proteger los medidores, carátulas y equipos sensibles durante la operación de limpieza y aplicación

Figura 22.3 Cubiertas Protectoras Sobre Medidores

Generalmente, el mismo equipo, herramientas y técnicas empleados en la preparación de la superficie de una construcción nueva se pueden usar durante las operaciones de manteni-miento. Se puede limpiar con solventes/emulsiones y/o lavado de agua o chorro de agua para remover las porciones caleadas y quebradizas del sistema de recubrimientos anterior, así como la gra-sa, sucio, sales químicas y otros contaminantes gruesos.

Se pueden usar herramientas manuales o de poder y/o limpieza abrasiva para abrir ampollas, desprender pintura cuarteada, remover calamina fuertemente adherida y proporcionar un pa-trón de anclaje. Una técnica requerida en las operaciones de recubrimientos para manteni-miento que generalmente no se encuentra en los trabajos nuevos es el biselar los bordes.



Figura 22.4 Sin Biselado

Frecuentemente, la especificación de recubrimientos para mantenimiento exige una limpieza abrasiva “puntual” para áreas con corrosión visible y una ligera abrasión (bisel) en las áreas recubiertas adyacentes.

Figura 22.5 Biselado

Este proceso de limpieza abrasiva puntual y/o el biselado puede dañar al recubrimiento adya-cente causando fracturas invisibles en la película, resultando en una pérdida de adherencia.

Generalmente, si el aplicador usa la técnica de limpieza abrasiva puntual, deberá usar una boquilla de orificio recto, en lugar de la boquilla tipo venturi para reducir la velocidad del abrasivo y mantener un mejor control del patrón de anclaje. Inclusive, usará menores presio-nes de limpieza abrasiva para minimizar los efectos dañinos al recubrimiento adyacente.



Figura 22.6 Limpieza Abrasiva Sobre una Soldadura (Borde Biselado)

El biselado se realiza en las áreas reparadas trabajando los bordes desde adentro hacia afuera, de forma que hay una casi imperceptible transición entre el área reparada y el recubrimiento sano. Se puede usar lija para realizar esta operación para no fracturar el recubrimiento adya-cente. Nuevamente, será muy útil si, durante la reunión previa al trabajo, el representante del dueño, el contratista y el inspector van al área de trabajo donde el contratista demuestra su interpretación de cómo se realizará el biselado.

Figura 22.7 Reparación Puntual con Bordes Biselados

Si esto no cumple con la aprobación del representante del dueño, se deberán hacer trabajos adicionales hasta que se obtenga un ejemplo que sea representativo del acuerdo entre el re-presentante del dueño y el contratista. El inspector de recubrimientos se referirá a esta mues-tra cuando evalúe las áreas reparadas.



Figura 22.8 Esquina Preparada, Biselada, Lista Para el Recubrimiento de Mantenimiento

El recubrimiento a ser aplicado puede ser de alguna forma incompatible con una parte o con todo el sistema de recubrimientos existente. Si es así, puede ocurrir el enrizamiento del ma-terial. El enrizamiento es la expansión, levantamiento, ablandamiento u otro tipo de defor-mación del recubrimiento existente al reaccionar con el nuevo material aplicado. La especi-ficación debe describir precisamente qué se deberá hacer para prevenir o tratar el enrizamien-to. Si no, será necesario para el representante del dueño y el contratista desarrollar un proce-dimiento que cuente con la aprobación del dueño.

Figura 22.9 Reparación Localizada con Muestras de Enrizamiento

Otra área de preparación de la superficie para recubrimientos de mantenimiento que requiere un juicio sólido y un entendimiento común y claro entre el dueño, el contratista y el inspector involucra los estándares de limpieza después de la preparación de la superficie. Por ejemplo, las definiciones de los estándares para la limpieza abrasiva son las mismas, sin importar si se realiza un trabajo nuevo o de mantenimiento.

La apariencia de la superficie de trabajo que fue preparada abrasivamente varía de acuerdo al grado de oxidación de la superficie. El inspector deberá familiarizarse con los estándares visuales SSPC-VIS 1 y VIS 3, los cuales son representativos de los diferentes grados de pre-paración de la superficie realizada sobre diferentes condiciones de superficies de acero. Es-tos estándares se discutieron ampliamente en el Nivel 1.



Puede ser extremadamente difícil eliminar todos los vestigios de corrosión, etc., de las super-ficies severamente picadas. Aquí nuevamente será muy útil para el dueño, el contratista y el inspector reunirse en el sitio de trabajo, donde el contratista preparará la superficie para de-mostrar su interpretación del grado especificado de preparación de la superficie requerido para el proyecto.

Si estas muestras no cumplen con la aprobación del representante del dueño, se deberá hacer un trabajo adicional hasta que se obtenga una muestra que sea representativa del grado acep-table de la preparación de la superficie. Se deberá tener en mente que ciertos factores, como las condiciones ambientales, pueden influenciar el tiempo en que la superficie retendrá la apariencia requerida por la norma. Estos factores incluyen, pero no están limitados a, los mismos factores que se podrían encontrarse durante las operaciones para recubrimientos nuevos, tales como:

• Humedad relativa

• Contaminantes aéreos

• Contaminantes debido al servicio Un factor adicional, el cual se puede encontrar en los trabajos de mantenimiento, es la permeación del acero por los contaminantes, causada por las condiciones de servicio. Algu-nas situaciones de servicio en las cuales esto puede ocurrir incluyen, pero no necesariamente están limitadas a:

• Tanques de almacenamiento de crudo agrio

• Torres de enfriamiento

• Plantas de fertilizantes

La evaluación de la superficie en este punto es esencial. Sales químicas solubles, sulfatos y cloruros de diferentes descripciones pueden permear en el acero y no se pueden remover con limpieza abrasiva a metal blanco. La superficie entonces, tiende a perderse mucho más rápi-do que lo que lo haría de otra forma.

Con esta condición, puede ser requerido que el inspector realice pruebas para determinar la presencia de sales químicas solubles. Esto sería particularmente útil para determinar si se usará chorro de agua a alta presión para remover los contaminantes antes de realizar la lim-pieza abrasiva.

Una vez que la superficie haya sido preparada, debe ser recubierta dentro del periodo de tiempo especificado. Si la superficie pierde la condición especificada, ésta puede ya no ser adecuada para la aplicación del recubrimiento protector. En este caso, puede ser deseable realizar una reunión entre el contratista y el dueño para determinar los pasos adecuados a se-guir en el proyecto.



22.3.5 Aplicación

Los requisitos generales para la mano de obra y seguridad durante la aplicación, así como la inspección y los reportes, generalmente son los mismos para los recubrimientos de manteni-miento que para las obras nuevas.

22.3.6 Lista de Verificación de Inspección

Las mismas herramientas generales, técnicas y requisitos para la inspección aplican en el tra-bajo de mantenimiento, de la misma forma que para trabajos nuevos. Sin embargo, algunas variaciones en la técnica pueden ser útiles. Para determinar adecuadamente el espesor de un recubrimiento aplicado recientemente, usando un medidor de espesor magnético no destruc-tivo, es necesario:

• Tomar las lecturas iniciales sobre el recubrimiento anterior después de que la preparación de la superficie ha sido completada.

• Tomar las lecturas sobre la superficie después de que se ha aplicado el recubrimiento, cuidan-do que estas lecturas se tomen en la misma ubicación en la que fueron tomadas las primeras lecturas.

• Restar las lecturas iniciales de las lecturas finales para obtener un estimado del espesor del re-cubrimiento aplicado recientemente.

Otro método para estimar el espesor del recubrimiento aplicado recientemente, es usar un medidor de película húmeda y realizar los cálculos de EPH / EPS como se describió previa-mente.

Figura 2.10 Lectura del EPH

Las pruebas de adhesión (adhesión por pull-off ASTM D4541 y/o de método de corte en reji-lla ASTM D3359), si están permitidas, pueden realizarse para determinar la adherencia de:

• Los recubrimientos a reparar al sustrato



• La unión entre los recubrimientos viejos y nuevos

Figura 22.11 Prueba de Adhesión por Pull-Off

Como hay muchas similitudes entre los trabajos de mantenimiento y los trabajos nuevos, se deben tomar en cuenta algunas consideraciones adicionales importantes, las cuales incluyen:

• Selección del recubrimiento

• Compatibilidad con el recubrimiento existente (estándar ASTM D5064, Práctica Estándar Para la Realización de una Prueba Tipo Parche Para Evaluar la Compatibilidad Entre Re-cubrimientos)

• Las pruebas de parche pueden ser deseables

• Preparación de la superficie y aplicación

• Restricciones de tiempo

• Contaminación severa por las condiciones de servicio

• Puede ser deseable biselar los bordes de las reparaciones puntuales

• El trabajo puede realizarse al mismo tiempo en que las instalaciones están en operación

Los reportes del comité técnico de NACE que pueden ser útiles tanto al dueño, al inspector, como a los contratistas y a los distribuidores de recubrimientos, incluyen:

• 6H194, Combatiendo los Problemas de Adhesión Cuando se Está Aplicando Pintura Nueva Sobre Acabados Pre-Existentes

• 6H188, Recubrimiento Sobre Acero Preparado sin Abrasivos



• SSPC: La Sociedad de Recubrimientos Protectores, tiene una publicación dedicada a las pin-turas de mantenimiento – SSPC-PA 1, Parte 10



22.4 Estudio de Caso Usted llega a la obra (Patio de Tanques No Trees, Texas) y le entregan las siguientes especi-ficaciones. Usted las lee y se da cuenta que hay muchos problemas con la especificación. Se ha aplicado un sistema de tres capas de zinc, epoxy y poliuretano en el exterior. Lea las si-guientes especificaciones de nuevo con cuidado y:

• Discuta algunos aspectos referentes a los requerimientos

• Identifique los problemas

• Explique como corregiría los problemas

• Cuándo se deben tratar estos problemas

22.4.1 Especificación de Pintura

22.4.2 Patio de Tanques No Trees, Texas

22.4.2 Pintando

• No se aplicará el recubrimiento bajo condiciones de humedad sobre el 85%, a menos que se ajuste y se baje mediante deshumidificación. La temperatura y la humedad se medirán en lu-gar(es) designado(s).


• La preparación de la superficie será realizada con herramientas de poder (lijadora de disco, cepillo de alambres o carda).

• La calidad de cada preparación estará de acuerdo al “Estándar –SIS” (como se muestra aba-jo):

o Paredes exteriores - ST2.5 (SIS) o Techo - ST2.5 (SIS) o Escalera - ST2.0 (SIS) o Tubería - ST2.0 (SIS) o Boquillas - ST2.0 (SIS)

• El tratamiento mediante herramientas de poder no será realizado donde el primario de taller (“shop primer”) esté intacto.

• No se aplicarán herramientas de poder en el cordón de soldadura donde el recubrimiento aún esté intacto.

• La eliminación del recubrimiento existente se limitará en la medida que pueda ser removido por una lijadora de disco o el cepillo de alambres (grata, carda) al momento de la preparación de la superficie. No se realizarán trabajos específicos de renovación utilizando otras herra-mientas.



• La limpieza de la superficie se realizará con herramientas de poder de vacío solamente.

• Se deberán eliminar el agua, aceite y las sales visibles. El aceite se removerá frotando con solvente, sin embargo, cualquier resto remanente, después de secarse, no será sometido a cualquier otro tratamiento.

• Aquellas áreas expuestas al agua serán lavadas con agua dulce, pero no se realizará ninguna prueba de cloruro.

22.4.4 General

• Todas las preparaciones de la superficie, en los bordes de las esquinas y los cordones de sol-dadura mediante herramientas de poder, deberán completarse durante el proceso de prepara-ción de la superficie. Ningún tratamiento adicional se llevará a cabo al momento de la prepa-ración de la superficie para el pintado.

• En general, el recubrimiento se aplicará en las uniones y algunas zonas difíciles de pintar, de acuerdo al programa de trabajo, etc.

• Los metales ligeros deberán ser recubiertos según la especificación de la pintura.

• Los tubos y accesorios en el tanque será recubiertos con la misma pintura del tanque

22.4.5 Pintando

• Los trabajos de pintura se realizarán principalmente con brocha o rodillo.

• Una capa de avanzada (capa franja) será aplicada en el interior y los bordes de cualquier ori-ficio pequeño en los tanques.

22.4.6 Espesor de la Película

Se realizarán mediciones del espesor total de la película (EPS) después de la culminación y curado de la pintura. No se realizarán mediciones entre cada capa. Cada punto de medición será seleccionado de la siguiente manera:

• Exterior del tanque – un punto/20 m2

• Techo del tanque – un punto/10 m2

• Escalera – un punto/20 m2

• Tubería – un punto/20 m2

• Aperturas

• Los puntos dentro de 15 mm. de los bordes y los puntos difíciles de medir, como los cordones de soldadura y accesorios, quedarán excluidos de las mediciones.

• Abajo el resultado de las mediciones será aceptado como satisfactorio:

o Cualquier EPS medido no será menor del 90% del espesor especificado. o El número de puntos “por debajo de las especificaciones” será menor del 10% del to-



tal de puntos medidos. o Todos los datos de las mediciones serán proporcionados al Propietario antes de en-

tregar.

22.4.7 Inspecciones

Las inspecciones del propietario serán de la siguiente manera:

• Áreas de abajo serán inspeccionadas por personal del propietario:

o Exterior del Tanque o Techo del Tanque o Escalera o Tubería o Aperturas o Otras áreas excepto lo arriba especificado

• Cualquier defecto menor que haya sido pasado por alto y que se encuentre en la inspección

previa al pintado se tratará de la siguiente manera:

o Pequeños puntos de alfiler serán rellenados con masilla o Otros defectos excepto los arriba mencionados serán tratados de la siguiente manera:

§ Marcar el punto § Pintar sobre todo menos el punto marcado § Tratar el punto con una herramienta de poder, etc. § Retocar con una brocha

La Lista de su Equipo




Enrizamiento: El enrizamiento es la expansión, levantamiento, ablandamiento u otro tipo de deformación del recubrimiento existente al reaccionar con el nuevo material aplicado.

Biselado: El biselado se realiza en el área de reparación trabajando los bordes para lograr una transición más suave del área de reparación al recubrimiento sano.



Guía de Estudio

1. Las operaciones de mantenimiento de recubrimientos se define como: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. El ciclo de vida útil de un sistema de recubrimientos puede ser afectado por: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Cuando se determina el ciclo de la vida útil de un sistema de recubrimientos, se debe considerar lo siguiente: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. El proceso de la selección del recubrimiento de mantenimiento debe considerar lo si-guiente: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Referente a los recubrimientos de mantenimiento, todas las partes involucradas deben de estar de acuerdo en: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. ______________________________ se realiza en el área de reparación trabajando los bordes para logra una transición más suave de dicha área de reparación al recubrimiento.

7. Si se aplica un recubrimiento sobre un sistema de recubrimientos no compatible, puede ocurrir ____________________.



8. Algunas situaciones de servicio en las cuales puede ocurrir la permeación incluyen: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

23-1 Recubrimientos No Líquidos


Capítulo 23: Recubrimientos No

Líquidos

Objetivos


• Galvanizado por Inmersión Caliente Términos Claves

• Galvanizado por Inmersión Caliente Pre-requisitos




23.1 Galvanizado por Inmersión en Caliente

23.1.1 Introducción

El Galvanizado por Inmersión en Caliente es el proceso de recubrir el hierro o el acero con una fina capa de zinc fundido, sumergiendo el acero en un baño de zinc a una temperatura de alrededor de 438 - 460° C (820 - 860° F). El proceso de galvanizado por inmersión en ca-liente produce una unión metalúrgica entre el zinc y el acero mediante una serie de aleacio-nes distintas de zinc-hierro.

Recubrimientos No Líquidos 23-2


Figura 23.1 Tanques de Galvanizado por Inmersión en Caliente

El recubrimiento galvanizado más común está compuesto por tres capas distintas de aleacio-nes hierro-zinc definidos abajo. La capa exterior, Eta, la cual contiene 100% de zinc no es considerada como una capa separada. Abajo se muestran las varias capas y su contenido zinc/hierro:

• ZETA – (94% Zn 6% Fe)

• Delta – (90% Zn 10% Fe)

• Gamma – (75% Zn 25% Fe)

Figura 23.2 Varias Capas de un Recubrimiento Galvanizado en Caliente

Al igual que muchos otros recubrimientos protectores, el acero galvanizado se utiliza am-pliamente en aplicaciones donde se requiere resistencia a la corrosión extendida, y se puede identificar por los patrones de cristalización en la superficie (a menudo llamado “patrón es-trellado”). El error común es que el acero galvanizado dura para toda la vida, lo que es to-talmente incorrecto, ya que el ciclo de vida para cualquier sistema de recubrimientos de pro-tección instalado dependerá de una serie de variables, el ambiente de servicio siendo uno de los más importantes. El proceso de inmersión en caliente involucra el uso de metal fundido y, por lo tanto, el inspector de recubrimientos deberá tomar precauciones de seguridad espe-ciales cuando esté trabajando alrededor de las tinas (tanques) de inmersión en caliente.



Hemos discutido la referencia de seguridad en este proceso en una sección anterior. Sin embargo, el inspector deberá estar consciente de lo siguiente:

• Los artículos galvanizados permanecerán calientes por un tiempo. Antes de realizar cualquier prueba o tocarlos se debe asegurar que el objeto está suficientemente frio.

• El metal fundido puede salpicar bastante más allá del tanque. Algunas veces cuando se están galvanizado tuberías y se sumergen demasiado rápido, el vapor de agua en éstas se expande rápidamente causando que el zinc fundido se dispare fuera de la tubería y viaje alguna distan-cia.

• El hidrógeno naciente (generado), adquirido por el acero durante el decapado (si la superficie a galvanizar es suficientemente grande, tal como ocurre con los emparrillados o “grating”), puede ser liberado lo suficientemente rápido y en una cantidad suficientemente grande para quemarse en el aire sobre el tanque de inmersión. La inmersión en el zinc fundido cambia esta humedad en vapor, el cual causa mini explosiones en el baño de zinc, produciendo áreas sin recubrir adyacentes a las áreas sin sellar, así como creando una condición potencialmente pe-ligrosa.

23.1.2 Estándares

Una serie de especificaciones se han desarrollado para el galvanizado por inmersión en ca-liente para garantizar un producto de calidad. Mientras que no se espera que el inspector de recubrimientos las recuerde todas, palabra por palabra, debe familiarizarse con cualquiera que se esté utilizando como referencia en algún proyecto en particular. A continuación se enumeran algunas de las normas más comunes utilizadas en la industria de hoy:

• CAN/CSA G 164, Galvanizado por Inmersión en Caliente de Artículos de Formas Irregulares

• ISO 1461, Galvanizado por Inmersión en Caliente para Montajes Fabricados de Hierro y Acero, Especificaciones y Métodos de Ensayo

• ASTM A 123/A 123M, Especificación Estándar para Zinc (Galvanizado por Inmersión en Caliente) Recubrimientos para Hierro y Productos de Acero

• AS/NZS 4680:1999, Recubrimientos de Galvanizado por Inmersión en Caliente (Zinc) en Ar-tículos Ferrosos Fabricados

• ASTM A 153/A 153M, Especificación Estándar para Recubrimientos de Zinc (Inmersión en Caliente) en Hierro y Herramientas, Pinzas y Productos Pequeños que son Centrifugados Después de Galvanizar para Remover el Exceso de Zinc

• AS/NZS 1397-2001, Láminas y Tiras de Acero – Recubiertas por Galvanizado por Inmersión en Caliente de Zinc o Recubiertas con Aluminio/Zinc

• ASTM A 767/A 767M, Especificación Estándar para Varillas de Acero Estructural Recu-biertos con Zinc (Galvanizado) para Refuerzo del Concreto

• ASTM A 780, Práctica Estándar para Reparar Áreas Dañadas o sin Galvanizar en Caliente y Procedimientos para Cubrir Puntos Desnudos en un Producto Galvanizado en Caliente

• ASTM B 6, Especificación Estándar para el Zinc



• ASTM D 6386, Práctica Estándar para la Preparación de un Producto de Hierro o Acero Recubierto con Zinc (Galvanizado por Inmersión en Caliente) y Superficies de Herramientas para Pintarse

• ASTM E 376, Práctica Estándar para Métodos de Evaluación para Medir el Espesor de Pe-lículas Mediantes un Campo Magnético o Corriente Eddy (Electromagnético)

En base a la información arriba mencionada, se puede apreciar que existen tantas normas como negocios de galvanizado, así como diversas organizaciones que participan en escribir estas normas. ISO, ASTM y la Asociación Australiana de Galvanizadores se consideran los que lideran la producción de las normas para el galvanizado en caliente. Como inspector, dos de los términos que más escuchará cuando se describe el galvanizado son:

• Galvanizado pesado, que también se conoce como proceso por lotes, de servicio pesado o el galvanizado después de la fabricación. El galvanizado pesado puede dar un recubrimiento completo de zinc pesado tanto externo como interno, si así lo requiere la especificación.

• Galvanizado ligero es también conocido como continuo, ILG (Galvanizado en Línea) o zinc electrodepositado. Este proceso de aplicación es diferente del proceso de inmersión en ca-liente. Este recubrimiento galvanizado ligero tiene un nivel significativamente menor de protección en ambientes corrosivos, y a menudo requiere recubrimientos adicionales para la exposición al aire libre.

23.1.3 Proceso y Equipo

Los tres pasos principales en el proceso de galvanizado por inmersión en caliente son la pre-paración de la superficie, el galvanizado y el tratamiento posterior, cada uno de los cuales serán discutidos en este capítulo. El primer paso en el proceso de galvanizado en caliente pretende obtener la superficie de acero más limpia posible, eliminando todos los óxidos y otros contaminantes. Esto puede lograrse de diversas maneras en base a la especificación del proyecto. A continuación veremos la preparación de la superficie en lo que se refiere al galvanizado por inmersión en caliente. 23.1.4 Preparación de la Superficie

Mientras que otros pasos de preparación de la superficie/normas pueden ser especificados, no es raro ver especificados la limpieza con solventes (SSPC-SP 1) y la limpieza abrasiva. En este caso, no sólo se refieren a la limpieza deseada, sino también a un perfil de anclaje medi-ble. Por lo tanto, ya sea la limpieza abrasivo o la limpieza cáustica puede ser el primer paso en el proceso, en base a la especificación y/o al montaje de los equipos en la planta:

• La limpieza cáustica es el proceso inicial en la que se sumerge el acero en un baño alcalino para eliminar sucio, aceite y grasa de la superficie del acero. Después de desengrasar, el acero se enjuaga con agua antes de pasar al proceso de decapado descrito a continuación.



• El decapado o “pickling” es el proceso en el que el artículo que se está preparando se sumerge en un tanque lleno de ácido con ácido clorhídrico o sulfúrico, que elimina los óxidos y la ca-lamina. Una vez que toda la oxidación se ha removido del acero, se vuelve a enjuagar con agua y se envía a la etapa final del proceso de preparación de la superficie que se llama “flu-xing”.

Figura 23.3 Tanque de Decapado

• El propósito del fluxing es limpiar el acero de toda la oxidación desarrollada desde el decapado del acero, creando una capa protectora para evitar que el acero se oxide antes de entrar en el baño de galvanizado. En general, el proceso de fluxing es de dos tipos:

– Un tipo de flux está contenido en un tanque separado, es ligeramente ácido y contiene una combinación de cloruro de zinc y cloruro de amonio.

– El otro tipo de flux, flux superior, flota por encima del zinc líquido en el baño de galva-nizado, pero tiene el mismo propósito.

Después de estar inmerso en los tanques de desengrasado, decapado y flux, la superficie del acero se considera libre de óxidos u otros contaminantes, los cuales pudieran inhibir la reac-ción entre el hierro y el zinc líquido en el baño de galvanizado y queda listo para sumergirse en dicho baño, lo que constituye la inmersión en caliente. 23.1.5 Baño de Zinc (Inmersión Caliente Mediano).

Una vez que el acero está totalmente limpio, está listo para la inmersión en el baño que con-tiene el zinc líquido. La tina de galvanizado contiene zinc fundido, especificado en la nor-ma ASTM B 6 o similar, que especifica uno de tres grados diferentes de zinc, cada uno de los cuales son al menos 98% puros. A veces otros metales pueden añadirse al zinc fundido con el fin de brindar ciertas características deseables en el recubrimiento galvanizado. Sin em-bargo, el inspector debe abstenerse de formular sus recomendaciones personales sobre la composición del baño.

La mayoría de los galvanizadores prefieren mantener las temperaturas de la tina un poco más frío, para prolongar la vida útil de la tina. Esto puede afectar la calidad del recubrimiento. El baño de galvanizado es esencialmente una cámara de combustión de placas de acero de



alto grado, de 30 a 35 mm. (1 a 1,5 pulgadas) de espesor que usualmente dura de dos a cinco años.

El baño de galvanizado suele funcionar a una temperatura de entre 438 - 460° C (820 – 860° F), en este punto el zinc está en estado líquido. Las piezas de acero se sumergen en el baño de galvanizado y permanecen en este hasta que la temperatura del acero ha alcanzado la temperatura necesaria para formar un recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente.

Figura 23.4 Pieza Fabricada Siendo Sumergida en un Baño de Zinc

Una vez que la reacción de difusión entre el hierro y el zinc se ha completado, la pieza de acero se retira del baño de zinc. En la mayoría de los casos la inmersión completa dura menos de diez minutos, sin embargo, dependerá de una serie de factores, uno de ellos es el espesor del acero. Cuando el proceso de aleación se completa, el acero se retira del baño y se enfría por rociado con agua o enfriamiento con aire.

Figura 23.5 Viga de Acero Saliendo del Baño de Zinc



23.1.6 Tratamientos posteriores

Cuando se retira el acero del baño galvanizado, pude recibir un tratamiento posterior para mejorar el recubrimiento galvanizado. Los tratamientos posteriores se realizan para produ-cir uno o más de los siguientes resultados:

• Reducción del espesor del recubrimiento, el cual se realiza quitando una parte de metal fundido adherido al metal del objeto conforme sale del baño. Esto se hace usualmente mediante ro-dillos, frotado, con un proceso de centrifugado o sopladores de aire. Esta operación debe realizarse mientras el recubrimiento aún permanece fundido. El mejoramiento de las pro-piedades o la apariencia del recubrimiento se puede lograr con tratamientos como el cromado, el fosfatizado o la nivelación con rodillos.

Figura 23.6 Pieza Fabricada en Acero Saliendo del Baño de Galvanizado

• Cambio en las características del recubrimiento. Los recubrimientos de zinc galvanizados en caliente son algunas veces sometidos a un tratamiento térmico conocido como recocido (an-nealing) para convertir todo el recubrimiento en una aleación. Los recubrimientos de alumi-nio destinados para resistir al calor pueden ser convertidos en una aleación de esta misma forma. El aluminio puede ser anodizado y teñido en colores atractivos.

23.1.7 Inspección

Las inspecciones del galvanizado por inmersión caliente puede variar desde una simple ins-pección visual hasta algo más sofisticado como la adherencia. Estas técnicas o métodos de ensayo especificados en normas como ASTM A 123/A 123M, A 153/A 153M ó A 767/A 767M, dependiendo del tipo de producto que está siendo inspeccionado. Sólo vamos a cu-brir los métodos más sencillos que usted se puede encontrar en el campo como un inspector de recubrimientos.



23.1.8 Inspecciones Visuales

Los requerimientos básicos para el acabado de un recubrimiento galvanizado es que éste de-be estar relativamente liso, continuo, brillante y libre de imperfecciones rugosas en la super-ficie, tales como agrietamientos, desprendimientos, zonas sin recubrir, grumos, ampollas, e inclusiones de flux, ceniza o escoria. Sin embargo, la lisura es un término relativo y la es-pecificación del trabajo debe ser el factor determinante en la definición de las tolerancias pa-ra esto.

Figura 23.7 Superficie Galvanizada Típica

El recubrimiento galvanizado debe ser continuo para ofrecer una óptima protección a la co-rrosión. Las técnicas de manejo para el galvanizado pueden requerir el uso de bandas con cadenas, cables u otros dispositivos de izamiento para sumergir los materiales en el tanque de galvanizado, si el objeto ya no cuenta con dispositivos adecuados para esto. Las diferencias en el color y lustre de los recubrimientos galvanizados generalmente no afectan significati-vamente su resistencia a la corrosión y la presencia o ausencia del efecto estrellado (cristales de zinc) no tiene incidencia sobre el desempeño del recubrimiento. Sin embargo, una em-presa altamente preocupada por la estética puede incluir esto como criterio de aprobación en su especificación.

En este caso, el inspector debe estar consciente que la tasa de enfriado tiene un efecto directo sobre el brillo de la superficie y sobre el tamaño de dicho efecto. Un enfriamiento más rá-pido usualmente resulta en un recubrimiento más brillante con estrellados más pequeños. La composición de la aleación del metal base también afecta su apariencia.

A continuación se presentan algunos de los problemas comunes que pueden ser observados durante las inspecciones visuales. Mientras que algunos pueden no ser motivo de rechazo, tenga en cuenta que el propietario puede estipular causas de rechazo que no necesariamente forman parte de norma alguna:



• Los artículos de contacto entre sí – El zinc en el baño de galvanizado debe tener acceso libre a todas las partes de la superficie. Los artículos que entran y que pasa por el baño de galva-nizado no deben estar en estrecho contacto entre ellos mismos.

• Recubrimientos rugosos – Un recubrimiento muy rugoso y grueso se refiere a los compo-nentes galvanizados con una superficie rugosa muy marcada. Esto puede incluir recubri-mientos que sólo tienen una superficie rugosa y, en algunos casos, pueden involucrar a algunas configuraciones de superficie tipo ranura. Un recubrimiento rugoso usualmente es causado por un crecimiento excesivo o heterogéneo de la capa de aleación. Esta condición es atribui-ble a la composición química del acero o a la condición original de la superficie. La irregu-laridad de la capa de la aleación tiende a incrementarse con su espesor; por lo que los recu-brimientos más gruesos son usualmente más rugosos que los delgados. Cuando se aplican protecciones gruesas, es posible no poder evitar cierto grado de rugosidad.

Figura 23.8 Rugosidad General

• Exceso de aluminio – Una condición a veces denominada como manchas negras puede ocurrir si el contenido de aluminio de un baño en el que se utiliza una manta de flux es demasiado alto. Esto se puede evitar manteniendo el contenido de aluminio inferior al 0,01%.

• Protuberancias de escoria – Las protuberancias de escoria aparecen como grumos pequeños y duros sobre una superficie galvanizada que de cualquier otra forma sería normal. Estas pro-tuberancias son el resultado de la agitación de la capa de escoria que se encuentra en el fondo de la tina o del dragado del material a través de dicha capa. Es mucho menos probable que un tanque limpio produzca estos defectos. La escoria incorporada en el recubrimiento impide el drenado del zinc en el baño en el área inmediata y ocurre la acumulación. Algunos creen que como la escoria consiste de la misma aleación hierro-zinc que el recubrimiento, puede proveer la misma protección a la corrosión que el recubrimiento galvanizado normal, sin embargo, éste puede no ser el caso. Usted puede estar interesado en saber que esta escoria se remueve del tanque de galvanizado y puede ser revendida a galvanizadores u otros usuarios de zinc, o procesada en polvo de zinc para recubrimientos ricos en zinc.



Figura 23.9 Protuberancias de Escoria

• Grumos y escurrimientos – Un recubrimiento grumoso y desigual resulta cuando la velocidad de retirada del baño de zinc es demasiado rápida o la temperatura de éste es demasiado baja para permitir que el exceso de zinc se escurra dentro de la tina. El escurrimiento también puede ser causado por un drenaje lento de los orificios de los pernos; dobleces, empalmes y otros pequeños orificios donde se acumula el zinc y son consecuencia directa del diseño del elemento.

• Drenaje desigual – En caso de ser requerido, se pueden evitar las gotas mediante el limado u otros métodos. El inspector deberá buscar discontinuidades donde se han removido o reba-jado las gotas sin cuidado alguno.

Figura 23.10 Drenaje Desigual

• Inclusiones de flux – Las inclusiones de flux se pueden originar de diferentes formas. El flux viejo o gastado, por ejemplo, tiende a adherirse sobre el acero en lugar de separarse limpia-mente de la superficie conforme es sumergida la pieza. Esto tiende a ocurrir incluso con el flux activo, si existen residuos de grasa, laminaciones u otros contaminantes superficiales que resisten la acción de limpieza del manto de flux. En ambos casos, las inclusiones están aso-ciadas con zonas desnudas del recubrimiento. Las manchas negras formadas por las partículas de flux incluidas son distinguibles de las manchas de sucio, marcas de salpicaduras y otros tipos de contaminación menos dañinos por su tendencia a atraer la humedad.



Figura 23.11 Inclusiones de Flux

• Inclusiones de ceniza – Estas inclusiones son cenizas de zinc, la película de óxido que algunas veces se desarrolla en la superficie del baño de galvanizado. De igual manera que el flux, la ceniza se puede quemar sobre el acero durante el sumergido o se puede recoger de la superficie del baño durante el retirado. Las inclusiones de ceniza pueden ocurrir en piezas de trabajo que son muy engorrosas y requieren un lento retirado del baño.

Figura 23.12 Inclusiones de Ceniza

• Recubrimientos galvanizados color gris mate – Una apariencia gris o manchada se desarro-lla durante el enfriamiento y es causada por la difusión de la fase de aleación hierro-zinc hacia la superficie del recubrimiento. Esto usualmente aparece como una mancha opaca localizada sobre una superficie normal, aunque en casos extremos se puede extender sobre la superficie completa del acero. Los recubrimientos opacos, usualmente más frágiles, pueden ocurrir so-bre el acero con silicio, fósforo, alto contenido de carbono. Un recubrimiento gris es más frecuentemente encontrado en las secciones gruesas que se enfrían lentamente y con ciertos tipos de acero, tales como aquellos que tienen un relativamente alto contenido de silicio y fósforo o un acero severamente trabajado en frío, todos los cuales pueden exhibir un creci-miento de la aleación anormalmente rápido.



Figura 23.13 Recubrimientos Galvanizados Color Gris Mate

• Manchas de óxido – Las manchas de óxido pueden ser causadas por filtraciones de las uniones y empalmes del material después de galvanizado, como se muestra en esta imagen o por el material que ha sido almacenado bajo de o en contacto con acero oxidado. Con ciertos aceros con un alto contenido de silicio, se puede formar una apariencia ligeramente oxidada sobre la superficie después de un cierto periodo de exposición. Esto no es una falla del galvanizado, pero es un fenómeno con este tipo de acero.

Figura 23.14 Manchas de Óxido

Una copia de la Guía del Usuario al Galvanizado en Caliente Para la Protección Contra la Corrosión en Servicio Atmosférico, TPC-9, se anexa como referencia. 23.1.8.1 Reparaciones

Al igual que con la aplicación de los recubrimientos convencionales, ninguna especificación es completa si no se ocupa de la reparación de las áreas deficientes. La especificación del proyecto debe dar directrices sobre las reparaciones. Sin embargo, una especificación pue-de también hacer referencia a un estándar, como la norma ASTM A-780 (Práctica Estándar para la Reparación de Recubrimientos Galvanizados por Inmersión en Caliente Dañados).



23.1.8.2 Almacenamiento

Hay algunos problemas asociados con el almacenamiento de artículos galvanizados por in-mersión en caliente. El inspector tiene que estar consciente de que estos casos generalmen-te no son causa de rechazo:

• Manchas de óxido – Las manchas de óxido pueden ser causadas por filtraciones de las uniones y empalmes del material después del galvanizado, como se muestra en esta imagen o por el material que ha sido almacenado bajo de o en contacto con acero oxidado. Las manchas de óxido de este tipo son superficiales y no deben confundirse con una falla de la capa subyacente. Las manchas de óxido causadas por la filtración de un ensamblado pueden indicar la necesidad de una modificación del diseño. Las manchas de óxido superficial no son causa de rechazo de los productos galvanizados.

• Óxido blanco (manchas de humedad por almacenamiento) – Las manchas de humedad por almacenamiento es la acumulación de óxido de zinc e hidróxidos de zinc sobre la superficie galvanizada. Como su nombre lo indica, las manchas de humedad por almacenamiento se producen cuando el acero está expuesto a un ambiente húmedo o sin acceso a la circulación de aire libre. Artículos galvanizados guardados ajustadamente son particularmente vulnerables a las manchas húmedas de almacenamiento, especialmente si se almacenan como empaquetados sin abrir por más de unas pocas semanas. Aunque en casos extremos, el valor de protección del recubrimiento puede verse afectado, el ataque es a menudo superficial, a pesar del volumen relativo del hidróxido de zinc. La acumulación media a pesada de productos blancos de co-rrosión debe ser eliminada, de lo contrario, la película esencial de protección de los carbonatos de zinc no podrá formarse en el área afectada. Los depósitos ligeros pueden ser removidos mediante cepillado con un cepillo de cerdas duras (no de alambre). Una verificación del es-pesor del recubrimiento se debe realizar en las zonas afectadas para garantizar que queda su-ficiente recubrimiento de zinc después de la eliminación de las manchas de humedad por al-macenamiento.

Figura 23.15 Manchas de Humedad por Almacenamiento (Óxido Blanco)

En las fases avanzadas de las manchas de humedad por almacenamiento, el producto típico de la corrosión de color blanco o gris puede ennegrecerse. Cuando esto ocurre, una canti-dad significativa de la capa se ha perdido por la corrosión y la vida útil disminuye.



En casos extremos cuando los grandes depósitos de color blanco o de óxido rojo se han for-mado como resultado de un almacenamiento prolongado en condiciones pobres, los elemen-tos oxidados deben ser retirados y el área dañada reparada según se detalla en la norma ASTM A 780 y otras normas de referencia. Si el área afectada es extensa, o si la mancha puede afectar el uso del artículo para su servicio previsto, puede ser necesario volver a gal-vanizarlo.

A menos que se presente antes del envío, el desarrollo de las manchas de humedad por el al-macenamiento generalmente no son causa de rechazo. Si usted es responsable del almace-namiento y transporte, debe tomar las precauciones para evitar que esto suceda. 23.1.8.3 Consideraciones Especiales

23.1.8.3.1 Superficies Empalmadas

Las superficies que dependen de la fricción para mantener sus elementos estructurales en su lugar no deberán ser galvanizadas en caliente, debido a que este tratamiento reduce amplia-mente el posible coeficiente de fricción entre estas superficies.

Figura 23.16 Superficies Empalmadas

23.1.8.3.2 Alteración de las Propiedades del Sustrato

El enfriamiento detiene todas las reacciones entre el acero y el zinc y puede alterar las pro-piedades del acero base. El inspector debe seguir las especificaciones para el proceso de enfriamiento. La alteración de las propiedades de ciertos tipos de acero puede verse afecta-da por algunos procesos relacionados al galvanizado, tales como el baño de agua después de la inmersión en caliente.



23.1.8.3.3 Diseño y Fabricación de la Pieza de Trabajo

El diseño y la fabricación de la pieza de trabajo pueden afectar la calidad en una diversidad de formas. El inspector debe prestar mucha atención a:

• Soldaduras discontinuas, cavidades y/u otras áreas donde el ácido utilizado para el decapado pueda quedar atrapado.

• Áreas que puedan favorecer la formación de burbujas o bolsas de aire, las cuales impiden que el zinc fundido entre en contacto con el sustrato.

• El tamaño del artículo es comparable con el de la tina.

• El espesor de los artículos sumergidos debe ser consistente con las especificaciones.

23.1.8.3.4 Metales Disímiles

Idealmente, una pieza de trabajo a ser galvanizada por inmersión en caliente deberá ser de la misma aleación de acero; diferentes aleaciones de acero tienen diferentes características de galvanizado. 23.1.9 Espesor del Recubrimiento y Vida Útil en Servicio

La vida útil en servicio usualmente está relacionada directamente con el espesor del recubri-miento. En el caso del galvanizado por inmersión en caliente, el espesor depende del espe-sor del metal de base. Las normas ISO 1461 (2) y ASTM A 123 son dos estándares que proveen tablas con valores apropiados para un elemento en particular a ser galvanizado. Antes de realizar cualquier lectura de espesor, el inspector debe obtener una copia del están-dar referenciado para que le sirva de guía.

El espesor del recubrimiento de los artículos galvanizados por inmersión en caliente puede ser determinado mediante cuatro técnicas separadas, siendo estas:

• Medidor magnético de espesor de película seca

• Remoción

• Pesado (antes y después del proceso de galvanizado)

• Microscopía óptica El método más común y sencillo para la determinación del EPS en el campo es mediante el uso del medidor de EPS magnético. Estos medidores han demostrado ser muy eficaces en comparación con otros métodos de lecturas de EPS. Este método y el método de pesado no son destructivos, la remoción del recubrimiento y la microscopía óptica son consideradas pruebas destructivas. El inspector de recubrimientos debe obtener la norma referenciada en la especificación y familiarizarse con esta antes de realizar cualquiera de las pruebas especi-ficadas.



23.1.10 Metalizado / Termorociado

23.1.10.1 Introducción

La metalización es el término general utilizado para la técnica de aplicar un metal sobre la superficie de objetos no metálicos. Sin embargo, el uso de este término ha crecido hasta incluir el pintado del acero mediante la atomización de metal fundido como una forma de protección contra la corrosión.

El metalizado es uno de los métodos más antiguos para aplicar recubrimientos termorocia-dos. Su larga historia ha permitido una gran cantidad de mejoras y perfeccionamientos, y aunque las pistolas que se utiliza a la fecha básicamente realizan la misma función, su fun-cionamiento, e incluso los materiales que rocían, siguen reflejando las últimas innovaciones en la tecnología de termorociado.

El método de metalizado cubre una amplia gama de sistemas capaces de atomizar un rango igualmente amplio de materiales. Sin embargo, todas las pistolas de atomización, realizan la misma función esencial de calentar y proyectar el material de recubrimiento a través del uso de una llama oxicombustible y un chorro de gas a presión que servirá de propulsor del material. Los materiales rociados con este proceso vienen en formas tanto de alambre (proceso de termorociado con alambre) y polvo (proceso de termorociado con polvo), depen-diendo de la pistola utilizada. En cualquier caso, la pistola sirve para fundir y atomizar o ablandar el material que se alimenta a la llama, expulsando las partículas ablandadas o derre-tidas en una corriente dirigida a través de la boquilla de la pistola. 23.1.10.2 Proceso y Equipo

El termorociado, como el cladding por soldadura o el enchapado de cromo, es un proceso de aplicación de un recubrimiento. En el termorociado, se derrite un alambre o polvo mediante una llama o electricidad y se atomiza sobre la pieza de trabajo. Durante el proceso, la pis-tola de llama hace pases sucesivos a través de la pieza de trabajo para producir un recubri-miento. Al igual que todos los procesos industriales, el termorociado tiene sus ventajas y sus limitaciones.

23.1.10.3 Preparación de la Superficie

En el metalizado, como en la pintura, la preparación del sustrato es crítica. En la prepara-ción de una superficie para el metalizado, generalmente se requiere un perfil de anclaje an-gular con un grado de preparación de la superficie de al menos NACE No. 2 / SSPC-SP 10 ó ISO Sa 2 ½. Adicionalmente, la limpieza abrasiva a metal casi blanco debe estar seca antes del proceso de aplicaci limente la pistola de in¡s sorro de aplicaciatro t iones miento la base de aceroe of denial is forever the Truth of pain¡s sorrón. El proceso de secado puede lle-varse a cabo empleando la pistola del metalizado, simplemente soltando el gatillo de alimen-tación de metal y secando la sección deseada con la llama de gas.



Algunas personas con mayor experiencia en metalización prefieren calentar la superficies de 79 a 93° C (175 a 200° F) antes de iniciar el proceso. Esto resulta en una mejor adhesión.

Ya que cuenta con una mayor comprensión de este concepto, veremos los tres procesos in-volucrados para mejorar el conocimiento del inspector. 23.1.10.4 Termorociado por Llama

El termorociado forma parte del grupo más amplio de procesos de recubrimiento conocido como sistemas de rociado térmico, los cuales pueden atomizar un una gama igualmente am-plia de materiales. Una gran variedad de materiales pueden ser depositados como recubri-mientos con este proceso y la gran mayoría de los componentes se aplican manualmente. En el proceso de rociado térmico, el oxígeno y un gas combustible, como el acetileno, pro-pano o propileno, se introducen en una antorcha y se enciende para crear una llama. Se in-yecta polvo o un alambre en la llama, fundiéndose y atomizándose sobre la pieza de trabajo, creando así la capa protectora del recubrimiento.

Las pistolas de termorociado normalmente requieren muy pocos equipos adicionales. La mayoría de pistolas alimentadas con polvo un depósito cuentan con una tolva o embudo inte-grado en el cuerpo de la misma. Otras usan una pequeña unidad externa de alimentación de polvo. Las pistolas de alambre por lo general tienen un mecanismo incorporado en el cuer-po para orientar la alimentación y regular la velocidad del alambre. Normalmente, sólo se requieren líneas de alimentación de oxígeno, combustible, y, en ocasiones, aire comprimido. Los tipos de consumibles dan lugar a las dos variantes del proceso:

• Termorociado de polvo • Termorociado de alambre

Para el proceso de termorociado de polvo, el material se alimenta directamente a la llama por una corriente de aire comprimido o gas inerte (argón o nitrógeno). Por otra parte, en algu-nos sistemas básicos, el polvo se introduce en la llama por un efecto venturi, que es sostenido por el flujo de gas combustible. Es importante que el polvo se caliente lo suficiente a me-dida que pasa por la llama. El gas portador alimenta el polvo al centro de una llama de combustión anular, donde se calienta. Una segunda boquilla exterior anular de gas alimenta una corriente de aire comprimido alrededor de la llama de combustión, lo que acelera las par-tículas del aerosol hacia el sustrato y se centra la llama. En el proceso de termorociado, la tasa de alimentación del alambre y la configuración de la llama deben ser equilibrados para producir una fusión continua del alambre, proporcionando un aerosol de partículas finas. El flujo de aire comprimido anular atomiza y acelera las par-tículas hacia el sustrato.



El termorociado requiere poco equipo y puede ser fácilmente realizado en una planta o en sitio. El proceso es relativamente económico y se utiliza generalmente para la aplicación de aleaciones de metales. La velocidad de partícula relativamente baja del proceso de termo-rociado deja un recubrimiento con una densidad moderada. Como resultado, los recubri-mientos termorociados de aleaciones que no requieren una substancia para fluir en la superfi-cie son a menudo los candidatos para los procesos de rociado y fusión, donde la etapa adi-cional de fusión puede permitir que el recubrimiento fluya más libremente para llenar mu-chos de los vacíos que el proceso de atomización pudiera haber dejado.

Todas las pistolas de atomización por llama, realizan la misma función esencial de calentar y proyectar el material de recubrimiento a través del uso de una llama oxicombustible y un chorro de gas a presión que servirá de propulsor del material. Los materiales rociados con este proceso vienen en formas tanto de alambre (proceso de termorociado con alambre) y polvo (proceso de termorociado con polvo), dependiendo de la pistola utilizada. En cual-quier caso, la pistola sirve para fundir y atomizar o ablandar el material que se alimenta a la llama, expulsando las partículas ablandadas o derretidas en una corriente dirigida a través de la boquilla de la pistola. 23.1.10.5 Termorociado por Arco

En el proceso de termorociado con arco, dos alambres se insertan en la antorcha y se conec-tan en la boquilla. La carga eléctrica de los cables hace que sus puntas se derritan al tocar-se. Un gas portador como el aire comprimido o el nitrógeno se utiliza para retirar el mate-rial fundido de los cables y transportarlo a la pieza de trabajo. La atomización con arco es relativamente económica, fácil de aprender, portátil y relativamente fácil de mantener. La baja velocidad de las partículas permite un alto espesor de película para un determinado ma-terial. Los avances recientes en la configuración de las boquillas y las antorchas proporcio-nan un mayor control en la calidad del recubrimiento y del patrón de rociado. Con el equi-po adecuado, es posible producir un patrón de rociado elongado o aplicar componentes a diámetros internos muy pequeños. En cuanto a sus limitaciones, el rociado con arco está limitado a cables conductores de electricidad sólidos y a alambre encapsulado (“cored wire”). 23.1.10.6 Termorociado por Plasma

El proceso de termorociado por plasma es considerado como el más versátil de todos los procesos de termorociado. Durante la operación, gases como el argón, nitrógeno, helio o hidrógeno pasan a través de una antorcha. Un arco eléctrico disocia e ioniza los gases. Más allá de la boquilla, los componentes atómicos se recombinan, emitiendo una enorme cantidad de calor. De hecho, la temperatura central del plasma es generalmente superior a los 10.000° C, muy por encima de la temperatura de fusión de cualquier material. Se in-yecta polvo en esta llama, se derrite y es acelerado hacia la pieza de trabajo.

El termorociado por plasma se desarrolló inicialmente para aplicar la cerámica y sigue siendo el principal proceso para su aplicación. Los metales y plásticos también pueden ser rocia-



dos mediante esta técnica. Las velocidades de las partículas de plasma son superiores a las producidas durante el termorociado por llama y arco, y resulta en recubrimientos que son tí-picamente más densos y dejan una superficie de rugosidad fina rugosa después del rociado. Sin embargo, la compensación por la mayor densidad es que se reduce el espesor máximo del recubrimiento de un determinado material. Como los metales y la cerámica pueden ser atomizados efectivamente con esta técnica, el termorociado por plasma se presta a la automa-tización y para reducir los pasos del proceso. Por ejemplo, los recubrimientos de cerámica típicamente requieren de una capa metálica de enlace para mejorar la resistencia de la unión. Con el sistema de plasma, es posible aplicar la capa adherente inicialmente e inmediatamente después seguir con el material cerámico.

23.1.10.7 Oxicombustible de Alta Velocidad

El proceso de oxicombustible de alta velocidad (HVOF) fue inventado hace 20 años; sin embargo, se han expandido las posibilidades de aplicación para el termorociado en zonas que antes eran inalcanzables. Con la atomización por HVOF, una combinación de gases de proceso, tales como el hidrógeno, oxígeno, propileno, aire o querosén se inyectan en la cá-mara de combustión de la antorcha a alta presión y se encienden. El resultado es que los gases alcanzan velocidades supersónicas. El polvo se inyecta en la llama y también es ace-lerado a velocidades supersónicas. Como resultado, se obtienen los recubrimientos termo-rociados más densos disponibles.

El proceso de HVOF es la técnica preferida para la atomización de carburos resistentes al desgaste y también es adecuado para la aplicación de aleaciones resistentes al desgaste y/o a la corrosión, como Hastelloy, Triballoy e Inconel®. Debido a la alta energía cinética y a la baja energía térmica que el proceso de HVOF imparte a los materiales termorociados, los re-cubrimientos resultantes son muy densos, con una porosidad inferior al 1%, tienen una fuerza de adherencia muy alta, con acabados superficiales finos recién rociados y bajos niveles de óxido.

23.1.10.8 Selladores

En servicio, los productos de la corrosión del zinc o aluminio se desarrollan conforme co-mienza a corroerse el recubrimiento poroso. Con el tiempo, la porosidad básicamente se sella por los propios productos de corrosión. Sin embargo, en muchos casos la especifica-ción pedirá la aplicación de una película de sellador o de sellador más acabado después de la aplicación del metalizado. Los selladores para recubrimientos termorociados (TSC) son pinturas de baja viscosidad, transparentes o pigmentados, formuladas para fluir sobre y ser absorbidas en los poros naturales del TSC. Por otro lado, “una capa de acabado es esen-cialmente una capa completa de pintura y puede ser aplicada encima de la capa de sellador”. Los selladores que se han utilizado con éxito son capas vinílicas delgadas, primarios mor-dentes de PVBA (generalmente seguidos por al menos una capa más) y selladores de silicón pigmentados de aluminio. Mantenga en mente que el agregar una o más capas de “acaba-do” no es necesario para el control de la corrosión; por lo general es un tema de estética o de



la necesidad de una resistencia adicional a la abrasión. El sistema con la capa de acabado también presenta intervalos de mantenimiento más cortos, ya que la pintura requerirá una mayor frecuencia de mantenimiento que la capa metálica subyacente. Es la responsabilidad de inspector asegurar que se cumplan tales requerimientos antes de la aprobación final. 23.1.11 Inspección del Termorociado

El inspector de recubrimientos en un proyecto de termorociado tendrá que realizar inspec-ciones y documentar igual como en proyectos de recubrimientos convencionales. Las áreas de mayor consideración son:

• Preparación de la superficie (limpieza y perfil de anclaje)

• Precalentamiento del sustrato

• Verificación que el sustrato esté libre de humedad

• Procedimientos y técnica de aplicación

• Aplicación de selladores y acabados cuando sea especificado

• EPS (usando medidores comunes de EPS)

• Manejo y almacenamiento

23.1.12 Sherardizado

El sherardizado es un método de galvanizado también conocido como el galvanizado por vapor. En este proceso, una capa de zinc se aplica al objeto de metal calentándolos en un recipiente hermético con polvo de zinc, a unos 300 – 400° C, temperatura a la cual se produ-ce la unión por difusión del zinc con el metal.

El sherardizado es ideal para pequeñas partes y piezas que requieren recubrir sus superficies internas, tales como lotes de artículos pequeños. En este proceso, la temperatura que al-canza el contenedor no excede el punto de fusión del zinc, lo que lo convierte en un proceso en seco. 23.1.13 Aluminizado

El aluminizado o aleación por difusión de aluminio, es un proceso químico de alta tempera-tura donde los vapores de aluminio se difunden en la superficie del metal base formando nuevas aleaciones metalúrgicas de aluminuro. Es un proceso económico para inhibir la co-rrosión mediante la protección de la superficie de los aceros, aceros inoxidables y aleaciones de níquel que operan en ambientes de extremadamente altas temperaturas. Las aleaciones de aluminuro formadas durante el proceso en la superficie contienen 20% del mínimo de aluminio.



Otro método de aluminizado es por inmersión en caliente. La composición varía entre los fabricantes y la mayoría estas son fórmulas privadas. Es parecido al proceso de galvanizado con la excepción del contenido del baño de inmersión en caliente, el cual es de aluminio.




Galvanizado por Inmersión en Caliente: El proceso de recubrir el hierro o acero con una fina capa de zinc fundido, haciendo pasar el acero a través de un baño de zinc a una tempe-ratura de alrededor de 438 - 460° C (820 - 860° F).

Termorociado: El termorociado, como el cladding por soldadura o el enchapado de cromo, es un proceso de aplicación de un recubrimiento. En el termorociado, se derrite un alambre o polvo mediante una llama o electricidad y se atomiza sobre la pieza de trabajo.

Termorociado por Arco: El termorociado por arco es relativamente económico, fácil de aprender, portátil y muy fácil de mantener. La baja velocidad de las partículas permite un alto espesor de película para un determinado material.

Termorociado por Llama: Todas las pistolas de atomización realizan la misma función esencial de calentar y proyectar el recubrimiento a través del uso de una llama de oxicombus-tible y un portador de chorro de gas a presión.

Termorociado por Plasma: El proceso de termorociado por plasma es considerado como el más versátil de todos los procesos de termorociado. Durante la operación, gases como el argón, nitrógeno, helio o hidrógeno pasan a través de una antorcha. Un arco eléctrico diso-cia e ioniza los gases. Más allá de la boquilla, los componentes atómicos se recombinan, emitiendo una enorme cantidad de calor.



Guía de Estudio

1. ¿Qué es el galvanizado por inmersión en caliente? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Las capas usuales de un recubrimiento galvanizado consisten de:

• __________________________________________________

• __________________________________________________

• __________________________________________________

• __________________________________________________

3. Algunos aspectos de seguridad que el inspector debe saber cuando trabaja cerca de gal-vanizado por inmersión en caliente son:

• ____________________________________________________________________________

• ____________________________________________________________________________

• ____________________________________________________________________________

4. Enumere las varias etapas del proceso de inmersión en caliente:

• ________________________________

• ________________________________

• ________________________________

• ________________________________

• ________________________________

5. Explique el propósito tanto de la limpieza cáustica como del decapado de ácido.

• Limpieza cáustica ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Decapado ácido ____________________________________________________________________________________________________________________________________________



6. ¿Cuál es el rango de temperatura de la operación típica de un baño de galvanizado?

________________________________

7. Enumere algunos de los tratamientos posteriores que pueden realizarse al galvanizado y por qué. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Enumere algunos de los problemas comunes que pueden ser notados durante las inspec-ciones visuales de los artículos galvanizados por inmersión en caliente.

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

9. ¿Qué son las superficies empalmadas y por qué no hay que galvanizarlas? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. ¿Cuáles son los diferentes métodos de termorociado?

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

24-1 Evaluaciones de Recubrimientos


Capítulo 24: Evaluaciones de

Recubrimientos

Objetivos


• Qué son las evaluaciones de recubrimientos

• Por qué se realizan las evaluaciones

• Quién realiza las evaluaciones

• Los pasos en el proceso de evaluación

• Evaluador del Estado de los Recubrimientos

• OCAT

• S-CAT

• Recopilación y Almacenamiento de Data Avanzado Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



24.1 Objetivo Al término de este capítulo el inspector de recubrimientos tendrá una mejor comprensión de lo que es una evaluación de recubrimientos (inspección en servicio), y el proceso de realizar una evaluación del estado de recubrimientos mediante inspecciones.

24.1.1 ¿Qué es una Evaluación?

Una evaluación de recubrimientos es una tarea que se realiza de forma organizada y racional en estructuras (puentes, plataformas petroleras, plantas químicas, refinerías, fábricas de pa-pel, etc.) que han sido pintadas o recubiertas previamente, para reunir información acerca de las condiciones del sistema de recubrimientos protectores instalado. Las evaluaciones de re-

Evaluaciones de Recubrimientos 24-2


cubrimientos no deben ser confundidas con las evaluaciones de corrosión más profundas, ya que esta evaluación en particular va más allá del alcance del desempeño del sistema de recu-brimientos.

Figura 24.1

El pintado es uno de los principales recursos de mantenimiento y puede significar un gran gasto anual para la compañía. Por lo tanto, una evaluación de recubrimientos es una parte vital de las inspecciones en servicio realizadas anualmente/regularmente. Estas evaluaciones se llevan a cabo por parte de la administración por varias razones, las cuales varían desde lo más sencillo a lo más complejo. Es importante señalar que las evaluaciones pueden ser reali-zadas por un individuo o por un equipo de personas calificadas, en función del alcance acor-dado.

Figura 24.2

Las evaluaciones de los recubrimientos a menudo se contratan para proveer información base que permite el desarrollo de un programa de mantenimiento. Para que sea útil, debe de reali-zarse por individuos con conocimientos y deberá proveer información que pueda ser usada por la compañía para los propósitos por los cuales fue realizada. Mientras algunas empresas han acometido los procesos de pintado de una manera no muy exhaustiva, hay un creciente



reconocimiento de que la planificación y el monitoreo del desempeño pueden ser beneficio-sos para la compañía. Otro cambio que ha causado que las compañías observen más detenidamente sus instalacio-nes es el incremento en las medidas de protección ambiental y de seguridad (los trabajadores y el público). Los accidentes causados por la corrosión, los cuales no son raros, significan grandes pérdidas de ganancia, desmotivación en la fuerza de trabajo y una mala publicidad.

24.1.2 ¿Por Qué se Realizan las Evaluaciones?

Algunas de las razones principales para realizar las evaluaciones incluyen:

• Apoyar en la planificación de las tareas de mantenimiento futuras

• Priorizar el trabajo

• Fines presupuestarios

• Apoyar en determinar el valor de las estructuras

• Cumplimiento con las leyes

24.1.3 ¿Quién Realiza la Evaluación de Recubrimientos?

En general, las evaluaciones de recubrimientos son realizadas por individuos capacitados. Sin embargo, una evaluación de recubrimientos se realiza mediante un esfuerzo de equipo. Si el líder del equipo está calificado adecuadamente, entonces algunos de los miembros del mismo pueden ser requeridos sólo para realizar trabajos específicos en tareas definidas cla-ramente, pudiendo no requerir amplias habilidades individuales. Es importante que aquellos que realizan la evaluación tengan las habilidades para seguir el plan de inspección, para así obtener información significativa. Los individuos pueden ser:

• Especialista certificado por Nace en Corrosión Costa Afuera/Capacitación de Evaluación de Recubrimientos (OCAT) o Corrosión en Buques/Técnico de Evaluación en Recubrimientos (S-CAT) (más calificado)

• Especialistas de Recubrimientos Certificados por NACE

• Inspectores de Recubrimientos Certificados por NACE – Nivel 3

• Inspectores de recubrimientos, no Nivel 3, pero calificados por experiencia en campo

• Representantes técnicos del fabricante de recubrimientos con una adecuada experiencia en campo

• Ingenieros de mantenimiento con un conocimiento amplio en cuanto a la planta o las instala-ciones



24.1.4 Los Pasos en el Proceso de una Evaluación

El inspector de recubrimientos primero debe comprender el alcance de la evaluación solicita-da y apegarse a las directrices. Esto es extremadamente importante, sobre todo cuando estas evaluaciones son motivadas por requerimientos legales. Cualquier inspector que emprenda dicha tarea también debe entender las ramificaciones legales relacionadas con la falsificación de informes con la intención de complacer a una persona o empresa. En otras palabras, ac-tuando como un sello de goma en el apoyo de alguien o de la opinión de la empresa puede ser visto como causa por sanciones legales cuando se aplica la ley. A continuación se mues-tra un proceso paso-a-paso para la realización de una evaluación sencilla de recubrimientos:

• Tener una comprensión clara del alcance (objetivos y metas)

• Reunir un equipo de trabajo si es necesario

• Desarrollar un plan de evaluación

• Revisar las normas que se pueden utilizar al realizar las pruebas requeridas

• Acordar sobre el formato para la presentación de la data recopilada

• Delegar tareas distintas a los miembros del equipo si es necesario

• Evaluar el recubrimiento existente (en general y por “elementos a pintar”)

• Reunir más información según el plan de evaluación

• Resumir los datos y asegurarse que son precisos, veraces y que correspondan a los estándares de referenciados/apropiados

• Preparar los planes para desarrollar el trabajo de mantenimiento requerido, basados en los re-sultados de la evaluación (si se requiere)

• Preparar reportes / ingresar data a la base de datos

• Entregar informes finales de las evaluaciones Aunque la necesidad de una evaluación de condiciones se ha explicado anteriormente, la gran pregunta se enfoca en las calificaciones de la(s) persona(s) a realizar las mismas. Todos es-tamos de acuerdo en que un inspector de recubrimientos capacitado representa un valioso elemento de un equipo de evaluación de un sistema de recubrimientos, pero puede ser inca-paz de realizar una evaluación detallada él solo. Esto se debe al hecho de que realizar una evaluación del estado del recubrimiento puede ser muy complejo y, por lo tanto, la experien-cia, el conocimiento y una comprensión clara del alcance de la evaluación prevista es esen-cial. Antes de continuar, veamos la definición del inspector de condiciones de recubrimien-tos.



24.1.5 Inspector de Condiciones de Recubrimientos

Este es un individuo que por medio de su conocimiento, experiencia y calificaciones se con-sidera capaz de realizar una evaluación del estado de los recubrimientos según lo requerido por alguien de la gerencia o el propietario de la empresa.

Hasta hace poco, no había ninguna capacitación formal de los técnicos de evaluación del es-tado de los recubrimientos. Sin embargo, NACE International, trabajando estrechamente en colaboración con diversas industrias, reconoció la necesidad de formalizar las evaluaciones del estado de los sistemas de recubrimientos y, desde entonces, han creado dos programas de certificación como respuesta a esto, siendo estos:

• OCAT

• S-CAT

24.1.6 OCAT

Este programa intensivo de cinco días abarca los elementos de inspección en servicio y la planificación del mantenimiento de estructuras fijas costa afuera. El curso también se enfoca en los Servicios de Gerencia de Minerales (MMS) A-B-C – requerimientos del sistema de calificación de la evaluación de estructuras para los reportes de inspección Nivel 1 (Superes-tructuras). El curso es muy valioso para cualquier persona involucrada en el área de control de la corrosión en la gestión de integridad de estructuras costa afuera. También es de valiosa ayuda para el personal con responsabilidades gerenciales / planificación incluyendo los ins-pectores de campo que efectúan las evaluaciones en servicio de las instalaciones, así como el personal de operaciones plataformas marinas, proporcionándoles una mejor comprensión de los sistemas de prevención de la corrosión utilizados para estructuras marinas y su implemen-tación exitosa.

24.1.7 S-CAT

Este curso está destinado a proporcionar una base sobre recubrimientos, corrosión y el cono-cimiento del control de la corrosión para evaluar el estado de tanques y otras estructuras, y para determinar las acciones necesarias para mantener efectivamente el estado operacional completo. El curso prepara al asesor con la orientación práctica para la medición y evalua-ción del estado del sistema de recubrimientos protectores en áreas específicas de una embar-cación marina. El resultado final deseado es que los evaluadores utilizan un proceso cohe-rente, ordenado y repetible para la evaluación, que cuenta con la confianza de todos los invo-lucrados en el ciclo de mantenimiento.



24.1.8 Recopilación y Almacenamiento Avanzado de Data

Fuera de los pasos generales arriba enumerados, el paso más importante en una evaluación del estado de recubrimientos es la recopilación de datos. Al terminar la evaluación, estos da-tos deben proporcionar a la gerencia una imagen clara en base al alcance del servicio realiza-do. Es difícil para muchos inspectores evaluar el estado de los “recubrimientos” sin entrar en las áreas que van más allá del desempeño de los mismos. En otras palabras, si se observa una pérdida grave de metal en una evaluación, el inspector tendrá que reportar esa información a aquellos con experiencia en esa área, pero no debe hacer declaraciones generales de que el elemento o estructura en cuestión debe ser reemplazado.

Hoy en día hay una serie de bases de datos en el mercado que se han desarrollado para pro-porcionar herramientas a los gerentes para implementar, supervisar y continuamente mejorar los programas de control de la corrosión a nivel empresarial, mediante varios protocolos y formatos de informes que permitan:

• Trabajar en la priorización basada en los datos obtenidos

• Acceso rápido a los datos y los distintos informes desde diferentes lugares, con o sin residen-cia del propietario y sistemas de red

• Organizar las instalaciones protegidas, centrándose en acciones de trabajo lógico

• Documentar las condiciones en el tiempo, con un mínimo esfuerzo, utilizando indicadores es-tandarizados

• Generación de los trabajos de mantenimiento recomendados

• El costo asociado con diferir los trabajos de mantenimiento

Mientras que la recopilación y los reportes de los datos son críticos, el almacenamiento y manejo de estos para futuras referencias no debe ser pasado por alto. Por lo tanto, es muy conveniente que el inspector investigue los sistemas disponibles en el mercado y proponga recomendaciones a los propietarios quienes, en la mayoría de los casos, no están conscientes de estos valiosos recursos.



Guía de Estudio

1. ¿Cuál es la definición de una Evaluación de Recubrimientos? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Enumere algunas de las razones principales para realizar una evaluación.

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

3. Desglose los pasos a seguir en el proceso para realizar una evaluación de recubrimientos sencilla:

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________



4. Enumere las personas calificadas para realizar una evaluación de recubrimientos

• ________________________________________________________________________

• ________________________________________________________________________

• ________________________________________________________________________

• ________________________________________________________________________

• ________________________________________________________________________

• ________________________________________________________________________

25-1 Ensayos y Equipos de Evaluación Especializados


Capítulo 25: Ensayos y Equipos de

Evaluación Especializados

Objetivos


• Ensayos de desempeño y calificación

• Recolección de muestras para análisis de fallas

• Otros ensayos de laboratorio Pre-requisitos Antes de clase, asegúrese de:



25.1 Introducción Durante el curso del Programa de Inspectores de Recubrimientos, hemos explorado los ensa-yos y equipos de prueba que un inspector de recubrimientos puede esperar encontrar en el campo. Ahora revisaremos brevemente algunas pruebas frecuentemente realizadas en labo-ratorio. Esto es para proporcionarle una idea de los equipos que podrían ser usados para pro-pósitos especiales en cuanto a los recubrimientos que están siendo formulados por el fabri-cante, por ejemplo, o sobre las muestras recolectadas durante el curso de un análisis de fallas. 25.2 Ensayos de Desempeño y Calificación Para asegurar que un recubrimiento a instalarse en una estructura tiene la mejor oportunidad de éxito en cumplir con el objetivo del ciclo de vida, se llevarán a cabo pruebas generales de precalificación del recubrimiento, para verificar que cumple con ciertas características físicas y de desempeño.

Aunque las pruebas en sitio pueden ser realizadas para calificar los recubrimientos, pueden pasar años para evaluar los resultados. En general, las pruebas aceleradas mediante ensayos cíclicos de humedad, las pruebas de cámara salina y otros métodos se llevarán a cabo para generar resultados en forma oportuna.

Ensayos y Equipos de Evaluación Especializados 25-2


25.2.1 Métodos de Calificación y Estándares de la Industria

Existen varias normas para las pruebas de las propiedades físicas de los recubrimientos, tales como la flexibilidad, resistencia al impacto y la adherencia. Los estándares para análisis y calificación están disponibles de los siguientes grupos:

• ASTM

• NACE

• ISO

• SSPC

• IMO PSPC

25.2.2 Desprendimiento Catódico

Las pruebas de desprendimiento catódico son procedimientos acelerados para determinar el grado comparativo al que el recubrimiento evaluado podría desprenderse del sustrato, o pue-de desarrollar discontinuidades (holidays) como consecuencia de la acción de los potenciales normales del suelo y/o corriente de protección catódica. La norma ASTM G 8, Métodos de Ensayo Estándar para el Desprendimiento Catódico de Recubrimientos de Tuberías, describe en detalle cómo realizar una prueba de este tipo.

Figura 25.1 Prueba de Desprendimiento Catódico ASTM G 95

Varios métodos de prueba se han desarrollado y generalmente incluyen:

• Preparación de una muestra del sustrato y del recubrimiento aplicado

• Creación de un holiday artificial en el recubrimiento

• Inmersión de la muestra en una solución de agua (preferentemente destilada):

o Cloruro de sodio (NaCl), o Sulfato de sodio (Na2SO4), ó



o Carbonato de sodio (Na2CO3)

• La muestra está conectada eléctricamente a un ánodo o, si se utiliza un método de corriente impresa, se conecta a una fuente de tensión DC

• A intervalos especificados, la muestra es examinada para determinar el desprendimiento del recubrimiento alrededor de la discontinuidad artificial, de otras nuevas y demás condiciones requeridas

Instrumentos Especiales de Análisis de Laboratorio

Hay algunos ensayos y equipos de análisis sofisticados que se pueden encontrar durante el trabajo de un inspector de recubrimientos, particularmente si éste está involucrado en un aná-lisis de fallas. Cuando se envíen muestras de recubrimientos para un análisis, el inspector deberá proveer al laboratorio la mayor cantidad de información que sea posible. A diferencia de los laboratorios mostrados en las series populares de televisión, los instrumentos no per-miten al técnico simplemente poner una muestra adentro y recibir una respuesta impresa en fracción de segundos. La mayoría de estos instrumentos frecuentemente requieren un ajuste y calibración. En muchos casos, las muestras requieren preparación laboriosa antes de que el equipo pueda analizarlas. Los resultados del instrumento pueden requerir una interpretación por parte de expertos.

Generalmente, el técnico de laboratorio tendrá acceso a varios instrumentos sofisticados y deberá ser capaz de realizar un número especial de ensayos para el inspector o el investiga-dor.

Algunos de estos equipos de ensayo son:

• Espectrofotómetros de absorción/emisión atómica (AA/AE) y de plasma de inducción aco-plada (ICP)

• Cromatógrafos de gas-líquido (GLC)

• Espectrofotómetros infrarrojos (IR y FT-IR)

• Calorímetros diferenciales de barrido (DSC) La siguiente breve discusión servirá para familiarizarlo con estos instrumentos en caso de que los encuentre durante el curso de sus actividades de inspección. Espectrofotómetros de Absorción/Emisión Atómica (AA/AE) y de Plasma de Inducción Acoplada (ICP) Estos instrumentos se usan para cuantificar la concentración de componentes metálicos. Ejemplos de esto son:



• Metales pesados peligrosos en los abrasivos usados

• Concentración de plomo en pinturas

• Pigmento de dióxido de titanio en los recubrimientos

• Concentración de silicona en las resinas alquídicas siliconadas

Los instrumentos AA/AE han sido reemplazados por los instrumentos ICP para análisis ruti-narios de alto volumen, ya que estos últimos ofrecen mayores velocidades de operación.

Figura 25.2 AA/AE Espectrofotómetro – Colocador de Muestras

Cromatografía de Gas-Líquido

Este instrumento/proceso se puede usar para analizar la composición de un líquido orgánico, tal como la porción de solvente líquido de un recubrimiento donde hay dudas sobre su com-posición.

Una muestra se inyecta en una columna calentada o en un capilar especialmente revestido. La muestra es separada en sus componentes individuales, por lo que cercanamente se parece a un proceso de destilación. Los componentes individuales se miden mediante un detector, conforme van saliendo del extremo de la columna o capilar.

Las moléculas llevarán diferentes cantidades de tiempo (llamado el tiempo de retención) para salir de (eludir de) el cromatógrafo de gases, y esto permite que el espectrómetro de masas de aguas abajo pueda capturar, ionizar, acelerar, desviar y detectar las moléculas ionizadas por separado. Hay muchos tipos de instrumentos y detectores GLC diferentes.

Un tipo especial de detector es el espectroscopio de masas (MS), el cual identifica los com-ponentes individuales por fragmentación de sus moléculas y midiendo sus respectivas masas moleculares. Tanto los instrumentos GCL y sus detectores requieren una calibración cuida-



dosa. Los detectores MS tienen que ser calibrados usando estándares conocidos para que produzcan resultados significativos.

Figura 25.3 Interior de un GC-MS.

Figura 25.4 Pantalla de Resultado del GLC

La cromatografía de gas-líquido se puede usar para determinar la presencia de solventes par-ticulares en una mezcla de adelgazantes. Por ejemplo, esta prueba podría usarse para confir-mar o negar que el contenido de un envase de solvente sea el que se indica en la etiqueta. También sirve para identificar y cuantificar solventes retenidos en la película del recubri-miento. Algunos instrumentos son tan sensibles que pueden ser capaces de identificar resi-duos de solventes en películas de pinturas que se aplicaron hace más de cien años Espectrofotómetro Infrarrojo

Estos instrumentos se pueden usar para analizar la composición de un recubrimiento o identi-ficar muchos componentes químicos. La radiación infrarroja se hace interaccionar con el material a ser analizado. Los números de onda en los cuales la radiación es absorbida y la



intensidad de las absorciones, refleja la estructura molecular de la materia que está siendo analizada.

La Figura 25.5 muestra el espectro infrarrojo de una resina del componente epoxy de un re-cubrimiento. Los espectros son a menudo muy complejos y una correcta interpretación re-quiere entrenamiento especializado, así como un conocimiento detallado de los tipos de ma-teriales que están siendo analizados, en este caso, recubrimientos y materias primas. Hay programas de computadora y bases de datos que asisten la interpretación de los espectros in-frarrojos.

Figura 25.5 Espectro Infrarrojo

Los espectrofotómetros infrarrojos modernos usados para el análisis rutinario generan señales digitales usando interferómetros y circuitería de Transformador Fourier. Estos espectrofotó-metros infrarrojos de Transformador Fourier (FT-IR) son más poderosos y operan más rápi-damente que los instrumentos dispersivos anteriores. La Figura 25.6 muestra un instrumento FT-IR equipado con un microscopio infrarrojo que es capaz de analizar partículas tan peque-ñas que no pueden ser vistas por el ojo humano.

La reflexión total atenuada de los espectrofotómetros infrarrojos (ATR-IR) se utiliza para el análisis de la superficie de los materiales. También es adecuado para la caracterización de materiales que son o muy gruesos o muy resistentes a la absorción para ser analizados por espectroscopía de transmisión. Para el material grueso o de película gruesa, la preparación de muestras para el análisis de ATR no es requerida.



Figura 25.6 Espectrofotómetro FT-IR

Figure 25.7

Figura 25.7 Cómo Funciona un Espectrofotómetro FT-IR

Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC)

El DSC se usa para medir el calor ganado o perdido en una reacción química. Se usan como instrumentos de control de calidad para recubrimientos en polvo, tales como los epóxicos ad-heridos por fusión (FBE). También se usan para medir el grado de curado de un recubri-miento que polimeriza químicamente, tal como los epóxicos, y para monitorear la calidad de los plásticos, tales como el polietileno y polipropileno.

Figura 25.8 Calorímetro Diferencial de Barrido (DSC) Para Termo-Análisis



Otro uso para el DSC es el medir la cantidad de zinc metálico en un primario rico en zinc, basado en la temperatura de fusión del zinc. Esto se describe en el estándar ASTM D6580.

25.3 Recolección de Muestras para Análisis de Fallas Puede ser necesario que el inspector de recubrimientos tome muestras de los recubrimientos que se enviarán al laboratorio para realizar las pruebas y análisis. Los procedimientos para la recolección y la documentación del proceso de recolección son muy importantes para garan-tizar que muestras aceptables lleguen al laboratorio y que está asegurada su cadena de custo-dia durante el transporte.

La información suministrada al laboratorio debe incluir lo siguiente:

• La identidad de los materiales a analizar.

• El inspector debe asegurarse de que las muestras estén bien empacadas y etiquetadas. Una planilla de cadena de custodia debe acompañar las muestras. Una copia de ésta debe ser con-servada por el inspector.

• El tipo de análisis requerido. Por ejemplo, el plomo lixiviable en abrasivos utilizados. Tipo y concentración de disolventes retenidos en los chips del recubrimiento. Identificación genéri-ca del tipo de recubrimiento.

• Concentraciones anticipadas o concentraciones de interés; por ejemplo, el plomo en la pintura es de interés en partes por millón, pero cambia a las partes por billón en el agua potable. Esto permite que el técnico de laboratorio seleccione el mejor instrumento para el trabajo.

25.4 Otros Análisis de Laboratorio Muchas pruebas de laboratorio para establecer criterios de desempeño de los recubrimientos se detallan en los libros de referencia, incluyendo:

• Estándares ASTM, Volumen 6.01 y 6.02

• Manual de Análisis de Pintura, por Gardner y Sward

• ASTM STP 500: Manual de Análisis de Pintura Estas referencias detallan muchos procedimientos adicionales de análisis de recubrimientos en el campo y el laboratorio:

• Permeabilidad

• Dureza

• Penetración

• Punto de Fusión



• Adhesión

• Resistencia a la Abrasión

• Retención de Color

• Retención de Brillo

• Doblez

• Cámara Salina

• Otras características de los recubrimientos



Guía de Estudio

1. ¿Qué es una prueba de Desprendimiento Catódico? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Enumere algunas de las pruebas y equipos especiales que puede encontrar el inspector de recubrimientos, sobre todo al participar en un análisis de fallas de recubrimiento.

• _______________________________________________________________

• _______________________________________________________________

• _______________________________________________________________

• _______________________________________________________________

3. ¿Qué información debe incluirse al enviar una muestra al laboratorio? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

26-1 Tipos de Recubrimientos, Modos de Fallas y Criterios de Inspección


Capítulo 26: Tipos de Recubrimientos,

Modos de Fallas y Criterios de

Inspección

Objetivos


• Mecanismos de curado

• Recubrimientos de curado por evaporación de solvente (no convertibles)

• Recubrimientos de curado por polimerización

Pre-requisitos




26.1 Introducción En las unidades anteriores hemos hablado acerca de varios recubrimientos y sus métodos de curado, en esta unidad vamos a discutir los problemas específicos que el inspector de recu-brimientos debe tomar en cuenta al trabajar con cada uno de estos materiales. Cada tipo de curado tiene consideraciones únicas de inspección y el inspector tiene que estar plenamente consciente del tipo de curado del material para que ser capaz de saber qué buscar y cómo y cuándo evaluar el recubrimiento. Si el tipo de curado no se encuentra en la hoja técnica del producto el inspector tendrá que comunicarse con el departamento de servicio técnico del fabricante del recubrimiento. 26.2 Mecanismos de Curado Como hemos discutido antes, hay dos categorías de curado, cada una de los cuales tiene va-rias subcategorías abajo de ellas. Las principales son: No convertibles (sin cambios químicos durante el ciclo de curado) y convertibles (algunos cambios químicos durante el ciclo de cu-rado).

Tipos de Recubrimientos, Modos de Fallas y Criterios de Inspección 26-2


26.3 Recubrimientos de Curado por Evaporación de Solvente (No Con-vertibles)

Los recubrimientos de curado por evaporación de solvente simplemente se endurecen cuando se evapora el solvente. En los países que tienen programas activos de aire limpio, estos tipos de materiales se encontrarán en cantidades limitadas ya que, por su propia naturaleza, contie-nen una gran cantidad de solvente para disolver la resina. 26.3.1 Recubrimientos de Caucho (Hule) Clorado

Estos son recubrimientos de un solo componente que anteriormente fueron comúnmente uti-lizados en la industria de procesos químicos y la industria marítima, ya que tenían una exce-lente resistencia química, al agua y a los rayos UV. 26.3.1.1 Modos de Falla

Durante un proyecto de mantenimiento el inspector debe tomar en cuenta que repintar un re-cubrimiento existente de caucho (hule) clorado con una pintura convertible, como un masti-que epoxy, no es aconsejable.

Figura 26.1 Puntos de Alfiler

El caucho clorado sólo debería ser recubierto con caucho clorado, con un material de un solo componente a base de agua o, posiblemente con un recubrimiento de curado químico libre de solventes. Para determinar si el recubrimiento existente es sensible a los solventes, como es el caso con la mayoría de los recubrimientos que curan por este mecanismo, simplemente se frota la superficie con un trapo empapado con solvente. Si esto afecta la capa existente, pue-de suponerse que será afectado negativamente por la aplicación de un recubrimiento que con-tiene ese tipo de solvente. Si se aplica a una superficie caliente, el recubrimiento no fluirá y dejará una superficie irregular, con puntos de alfiler y una pobre adherencia. La formación de ampollas en servicio puede ser causada por solventes atrapados en la película.

26.3.1.2 Criterios de Inspección

El EPS, la temperatura de la superficie y la ventana de repintado son los puntos de control necesarios con este tipo de material. Usted debe respetar la ventana de repintado y el EPS recomendado por el fabricante, para evitar que el solvente quede atrapado. Adicionalmente,



la temperatura de la superficie deberá ser monitoreada durante la aplicación para asegurar que no se exceda la máxima recomendada, para evitar que el solvente se evapore demasiado rápido. 26.3.2 Recubrimientos Vinílicos

Los recubrimientos vinílicos tienen los mismos problemas que el caucho clorado discutido arriba. Además, los recubrimientos vinílicos se usan comúnmente en tanques de agua y co-mo recubrimientos interiores de tuberías de agua. Cuando se utiliza como un recubrimiento interior, se aplican en capas múltiples a EPS muy delgados por cada capa. El vinílico pueden tener sólidos por volumen tan bajos como 25%, así que la seguridad puede ser una gran preo-cupación cuando se trabaja con ellos, debido a la gran cantidad de solventes que se evapora hacia la atmósfera alrededor. 26.3.2.1 Modos de Falla

La formación de ampollas de solvente es una falla común, por lo general causadas por mala ventilación durante la aplicación, un EPS excesivo en cada capa o el no respetar la ventana de repintado.

Figura 26.2 Ampollamiento

26.3.2.2 Criterio de Inspección

El EPS, la temperatura de la superficie y la ventana de repintado son los puntos de control necesarios con este tipo de material. Usted debe respetar la la ventana de repintado y el EPS recomendado por el fabricante para evitar que el solvente quede atrapado. Adicionalmente, la temperatura de la superficie deberá ser monitoreada durante la aplicación para asegurar que no se exceda la máxima recomendada, para evitar que el solvente se evapore demasiado rápido.



26.3.3 Recubrimientos Acrílicos

Las resinas acrílicas suelen mezclarse con otras resinas debido a su excelente resistencia a la degradación UV. Además, se pueden utilizar como la resina principal o individual en recu-brimientos a base de agua con un contenido muy bajo de VOC. 26.3.3.1 Modos de Falla

Cuando se utiliza como la resina individual en un recubrimiento, la falla más común es la falta de curado total y la falta de adhesión, si se utiliza como primario. Esto es debido al ex-ceso del EPS recomendado o aplicar el material en condiciones de calor y/o con viento. Si la co-solvente se evapora muy rápido de la superficie de la película del recubrimiento, puede atrapar solvente en las capas inferiores de la película y retardar o detener el proceso de coalescencia. Aplicando el primario en una superficie caliente puede causar que no fluya bien, lo que reducirá la adherencia.

Figura 26.3 Delaminación desde el Sustrato


El EPS, la temperatura de la superficie, la velocidad del viento y la ventana repintado son puntos necesarios de inspección con este material. 26.3.4 Recubrimientos Bituminosos

Tanto los recubrimientos bituminosos de fusión en caliente como los aplicados en frío toda-vía están en uso en la industria de pintado de tuberías y, en ocasiones, en otras industrias en todo el mundo. Estos son normalmente aplicados en plantas. 26.3.4.1 Modos de Falla

La exposición a la luz del sol durante largos periodos de tiempo causa la fragilidad de estos materiales así como grietas y delaminación. Las discontinuidades son el problema más co-mún cuando se aplican estos recubrimientos en la planta.



Figura 26.4 Agrietamiento (el recubrimiento mostrado no es bituminosos)


El inspector de recubrimientos tendrá que seguir el criterio de inspección del producto en particular así como quien realiza la aplicación. Una detección cuidadosa de discontinuidades es necesaria, con especial atención a la parte inferior y las zonas difíciles de acceder por el equipo que se utiliza para la aplicación. 26.4 Recubrimientos que Curan por Polimerización Todos los recubrimientos que curan a través de una reacción química serán afectados por la temperatura; a veces se trata de un resultado positivo como con los materiales de curado por calor, pero la mayoría de las veces es negativo. Aunque hay algunos materiales de un com-ponente en este grupo, tales como los alquídicos y los curados por humedad, la mayoría de los recubrimientos curados por polimerización vienen en dos o más envases y deben mez-clarse inmediatamente antes de utilizarlos. Estos dos hechos son también la causa principal de fallas con este tipo de recubrimientos. A continuación se indica una lista de los recubri-mientos de curado por polimerización más comunes que el inspector debe conocer. 26.4.1 Recubrimientos de Polimerización Inducida por Oxígeno

26.4.1.1 Alquídicos

Los alquídicos absorben el oxígeno de la atmósfera circundante y utiliza esta molécula de O2

para reaccionar con la molécula alquídica en un proceso llamado oxidación. 26.4.1.1.1 Modos de Falla

El problema más común es la formación de arrugas y/o una película blanda, debido a la apli-cación demasiado gruesa. La superficie superior se cura y sella los niveles inferiores de la película del oxígeno que se necesita para curar. Otro modo de falla ocurre cuando entra en servicio antes de que haya habido tiempo para curar totalmente.



26.4.1.1.2 Criterio de Inspección

El inspector debe asegurarse de que el aplicador toma lecturas de EPH con frecuencia; sobre los 75 ó 100 micrones (3 – 4 mils) en una sola capa será demasiado. También debe confir-mar que el material aplicado está seco antes de aplicar otra capa. Dado que este tipo de ma-terial normalmente tiene un tiempo largo de curado para entrar en servicio, el inspector debe-rá asegurarse de que el propietario está consciente que no debe empacar, manipular o poner en servicio estructuras recubiertas con alquídicos hasta que el recubrimiento ha alcanzado el secamiento para poder ser manipulado. 26.4.2 Recubrimientos de Polimerización Químicamente Inducida

La polimerización químicamente inducida se alcanza cuando mezclamos dos compuestos pa-ra formar un tercero. La mayoría de los recubrimientos industriales y marinos en uso hoy en día son de polimerización químicamente inducida. 26.4.2.1 Recubrimientos Epóxicos de Dos Componentes (Co-Reactivos)

Los recubrimientos epoxy son las pinturas industriales/marinas más utilizadas. Vienen en una variedad de diferentes tipos, sin embargo las modalidades de falla más comunes son si-milares en todos los tipos. 26.4.2.1.1 Modos de Falla

Los siguientes modos de falla pueden ser aparentes:

• No cura – debido a una mezcla inadecuada, incluyendo el no respetar el tiempo de inducción o temperaturas arriba o abajo del máximo y mínimo recomendado

• Agrietamiento – debido a una aplicación demasiado gruesa

• Puntos de alfiler – debido a una aplicación demasiado delgada

• Colgamiento – debido a una aplicación demasiado gruesa, exceso de solvente o exceder la vi-da útil

• Desprendimiento sobre un recubrimiento anterior – debido al exceder la ventana de repintado, pintar sobre una superficie sucia o aplicar sobre exudación de amina

• Caleamiento – debido a la exposición a la luz UV (del sol) u otro tipo de radiación



Figura 26.5 Caleamiento

Figura 26.6 Exudación de Amina

Figura 26.6 Proceso de Remoción de la Exudación de Amina

26.4.2.1.2 Criterios de Inspección

Mantenga una estrecha vigilancia sobre la persona que realiza la mezcla, este trabajo se reali-za a veces por la persona más nueva en el equipo de pintores. Es muy fácil olvidar agregar el agente de curado por error, especialmente cuando la persona no tiene experiencia con este tipo de trabajo. Asegúrese de que la mezcla se hace correctamente, con el tipo de equipo co-rrecto y durante el tiempo suficiente para el tipo de recubrimiento y el tamaño de la unidad



de aplicación. Asegúrese de que se vierte todo el agente de curado en el recipiente de la ba-se, frecuentemente este es un material espeso y no fluye fácilmente.

En un trabajo de producción rápida es muy fácil que el mezclador no respete el tiempo de inducción necesario para algunas de las unidades mezcladas. El inspector debe tomar nota de la hora en que el material se mezcla, tal vez marcando cada recipiente con la hora que el mezclador termina y calcular el tiempo de inducción necesario en base a la temperatura de los materiales. Marque el tiempo en que el recipiente puede ser utilizado. Asegúrese de que la persona haciendo la mezcla tiene un reloj y vea la hora.

El inspector también debe vigilar las condiciones ambientales, sobre todo del punto de rocío en las primeras horas del día. La humedad en la superficie para la mayoría de los recubri-mientos epóxicos es una causa potencial de desprendimiento. Las temperaturas más frías en las noches retardan el tiempo de curado de una resina epoxy. Las temperaturas durante el curado se deben tomar al menos cada 4 horas y, en algunos casos, puede requerir el uso de un registrador de datos para verificar la temperatura cada tantos minutos durante el ciclo de cu-rado. Sólo se pueden contar las horas de curado cuando la superficie ha estado a una tempe-ratura adecuada. Con la mayoría de las pinturas epóxicas esto es arriba de 4,5° C (40° F).

Debido a la amplia gama de usos de las resinas y mezclas epóxicas, el inspector debe conocer la preparación de la superficie requerida para la aplicación que está inspeccionando. Cuando se especifica metal blanco, el inspector tendrá que asegurar que se cumple, no obstante lo difícil que sea lograrlo para el contratista. A veces se requiere un nivel de limpieza más bajo y en algunos casos puede aplicar el epoxy sobre superficies húmedas o contaminadas de pe-tróleo e incluso bajo el agua.

Todos los recubrimientos epóxicos puede ser aplicados a bajos espesores y muchos se pue-den aplicar a espesores altos sin colgamiento. El inspector debe asegurarse que el aplicador está utilizando un medidor de EPH y, adicionalmente de seguir la norma para la lectura del EPS especificada, también debe verificar el EPS en las zonas que son difíciles de alcanzar.

Con los epóxicos cada caso es diferente y la tarea más difícil para el inspector será asegurar que se utiliza el material especificado para el proyecto y que se aplique siguiendo todos los pasos necesarios y las condiciones para el material y para su proyecto. 26.4.2.2 Epóxicos Ricos en Zinc

Este es un recubrimiento epóxico con polvo de zinc añadido. Puede ser suministrado ya sea como un material de dos componentes con el zinc ya en la base, o puede ser suministrado como material de tres componentes con el zinc añadido por el aplicador al momento de la mezcla.



26.4.2.2.1 Modos de Falla

Los modos de falla son iguales que para los epóxicos estándar. Este material únicamente debe ser utilizado como un primario y si se aplica encima de otra capa no proporcionará la protección anunciada para la superficie. 26.4.2.2.2 Criterios de Inspección

Debido a la alta carga de zinc es más difícil de mezclar y puede conducir a problemas, así que el inspector deberá estar consciente de la relación de mezcla adecuada y asegurar que se utiliza todo el zinc suministrado en un kit. El inspector también debe verificar que el mate-rial se agita constantemente para mantener el zinc en suspensión.

Como este es un producto epóxico, debe seguir todos los criterios arriba mencionados. 26.4.2.3 Recubrimientos Vinil Éster / Poliésteres

Los recubrimientos de poliéster y vinil éster son utilizados en situaciones especiales que re-quieren un recubrimiento de resistencia química o resistente a la abrasión, por lo cual, se re-quiere un alto grado de preparación de la superficie. 26.4.2.3.1 Modos de Falla

Uno de los problemas más comunes es no logar el curado. Puede ser necesario realizar prue-bas de dureza para determinar que se ha alcanzado el curado adecuado antes de poner la su-perficie en servicio.

Se pueden formar ampollas en estos recubrimientos si la superficie no está totalmente libre de petróleo u otros contaminantes.

Debido a que muchos de estos productos tienen refuerzos de fibra de vidrio incluidos en la resina, ya sea mezclados o añadidos durante la aplicación, existe el riesgo de que el líquido almacenado se absorba por capilaridad dentro del recubrimiento y hacia el sustrato, a través de fibras levantadas sobre la película un problema que ocurre si cada una de las fibras no está totalmente saturadas. Este fenómeno de capilaridad puede causar corrosión bajo la película, ampollamiento y/o delaminación.



Figura 26.8 Ampollamiento


Todas las pruebas estándares se realizan con estos productos y también se puede requerir una prueba de dureza. 26.4.2.4 Uretanos Curados por la Humedad

Este grupo de productos se utiliza en las zonas de alta humedad, donde otros materiales no se pueden utilizar. A menudo son materiales de un solo componente, pero aún así es necesario aplicarlos estrictamente de acuerdo con los requisitos del propietario y del fabricante. 26.4.2.4.1 Modos de Falla

Estos recubrimientos no alcanzarán su curado cuando se aplican en zonas de baja humedad, ya que deben ser capaces de absorber la humedad de la atmósfera circundante. No es correc-to inundar la aplicación con agua; si existe humedad baja, el único tratamiento adecuado es aumentar la humedad de forma local nebulizando la zona.

La formación de ampollas y delaminación ocurren cuando se aplica sobre superficies sin pre-parar de acuerdo a las especificaciones. 26.4.2.4.2 Criterios de Inspección

Las técnicas de inspección estándares enfocándose en la humedad durante el ciclo de curado. 26.4.2.5 Recubrimientos Uretanos de Dos Componentes de Película Delgada

Estos productos son típicamente utilizados como acabados sobre un epoxy debido a su buena resistencia a los rayos UV y a su buena retención de color. 26.4.2.5.1 Modos de Falla

La delaminación ocurre debido a la aplicación sobre un recubrimiento de dos componentes, después que ha expirado la ventana de repintado. Diferencias en el color y brillo de una pelí-cula aplicada al usar dos o más lotes diferentes de material o el uso de dos o más técnicas de



aplicación en zonas adyacentes. También pueden ocurrir cambios en la apariencia si el EPS en la superficie no es parejo.

Un velo en la película puede ser causado por humedad en la superficie durante el curado.

Puede ocurrir una falla de curado si el diluyente agregado durante la aplicación tiene hume-dad, los diluyentes comprados a granel, a un bajo costo, pueden tener cierto nivel de agua.

Figura 26.9 Agrietamiento


Utilice las técnicas de inspección estándar requeridas concentrándose en el EPS. Asegúrese que el proveedor del recubrimiento apruebe cualquier uso de diluyentes por escrito. 26.4.2.6 Poliuretano, Poliureas y sus Híbridos de Películas Gruesas

Estos productos se aplican mediante atomización multi componentes en caliente sin aire y normalmente tienen una vida útil muy corta, a veces tan corta como 9 segundos. Aunque se presentan aquí como una sola familia de materiales, los productos individuales pueden tener usos y características de aplicación muy diferentes. El inspector tendrá que estar al tanto de la operación del equipo de aplicación especializado y la mezcla de los componentes en la pis-tola de aplicación o fuera de ésta.

26.4.2.6.1 Modos de Falla

Delaminación – causada por una especificación incorrecta. Las poliureas normalmente se aplican sobre un primario epóxico cuando se usa sobre el concreto, pero esto no es necesario cuando se utilizan sobre el acero. Sin embargo los poliuretanos y algunos híbridos de poliu-rea comúnmente se aplican directamente al acero, pero a veces requieren de un primario epó-xico en el concreto.

No alcanza el curado – causado por la falla de los equipos de calentar o bombear las cantida-des adecuadas de cada material a la pistola, o la falta de la pistola de rociar ambos compo-nentes en la proporción adecuada.




Las técnicas de inspección estándares son necesarias. 26.4.2.7 Siloxanos

Estos pueden ser materiales de uno o dos componentes y normalmente se mezclan con otras resinas como el acrílico, epoxy o poliuretano. 26.4.2.7.1 Modos de Falla

Delaminación de una capa sobre una anterior – causada por la aplicación sobre un producto incompatible.

Agrietamiento – causado por una formula inadecuada y por la delaminación.

Figura 26.10 Delaminación

Figura 26.11 Agrietamiento


Procedimientos de inspección estándares, prestando especial atención a los espesores de pelí-cula y confirmando que cada producto sea aplicado en el orden correcto en el sistema y que todos los productos en el sistema son compatibles y los recomendados.



26.4.2.8 Recubrimientos Siliconados

Materiales para altas temperaturas utilizados sobre ricos en zinc inorgánicos o directamente al acero. Estos materiales pasan por un proceso de curado en dos etapas; al principio reac-cionan como cualquier producto de evaporación de solventes y se endurecen en un plazo de tiempo muy corto. Sin embargo, no llegan a su estado de curado completo alcanzando una buena adhesión hasta que se calientan. En muchos casos, el calentamiento se realiza en ser-vicio y la temperatura se debe aumentar gradualmente durante un periodo de tiempo determi-nado. 26.4.2.8.1 Modos de Falla

Delaminación – debido a un ciclo de calentamiento inadecuado. Desprendimiento de la pelí-cula en diversas formas.

Figura 26.12 Desprendimiento


El inspector debe leer la hoja técnica del producto con cuidado y estar consiente de cualquier requerimiento de incrementar lentamente el calor la primera vez que el material entra en ser-vicio. 26.4.3 Recubrimientos Ricos en Zinc inorgánicos a Base de Solvente

El curado ocurre por evaporación del solvente y una reacción química por absorción de la humedad de la atmósfera circundante; podría tomar varios días para que esto suceda, pero parecerá que curan en minutos o segundos después de su aplicación. Puede utilizarse como un primario de construcción (“shop primer”) aplicándose a tan sólo 19 micrones (0,75 mils). 26.4.3.1 Modo de Falla

Falta de curado – causado por recubrir antes de que esté curado.

Agrietamiento tipo lodo seco – causado por aplicarse a un espesor excesivo – típicamente sobre los 125 micrones (5 mils).




Prestar atención cuidadosa al ciclo de curado de estos materiales; el inspector debe asegurar que están completamente curados antes de recubrir o manipular. 26.4.4 Recubrimientos de Agua Ricos en Zinc Inorgánico

El curado ocurre por evaporación agua y absorción del dióxido de carbono en la atmósfera circundante; podría tomar varios días para que esto suceda, pero parecerá que curan en minu-tos o segundos después de su aplicación. Puede utilizarse como un primario de construcción (“shop primer”) aplicándose a tan sólo 19 micrones (0,75 mils). 26.4.4.1 Modos de Falla

Falta de curado – causado por recubrir antes de que esté curado.

Agrietamiento tipo lodo seco – causado por aplicarse a un espesor excesivo – típicamente sobre los 125 micrones (5 mils). 26.4.4.2 Criterios de Inspección

Prestar atención cuidadosa al ciclo de curado de estos materiales; el inspector debe asegurar que están completamente curados antes de recubrir o manipular. 26.4.5 Recubrimientos a Base de Agua

Muchos diferentes productos pueden tener agua agregada como adelgazante o diluyente. La preocupación principal es el congelamiento durante el transporte o almacenamiento local. 26.4.5.0.1 Modos de Falla

Falta de curado – causado por la evaporación demasiado rápida debido a altas temperaturas del sustrato o un flujo de aire excesivo sobre la superficie. 26.4.5.0.2 Criterios de Inspección

Criterios estándares de inspección con particular atención en las temperaturas de la superficie si anticipa temperaturas elevadas, como es el caso de las partes superiores de tanques a plena luz del sol.



26.5 Estudio de Caso El exterior de un tanque de acero al carbono de almacenamiento de petróleo de 20 años de edad ubicado en un clima árido desierto estaba siendo preparado abrasivamente y recubierto con un sistema acrílico de un solo componente a base de agua de tres capas. Después de la aplicación del primario y la capa intermedia medaiante equipo airless, en la parte superior y el 50% de las paredes, el contratista llamó al fabricante del recubrimiento y les dijo que el material no estaba curándose, aunque habían pasado varios días a temperaturas de 38° C (100° F). 26.6 Detalles La especificación pidió:

• Limpieza abrasiva según NACE No. 2/SSPC-SP 10 – Limpieza Abrasiva a Metal Casi Blan-co

• Aplicación de un primario acrílico a base de agua de 75 a 125 micrones (3 a 5 mils)

• Aplicación de una capa intermedia acrílica a base de agua de 100 a 150 micrones (4 a 6 mils)

• Aplicación de un acabado acrílico a base de agua de 50 a 75 micrones (2 a 3 mils) Ningún requisito de inspección fue incluido en la especificación, excepto la afirmación de que el fabricante del recubrimiento recomienda seguir los procedimientos y que el contratista siga los procedimientos estándares de inspección aceptados por la industria.

Los tiempos de aplicación y curado entre capas y para el curado final son los mismos para los tres productos y fueron desglosados en sus hojas técnicas como sigue:

26.6.1 Condiciones de Aplicación

Condición Material Superficie Ambiente Humedad

Normal 60° - 90°F

(16° - 32°C) 65° - 85°F

(18° - 29°C) 65° - 90°F

(18° - 32°C) 10 - 80%

Mínimo 50°F (10°C) 50°F (10°C) 50°F (10°C) 0%

Máximo 105°F (40°C)

130°F (54°C)

110°F (43°C)

85%

Tabla 1: Condiciones de Aplicación



26.6.2 Programa de Curado

Estos tiempos están basados en un espesor de película seca de 50 – 75 micrones (2,0 – 3,0 mils). Espesores de película más gruesos, ventilación inadecuada, humedad alta o temperatu-ras frías requieren tiempos más largo de curado (Tabla 2).

Temperatura de Superficie

a 50% HR

Secamiento para

Manipular

Secamiento para Aplicar Acabado

10°C(50°F) 3 horas 3 horas

24°C(75°F) 2 horas 2 horas

32°C(90°F) 1 hora 1 hora

Tabla 2: Programa de Curado

Una nota en las hojas técnicas decía: “Espesor de Película Seca de 50 – 75 micrones (2,0 –3,0 mils); no exceder los 75 micrones (3,0 mils) en cada capa.” 26.7 Notas Pertinentes Al llegar al sitio de trabajo, lo primero que hizo la persona de servicio técnico del fabricante fue revisar las notas del proyecto del contratista y del inspector:

26.7.1 Notas del Contratista

• El inicio del proyecto coincidió con el inicio de la temporada de verano.

• El propietario no tenía un inspector de recubrimientos en el proyecto y se basó en el contratis-ta quien proporcionó un inspector de recubrimientos no certificado a medio tiempo.

• Este fue un trabajo de un solo turno y todas las jornadas se llevaron a cabo entre las 07:00 y las 17:00 cada día.

• Las condiciones ambientales, tales como: la temperatura ambiente y de la superficie, punto de rocío y el % de humedad relativa fueron tomados y registrados al inicio de la jornada, apro-ximadamente a las 8 a.m., al mediodía y al final de la jornada de trabajo aproximadamente a las 5 p.m. Algunos días no se registraron las lecturas del mediodía y del final de turno.

• Algunos días no se registraron lecturas ambientales.

• La velocidad del viento no fue registrada y el inspector no tenía un medidor de velocidad del viento.

• La temperatura del material no fue tomada ni registrada.

• Hubo un comentario verbal del inspector a la persona de servicio técnico del fabricante que como este era el desierto todos los días era lo mismo que el día anterior en cuanto al clima. También comentó con orgullo que tenían que dejar de pintar y esperar hasta la mañana si-



guiente en varias ocasiones ya que el viento soplaba con tanta fuerza en la tarde que el eleva-dor desde donde estaban trabajando comenzó a oscilar demasiado.

• La limpieza abrasiva se realizó con arena sílice y fue aceptada por el inspector de recubri-mientos como compatible con la especificación. No habían fotografías o cualquier resultado registrado, tales como la norma ISO 8502-3 para la prueba de polvo con la cinta adhesiva, pa-ra verificar su afirmación. Cuando se le preguntó si tenía una copia del SSPC-Vis 1, dijo que no.

• La especificación no pidió pruebas de contaminantes solubles, así que no fueron realizadas por el contratista.

• La limpieza abrasiva fue realizada desde el principio del turno hasta las 3 p.m. cuando el área arenada fue soplada y recubierta con el primario.

• No se encontraron registros de lecturas de EPH. Cuando se le preguntó al respecto, el super-visor de pintura dijo que todos los pintores verificaron el EPH constantemente mientras apli-caban el recubrimiento, pero no lo registraron.

• El material fue diluido con agua limpia, pero no hay registro de la cantidad. El supervisor de pintura afirmó que siguió la hoja técnica del fabricante con exactitud. No hubo evidencia de cualquier otro dispositivo para medir líquidos en el lugar de trabajo.

26.7.2 Bitácora Diaria del Inspector

El proyecto había estado en marcha durante 7 días cuando llegó la persona de servicio técni-co del fabricante del recubrimiento. Las notas diarias registradas por el inspector del contra-tista fueron las siguientes: 26.7.2.1 Día uno y dos

Cambié a este trabajo, llevé el equipo, la pintura y la arena y los cubrí con lona.

Sol fuerte, no hay pronóstico de lluvia.

La temperatura ambiental fue de 32°C (90°F) en la mañana, y de 43°C (110°F) a las 5 p.m. al salir del lugar de trabajo. No tuve la herramienta para medir la humedad relativa, pero hubo mucho calor y el clima estaba seco, debe haber habido una humedad muy baja. Hay mucha arena soplando por la tarde.

26.7.2.2 Día tres

Montado de los equipos y comienzo de la limpieza abrasiva en el techo del tanque, tres traba-jadores arenando en el techo empezando desde el centro y trabajando hacia afuera.

La temperatura ambiental fue 32°C (90°F) a las 8 de la mañana, día claro y soleado.

La temperatura ambiental fue 36°C (97°F) a las 12 horas, aún claro y soleado, el viento em-pieza a soplar.



La temperatura ambiental fue 43°C (110°F) a las 4 p.m., soleado pero con una nube de polvo traída por el viento, demasiado viento para pintar. 26.7.2.3 Día cuatro

Revisé limpieza abrasiva del día anterior, aún se veía bien, se completa hoy, y se aplica el primario en el techo hoy.

La temperatura ambiental fue 32°C (90°F) a las 7:30 a.m., día claro y soleado.

Mediodía: Limpieza abrasiva en el techo terminada, se ve bien, los pintores están armando los equipos. Temperatura ambiente de 37°C (99°F), humedad relativa 15%, superficie del tanque en el techo 40°C (105°F).

1 p.m., el viento fue demasiado fuerte para pintar, sopló las lonas descubriendo los materiales almacenados.

2 p.m., guardamos los materiales y dejamos el sitio del trabajo. 26.7.2.4 Día cinco

El inspector no estaba disponible debido a otro proyecto que tiene. El supervisor reportó que todo fue bien, todas la temperaturas estaban bien para trabajar y que el techo fue pintado con el primario y dos paños fueron preparados en las paredes por los trabajadores de limpieza abrasiva. 26.7.2.5 Día seis 9 a.m. llegué al trabajo, limpieza abrasiva en las paredes.

La temperatura ambiente fue 32°C (90°F) a las 9 a.m., día claro y soleado, la humedad relati-va fue del 12%.

La temperatura ambiente fue 36°C (97°F) a las 12 horas, estando el día claro y soleado, la humedad relativa fue del 12%.

La temperatura ambiente fue 43°C (110°F) a las 4 p.m., día claro y soleado.

Verifiqué el EPS del primario en el techo y las paredes, tomé 25 ó 30 lecturas en el techo y otras 10 ó 15 en los lados, el promedio fue de 100 micras (4 mils).

El primario en el techo todavía está un poco suave pero no pegajoso. Di la aprobación para aplicar una capa intermedia en base al hecho que el primario había estado puesto por dos días y debe estar curado para ahora. Les dije a los pintores que usaran botines para que no ensu-ciaran el primario. Utilizaron las mangueras de limpieza abrasiva para secar el techo antes de aplicar la siguiente capa.



3 p.m. – Limpieza abrasiva en las paredes terminada con todas las áreas sopladas, parece ser una buena limpieza a metal casi blanco, sólo pocas manchas de pintura visible en la superfi-cie, se ve bastante limpio.

3:30 p.m. – Capa intermedia aplicándose al techo y parte de las paredes. Aplicándose el pri-mario a las zonas de acero desnudo de las paredes y la escalera.

5 p.m. – Uno de los pintores tuvo que bajar del techo ya que se quemó la mano cuando tocó el acero sin sus guantes. No parecía lo suficientemente fuerte para mandarlo al hospital y le dijimos que la remojara en agua fría. Supongo que debo verificar la temperatura arriba, pero el acceso está limitado.

6 p.m. – Se terminó el pintado de hoy, ¡se ve bien! 26.7.2.6 Día siete

La temperatura ambiente fue 32°C (90°F) a las 9 a.m., día claro y soleado, la humedad relati-va es del 12%.

La temperatura ambiente fue 36°C (97°F) a las 12 horas, estando el día claro y soleado, la humedad relativa es del 12%.

La temperatura ambiente fue 43°C (110°F) a las 4 p.m., el día sigue claro y soleado. 26.7.2.7 Día ocho

7 a.m. – El material en el techo aún esta blando al tacto, pero no pegajoso. Suave en los la-dos también, excepto en el lado norte del tanque donde se ha endurecido como creo que de-bería estar. Verifiqué los números de lote de la pintura y hubo varios números diferentes pa-ra cada producto. Debe ser que tenemos un poco de pintura mala.

Detuve el trabajo y llamé al departamento de servicio técnico del fabricante, me dijeron que enviarían a alguien por la tarde. 26.8 Resultados del Fabricante del Recubrimiento El representante del fabricante confirmó que el recubrimiento aún estaba suave al tacto. Mi-dió el EPS en varios lugares y se encontró un espesor de película (utilizando la galga plástica para medir y restando el valor de la misma) de 50 a 200 micras (2 - 8 mils) de primario y en donde se había recubierto el primario, el EPS fue de 75 a 400 micrones (3 a 16 mils). La temperatura de la superficie del techo era de 60° C (140° F) a las 3 p.m. y la velocidad del viento era de 24 nudos.



26.8.1 Pregunta

Su equipo representa el fabricante del recubrimiento.

Conteste las siguientes preguntas: 1. Lista tres cosas que el inspector hizo mal o dejó de hacer y que debía haber hecho.

2. Liste tres cosas que quien preparó la especificación del propietario podría haber hecho para mejorar la especificación.

3. ¿Qué pudiera haber hecho el contratista para mejorar la calidad del trabajo?

4. ¿Por qué piensa su equipo que el recubrimiento todavía estaba suave al tacto en la mayo-ría del tanque y duro en el lado norte del mismo? ¿Y qué cree usted que se puede hacer para solucionarlo?



Guía de Estudio

1. ¿Cuáles son dos categorías de curado y sus definiciones?

• ___________________________________________________________________________________________________________________________________________

• ___________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Enumere algunos ejemplos de recubrimientos no convertibles.

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

3. ¿Qué es un recubrimiento curado por polimerización? ________________________________________________________________________

4. Enumere algunos ejemplos de recubrimientos de curado convertible.

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

• ____________________________

5. ¿Cuál es la causa del caleamiento en un recubrimiento epoxy? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Cuando se usa un zinc inorgánico a base de solvente, ¿cuál podría ser una causa común de la falta de curado? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________

27-1 Revisión de Pares


Capítulo 27: Procedimiento de la

Revisión de Pares




27.1 Procedimiento de la Revisión de Pares En esta semana, las dos principales actividades para que usted se prepare para la Revisión de Pares, son:

• Repasar el material del Nivel 1 del CIP para refrescar su memoria y aprovechar el tiempo permitido de repaso en esta semana y hacer preguntas sobre cualquier tema del cual tenga du-das.

• Relajarse – Trate de no preocuparse por la Revisión de Pares. Esta revisión es una oportunidad para demostrar sus conocimientos técnicos y prácticos, por lo tanto, esté dispuesto a participar en esa demostración. La serie de preguntas seleccionada es representativa de un conjunto de conocimientos y es consistente con los otros grupos de preguntas. La serie de preguntas seleccionada se usa sólo una vez.

La integridad del proceso está basada en la integridad del candidato. Respete su esfuerzo de trabajo y al programa no repitiendo las mismas preguntas que le tocaron en la revisión.

Durante la revisión ubíquese mentalmente en el papel de un Inspector NACE a lo largo del examen. Llegue temprano, por lo menos 1 hora antes. El horario puede cambiar, por lo tan-to, no se alarme. Esté preparado y permanezca flexible a los cambios de horario. El Par Principal puede avisarle para ponerlo al tanto, especialmente si las revisiones se están adelan-tando al horario.

Revisión de Pares 27-2


En sus cuadernos hay una copia del Procedimiento de la Revisión de Pares. Tómese unos minutos para leerlo de nuevo para que tratemos de contestar cualquier pregunta que usted pueda tener.

Los horarios para la Revisión de Pares son asignados por personal de NACE y se acomoda primero a aquellos que están tomando de manera consecutiva el Nivel 2 y la Revisión de Pa-res. Estas asignaciones son provisionales porque las determinaciones finales las hacen los pares cuando éstos llegan.

Si usted requiere de un horario para la Revisión de Pares que está asignado a alguien más en la clase tiene, consiga a esa persona y vea si es posible intercambiar. Usted debe hacer ese cambio en el horario anunciado o verificar con el personal representante de NACE

Esta revisión describe el procedimiento y las preguntas que se utilizarán en la Revisión de Pares para la Certificación de Inspectores de Recubrimientos NACE

El comité para la Revisión de Pares consistirá de tres personas designadas por NACE. Expectativas

La parte Técnica de la Revisión consiste en 6 preguntas técnicas, cada una tiene un tiempo designado de un máximo de 10 minutos.

• Tome su tiempo para concentrarse en la pregunta y tómese el tiempo necesario para comple-tar sus respuestas.

• Al dar su respuesta, concéntrese en lo que la pregunta está planteando, no se desvíe del tema de la pregunta.

• Si está inseguro de lo que la pregunta se trata, puede pedir a los Pares que le aclaren la pre-gunta, ellos le ayudarán en lo posible.

• Si es necesario, deje tiempo al final de cada pregunta para que los Pares le consulten para aclarar su respuesta. Los pares “sugieren” que una respuesta debe empezar en, o cerca de, los 5 minutos.

• Algunas preguntas requieren sólo de una respuesta corta, mientras otras requieren respuestas más elaboradas. En ningún caso hay preguntas confusas.

• Todas las preguntas se formularon de los cursos del CIP y del material de lectura con el cual usted ha estado en contacto en algún momento durante el desarrollo del Programa del CIP.

• La parte práctica de la revisión consiste en 4 preguntas prácticas, cada una tiene un tiempo aproximado de 15 minutos.

• Revise y entienda el Código de Ética. Mucho de lo que nosotros hacemos como Inspectores NACE está basado en los ideales que contienen el Testimonio y el Código de Ética.

27-3 Revisión de Pares


• La parte práctica de la revisión requiere que aplique sus conocimientos técnicos, experiencias de campo y lógica para satisfacer la situación.

• Cada pregunta Práctica corresponde a una situación en la cual usted es el Inspector NACE. El esquema presenta una situación para la cual se requiere facilidad para resolverla. Es muy posible que exista más de una pregunta correcta para el caso, así que piense en la situación y desarrolle completamente su respuesta.

• El escenario de la situación puede ser enmendado y los Pares pueden tomar parte en el asunto para ver cómo usted respondería a una situación modificada.

27.2 Evaluación

Después de que se han completado ambas partes de la revisión, se le pedirá al aspirante dejar el salón y esperar afuera pero sin alejarse del lugar.

Entonces los Pares votarán, sin hablar entre sí y quedará decidido, si, a juicio de cada Par, las respuestas del aspirante son satisfactorias para el nivel en que éste debe ser juzgado para pa-sar la Revisión de Pares, o si sus respuestas fueron poco satisfactorias para al grado en que el solicitante debe juzgarse para reprobar la Revisión de Pares.

Se requieren dos votos de aprobación para que el solicitante pase la Revisión de Pares. Si el aspirante no recibe un voto unánime (para pasar o reprobar), los Pares pueden discutir las respuestas de éste y votar una segunda vez.

En cualquier caso, los resultados finales se anotarán en un formato estandarizado que será enviado a la Oficina Principal de NACE.

Cada Par que otorga un voto negativo tiene que documentar los comentarios negativos en la segunda página del formato 27.3 Procedimiento de Notificación de los Resultados de la Revisión de

Pares Cuando está lista una decisión, el Par Principal llama al candidato al salón de Revisión de Pares.

El candidato se presentará para saber la decisión del Comité de Pares a través del Par Princi-pal, el cual le presentará al candidato la copia correspondiente de la carta de aprobación o reprobación.

El comité de Pares puede estar disponible para otorgar un tiempo breve para contestar pre-guntas, pero si el candidato desea discutir la decisión del Comité de Pares en detalle, debe hacer los arreglos necesarios para una cita formal con el Comité del Pares a través del perso-nal de NACE. Será responsabilidad del Par Principal el comunicar inmediatamente los resul-tados del Comité de Pares al personal de NACE.

Revisión de Pares 27-4


Los candidatos que no pasaron la Revisión de Pares en su primer intento, deben esperar por lo menos una semana antes de intentar volver a tomar la Revisión de Pares. Aquellos candi-datos que fallan en el segundo intento y esfuerzos subsecuentes, deben esperar un mínimo de seis meses entre cada intento de pasar la Revisión de Pares.

�

Item No. 21076

Joint Surface Preparation Standard

NACE No. 5/SSPC-SP 12 Surface Preparation and Cleaning of Metals by

Waterjetting Prior to Recoating

This NACE International (NACE)/SSPC: The Society for Protective Coatings standard represents a consensus of those individual members who have reviewed this document, its scope, and provisions. It is intended to aid the manufacturer, the consumer, and the general public. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, whether he has adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using products, processes, or procedures not addressed in this standard. Nothing contained in this NACE/SSPC standard is to be construed as granting any right, by implication or otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against liability for infringement of Letters Patent. This standard represents current technology and should in no way be interpreted as a restriction on the use of better procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in specific instances. NACE and SSPC assume no responsibility for the interpretation or use of this standard by other parties and accept responsibility for only those official interpretations issued by NACE or SSPC in accordance with their governing procedures and policies which preclude the issuance of interpretations by individual volunteers. Users of this NACE/SSPC standard are responsible for reviewing appropriate health, safety, environmental, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to this standard prior to its use. This NACE/SSPC standard may not necessarily address all potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of materials, equipment, and/or operations detailed or referred to within this standard. Users of this NACE/SSPC standard are also responsible for establishing appropriate health, safety, and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory authorities if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory requirements prior to the use of this standard. CAUTIONARY NOTICE: NACE/SSPC standards are subject to periodic review, and may be revised or withdrawn at any time without prior notice. The user is cautioned to obtain the latest edition. NACE and SSPC require that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years from the date of initial publication.

Revised July 2002 Approved 1995

ISBN 1-57590-157-9

©2002, NACE International and SSPC

NACE International 1440 South Creek Drive Houston, TX 77084-4906

(telephone +1 281/228-6200)

SSPC: The Society for Protective Coatings 40 24th Street, Sixth Floor

Pittsburgh, PA 15222 (telephone +1 412/281-2331)
Printed by NACE International

NACE No. 5/SSPC-SP 12

NACE I

________________________________________________________________________

Foreword This joint standard describes the surface preparation technique known as waterjetting. This technique provides an alternative method of removing coating systems or other materials from metal surfaces, including lead-based paint systems, prior to the application of a protective coating or lining system. This standard is intended for use by coating or lining specifiers, applicators, inspectors, or others whose responsibility it may be to define a standard degree of surface cleanliness. Since publication of NACE Standard RP0172,1 surface preparation using waterjetting equipment has found acceptance as a viable method. Waterjetting can be effective in removing water-soluble surface contaminants that may not be removed by dry abrasive blasting alone, specifically, those contaminants found at the bottom of pits of severely corroded metallic substrates. Waterjetting also helps to remove surface grease and oil, rust, shot-creting spatter, and existing coatings and linings. Waterjetting is also used in areas where abrasive blasting is not a feasible method of surface preparation. The use of a high-pressure water stream to strip existing coatings and clean the surface has advantages over open dry abrasive blasting with respect to worker respiratory exposure and work area air quality. Respiratory requirements for waterjetting may be less stringent than for other methods of surface preparation. Waterjetting does not provide the primary anchor pattern on steel known to the coatings industry as “profile.” The coatings industry uses waterjetting primarily for recoating or relining projects in which there is an adequate preexisting profile. Waterjetting has application in a broad spectrum of industries. It is used when high-performance coatings require extensive surface preparation and/or surface decontamination. This standard was originally prepared by NACE/SSPC Joint Task Group TGD. It was technically revised in 2002 by Task Group 001 on Surface Preparation by High-Pressure Waterjetting. This Task Group is administered by Specific Technology Group (STG) 04 on Protective Coatings and Linings—Surface Preparation, and is sponsored by STG 02 on Protective Coatings and Linings—Atmospheric, and STG 03 on Protective Coatings and Linings—Immersion/Buried. This standard is issued by NACE International under the auspices of STG 04, and by SSPC Group Committee C.2 on Surface Preparation. ________________________________________________________________________

nternational i


ii

________________________________________________________________________


NACE No. 5/SSPC-SP 12 Surface Preparation and Cleaning of Metals by Waterjetting

Prior to Recoating

Contents

1. General ........................................................................................................................ 1 2. Definitions .................................................................................................................... 1 3. Surface Cleanliness Requirements .............................................................................. 1 4. Flash Rusted Surface Requirements ........................................................................... 3 5. Occupational and Environmental Requirements ......................................................... 3 6. Cautionary Notes ......................................................................................................... 3 References.......................................................................................................................... 4 Bibliography ........................................................................................................................ 5 Appendix A: Surface Cleanliness Conditions of Nonvisible Contaminants and Procedures

for Extracting and Analyzing Soluble Salts ................................................................... 6 Appendix B: Waterjetting Equipment ................................................................................. 7 Appendix C: Principles of Waterjetting .............................................................................. 7 Table 1: Visual Surface Preparation Definitions ................................................................ 2 Table 2: Flash Rusted Surface Definitions ........................................................................ 3 Table A1: Description of Nonvisible Surface Cleanliness Definitions (NV) ....................... 6 Table C1: Typical Pressurized Water Systems ................................................................. 8

________________________________________________________________________

NACE International


________________________________________________________________________

Section 1: General 1.1 This standard describes the use of waterjetting to ach-ieve a defined degree of cleaning of surfaces prior to the application of a protective coating or lining system. These requirements include the end condition of the surface plus materials and procedures necessary to verify the end condi-tion. This standard is limited in scope to the use of water only. 1.31.2 This standard is written primarily for applications in which the substrate is carbon steel. However, waterjetting can be used on nonferrous substrates such as bronze, aluminum, and other metals such as stainless steel. This

standard does not address the cleaning of concrete. Clean-ing of concrete is discussed in NACE No. 6/SSPC SP-13.2 1.41.3 Appendices A, B, and C give additional information on waterjetting equipment, production rates, procedures, and principles. 1.4 Visual Reference Photographs: NACE VIS 7/SSPC-VIS 4, “Guide and Reference Photographs for Steel Sur-faces Prepared by Waterjetting,”3 provides color photo-graphs for the various grades of surface preparation as a function of the initial condition of the steel. The latest issue of the reference photographs should be used.
________________________________________________________________________
Section 2: Definitions 2.1 This section provides basic waterjetting definitions. Additional definitions relevant to waterjetting are contained in the WaterJet Technology Association’s(1) “Recommended Practices for the Use of Manually Operated High-Pressure Waterjetting Equipment.”4

2.1.1 Waterjetting (WJ): Use of standard jetting water discharged from a nozzle at pressures of 70 MPa (10,000 psig) or greater to prepare a surface for coating or inspection. Waterjetting uses a pressurized stream of water with a velocity that is greater than 340 m/s (1,100 ft/s) when exiting the orifice. Waterjetting does not produce an etch or profile of the magnitude cur-rently recognized by the coatings industry. Rather, it exposes the original abrasive-blasted surface profile if one exists. 2.1.2 Water Cleaning (WC): Use of pressurized water discharged from a nozzle to remove unwanted matter from a surface. 2.1.3 Standard Jetting Water: Water of sufficient purity and quality that it does not impose additional contaminants on the surface being cleaned and does not contain sediments or other impurities that are destructive to the proper functioning of waterjetting equipment.

2.1.4 Low-Pressure Water Cleaning (LP WC): Water cleaning performed at pressures less than 34 MPa (5,000 psig). This is also called “power washing” or “pressure washing.” 2.1.5 High-Pressure Water Cleaning (HP WC): Water cleaning performed at pressures from 34 to 70 MPa (5,000 to 10,000 psig). 2.1.6 High-Pressure Waterjetting (HP WJ): Water-jetting performed at pressures from 70 to 210 MPa (10,000 to 30,000 psig). 2.1.7 Ultrahigh-Pressure Waterjetting (UHP WJ): Waterjetting performed at pressures above 210 MPa (30,000 psig). 2.1.8 Nonvisible Contamination (NV): Nonvisible contamination is the presence of organic matter, such as very thin films of oil and grease, and/or soluble ionic materials such as chlorides, ferrous salts, and sulfates that remain on the substrate after cleaning. 2.1.9 Visible Surface Cleanliness (VC): Visible sur-face cleanliness is the visible condition of the substrate, when viewed without magnification, after cleaning.

________________________________________________________________________

Section 3: Surface Cleanliness Requirements

3.13.1 Table 1 lists four definitions of surface cleanliness in terms of visible contaminants. A surface shall be prepared to one of these four visual conditions prior to recoating.

3.1.1 As part of the surface preparation, deposits of oil, grease, and foreign matter must be removed by waterjetting, by water cleaning, by steam cleaning, by methods in accordance with SSPC-SP 1,5 or by

___________________________


(1) WaterJet Technology Association, 917 Locust Street, Suite 1100, St. Louis, MO 63101-1419.
another method agreed upon by the contracting part-ies. 3.1.2 NOTE: Direct correlation to existing dry media blasting standards is inaccurate or inappropriate when describing the capabilities of water cleaning and the visible results achieved by water cleaning. 3.1.3 The entire surface to be prepared for coating shall be subjected to the cleaning method. 3.1.4 For WJ-4 (see Table 1) any remaining mill scale, rust, coating, or foreign materials shall be tightly adher-ent. All of the underlying metal need not be exposed. 3.1.5 Photographs may be specified to supplement the written definition. In any dispute, the written standards shall take precedence over visual reference photo-graphs or visual standards such as NACE VIS 7/SSPC-VIS 4.3

3.2 Table 2 lists definitions of flash rusted surfaces (See Section 4). When deemed necessary, a surface should be

prepared to one of these flash rusted surface conditions prior to recoating. 3.3 The specifier shall use one of the visual surface prepar-ation definitions (WJ-1 to WJ-4 in Table 1) and, when deemed necessary, one of the flash rust definitions.

3.3.1 The following is an example of a specification statement: “All surfaces to be recoated shall be cleaned to NACE No. 5/SSPC-SP 12, WJ-2/L, Very Thorough or Sub-stantial Cleaning, Light Flash Rusting.”

3.4 Appendix A contains information on nonvisible surface contaminants. In addition to the requirements given in Par-agraph 3.1, the specifier should consider whether a surface should be prepared not to exceed the maximum level of nonvisible surface contamination prior to recoating. A sug-gested specification statement for nonvisible contaminants is given in Appendix A.

Table 1: Visual Surface Preparation Definitions

Term Description of Surface

WJ-1 Clean to Bare Substrate: A WJ-1 surface shall be cleaned to a finish which, when viewed without magnification, is free of all visible rust, dirt, previous coatings, mill scale, and foreign matter. Discoloration of the surface may be present.(A, B, C)

WJ-2 Very Thorough or Substantial Cleaning: A WJ-2 surface shall be cleaned to a matte (dull, mottled) finish which, when viewed without magnification, is free of all visible oil, grease, dirt, and rust except for randomly dispersed stains of rust, tightly adherent thin coatings, and other tightly adherent foreign matter. The staining or tightly adherent matter is limited to a maximum of 5% of the surface.(A, B, C)

WJ-3 Thorough Cleaning: A WJ-3 surface shall be cleaned to a matte (dull, mottled) finish which, when viewed without magnification, is free of all visible oil, grease, dirt, and rust except for randomly dispersed stains of rust, tightly adherent thin coatings, and other tightly adherent foreign matter. The staining or tightly adherent matter is limited to a maximum of 33% of the surface.(A, B, C)

WJ-4 Light Cleaning: A WJ-4 surface shall be cleaned to a finish which, when viewed without magnification, is free of all visible oil, grease, dirt, dust, loose mill scale, loose rust, and loose coating. Any residual material shall be tightly adherent.(C)

___________________________ (A) Surfaces cleaned by LP WC, HP WC, HP WJ, or UHP WJ do not exhibit the hue of a dry abrasive blasted steel surface. After waterjetting, the matte finish color of clean steel surface immediately turns to a golden hue unless an inhibitor is used or environmental controls are employed.6 On older steel surfaces that have areas of coating and areas that are coating-free, the matte finish color varies even though all visible surface material has been removed. Color variations in steel can range from light gray to dark brown/black. Steel surfaces show variations in texture, shade, color, tone, pitting, flaking, and mill scale that should be considered during the cleaning process. Acceptable variations in appearance that do not affect surface cleanliness include variations caused by type of steel or other metals, original surface condition, thickness of the steel, weld metal, mill fabrication marks, heat treating, heat-affected zones, and differences in the initial abrasive blast cleaning or in the waterjet cleaning pattern. The gray or brown-to-black discoloration seen on corroded and pitted steel after waterjetting cannot be removed by further waterjetting. A brown-black discoloration of ferric oxide may remain as a tightly adherent thin film on corroded and pitted steel and is not considered part of the percentage staining. (B) Waterjetting at pressures in excess of 240 MPa (35,000 psig) is capable of removing tightly adherent mill scale, but production rates are not always cost effective. (C) Mill scale, rust, and coating are considered tightly adherent if they cannot be removed by lifting with a dull putty knife. (See NACE No. 4/SSPC-SP 77).


________________________________________________________________________

Section 4: Flash Rusted Surface Requirements 4.1 Table 2 lists four definitions of flash rusted surface requirements. Flash rust or water bloom is a light oxidation of the steel that occurs as waterjetted carbon steel dries. With the exception of stainless steel surfaces, any steel sur-face may show flash rust within 0.5 to 2 hours, or longer depending on environmental conditions, after cleaning by water. Flash rust quickly changes the appearance. Flash rust may be reduced or eliminated by physical or chemical methods. The color of the flash rust may vary depending on the age and composition of the steel and the time-of-wet-ness of the substrate prior to drying. With time, the flash rust changes from a yellow-brown, well adherent, light rust to a red-brown, loosely adherent, heavy rust. 4.2 It is a common practice to remove heavy flash rust by low-pressure water cleaning. The visual appearance of steel that has heavily flash rusted after initial cleaning and is

then recleaned by low-pressure water cleaning (up to 34 MPa [5,000 psig]) has a different appearance than the original light flash rusted steel depicted in NACE VIS 7/SSPC-VIS 4. 4.3 The coating manufacturer should be consulted to ascertain the tolerance of the candidate coatings to visual cleanliness, nonvisible contaminants, and the amount of flash rust commensurate with the in-service application. These conditions should be present at the time of recoating. 4.4 The following is an example of a specification state-ment concerning flash rust: “At the time of the recoating, the amount of flash rust shall be no greater than moderate (M) as defined in NACE No. 5/SSPC-SP 12.”

Table 2: Flash Rusted Surface Definitions


No Flash Rust A steel surface which, when viewed without magnification, exhibits no visible flash rust.

Light (L) A surface which, when viewed without magnification, exhibits small quantities of a yellow-brown rust layer through which the steel substrate may be observed. The rust or discoloration may be evenly distributed or present in patches, but it is tightly adherent and not easily removed by lightly wiping with a cloth.

Moderate (M) A surface which, when viewed without magnification, exhibits a layer of yellow-brown rust that obscures the original steel surface. The rust layer may be evenly distributed or present in patches, but it is reasonably well adherent and leaves light marks on a cloth that is lightly wiped over the surface.

Heavy (H) A surface which, when viewed without magnification, exhibits a layer of heavy red-brown rust that hides the initial surface condition completely. The rust may be evenly distributed or present in patches, but the rust is loosely adherent, easily comes off, and leaves significant marks on a cloth that is lightly wiped over the surface.
________________________________________________________________________
Section 5: Occupational and Environmental Requirements 5.1 Because waterjet cleaning is a hazardous operation, all work shall be conducted in compliance with all applicable

occupational health and safety rules and environmental regulations.

________________________________________________________________________

Section 6: Cautionary Notes 6.1 Waterjetting can be destructive to nonmetallic surfaces. Soft wood, insulation, electric installations, and instrument-ation must be protected from direct and indirect water streams. 6.2 Water used in waterjetting units must be clean and free of erosive silts or other contaminants that damage pump valves and/or leave deposits on the surface being cleaned.

The cleaner the water, the longer the service life of the waterjetting equipment. 6.3 Any detergents or other types of cleaners used in con-junction with waterjetting shall be removed from surfaces prior to applying a coating.


6.4 Compatibility of the detergents with the special seals and high-alloy metals of the waterjetting equipment must be carefully investigated to ensure that WJ machines are not damaged. 6.5 If inhibitors are to be used with the standard jetting water, the manufacturer of the waterjetting equipment shall be consulted to ensure compatibility of inhibitors with the equipment. 6.6 The coatings manufacturer shall be consulted to en-sure the compatibility of inhibitors with the coatings.
6.7 If effluent jetting water is captured for reuse in the jet-ting method, caution should be used to avoid introducing any removed contaminants back to the cleaned substrate. The effluent water should be treated to remove suspended particulate, hydrocarbons, chlorides, hazardous materials, or other by-products of the surface preparation procedures. The water should be placed in a clean water holding tank and tested to determine the content of possible contam-ination prior to reintroduction into the jetting stream. If detergents or degreasers are used prior to surface prepar-ation, these waste streams should be segregated from the effluent jetting water to avoid contamination and possible equipment damage.

________________________________________________________________________

References 1. NACE Standard RP0172 (withdrawn), “Surface Prepar-ation of Steel and Other Hard Materials by Water Blasting Prior to Coating or Recoating” (Houston, TX: NACE). (Available from NACE as an historical document only.) 2 NACE No. 6/SSPC-SP 13 (latest revision), “Surface Preparation of Concrete” (Houston, TX: NACE, and Pitts-burgh, PA: SSPC). 3. NACE VIS 7/SSPC-VIS 4 (latest revision), “Guide and Visual Reference Photographs for Steel Cleaned by Water-jetting” (Houston, TX: NACE, and Pittsburgh, PA: SSPC). 4. “Recommended Practices for the Use of Manually Operated High-Pressure Waterjetting Equipment,” (St. Louis, MO: WaterJet Technology Association, 1987). 5. SSPC-SP 1 (latest revision), “Solvent Cleaning” (Pitts-burgh, PA: SSPC). 6. NACE Publication 6A192/SSPC-TR 3 (latest revision), “Dehumidification and Temperature Control During Surface Preparation, Application, and Curing for Coatings/Linings of Steel Tanks, Vessels, and Other Enclosed Spaces” (Houston, TX: NACE, and Pittsburgh, PA: SSPC). 7. NACE No. 4/SSPC-SP 7 (latest revision), “Brush-Off Blast Cleaning” (Houston, TX: NACE, and Pittsburgh, PA: SSPC). 8. NACE Publication 6G186 (withdrawn), “Surface Prep-aration of Contaminated Steel Structures” (Houston, TX: NACE). (Available from NACE as an historical document only.) 9. SSPC-TU 4 (latest revision), “Field Methods for Retrieval and Analysis of Soluble Salts on Substrates” (Pittsburgh, PA: SSPC).

10. ISO(2) 8502-5 (latest revision), “Preparation of Steel Substrates Before Application of Paints and Related Prod-ucts—Test for the Assessment of Surface Cleanliness—Part 5: Measurement of Chloride on Steel Surfaces Pre-pared for Painting (Ion Detection Tube Method)” (Geneva, Switzerland: ISO). 11. FHWA(3)-RD-91-011 (latest revision), “Effect of Surface Contaminants on Coating Life” (McLean, VA: U.S. Depart-ment of Transportation, Federal Highway Administration). Also available as SSPC Publication 91-07. (Pittsburgh, PA: SSPC). 12. ISO 8502-6 (latest revision), “Preparation of Steel Sub-strates Before Application of Paints and Related Products—Tests for the Assessment of Surface Cleanliness—Part 6: Extraction of Soluble Contaminants for Analysis—The Bresle Method” (Geneva, Switzerland: ISO). 13. ISO 8502-2 (latest revision), “Preparation of Steel Sub-strates Before Application of Paints and Related Products—Tests for the Assessment of Surface Cleanliness—Part 2: Laboratory Determination of Chloride on Cleaned Surfaces” (Geneva, Switzerland: ISO). 14. ASTM(4) D 516-02 (latest revision), “Standard Test Method for Sulfate Ion in Water” (West Conshohocken, PA: ASTM). 15. J.J. Howlett, Jr., R. Dupuy, “Ultrahigh Pressure Water-jetting (UHP WJ): A Useful Tool for Deposit Removal and Surface Preparation,” CORROSION/92, paper no. 253 (Houston, TX: NACE, 1992). 16. L.M. Frenzel, R. DeAngelis, J. Bates, Evaluation of 20,000-psi Waterjetting for Surface Preparation of Steel Prior to Coating or Recoating (Houston, TX: Butterworth Jetting, 1983). Also available in L.M. Frenzel, The Cleaner, February (1992) (Three Lakes, WI: Cole Publishing, Inc.).

___________________________ (2) International Organization for Standardization (ISO), 1, rue de Varembé, Case postale 56, CH-1211 Geneva 20, Switzerland. (3) Federal Highway Administration (FHWA), 400 7th St. SW, Washington, DC 20590. (4) ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959.



17 G. Kuljian, D. Melhuish, “Evaluating the Productivity of Waterjetting for Marine Applications,” Journal of Protective Coatings and Linings (JPCL) 16, 8 (1999): pp. 36-46. 18. R.K. Miller, G.J. Swenson, “Erosion of Steel Substrate when Exposed to Ultra-Pressure Waterjet Cleaning Sys-tems,” 10th American Waterjet Conference, paper 52 (St. Louis, MO: WJTA, 1999), page 661.

19. R. Lever, “A Guide to Selecting Waterjet Equipment for Coating Installation Surface Preparation,” NACE Infra-structure Conference, Baltimore, MD. (Houston, TX: NACE, 1995). 20. D.A. Summers, WaterJetting Technology (London, UK: Chapman and Hall, 1995).
________________________________________________________________________
Bibliography Ablas, B.P., and A.M. van London, “The Effect of Chloride

Contamination on Steel Surfaces: A Literature Review.” Paint and Coatings Europe, Feb. (1997); pp.16-25.

Appleman, B.R. “Painting Over Soluble Salts: A Perspect-

ive.” JPCL 4, 6 (1987): pp. 68-82. Calabrese, C., and J.R. Allen. “Surface Characterization of

Atmospherically Corroded and Blast Cleaned Steel.” Corrosion 34, 10 (1978): pp. 331-338.

Cathcart, W.P. “Non-Visible Contaminants in Railcar Inter-

iors: Their Significance and Removal.” JPCL 4, 12 (1987): pp. 6, 8-10.

Ferry, K.W. “Cleaning Lined Tank Cars and Unlined Tank

Cars for Lining Application.” Materials Performance (MP) 30, 5 (1991): pp. 34-37.

Flores, S., J. Simancas, and M. Morcillo. “Methods for Sam-

pling and Analyzing Soluble Salts on Steel Surfaces: A Comparative Study.” JPCL 11, 3 (1994): pp. 76-83.

Frenzel, L.M., M. Ginn, and G. Spires. “Application of High-

Pressure Waterjetting in Corrosion Control.” In Surface Preparation: The State of the Art. Eds. B.R. Appleman and H.E. Hower. Pittsburgh, PA: SSPC, 1985.

Frenzel, L.M., and J. Nixon. “Surface Preparation Using

High-Pressure Water Blasting.” CORROSION/89, paper no. 397. Houston, TX: NACE, 1989.

Frondistou-Yannas, S. “Effectiveness of Nonabrasive

Cleaning Methods for Steel Surfaces.” MP 25, 7 (1986): pp. 53-58.

Johnson, W.C. ASTM Special Publication 841. West Con-shohocken, PA: ASTM, 1984.

McKelvie, A.N. “Can Coatings Successfully Protect Steel,

What Are the Ingredients of Success?” MP 19, 5 (1980): p. 13.

McKelvie, A.N. “Steel Cleaning Standards-A Case for Their

Reappraisal.” Journal of the Oil and Colour Chemists’ Association 60 (1977): pp. 227-237.

NACE Standard TM0170 (withdrawn). “Visual Standard for

Surfaces of New Steel Airblast Cleaned with Sand Abrasive.” Houston, TX: NACE. Available from NACE as an historical document only.

Rex, J. “A Review of Recent Developments in Surface Pre-

paration Methods.” JPCL 7, 10 (1990): pp. 50-58. Systems and Specifications: Volume 2, Steel Structures

Painting Manual. 7th ed. Pittsburgh, PA: SSPC, 1995. Trimber, K.A. “An Investigation into the Removal of Soluble

Salts Using Power Tools and Steam Cleaning.” In The Economics of Protective Coatings: Proceedings of the Steel Structures Painting Council Seventh Annual Sym-posium. Pittsburgh, PA: SSPC, 1988.

Trimber, K.A. “Detection and Removal of Chemical Contam-

inants in Pulp and Paper Mills.” JPCL 5, 11 (1988): pp. 30-37.

Weldon, D.G., A. Bochan, and M. Schleiden. “The Effect of

Oil, Grease, and Salts on Coating Performance.” JPCL 4, 6 (1987): pp. 46-58.



6
________________________________________________________________________
NOTE: Appendices A, B, and C provide explanatory notes. They provide additional information on waterjetting.

________________________________________________________________________ Appendix A: Surface Cleanliness Conditions of Nonvisible Contaminants and Procedures for Extracting

and Analyzing Soluble Salts A1.1 For the purpose of this appendix, the list of non-visible contaminants is limited to water-soluble chlorides, iron-soluble salts, and sulfates. The contracting parties should be aware that other nonvisible contaminants may have an effect on the coating performance.8 The specifier should determine whether, and to what condition, nonvisible chem-ical contaminants should be specified. Section 3 contains additional information on surface cleanliness conditions. A1.2 The level of nonvisible contaminants that may remain on the surface is usually expressed as mass per unit area, for example, µg/cm2 (grains/in.2) or mg/m2 (grains/yd2) (1 µg/cm2 = 10 mg/m2 = 0.0001 grains/in.2 = 0.13 grains/yd2). A1.3 Coatings manufacturers should be consulted for recommendations of maximum surface contamination allowed. The specification should read as follows:

“Immediately prior to the application of the coating, the surface shall not contain more than xx µg/cm2 (grains/in.2) of the specific contaminant (e.g., chloride) when tested with a specified method as agreed upon by contracting parties.”

A1.4 The contracting parties shall agree on the test method or procedure to be used for determining the level of nonvisible contaminants. Note: NACE and ISO committees are currently (2002) developing recommendations for the level of nonvisible con-taminants that may be tolerated by different types of coatings in various services.

Table A1: Description of Nonvisible Surface Cleanliness Definitions(A) (NV)


NV-1 An NV-1 surface shall be free of detectable levels of soluble contaminants, as verified by field or laboratory analysis using reliable, reproducible test methods.

NV-2 An NV-2 surface shall have less than 7 µg/cm2 (0.0007 grains/in.2) of chloride contaminants, less than 10 µg/cm2 (0.001 grains/in.2) of soluble ferrous ion levels, or less than 17 µg/cm2 (0.0017 grains/in.2) of sulfate contaminants as verified by field or laboratory analysis using reliable, reproducible test methods.

NV-3 An NV-3 surface shall have less than 50 µg/cm2 (0.005 grains/in.2) of chloride or sulfate contaminants as verified by field or laboratory analysis using reliable, reproducible test methods.

___________________________ (A) Additional information on suitable procedures for extracting and analyzing soluble salts is available in NACE Publication 6G186,8 and SSPC-TU 4.9

A2.1 Procedure for Extracting Soluble Salts by Swab-bing The following procedures may be used to extract the sol-uble salts from the surface: (a) SSPC Swabbing Method9 (b) Procedure described in ISO 8502-5, Section 5.1, “Washing of the Test Area”10 (c) Any suitable controlled washing procedures available and agreed to by the contracting parties. During the wash-ing procedure, clean plastic or rubber gloves should be worn to ensure that the wash water is not accidentally contaminated.

A2.2 Procedure for Extracting Soluble Salts by Surface Cells (a) Limpet Cell Method11 (b) Surface Conductivity Cell Method9,11 (c) Nonrigid Extraction Cell Method9,11, 12 A2.3 Procedure for Field Analysis of Chloride Ions The extract retrieved using the procedures in Paragraphs A2.1 and A2.2 may be analyzed using one of the following methods: (a) Chloride Chemical Test Strips9 (b) Chloride Chemical Titration Kit9 (c) Ion Detection Tube Method9,10

NACE International


The following laboratory method is available as a referee method: (a) Specific Chloride Ion Electrode9,11,13 A2.4 Procedure for Field Analysis of Sulfate Ions The extract retrieved using the procedures in Paragraphs A2.1 and A2.2 may be analyzed using one of the following methods: (a) Turbidity Field Comparator Methods9, 11 (b) Turbidity Method9,11 (c) Standard Test Method for Sulfate Ion in Water14

A2.5 Procedure for Field Analysis of Soluble Iron Salts The extract retrieved using the procedures in Paragraph A2.1 or A2.2 may be analyzed using one of the following methods: (a) Ferrous Chemical Test Strips9,11 (b) Semiquantitative Test for Ferrous Ions8 (c) Field Colorimetric Comparator Methods

A2.5.1 Papers treated with potassium ferricyanide may be used for the qualitative field detection of ferrous ions.8,9

________________________________________________________________________

Appendix B: Waterjetting Equipment B1.1 The commercial waterjet unit can be mounted on a skid, trailer, or truck; can be equipped with various prime movers (diesel, electric motor, etc.); and usually consists of a pump, hoses, and various tools. The tools can be hand-held or mounted on a robot (or traversing mechanism). Water is propelled through a single jet, a fan jet, or multiple rotating jets. Rotation is provided by small electric, air, or hydraulic motors, or by slightly inclined orifices in a multiple-orifice nozzle. B1.2 The units operate at pressures up to 240 to 290 MPa (35,000 to 42,000 psig), using a hydraulic hose with a min-imum bursting strength of 2.5 times the capability of its max-imum-rated operating strength. B1.3 A water flow rate of 4 to 53 L/min (1 to 14 gal/min) is typical. B1.4 Pressure loss is a function of the flow rate of the water through the hose and the inside diameter of the hose. The

manufacturer should be consulted for specific information on potential pressure loss for each type of equipment. B1.5 Waterjets are produced by orifices, or tips, that can have different forms. The higher the pressure, the more limited is the choice of forms. Round jets are most com-monly used, but orifices of other shapes are available. Tips can be designed to produce multiple jets of water that are normally rotated to achieve higher material removal rates. Interchangeable nozzle tips should be used to produce the desired streams. The manufacturer shall be consulted for specific recommendations. B1.6 The distance from the nozzle to the work piece sub-strate (standoff distance) is critical for effective cleaning with any of the water methods. Excessive standoff does not pro-duce the desired cleaning.
________________________________________________________________________
Appendix C: Principles of Waterjetting NACE No. 5/SSPC-SP 12 is a performance specification, not a process specification. Appendix C is not intended to be used as an equipment specification. C1 Commentary on Production Rates

C1.1 Operator skill and the condition of the steel sur-face affect waterjetting production rates.15,16,17 Regard-less of the surface conditions, production rates usually improve when: (a) The operator gains additional experience with high- and ultrahigh-pressure waterjetting; or (b) Mechanized, automated waterjetting equipment is used.

C1.1.1 New metal with tightly adhering mill scale requires the highest level of operator skill and con-centration to produce a clean surface by water-jetting. Older, more corroded, or previously coated surfaces require an average level of skill and con-centration to achieve desired results. This is the opposite of abrasive blasting, when poor surface conditions require the highest levels of operator skill and concentration.

C1.2 As a general rule, production and ease of re-moval increase as the waterjetting pressure increases.



C1.3 Cleanup time to remove waste material should be considered when determining the overall production rate.

C2 Commentary on Waterjetting Parameters

C2.1 The specifier should describe the final condition of the substrate. Depending on the initial condition of the area and materials to be cleaned, the method to achieve Visible Conditions WJ-1, WJ-2, WJ-3, or WJ-4 may be LP WC, HP WC, HP WJ, or UHP WJ. The method of water cleaning or waterjetting ultimately is based on the capabilities of the equipment and its com-ponents. Dwell time, transverse rate, pressure, flow, stand-off distances, the number of nozzles, and rota-tion speed all interact in determining what material will remain and what will be removed. C2.2 There are two thoughts on increasing production rates during the removal of materials by pressurized water. First, determine the threshold pressure at which the material will just be removed. The user can then either increase the flow to achieve adequate production rates or increase the pressure by a factor no greater

than three over the threshold pressure. These two methods do not necessarily yield the same result.18 C2.3 Details of the calculations in Table C1 are stand-ard to the waterjetting industry and are beyond the scope of this standard.19

C2.4 Removal of degraded coating is coupled to thor-ough stressing of the remaining coating. The jet energy is the work done when the jet stream vertically impacts the coating surface. Energy is normally measured in kilojoules. The shear stress is developed against the vertical pit walls and larger fractures created on the eroded coating surface. This can, in gross terms, be thought of as a hydraulic load. C2.5 Flexure stressing is induced by repetitive loading and unloading of the coatings systems by the jet streams as they pass over the surface. The rapid load-ing and unloading is vital to finding areas of low adher-ence and nonvisible adherence defects in the coating system.19 C2.6 Characteristics of typical pressurized water sys-tems are included in Table C1.

Table C1: Typical Pressurized Water Systems

Pressure at Nozzle 70 MPa (10,000 psig) 140 MPa (20,000 psig) 280 MPa (40,000 psig)

Number of Tips 2 2 5

Diameter 1.0 mm (0.040 in.) 0.69 mm (0.027 in.) 0.28 mm (0.011 in.)

Flow 12.9 L/min (3.42 gpm) 8.3 L/min (2.2 gpm) 2.0 L/min (0.52 gpm)

Cross-Sectional Area 0.81 mm2 (0.0013 in.2) 0.37 mm2 (0.00060 in.2) 0.065 mm2 (0.00010 in.2)

Jet Velocity 360 m/s (1,180 ft/s) 520 m/s (1,700 ft/s) 730 m/s (2,400 ft/s)

Impact Force (per tip) 8.1 kg (18 lb) 7.7 kg (17 lb) 2.4 kg (5.3 lb)

Jet Energy 141 kJ (134 BTU) 189 kJ (179 BTU) 89 kJ (81 BTU)

Energy Intensity (energy/ cross-sectional area)

175 kJ/mm2 (107,000 BTU/in.2)

513 kJ/mm2 (314,000 BTU/in.2)

1,401 kJ/mm2 (857,000 BTU/in.2)

C2.7 In field terms, the 70-MPa (10,000-psig) jets may not significantly erode the coatings. Therefore, they are typically used for partial removal or for cleaning loose detrital material. The 140-MPa (20,000-psig) jets erode the coatings fairly rapidly and are typically used for partial removal. The 280-MPa (40,000-psig) jets erode and destroy coatings very fast and are typically used when most or all of the coating is to be removed (WJ-1 or WJ-2). C2.8 Application judgment is employed by operators or users who make the decisions concerning which type of jetting water to use: (a) HP WC (the water’s flow rate is the predominant energy characteristic);

(b) HP WJ (pressure [i.e., the velocity of the water] and flow rate are equally important); or (c) UHP WJ (the pressure [i.e., the velocity of the water] is the dominant energy characteristic). C2.9 As water passes through the orifice, potential energy (pressure) is converted to kinetic energy. The energy increases linearly with the mass flow, but increases with the square of the velocity, as shown in Equation (C1).

2

21

mvEnergy Kinetic = (C1)

where



m = mass (derived from water volume) v = velocity (derived from pressure)

In order to calculate the kinetic energy from flow rates and velocity, a time period must be selected. A time period of 10 milliseconds is used for Equation (C1). C2.10 The threshold pressure(5) of a coating must also be determined. In general, the tougher or harder the coating (i.e., the more resistant to testing by a pocket knife), the higher the threshold pressure; the softer and more jelly-like the coating, the lower the threshold pres-sure.

C2.10.1 Once the threshold pressure is achieved or exceeded, the production rate increases drama-tically. Therefore, waterjetting production rates are affected by two conditions: (a) Erosion at pressures lower than the threshold pressure, and (b) Waterjet cutting and erosion at pressures greater than the threshold pressure.

__________________________________________

(5) Threshold pressure is defined as the minimum pressure required to penetrate the material.20


Item No. 21082


NACE No. 6/SSPC-SP 13 Surface Preparation of Concrete

This NACE International (NACE)/SSPC: The Society for Protective Coatings standard represents a consensus of those individual members who have reviewed this document, its scope, and provisions. It is intended to aid the manufacturer, the consumer, and the general public. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, whether he has adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using products, processes, or procedures not addressed in this standard. Nothing contained in this NACE/SSPC standard is to be construed as granting any right, by implication or otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against liability for infringement of Letters Patent. This standard represents current technology and should in no way be interpreted as a restriction on the use of better procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in specific instances. NACE and SSPC assume no responsibility for the interpretation or use of this standard by other parties and accept responsibility for only those official interpretations issued by NACE or SSPC in accordance with their governing procedures and policies which preclude the issuance of interpretations by individual volunteers. Users of this NACE/SSPC standard are responsible for reviewing appropriate health, safety, environmental, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to this standard prior to its use. This NACE/SSPC standard may not necessarily address all potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of materials, equipment, and/or operations detailed or referred to within this standard. Users of this NACE/SSPC standard are also responsible for establishing appropriate health, safety, and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory authorities if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory requirements prior to the use of this standard. CAUTIONARY NOTICE: NACE/SSPC standards are subject to periodic review, and may be revised or withdrawn at any time without prior notice. The user is cautioned to obtain the latest edition. NACE and SSPC require that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years from the date of initial publication.

Reaffirmed 2003-03-17 Approved 1997

ISBN 1-57590-045-9

©2003, NACE International and SSPC: The Society for Protective Coatings

NACE International 1440 South Creek Drive Houston, TX 77084-4906

(telephone +1 281/228-6200)

SSPC: The Society for Protective Coatings 40 24th Street, Sixth Floor

Pittsburgh, PA 15222 (telephone +1 412/281-2331)




________________________________________________________________________

Foreword This standard covers the preparation of concrete surfaces prior to the application of protective coating or lining systems. This standard should be used by specifiers, applicators, inspectors, and others who are responsible for defining a standard degree of cleanliness, strength, profile, and dryness of prepared concrete surfaces. This standard was originally prepared in 1997 by NACE/SSPC Joint Task Group F on Surface Preparation of Concrete. It was reaffirmed in 2003 by NACE Specific Technology Group 04 on Protective Coatings and Linings—Surface Preparation and SSPC Group Committee C.2 on Surface Preparation. This standard is issued by NACE International under the auspices of STG 04, and by SSPC Group Committee C.2.

________________________________________________________________________



________________________________________________________________________


NACE No. 6/SSPC-SP 13 Surface Preparation of Concrete

Contents

1. General ......................................................................................................................... 1 2. Definitions ..................................................................................................................... 1 3. Inspection Procedures Prior to Surface Preparation .................................................... 2 4. Surface Preparation ...................................................................................................... 3 5. Inspection and Classification of Prepared Concrete Surfaces ..................................... 5 6. Acceptance Criteria....................................................................................................... 6 7. Safety and Environmental Requirements ..................................................................... 6 References.......................................................................................................................... 6 Appendix A: Comments ...................................................................................................... 8 Table 1: Suggested Acceptance Criteria for Concrete Surfaces

After Surface Preparation ............................................................................................. 6 Table A1: Typical Surface Properties of Finished Concrete............................................... 9 Table A2: Surface Preparation Methods .......................................................................... 14

________________________________________________________________________


________________________________________________________________________

Section 1: General
1.1 This standard gives requirements for surface prepara-tion of concrete by mechanical, chemical, or thermal meth-ods prior to the application of bonded protective coating or lining systems. 1.2 The requirements of this standard are applicable to all types of cementitious surfaces including cast-in-place con-crete floors and walls, precast slabs, masonry walls, and shotcrete surfaces. 1.3 An acceptable prepared concrete surface should be free of contaminants, laitance, loosely adhering concrete, and dust, and should provide a sound, uniform substrate suitable for the application of protective coating or lining systems. 1.4 When required, a minimum concrete surface strength, maximum surface moisture content, and surface profile
range should be specified in the procurement documents (project specifications). 1.5 The mandatory requirements of this standard are given in Sections 1 to 7 as follows:

Section 1: General Section 2: Definitions Section 3: Inspection Procedures Prior to Surface

Preparation Section 4: Surface Preparation Section 5: Inspection and Classification of Prepared

Concrete Surfaces Section 6: Acceptance Criteria Section 7: Safety and Environmental Requirements

1.6 Appendix A does not contain mandatory requirements.

________________________________________________________________________

Section 2: Definitions
Coating: See Protective Coating or Lining System. Concrete: A material made from hydraulic cement and inert aggregates, such as sand and gravel, which is mixed with water to a workable consistency and placed by various methods to harden and gain strength. Curing (Concrete): Action taken to maintain moisture and temperature conditions in a freshly placed cementitious mix-ture to allow hydraulic cement hydration so that potential properties of the mixture may develop. Curing Compound (Membrane Curing Compound): A liquid that can be applied as a coating to the surface of newly placed concrete to retard the loss of water.1 Efflorescence: A white crystalline or powdery deposit on the surface of concrete. Efflorescence results from leaching of lime or calcium hydroxide out of a permeable concrete mass over time by water, followed by reaction with carbon dioxide and acidic pollutants.2 Fin: A narrow linear projection on a formed concrete sur-face, resulting from mortar flowing into spaces in the form work.1 Finish: The texture of a surface after consolidating and fin-ishing operations have been performed.1 Finishing: Leveling, smoothing, consolidating, and other-wise treating surfaces of fresh or recently placed concrete or mortar to produce desired appearance and service.1
Hardener (Concrete): A chemical (including certain fluoro-silicates or sodium silicate) applied to concrete floors to reduce wear and dusting.1

High-Pressure Water Cleaning (HP WC): Water cleaning performed at pressures from 34 to 70 MPa (5,000 to 10,000 psig).3 High-Pressure Waterjetting (HP WJ): Waterjetting per-formed at pressures from 70 to 210 MPa (10,000 to 30,000 psig).3 Honeycomb: Voids left in concrete due to failure of the mortar to effectively fill the spaces among coarse aggregate particles.1 Laitance: A thin, weak, brittle layer of cement and aggre-gate fines on a concrete surface. The amount of laitance is influenced by the type and amount of admixtures, the de-gree of working, and the amount of water in the concrete.2 Lining: See Protective Coating or Lining System. Placing: The deposition, distribution, and consolidation of freshly mixed concrete in the place where it is to harden.1 Porosity: Small voids that allow fluids to penetrate an otherwise impervious material. Protective Coating or Lining System (Coating): For the purposes of this standard, protective coating or lining sys-tems (also called protective barrier systems) are bonded thermoset, thermoplastic, inorganic, organic/inorganic hy-


brids, or metallic materials applied in one or more layers by various methods such as brush, roller, trowel, spray, and thermal spray. They are used to protect concrete from degradation by chemicals, abrasion, physical damage, and the subsequent loss of structural integrity. Other potential functions include containing chemicals, preventing staining of concrete, and preventing liquids from being contaminated by concrete. Release Agents (Form-Release Agents): Materials used to prevent bonding of concrete to a surface.1 Sealer (Sealing Compound): A liquid that is applied as a coating to a concrete surface to prevent or decrease the penetration of liquid or gaseous media during exposure. Some curing compounds also function as sealers. Soundness: A qualitative measure of the suitability of the concrete to perform as a solid substrate or base for a coat-ing or patching material. Sound concrete substrates usually exhibit strength and cohesiveness without excessive voids or cracks.
Spalling (Concrete): The development of spalls which are fragments, usually in the shape of a flake, detached from a larger mass by a blow, by the action of weather, by pres-sure, or by expansion within the larger mass.1 Surface Porosity: Porosity or permeability at the concrete surface that may absorb vapors, moisture, chemicals, and coating liquids. Surface Preparation: The method or combination of meth-ods used to clean a concrete surface, remove loose and weak materials and contaminants from the surface, repair the surface, and roughen the surface to promote adhesion of a protective coating or lining system. Surface Profile (Texture): Surface contour as viewed from edge. Surface Air Voids: Cavities visible on the surface of a solid.

________________________________________________________________________

Section 3: Inspection Procedures Prior to Surface Preparation

3.1 Concrete shall be inspected prior to surface prepara-tion to determine the condition of the concrete and to deter-mine the appropriate method or combination of methods to be used for surface preparation to meet the requirements of the coating system to be applied. Inherent variations in sur-face conditions seen in walls and ceilings versus those in floors should be considered when choosing surface prepar-ation methods and techniques. For example, walls and ceil-ings are much more likely than floors to contain surface air voids, fins, form-release agents, and honeycombs. 3.2 Visual Inspection All concrete surfaces to be prepared and coated shall be visually inspected for signs of concrete defects, physical damage, chemical damage, contamination, and excess moisture. 3.3 Concrete Cure All concrete should be cured using the procedures de-scribed in ACI(1) 308.4 Curing requirements include main-taining sufficient moisture and temperatures for a minimum time period. Surface preparation performed on insufficiently cured or low-strength concrete may create an excessively coarse surface profile or remove an excessive amount of concrete.

3.4 Concrete Defects Concrete defects such as honeycombs and spalling shall be repaired. The procedures described in NACE Standard RP0390,5 ICRI(2) 03730,6 or ACI 3017 may be used to en-sure that the concrete surface is sound prior to surface preparation. 3.5 Physical Damage

3.5.1 Concrete should be tested for soundness by the qualitative methods described in NACE Publication 6G1918 or Paragraph A1.4.3. 3.5.2 When qualitative results are indeterminate, or when a quantitative result is specified, concrete shall be tested for surface tensile strength using the meth-ods described in Paragraph A1.6. 3.5.3 Concrete that has been damaged because of physical forces such as impact, abrasion, or corrosion of reinforcement shall be repaired prior to surface prep-aration if the damage would affect coating perform-ance. Repairs should be made in accordance with ACI 301,7 NACE Standard RP0390,5 or Paragraph A1.4.

3.6 Chemical Damage

3.6.1 Concrete is attacked by a variety of chemicals, as detailed in ACI 515.1R9and PCA(3) IS001.10


___________________________ (1) American Concrete Institute International (ACI), 38800 International Way, Country Club Drive, Farmington Hills, MI 48331. (2) International Concrete Repair Institute (ICRI), 3166 S. River Road, Suite 132, Des Plaines, IL 60018. (3) Portland Cement Association (PCA), 5420 Old Orchard Rd., Skokie, IL 60077.


3.6.2 All concrete surfaces that have been exposed to chemicals shall be tested and treated for contamination as described in Paragraph 3.7. 3.6.3 Concrete that has been exposed to chemicals shall be tested for soundness by the qualitative meth-ods described in NACE Publication 6G1918 or Para-graph A1.4.3.

3.7 Contamination

3.7.1 Contamination on concrete surfaces includes all materials that may affect the adhesion and perform-ance of the coating to be applied. Examples include, but are not limited to, dirt, oil, grease, chemicals, and existing incompatible coatings. 3.7.2 Contamination may be detected by methods de-scribed in NACE Publication 6G1918 and Paragraph A1.5. These methods include, but are not limited to, visual examination, water drop (contact angle) meas-urement, pH testing, petrographic examination, and various instrumental analytical methods. Core samp-

ling may be required to determine the depth to which the contaminant has penetrated the concrete. 3.7.3 Concrete surfaces that are contaminated or that have existing coatings shall be tested by the method described in Paragraph A1.6.3 to determine whether the contamination or existing coating affects the ad-hesion and performance of the coating to be applied. Concrete surfaces that have existing coatings shall also be tested by the method described in Paragraph A1.6.3 to determine whether the existing coating is sufficiently bonded to the concrete. 3.7.4 In extreme cases of concrete damage or degra-dation, or thorough penetration by contaminants, com-plete removal and replacement of the concrete may be required.

3.8 Moisture Moisture levels in the concrete may be determined by the methods described in Paragraph 5.6.

________________________________________________________________________

Section 4: Surface Preparation
4.1 Objectives
4.1.1 The objective of surface preparation is to pro-duce a concrete surface that is suitable for application and adhesion of the specified protective coating sys-tem. 4.1.2 Protrusions such as from burrs, sharp edges, fins, and concrete spatter shall be removed during sur-face preparation. 4.1.3 Voids and other defects that are at or near the surface shall be exposed during surface preparation. 4.1.4 All concrete that is not sound shall be removed so that only sound concrete remains. 4.1.5 Concrete damaged by exposure to chemicals shall be removed so that only sound concrete remains. 4.1.6 All contamination, form-release agents, efflor-escence, curing compounds, and existing coatings determined to be incompatible with the coating to be applied shall be removed. 4.1.7 The surface preparation method, or combination of methods, should be chosen based on the condition of the concrete and the requirements of the coating system to be applied.

4.1.8 All prepared concrete surfaces shall be repaired to the level required by the coating system in the in-tended service condition.

4.2 Surface Cleaning Methods

4.2.1 The surface cleaning methods described in Par-agraphs 4.2.2 and 4.2.3 shall not be used as the sole surface preparation method of concrete to be coated as they do not remove laitance or contaminants or alter the surface profile of concrete. These methods shall be used as required, before and/or after the mechan-ical and chemical methods described in Paragraphs 4.3 and 4.4. 4.2.2 Vacuum cleaning, air blast cleaning, and water cleaning as described in ASTM(4) D 425811 may be used to remove dirt, loose material, and/or dust from concrete. 4.2.3 Detergent water cleaning and steam cleaning as described in ASTM D 425811 may be used to remove oils and grease from concrete.

4.3 Mechanical Surface Preparation Methods

4.3.1 Dry abrasive blasting, wet abrasive blasting, vac-uum-assisted abrasive blasting, and centrifugal shot blasting, as described in ASTM D 4259,12 may be used to remove contaminants, laitance, and weak concrete,


___________________________ (4) ASTM International, 100 Barr Harbor Dr., West Conshohocken, PA 19428-2959.


to expose subsurface voids, and to produce a sound concrete surface with adequate profile and surface porosity. 4.3.2 High-pressure water cleaning or waterjetting methods as described in NACE No. 5/SSPC-SP 12,2 ASTM D 4259,12 or “Recommended Practices for the Use of Manually Operated High Pressure Water Jetting Equipment,”(5)13 may be used to remove contaminants, laitance, and weak concrete, to expose subsurface voids, and to produce a sound concrete surface with adequate profile and surface porosity. 4.3.3 Impact-tool methods may be used to remove existing coatings, laitance, and weak concrete. These methods include scarifying, planing, scabbling, and rot-ary peening, as described in ASTM D 4259.12 Impact-tool methods may fracture concrete surfaces or cause microcracking and may need to be followed by one of the procedures in Paragraphs 4.3.1 or 4.3.2 to produce a sound concrete surface with adequate profile and surface porosity. The soundness of a concrete surface prepared using an impact method may be verified by one of the surface tensile strength tests described in Paragraph A1.6. 4.3.4 Power-tool methods, including circular grinding, sanding, and wire brushing as described in ASTM D 4259,12 may be used to remove existing coatings, lait-ance, weak concrete, and protrusions in concrete. These methods may not produce the required surface profile and may require one of the procedures de-scribed in Paragraphs 4.3.1 or 4.3.2 to produce a con-crete surface with adequate profile and surface poro-sity. 4.3.5 Surface preparation using the methods de-scribed in Paragraphs 4.3.1 through 4.3.4 shall be per-formed in a manner that provides a uniform, sound sur-face that is suitable for the specified protective coating system.

4.4 Chemical Surface Preparation Acid etching, as described in ASTM D 426014 and NACE Standard RP0892,15 may be used to remove laitance and weak concrete and to provide a surface profile on horizontal concrete surfaces. This method requires complete removal of all reaction products and pH testing to ensure neutrali-zation of the acid. Acid etching is not recommended for ver-tical surfaces and areas where curing compounds or seal-ers have been used. Acid etching shall only be used where procedures for handling, containment, and disposal of the hazardous materials are in place. Acid etching with hydro-chloric acid shall not be used where corrosion of metal in the concrete (rebar or metal fibers) is likely to occur.

4.5 Flame (Thermal) Cleaning and Blasting

4.5.1 Flame cleaning using a propane torch or other heat source may be used to extract organic contamin-ants from a concrete surface. To remove the extracted contaminants this type of cleaning may need to be fol-lowed by the cleaning methods described in ASTM D 4258.11 4.5.2 Flame cleaning and blasting using oxygen-acet-ylene flame blasting methods and proprietary delivery equipment may be used to remove existing coatings, contaminants, and laitance and/or create a surface pro-file on sound concrete. 4.5.3 The extent of removal when employing flame methods is affected by the rate of equipment advance-ment, the flame adjustment, and the distance between the flame and the concrete surface. Surface prepara-tion using flame methods shall be performed in a man-ner that provides a uniform, sound surface that is suit-able for the specified protective coating system. 4.5.4 High temperatures reduce the strength of or damage concrete; therefore, surfaces prepared using flame methods shall be tested for soundness and sur-face tensile strength. Concrete surfaces found to be unsound or low in tensile strength shall be repaired or prepared by other mechanical methods described in Paragraph 4.3.

4.6 Surface Cleanliness After the concrete surface has been prepared to the required soundness and surface profile, surfaces may still need to be cleaned by one of the methods described in Paragraph 4.2 to remove the residue created by the surface preparation method or to remove spent media. 4.7 Moisture Content If the moisture level in the concrete is higher than the spec-ified limit tolerable by the coating, the concrete shall be dried or allowed to dry to the level specified in the procure-ment documents before inspection and application of the coating (see Paragraph 5.6). 4.8 Patching and Repairs

4.8.1 Prior to proceeding with patching and repairs, the prepared concrete surface shall be inspected according to Section 5. After the patching and repairs of the concrete surface are completed, the repaired areas shall be reinspected according to Section 5. 4.8.2 All gouges, surface air voids, and other surface anomalies shall be repaired to a level required by the coating system as specified in the procurement docu-ments.


___________________________ (5) WaterJet Technology Association, 917 Locust, Suite 1100, St. Louis, MO 63101-1419.


4.8.3 All repair materials, both cementitious and poly-meric, should be approved or recommended by the coating manufacturer as being compatible with the coating to be applied. Repair materials not recom-mended or approved by the coating manufacturer shall be tested for compatibility prior to their application.

4.8.4 The repair material shall be cured according to the manufacturer’s published instructions. 4.8.5 The repaired section may require additional sur-face preparation prior to coating application.

________________________________________________________________________

Section 5: Inspection and Classification of Prepared Concrete Surfaces

5.1 Surface Tensile Strength

5.1.1 All prepared concrete surfaces should be tested for surface tensile strength after cleaning and drying but prior to making repairs or applying the coating. 5.1.2 Surface tensile strength should be tested using a method agreed upon by all parties. (See Paragraph A1.6 for commentary on these methods.)

5.2 Coating Adhesion

5.2.1 If specified in the procurement documents and accepted by all parties, a test patch shall be applied to determine the compatibility of and adhesion between the prepared surface and the coating system. (See Paragraph A1.6.3 for commentary on this method.) 5.2.2 Coating adhesion should be tested using one of the methods agreed upon by all parties. (See Para-graph A1.6 for commentary on these methods.)

5.3 Surface Profile

5.3.1 If a specific surface profile is required for the per-formance of the coating system to be applied, the pro-file shall be specified in the procurement documents. 5.3.2 The surface profile of prepared concrete sur-faces should be evaluated after cleaning and drying but prior to repairs or application of the coating. 5.3.3 The surface profile may be evaluated by com-paring the profile of the prepared concrete surface with the profile of graded abrasive paper, as described in ANSI(6) B 74.18,16 by comparing the profile with the ICRI Guideline No. 0373217 (surface profile chips), or by another agreed-upon visual comparison.

5.4 Surface Cleanliness

5.4.1 All prepared concrete surfaces shall be inspect-ed for surface cleanliness after cleaning and drying but prior to making repairs or applying the coating. If the concrete surfaces are repaired, they shall be reinspect-ed for surface cleanliness prior to applying the coating.

5.4.2 Prepared concrete surfaces may be inspected for surface cleanliness by lightly rubbing the surface with a dark cloth or pressing a translucent adhesive tape on the surface. The test method and acceptable level of residual dust shall be agreed on by all parties. 5.4.3 The method used to verify compatibility of the coating to be applied over a contaminated surface or over contaminated surfaces that have been cleaned and prepared should be approved by the coating man-ufacturer and specified in the procurement documents.

5.5 pH

5.5.1 If a specific pH range is required for proper per-formance of the coating system to be applied, the pH of the concrete shall be specified in the procurement doc-uments. 5.5.2 The pH of concrete surfaces prepared by acid etching should be tested after etching and rinsing but before the prepared surface has dried. 5.5.3 ASTM D 426218 should be used to determine pH.

5.6 Moisture Content

5.6.1 If a specific moisture content is required for pro-per performance of the coating system to be applied, the moisture content of the concrete shall be specified in the procurement documents. 5.6.2 Prepared concrete surfaces should be tested for residual moisture after cleaning and drying but prior to the application of the coating. 5.6.3 ASTM D 4263,19 ASTM F 1869,20 or ASTM F 217021 should be used to determine the residual moist-ure content in concrete. 5.6.4 If required or accepted by all parties, any of the methods described in Paragraph A1.8.4 may be used to determine the moisture content of the concrete sur-face.


___________________________ (6) American National Standards Institute (ANSI), 1819 L Street NW, Washington, DC 20036.


________________________________________________________________________

Section 6: Acceptance Criteria
6.1 The acceptance criteria for prepared concrete surfaces shall be specified in the procurement documents.
6.2 The procurement documents may refer to the specifi-cations in Table 1.

Table 1:

Suggested Acceptance Criteria for Concrete Surfaces After Surface Preparation

Property Test Method Light Service(A) Severe Service(B)

Surface tensile strength See Paragraph A1.6 1.4 MPa (200 psi) min. 2.1 MPa (300 psi) min.

Surface profile Visual comparison16 Fine (150) abrasive paper min. Coarse (60) abrasive paper min.

Surface cleanliness Visible dust11 No significant dust No significant dust

Residual contaminants Water drop15,22 0° contact angle 0° contact angle

pH ASTM D 426218 (pH of rinse water) -1, +2(C) (pH of rinse water) -1, +2(C)

Moisture content(D) ASTM D 426319 No visible moisture No visible moisture

Moisture content(D) ASTM F 186920 15 g/24 hr/m2 (3 lb/24 hr/1,000 ft2) max. 15 g/24 hr/m2 (3 lb/24 hr/1,000 ft2) max.

Moisture content(D) ASTM F 217021 80% max. 80% max. __________________________________________

(A) Light service refers to surfaces and coatings that have minimal exposure to traffic, chemicals, and changes in temperature. (B) Severe service refers to surfaces and coatings that have significant exposure to traffic, chemicals, and/or changes in temperature. (C) The acceptance criterion for ASTM D 4262 is as follows: The pH readings following the final rinse shall not be more than 1.0 lower or 2.0 higher than the pH of the rinse water (tested at the beginning and end of the final rinse cycle) unless otherwise specified. (D) Any one of these three moisture content test methods is acceptable.

________________________________________________________________________

Section 7: Safety and Environmental Requirements
7.1 Disposal of contaminants, old coatings, acid from etch-ing, and contaminated water and blasting media shall com-ply with all applicable facility, local, state, and federal regula-tions.
7.2 Handling of hazardous materials, machinery opera-tions, worker protection, and control of airborne dust and fumes shall comply with all applicable facility, local, state, and federal health and safety regulations.

________________________________________________________________________

References

1. ACI 116R (latest revision), “Cement and Concrete Terminology” (Farmington Hills, MI: ACI). 2. SSPC-Guide 11 (latest revision), “Guide for Coating Concrete” (Pittsburgh, PA: SSPC). 3. NACE No. 5/SSPC-SP 12, “Surface Preparation and Cleaning of Metals by Waterjetting Prior to Recoating” (Houston, TX: NACE, and Pittsburgh, PA: SSPC). 4. ACI 308 (latest revision), “Standard Practice for Curing Concrete” (Farmington Hills, MI: ACI). 5. NACE Standard RP0390 (latest revision), “Mainten-ance and Rehabilitation Considerations for Corrosion Con-trol of Existing Steel-Reinforced Concrete Structures” (Houston, TX: NACE).

6. ICRI Guideline No. 03730 (latest revision), “Guide for Surface Preparation for the Repair of Deteriorated Concrete Resulting from Reinforcing Steel Corrosion” (Des Plaines, IL: ICRI). 7. ACI 301 (latest revision), “Specifications for Structural Concrete” (Farmington Hills, MI: ACI). 8. NACE Publication 6G191 (withdrawn), “Surface Prep-aration of Contaminated Concrete for Corrosion Control” (Houston, TX: NACE ). (Available from NACE as an historical document only). 9. ACI 515.1R (latest revision), “Guide to the Use of Waterproofing, Dampproofing, Protective, and Decorative Barrier Systems for Concrete” (Farmington Hills, MI: ACI).



10. IS001 (latest revision), “Effects of Substances on Con-crete and Guide to Protective Treatments” (Skokie, IL: PCA). 11. ASTM D 4258 (latest revision), “Standard Practice for Surface Cleaning Concrete for Coating” (West Consho-hocken, PA: ASTM). 12. ASTM D 4259 (latest revision), “Standard Practice for Abrading Concrete” (West Conshohocken, PA: ASTM). 13. “Recommended Practices for the Use of Manually Operated High-Pressure Water Jetting Equipment” (latest revision) (St. Louis, MO: WaterJet Technology Assoc-iation). 14. ASTM D 4260 (latest revision), “Standard Practice for Acid Etching Concrete” (West Conshohocken, PA: ASTM). 15. NACE Standard RP0892 (latest revision), “Coatings and Linings Over Concrete for Chemical Immersion and Containment Service” (Houston, TX: NACE). 16. ANSI B74.18 (latest revision), “Specifications for Grad-ing of Certain Abrasive Grain on Coated Abrasive Products” (Washington, DC: ANSI). 17. ICRI Guideline No. 03732 (latest revision), “Selecting and Specifying Concrete Surface Preparation for Sealers, Coatings, and Polymer Overlays” (Des Plaines, IL: ICRI). 18. ASTM D 4262 (latest revision), “Standard Test Method for pH of Chemically Cleaned or Etched Concrete Surfaces” (West Conshohocken, PA: ASTM). 19. ASTM D 4263 (latest revision), “Standard Test Method for Indicating Moisture in Concrete by the Plastic Sheet Method” (West Conshohocken, PA: ASTM). 20. ASTM F 1869 (latest revision), “Standard Test Method for Measuring Moisture Vapor Emission Rate of Concrete Subfloor Using Anhydrous Calcium Chloride” (West Con-shohocken, PA: ASTM). 21. ASTM F 2170 (latest revision), “Standard Test Method for Determining Relative Humidity in Concrete Floor Slabs Using In Situ Probes” (West Conshohocken, PA: ASTM). 22. F.S. Gelfant, “Contaminated Concrete—Effect of Sur-face Preparation Methods on Coating Performance,” Jour-nal of Protective Coatings and Linings (JPCL) 12, 12 (1995): pp. 60-72. 23. T.I. Aldinger, B.S. Fultz, “Keys to Successfully Prep-aring Concrete for Coating,” JPCL 6, 5 (1989): pp. 34-40. 24. T. Dudick, “Concrete Standards for Resinous Top-pings,” SSPC 93-06: Innovations for Preserving and Pro-tecting Industrial Structures, November 13-18, 1993 (Pitts-burgh, PA: SSPC, 1993).

25. R. Boyd, “Quality Control in Cleaning and Coating Con-crete,” SSPC 91-19: Protective Coatings for Flooring and Other Concrete Surfaces, November 10-15, 1991 (Pitts-burgh, PA: SSPC, 1991), pp. 5-7. 26. L.D. Vincent, Corrosion Prevention by Protective Coat-ings, 2nd ed. (Houston, TX: NACE, 1999). 27. NACE 6G197/SSPC-TU 2 (latest revision), “Design, Installation, and Maintenance of Coating Systems for Con-crete Used in Secondary Containment,” (Houston, TX: NACE, and Pittsburgh, PA: SSPC). 28. ASTM PCN: 03-401079-14, “Manual of Coating Work for Light-Water Nuclear Power Plant Primary Containment and Other Safety-Related Facilities” (West Conshohocken, PA: ASTM, 1979), pp. 114-119. 29. H.H. Baker, R.G. Posgay, “The Relationship Between Concrete Cure and Surface Preparation,” JPCL 8, 8 (1991): pp. 50-56. 30. F. Hazen, “Repairing Concrete Prior to Lining Second-ary Containment Structures,” JPCL 8, 1 (1991): pp. 73-79. 31. ASTM PCN: 03-401079-14, “Manual of Coating Work for Light-Water Nuclear Power Plant Primary Containment and Other Safety-Related Facilities” (West Conshohocken, PA: ASTM, 1979), pp. 120-123. 32. C.T. Grimm, “Cleaning Masonry: A Review of the Liter-ature,” Publication #TR 2-88, Construction Research Cen-ter, (Arlington, TX: University of Texas at Arlington, Novem-ber 1988). 33. S. Lefkowitz, “Controlled Decontamination of Con-crete,” Concrete: Surface Preparation, Coating and Lining, and Inspection (Houston, TX: NACE, 1991). 34. R.A. Nixon, “Assessing the Deterioration of Concrete in Pulp and Paper Mills,” Concrete: Surface Preparation, Coating and Lining, and Inspection, January 28-30, 1991 (Houston, TX: NACE, 1991). 35. IS214 (latest revision), “Removing Stains and Cleaning Concrete Surfaces,” (Skokie, IL: PCA). 36. J. Steele, “Testing Adhesion of Coatings Applied to Concrete,” Materials Performance (MP) 33, 11 (1994): pp. 33-36. 37. ASTM D 4541 (latest revision), “Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers” (West Conshohocken, PA: ASTM). 38. ACI 503R (latest revision), “Use of Epoxy Compounds with Concrete” (Farmington Hills, MI: ACI). 39. T.K. Greenfield, “Dehumidification Equipment Reduces Moisture in Concrete During Coating Application,” MP 33, 3 (1994): pp. 39-40.


40. L. Harriman, “Drying and Measuring Moisture in Con-crete—Part I,” MP 34, 1 (1995): pp. 34-36. 41. L. Harriman, “Drying and Measuring Moisture in Con-crete—Part II,” MP 34, 2 (1995): pp. 34-36. 42. W.H. Riesterer, “Hydrostatic, Capillary, Osmotic and Other Pressures,” Innovations for Preserving and Protecting Industrial Structures,” November 13-18, 1993 (Pittsburgh, PA: SSPC, 1993). 43. ASTM E 1907 (latest revision), “Standard Practices for Determining Moisture-Related Acceptability of Concrete Floors to Receive Moisture-Sensitive Finishes” (West Con-shohocken, PA: ASTM). 44. N.C. Duvic, “Surface Preparation of Concrete for Appli-cation of Protective Surfacing or Coating,” Concrete: Sur-face Preparation, Coating and Lining, and Inspection (Hous-ton, TX: NACE, 1991). 45. P.J. Fritz, “The Use of Captive Shot (Roto-Peening) for Preparing the Surface of Concrete,” SSPC 93-06: Innova-
tions for Preserving and Protecting Industrial Structures, November 13-18, 1993 (Pittsburgh, PA: SSPC, 1993), pp. 144-147. 46. K. Pashina, “Planning, Proper Surface Preparation Essential for Successful Coatings,” Concrete Repair Bulletin 7, 1 (1994): pp. 4-8. 47. ASTM PCN: 03-401079-14, “Manual of Coating Work for Light-Water Nuclear Power Plant Primary Containment and Other Safety-Related Facilities” (West Conshohocken, PA: ASTM, 1979), pp. 124-127. 48. T.I. Aldinger, “Coating New Concrete: Why Wait 28 Days?” SSPC 91-19: Protective Coatings for Flooring and Other Concrete Surfaces, November 10-15, 1991 (Pitts-burgh, PA: SSPC, 1991), pp. 1-4. 49. J. Steele, “Effective Sealing, Priming and Coating of New and Uncured Concrete,” Concrete: Surface Prepara-tion, Coating and Lining, and Inspection, January 28-30, 1991 (Houston, TX: NACE, 1991).

________________________________________________________________________

Appendix A: Comments (This section does not contain any mandatory requirements.)

A1.1 General23,24,25,26

A1.1.1 This standard does not recommend surface preparation methods or differentiate levels of surface preparation that are specifically required for various protective system designs, types, thicknesses, and end-use requirements. These specifications should be decided and agreed upon by all parties (the specifier, facility owner, coating manufacturer, and contractor). A1.1.2 Concrete and its surfaces are not homogen-eous or consistent and, unlike steel, cannot be dis-cretely defined. Therefore, visual examination of a con-crete surface is somewhat subjective. The acceptance or rejection of a prepared concrete surface should be based on the results of specific tests, including, but not limited to, tests for surface tensile strength, contam-ination, and moisture. A1.1.3 Joints, cracks, and curing shrinkage of con-crete should be considered in the design of the protect-ive coating system; however, these topics are beyond the scope of this standard. See NACE Standard RP0892,15 ACI 515.1R,9 and NACE 6G197/SSPC-TU 227 for more information. A1.1.4 When a significant amount of weak, deterior-ated, or contaminated concrete is removed during the course of surface preparation to achieve a sound sur-face, the profile of the remaining concrete is often too rough for the intended coating system. In these cases, and where form voids and surface air voids must be

filled, patching or grouting materials are specified to repair or level the concrete surface. See NACE Stand-ard RP0892,15 ACI 515.1R,9 NACE Standard RP0390,5

NACE 6G197/SSPC-TU 2,27 and Paragraph A1.4.4 for more information about patching materials.

A1.2 Concrete Finishing and Surface Characteristics23

A1.2.1 The method used to finish concrete surfaces affects the concrete’s surface profile, composition, por-osity, and density. These surface properties affect the adhesion and performance of concrete coatings. Typi-cal surface properties obtained using the most common finishing methods are given in Table A1. These prop-erties are evaluated prior to surface preparation. A1.2.2 No preferred method of finishing concrete to accept coatings has been established by the concrete coating industry. The surface cure, surface preparation method, and type of coating system to be applied are all factors in determining the suitability of any specific concrete finishing method. For example, broom finish-ing is sometimes used because it gives a profile for the coating; however, most of the profile may be removed during surface preparation if the surface is not properly cured, negating this inherent advantage of the broom finish. When sacking is used to fill voids in formed con-crete surfaces, subsurface voids are created, and the added cement is usually removed during surface prep-aration due to improper cure of the added cement paste.



Table A1: Typical Surface Properties of Finished Concrete

Method Profile(A) Porosity(A) Strength(A) Problems

Formed concrete Smooth to medium Low to medium Medium Voids, protrusions, release agents

Wood float Medium Medium Medium

Metal trowel Smooth Low High

Power trowel Smooth Very low High Very dense

Broom finish Coarse to very coarse Medium Medium

Sacking Smooth Low to medium Low to high(B) Weak layer if not properly cured

Stoning Smooth to medium Low to medium Low to high(B) Weak layer if not properly cured

Concrete block Coarse to very coarse Very high Medium Pinholes

Shotcrete(C) Very coarse Medium Medium Too rough for thin coatings

_______________________________ (A) These surface properties are based on similar concrete mix, placement, and vibration and prior to surface preparation. (B) Strength depends on application and cure. (C) Shotcrete may be refinished after placement, which would change the surface properties given in this table.

A1.2.3 Use of a metal trowel is gaining acceptance as the preferred finishing method for horizontal sur-faces to be coated, provided the surface is not exces-sively trowelled, the concrete is cured properly, and the laitance is removed prior to coating. A1.2.4 Photographic examples of concrete finishes are shown in ASTM PCN:03-401079-14.28

A1.3 Concrete Cure29

A1.3.1 Maintaining sufficient moisture and proper temperature in concrete in the early stages of cure is important to ensure development of the designed strength. Keeping the surface moist until sufficient strength has developed at the surface is important to ensure formation of sufficient surface strength, to reduce curling, and to reduce surface cracking. A1.3.2 ACI 3084 recommends seven days of moist curing for Type I portland cement concrete and three days for Type III portland cement concrete, if the temp-erature is above 10°C (50°F). ACI 308 also recom-mends numerous methods to properly cure concrete, including the use of sealing materials and other meth-ods to keep concrete moist. A1.3.3 ACI 3084 also gives recommendations on the use of curing compounds, which are commonly used immediately after placement and finishing of concrete surfaces to reduce moisture loss and improve surface cure. The curing compound should either be compat-ible with the coating or be removed during surface preparation.

A1.4 Identification and Repair of Surface Defects and Damage30

A1.4.1 Physical and Chemical Damage

A1.4.1.1 Existing concrete structures that have been subjected to mechanical damage (caused by impact or abrasion), chemical attack, or rebar cor-rosion are restored to provide a uniform, sound substrate prior to coating application. A1.4.1.2 In order to best receive and hold the patching material all deteriorated concrete should be removed and the surrounding sound concrete cut using the procedures described in ICRI 03730.6 Some contaminants have a detrimental effect on the rebar or the applied coating if they are not completely removed. A1.4.1.3 A number of polymeric grouts and patch-ing materials can be used, especially when the coating is to be applied immediately. These mat-erials should be compatible with the coating to be applied.

A1.4.2 Other Defects and Imperfections

A1.4.2.1 Defects such as honeycombs, scaling, and spalling do not provide a sound, uniform sub-strate for the coating. These defects are repaired by removing all unsound concrete and then patch-ing the concrete prior to surface preparation. NACE Standard RP03905 and ICRI 037306 de-scribe removal and repair procedures for concrete



that is spalled because of rebar corrosion. A1.4.2.2 Surface air voids, pinholes, or excessive porosity may affect the application or performance of the coating. The maximum substrate void size or surface porosity that can be tolerated depends on the coating system under consideration. If voids are not filled before the coating is applied, the trapped air vapor expands and contracts and may affect the performance of the coating. For liquid-rich coatings, excess porosity at the surface may result in pinholes in the coating. Voids are usually filled after surface preparation and prior to coating application. A1.4.2.3 Protrusions such as form lines, fins, sharp edges, and spatter may cause holidays or thin sections in the coating if they are not removed. Protrusions and rough edges are usually removed during surface preparation.

A1.4.3 Testing for Surface Soundness

A1.4.3.1 NACE Publication 6G1918 describes the following commonly used methods for determining surface soundness: A screwdriver, file, or pocket knife is lightly scratched across the concrete surface. If the metal object rides over the surface without loosen-ing any particles and leaves no more than a shiny mark, the surface is sound. If this process gouges the surface, the surface is not sound. The concrete surface is lightly struck with the edge of a hammer head. If the hammer rebounds sharply with no more than a small fracture at the impact area, the surface is sound. If it lands with a dull thud and leaves powdered dusts in the indent-ation, the surface is not sound. A chain is dragged across horizontal concrete sur-faces. Differences in sound indicate unsound con-crete and holes or pockets within the concrete.

A1.4.4 Patching of Concrete Surface Imperfections A1.4.4.1 Materials such as grouts, putties, and sealers are used to repair, patch, smooth, or seal the concrete surface to provide a substrate that is suitable for the coating system to be applied. These materials are applied after surface prepar-ation and require the following characteristics: (1) good adhesion; (2) adequate strength; (3) low volumetric and linear shrinkage;

(4) compatibility with the coating to be applied; and

(5) proper consistency for the application. In addition, the patching material is often required to cure sufficiently, be traffic bearing, and be ready to recoat in a short time frame (usually within 24 hours). A1.4.4.2 Shrinkage of the patching material may reduce the adhesion of that material to the con-crete substrate. Differences in thermal expansion between the concrete, patching material, and coat-ing system cause stresses during thermally in-duced movement that may reduce adhesion be-tween these layers. A1.4.4.3 The most common types of patching mat-erials are cementitious, polymer-modified cementi-tious (usually acrylic), and polymeric (usually epoxy). Cementitious materials are lower in cost than polymeric materials, but polymeric materials generally cure faster and have higher strengths, better adhesion, and increased chemical resist-ance. A1.4.4.4 Patching materials are available in a range of consistencies for application to vertical or horizontal surfaces by a variety of methods. The amount of filler also varies. For example, grouts for deep patching are typically highly filled, while porosity sealers may be minimally filled or unfilled. Numerous proprietary materials are low-shrinking, nonshrinking, or expanding. A1.4.4.5 Additional surface preparation may need to be performed on cured patching materials to ensure that the laitance is removed and/or that the patched surface meets the profile requirements of the coating system. A1.4.4.6 Photographic examples of patched con-crete surfaces are shown in ASTM PCN:03-401079-14.31

A1.5 Identification and Removal of Contaminants22,32,33,34

A1.5.1 Hydrophobic Materials

A1.5.1.1 Hydrophobic materials such as form-release agents, curing compounds, sealers, exist-ing coatings, oil, wax, grease, resins, and silicone may be detected by a simple water drop test. Analytical techniques such as infrared analysis or gas chromatography may also be used to detect and identify these contaminants. A1.5.1.2 Oils and greases can be removed by steam cleaning, flame blasting, baking soda blast-ing, or using degreasers and absorbents.



A1.5.1.3 If they are incompatible with the coating to be applied, existing curing compounds, sealers, form-release agents, and coatings should be re-moved by the least destructive, most practical, economical, and safe method that is successful. Methods such as grinding, abrasive blasting, wet abrasive blasting, waterjetting, scarifying, flame blasting, or paint stripping may be used.

A1.5.2 Salts and Reactive Materials

A1.5.2.1 Salts and reactive materials such as lait-ance, efflorescence, acids, alkalis, and by-prod-ucts of chemical attack of concrete can sometimes be detected by pH testing, soundness testing us-ing the screwdriver test, or visual examination (see PCA IS214).35 When these methods are not suc-cessful, chemical analysis techniques are required. A1.5.2.2 Residual acids and alkalis are first neu-tralized and then removed by high-pressure water cleaning. Salts and efflorescence can be removed by abrasive blasting, high-pressure water cleaning, or applying a weak acid or alkali solution and then high-pressure water cleaning.

A1.5.3 Microorganisms

A1.5.3.1 Microorganisms such as fungus, moss, mildew, algae, decomposing foods, and other or-ganic growths can sometimes be detected by vis-ual examination (see PCA IS214).35 A1.5.3.2 Microorganisms are removed by washing with sodium hypochlorite (household bleach) and rinsing with water. High-pressure water cleaning or abrasive blasting may also be used.

A1.6 Adhesion Testing36 The two commonly used methods for testing adhesion of coatings to concrete substrates are ASTM D 454137 (modi-fied for concrete substrates as discussed in Paragraph A1.6.1) and ACI 503R.38 Testing for surface tensile strength consists of scoring (core drilling) the concrete sur-face, bonding a test fixture with an adhesive, pulling the fix-ture with an adhesion tester, and noting the pull-off strength or adhesion value. Testing for coating adhesion is per-formed using the same procedure, noting the adhesion val-ue, and noting the adhesion failure mode (see Paragraph A1.6.4).

A1.6.1 The procedure described in ASTM D 454137 may be used to determine pull-off strength or coating adhesion strength using a portable adhesion tester, typically either a manual tester with a 20-mm (0.78-in.)-diameter loading fixture (test dolly) or a pneumatic ad-hesion tester with a 13-mm (0.5-in.) loading fixture. ASTM D 4541 states that “Scoring around the fixture violates the fundamental in situ criterion that an unalt-ered coating be tested,” but it also states that scoring

should be noted in the results when employed.37 The procedure in ASTM D 4541 should be modified for use on concrete substrates by scoring or core drilling prior to attaching the loading fixture. Scoring around the test fixture ensures that the pulling force is applied only to the area directly beneath the fixture. Without scoring, stress is transferred through the coating film beyond the area of the test fixture. This could result in signif-icant error when testing thick or reinforced coatings. A water-lubricated diamond-tipped core bit should be used for scoring to reduce the possibility of microcracks in either the coating or the concrete substrate. The procedure may also be modified by using a larger (5-cm [2-in.] or more) loading fixture. A larger test fixture typically yields more accurate results than a smaller fix-ture because the greater surface area reduces the effect of inconsistencies, such as a piece of aggregate or a void, in the substrate. A1.6.2 ACI 503R38 discusses the process of applying a coating or adhesive coring to the substrate, bonding a 5-cm (2-in.) pipe cap to the coating, and applying ten-sion with a mechanical testing device attached to a dynamometer. As with ASTM D 4541,37 the tensile load and mode of failure are noted. A1.6.3 A test patch involves applying the coating sys-tem to a small section (with the minimum size to be specified) of prepared concrete and testing for tensile strength and adhesion by either of the methods de-scribed in Paragraphs A1.6.1 and A1.6.2. The pre-pared concrete substrate—at least the portion to be patched—should meet the acceptance criteria as de-tailed in Section 6. The coating system should be ap-plied in accordance with the coating manufacturer’s published instructions. The last coat of the coating sys-tem serves as the adhesive for the loading fixture, or, when this is not recommended (e.g., for solvent-based topcoats), the loading fixture is attached to the coating system by an adhesive. If agreed by all parties, the pri-mer alone may suffice as the test patch and the ad-hesive for the loading fixture. A1.6.4 The acceptable adhesion strength and mode of failure may vary depending on the type of coating tested. The coating manufacturer should be consulted to determine the preferred test method, the suitability of that method, and acceptance criteria for the specified coating. When adhesion testing is performed, the mode of failure should be noted. The failure can be described using one or more of the following terms. (1) Concrete (substrate) cohesive failure: This failure mode is defined as failure within the concrete, below the concrete/coating interface. This result, if the adhe-sion value is sufficient, is considered to be the most desirable for coatings applied to concrete. If concrete cohesive failure occurs but the adhesion value is low, the failure may be because of low concrete strength or microcracking from scoring. If only a thin layer of con-crete is pulled with the fixture and the adhesion value is



low, it may be because of a weak concrete surface layer or laitance. (2) Coating adhesive failure: This failure mode is de-fined as failure directly at the concrete/coating inter-face. For most coating systems, failure in this mode indicates a problem with surface preparation, residual contamination, or the coating. (3) Coating cohesive failure or coating intercoat adhe-sion failure: This failure mode is defined as failure with-in the coating system, above the concrete/coating inter-face. This mode of failure indicates a problem with the coating material or with the coating application. (4) Fixture adhesive failure: This failure mode is de-fined as failure within the fixture adhesive or at the fix-ture adhesive/coating interface. When this failure mode is encountered, the test should be repeated.

A1.7 Surface Profile

A1.7.1 In addition to removing laitance, weak con-crete, and contamination at the concrete surface, sur-face preparation usually opens the pores and/or cre-ates a profile on the concrete surface. Profile increas-es the surface area available for bonding between the concrete and the coating, enhances adhesion at the concrete/coating interface, and helps the coating resist peeling and shear forces. A1.7.2 The depth of surface profile required depends on: (1) tensile and shear strength of the concrete and the coating system; (2) adhesion of the coating system to the concrete; (3) internal stresses in the coating system created during application (e.g., from shrinkage); (4) difference in the coefficient of thermal expansion between the coating and the concrete; (5) modulus or stress-relaxation properties of the coat-ing system; (6) thermal and chemical exposure environment; and (7) coating thickness. A1.7.3 At this time, no recognized testing equipment or method is used to quantify the surface profile of con-crete that is analogous to the replica tape method used on steel. The profile can be subjectively compared to the standard classification for coated abrasive paper as described in ANSI B74.18,16 or by comparing the profile with the ICRI Guideline No. 0373217 (surface profile chips). For extremely coarse prepared concrete sur-faces (assuming that the coating system can cover and

perform over such a substrate), the profile may be esti-mated as an average distance between peaks and val-leys on the concrete surface and quantified in mm (mils).

A1.8 Moisture in Concrete39,40,41,42

A1.8.1 The movement of moisture in concrete during the curing process and after application of the coating is important to consider in the design of the concrete structure. Concrete is normally placed with water lev-els in excess of that required to completely hydrate the cement. Excess free water in the concrete can ad-versely affect the application and cure of many coat-ings. Pressure caused by excess moisture in the con-crete or from ground water may be substantial and, in some instances, may be sufficient to disbond barrier coating systems that appear to be well bonded. These pressures are commonly referred to as hydrostatic, capillary, and osmotic pressures. A1.8.2 Concrete has traditionally been coated no sooner than 28 days after concrete placement (see Paragraph A1.10). In addition to allowing the concrete to sufficiently cure (see Paragraph A1.3), this waiting period allows excess moisture to evaporate prior to ap-plying a barrier coating system. The waiting period is especially important if a vapor barrier (or positive-side waterproofing) is installed, which prevents moisture from exiting into the ground. A1.8.3 The drying rate of concrete is a function of the concrete temperature, thickness, porosity, and initial free-water content. The drying rate is also a function of the velocity and dew point of the drying air. Excess free water can be removed by dehumidifiers, surface air movers, or surface heaters provided that (1) the forced drying does not begin until sufficient concrete strength is developed and (2) it does not adversely af-fect the concrete properties. Dehumidifiers lower the air dew point, can increase the air temperature, and perform best when the area is enclosed. Surface air movers direct low-dew point air across the concrete surface at high velocities, but they should be periodic-ally repositioned to ensure uniform drying over the entire surface. Surface heaters increase the mobility of free water; they work best if the heat penetrates the concrete and if they do not raise the dew point of the drying air. A1.8.4 Moisture Test Methods40,41 The following are some of the common methods used to identify or quantify the free moisture in concrete prior to the application of coatings.

ASTM D 4263, Plastic sheet method19

ASTM F 1869, Calcium chloride test20 ASTM F 2170, Relative humidity test21



ASTM E 1907, Conductivity test43 ASTM E 1907, Calcium carbide method43 ASTM E 1907, Capacitance-impedance method43

A1.8.5 Use and Interpretation of Moisture Test Methods

A1.8.5.1 The plastic sheet method19 and the cal-cium chloride test are commonly used and accept-ed in the United States. The hygrometer and con-ductivity tests are cited in numerous British stand-ards and are accepted in the United Kingdom, while the carbide method is accepted in other parts of Europe. A1.8.5.2 All of these methods are quantitative ex-cept the plastic sheet method.19 The plastic sheet, calcium chloride, and capacitance-impedance methods are nondestructive, while the hygrometer, conductivity, and calcium carbide methods involve drilling into the concrete. A1.8.5.3 Testing duration is 16+ hours for the plastic sheet method19 and 72 hours for the cal-cium chloride and relative humidity tests. The other methods give results immediately if the test-ing equipment has been calibrated. A1.8.5.4 The plastic sheet method may indicate whether excess moisture is present at the time of the test. However, because the method depends on a moisture differential—a higher relative humid-ity in the concrete than in the air above the con-crete surface—during the test span, potential prob-lems are not always evident at the time the test is performed. A1.8.5.5 Information on the tolerance of a specific coating system for free water or moisture migration should be provided by the coating manufacturer. A free water content of less than 5% by weight is acceptable for most coatings. Alternatively, con-crete with a relative humidity of less than 80% or a moisture transmission rate of less than 15 g/24 hr/m2 (3 lb/24 hr/1,000 ft2) has proved acceptable for most coatings. A1.8.5.6. Occasionally, despite moisture testing, a problem is not identified until after a low-perme-ability coating is applied.

A1.9 Surface Preparation Methods17,32,44,45,46 The surface preparation methods described in this standard are listed in Table A2 with their intended use, profile cre-

ated, typical problems encountered when using each meth-od, and solutions to those problems.

A1.9.1 Photographic examples of prepared concrete surfaces are shown in ASTM PCN:03-401079-14.47

A1.10 The 28-Day Waiting Period48,49

A1.10.1 The traditional 28-day waiting period after concrete placement and prior to coating installation is a controversial topic that involves all parties. Although the waiting period is not usually required for surface preparation, it affects the timing of surface preparation because many coatings are applied within 24 hours after surface preparation.

A1.10.2 The 28-day waiting period originated from the structural benchmark to test concrete strength at 28 days after placement to verify that the tested strength met the design strength. The 28-day benchmark be-came the industry standard to identify the point in time when the concrete was considered fully cured. The 28-day waiting period was adopted by the coating industry because it usually allows sufficient time for concrete surface strength to develop and for excess moisture to evaporate. A1.10.3 Many factors can reduce or increase the time required for strength and moisture levels to be accept-able. In addition, many construction schedules do not allow for a 28-day waiting period. For these reasons, quantifying surface requirements as in Paragraph A1.12 are preferred over the traditional 28-day waiting period. A1.10.4 NACE Standard RP089215 and ACI 515.1R9 do not recommend a specific cure period but do ad-dress surface dryness, surface strength requirements, and other surface quality issues.

A1.11 Temperature Considerations The temperature of the surface at the time of the coating application and the temperature progression during the ap-plication are both important. Rising concrete temperatures during the application of the coating systems may cause blistering and pinhole problems in the coating caused by out-gassing from the concrete. Coating application during periods of falling temperatures may be required to prevent this problem. Although controlling the ambient temperature in outdoor installations is difficult, concrete is often shaded from direct sunlight during coating application. In addition to potential problems from moisture in the concrete as de-scribed in Paragraphs A1.8.1 and A1.8.2, monitoring the dew point during periods of changing weather is often recommended to ensure that coatings are not applied over moisture that has condensed on the concrete surface.



Table A2: Surface Preparation Methods

Preparation Method When Used Profile Created(A) Problems Solutions

Dry abrasive blasting Removal, profile, cleaning

Fine (150) to extra coarse (40)

-Dust on surface -Airborne dust -Noise

-Vacuum cleaning -Vacuum attachments -None

Wet abrasive blasting Removal, profile, cleaning


-Wets concrete -Creates sludge

-Let concrete dry -Cleaning

High-pressure water cleaning

Removal, cleaning


-Wets concrete -Creates sludge

-Let concrete dry -Cleaning

Waterjetting (with or without abrasive)

Removal Rougher than extra coarse

-Creates sludge -Wets concrete -Coarse profile

-Cleaning -Let concrete dry -None(B)

Impact tools Removal, profile, cleaning

Rougher than extra coarse

-Airborne dust -Fracturing -Coarse profile

-Vacuum attachments -Other methods -None(B)

Power tools Removal Smooth (no grit equivalent)

-Airborne dust -Fine profile

-Vacuum attachments -Other methods

Flame blasting Removal, profile, cleaning

Rougher than extra coarse

-Excess removal -Damages concrete

-Experience(B)

-Remove damaged concrete

Acid etching Profile, cleaning Fine (150) to coarse (60)

-Hazardous -Not for vertical or overhead surfaces -Neutralization -Wets concrete -Curing membrane

-Other acids -Other methods -pH testing -Let concrete dry -Other methods

___________________________ (A) Profile is described using graded abrasive paper sizes. These are typical surface profile values only. Results may vary significantly because of concrete properties and surface preparation practices. (B) For coating systems that do not perform over a coarse profile, refinishing the concrete or an underlayment may be required.
A1.12 Recommendations for Procurement Documents (Project Specifications) for Concrete Surface Preparation Because of the wide range of concrete types, existing con-crete conditions, ambient conditions, types of protective coatings to be applied, and project scheduling, producing a comprehensive standard that can be used as a project specification is not possible. Therefore, the following is a checklist of items that should be included in a compre-hensive procurement document.
A1.12.1 NACE No. 6/SSPC-SP 13 A1.12.2 Contaminants

A1.12.2.1 Types anticipated A1.12.2.2 Detection methods A1.12.2.3 Preferred removal method

A1.12.2.4 Other acceptable removal methods

A1.12.3 Surface Preparation

A1.12.3.1 Preferred method A1.12.3.2 Other acceptable methods

A1.12.4 Surface Tensile Strength

A1.12.4.1 Minimum allowable A1.12.4.2 Test method and mode of failure

A1.12.5 Surface Profile

A1.12.5.1 Minimum and maximum allowable A1.12.5.2 Test method or visual comparison



A1.12.6 Surface Uniformity

A1.12.6.1 Maximum allowable void size

A1.12.7 Repairs and Patching

A1.12.7.1 Preferred materials A1.12.7.2 Other acceptable materials

A1.12.8 Cleanliness

A1.12.8.1 Maximum allowable residual dust level A1.12.8.2 Test method or visual comparison

A1.12.9 Moisture Content

A1.12.9.1 Maximum allowable A1.12.9.2 Test method and when to test (e.g., before or after surface preparation, or immediately before coating)

A1.12.10 Surface Flatness and Levelness

A1.12.10.1 Minimum and maximum slope allowed A1.12.10.2 Minimum flatness allowed A1.12.10.3 Test method or visual comparison


Item No. 21100

Joint Standard

NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00 Specification for the Application of Thermal Spray

Coatings (Metallizing) of Aluminum, Zinc, and Their Alloys and Composites for the Corrosion

Protection of Steel This NACE International (NACE)/American Welding Society (AWS)/SSPC: The Society for Protective Coatings standard represents a consensus of those individual members who have reviewed this document, its scope, and provisions. It is intended to aid the manufacturer, the consumer, and the general public. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, whether he has adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using products, processes, or procedures not addressed in this standard. Nothing contained in this NACE/AWS/SSPC standard is to be construed as granting any right, by implication or otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against liability for infringement of Letters Patent. This standard represents current technology and should in no way be interpreted as a restriction on the use of better procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in specific instances. NACE, AWS, and SSPC assume no responsibility for the interpretation or use of this standard by other parties and accept responsibility for only those official interpretations issued by NACE, AWS, or SSPC in accordance with their governing procedures and policies which preclude the issuance of interpretations by individual volunteers. Users of this NACE/AWS/SSPC standard are responsible for reviewing appropriate health, safety, environmental, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to this standard prior to its use. This NACE/AWS/SSPC standard may not necessarily address all potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of materials, equipment, and/or operations detailed or referred to within this standard. Users of this NACE/AWS/SSPC standard are also responsible for establishing appropriate health, safety, and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory authorities if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory requirements prior to the use of this standard. CAUTIONARY NOTICE: NACE/AWS/SSPC standards are subject to periodic review, and may be revised or withdrawn at any time without prior notice. The user is cautioned to obtain the latest edition. NACE, AWS, and SSPC require that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years from the date of initial publication.

Approved July 2003

ISBN 0-87171-713-1

©2003, NACE International, American Welding Society, and SSPC: The Society for Protective Coatings

An American National Standard Approved March 2003

NACE International

1440 South Creek Drive Houston, TX 77084-4906

(telephone +1 281/228-6200)

American Welding Society 550 NW LeJeune Road

Miami, FL 33126 (telephone +1 800-443-9353)

SSPC: The Society for Protective Coatings

40 24th Street, Sixth Floor Pittsburgh, PA 15222-4656

(telephone +1 412/281-2331)


NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00


________________________________________________________________________

Foreword

This “Specification for the Application of Thermal Spray Coatings (Metallizing) of Aluminum, Zinc, Their Alloys, and Composites for the Corrosion Protection of Steel” is issued to meet a critical industry and government need. Thermal spray coatings (TSCs) are used extensively for the corrosion protection of steel and iron in a wide range of environments. The corrosion tests carried out by the American Welding Society(1) and the marine-atmosphere performance reports of ASTM(2) and the LaQue Center for Corrosion Technology(3) confirm the effectiveness of flame-sprayed aluminum and zinc coatings over long periods of time in a wide range of hostile environments. The British Standards Institution “Code of Practice for the Corrosion Protection of Steel”(4) specifies that only TSCs give protection for more than 20 years to first maintenance for the 19 industrial and marine environments considered and that only sealed, sprayed aluminum or zinc gives such protection in seawater immersion or splash zones. This standard may be used by owners, and design, fabrication, and maintenance engineers to detail and contract for the application of TSCs for the preservation and maintenance of steel structures. This standard may also be used by TSC inspectors and TSC applicators to develop and maintain application procedures, equipment inventory, and an operator-training program. This standard presents the basic need-to-know information for the application of quality TSCs. Appendixes present amplifying information. The Table of Contents gives an overview of this standard and may be used to find specific information. This standard was prepared by the AWS C2B Subcommittee on Thermal Spray Coatings for Corrosion Protection, SSPC C.1.2.B Committee on Thermal Spraying, and NACE Task Group (TG) 146 on Thermal Spray Coatings. TG 146 is administered by Specific Technology Group (STG) 02 on Protective Coatings and Linings—Atmospheric, and is sponsored by STG 39 on Process Industry—Materials Applications.

________________________________________________________________________

___________________________ (1) AWS C2.14-74, “Corrosion Tests of Flame-Sprayed Coated Steel, 19-Year Report” (Miami, FL: AWS). AWS standards can be obtained from Global Engineering, 15 Inverness Way East, Engelwood, CO 80112-5776, Telephone (800)-854-7179, Fax (303) 307-2740, Internet www .global.ihs.com (2) R.M. Kain, E.A. Baker, “Marine Atmospheric Corrosion Museum Report on the Performance of Thermal Spray Coatings on Steel,” ASTM STP 947 (West Conshohocken, PA: ASTM, 1987). Available from ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428. (3) S.J. Pikul, “Appearance of Thermal Sprayed Coatings After 44 Years Marine Atmospheric Exposure at Kure Beach, North Carolina,” LaQue Center for Corrosion Technology, Inc, February 1996. Available from the LaQue Center for Corrosion Technology, Inc., 702 Causeway Drive, Wrightsville Beach, NC 28480. (4) BS 5493, “Code of Practice for Protective Coatings of Iron and Steel Structures Against Corrosion” (London, UK: British Standards Institution). Available from the American National Standards Institute (ANSI), 11 West 42nd Street, New York, NY 10036-8002, USA; and the British Standards Institution (BSI), British Standards House, 389 Chiswick High Rd., London W4 4AL, UK.



________________________________________________________________________

Joint Standard


Specification for the Application of Thermal Spray Coatings (Metallizing) of Aluminum, Zinc, and Their Alloys and

Composites for the Corrosion Protection of Steel

Contents

1. General ......................................................................................................................... 1 2. Referenced Documents ................................................................................................ 2 3. Definitions ..................................................................................................................... 2 4. Summary of Practice..................................................................................................... 4 5. Surface Finish Requirements........................................................................................ 4 6. TSC Requirements........................................................................................................ 4 7. TSC Application Procedure........................................................................................... 8 8. TSC Application ............................................................................................................ 9 9. Application of Sealers and Topcoats .......................................................................... 10 10. Records....................................................................................................................... 11 11. Debris Containment and Control................................................................................. 11 12. Work Procedures and Safety ...................................................................................... 11 13. Documentation ............................................................................................................ 11 14. Contract Pre-Award Evaluation, Demonstration, and Validation ................................ 12 15. TSC Applicator Warranty ............................................................................................ 12 Further Reading................................................................................................................ 13 Appendix A: Model Procurement Specification ............................................................... 14 Appendix B: Model Job Control Method .......................................................................... 21 Appendix C: Procedure for Calibration of Portable Test Instruments to the ASTM C 633

Test Method ................................................................................................................ 23 Appendix D: Application Process Method ....................................................................... 24 Figure 1: Thermal Spray Coating Process ........................................................................ 1 Figure 2: Job Reference Standard Illustration ................................................................... 3 Figure 3: Line and Spot Measurements ............................................................................ 6 Figure 4: TSC Bend Test: Pass and Fail Samples ............................................................ 8 Figure 5: Thickness and Tensile-Bond Measurements for JRS Qualifications ............... 12 Figure C1: Calibration Fixture.......................................................................................... 24 Figure D1: Key Production and Quality Control Checkpoints (QCCPs) for Applying

Thermal Spray Coatings ............................................................................................. 25 Figure D2: Proper Spray Gun Adjustment....................................................................... 30 Figure D3: Line and Spot Measurements........................................................................ 30 Table 1: TSC System Requirements and Acceptance Tests ............................................ 5 Table 2: Blasting Media and Mesh Size Found Suitable for TSCs on Steel Substrates ... 6 Table 3: Minimum Tensile Bond Requirements................................................................. 7 Table 4: Bend-Test Cracking Threshold: Mandrel Diameter vs. TSC Thickness.............. 7 Table D1: Flame- and Arc-Spray Standoff Distances and Spray Widths, Nominal......... 28

________________________________________________________________________


________________________________________________________________________

Section 1: General
1.1 General This standard is a procedure for the application of metallic thermal spray coating (TSC) of aluminum, zinc, and their alloys and composites for the corrosion protection of steel. Required equipment, application procedures, and in-pro-
cess quality control (QC) checkpoints are specified. This standard may be used as a procurement document. Ap-pendix A presents a fill-in-the-blanks model procurement specification. The flow diagram in Figure 1 provides an overview of the thermal spray coating process presented in this standard.

Figure 1: Thermal Spray Coating Process

Sealer or Sealer and Topcoat Application

Not included in this standard are requirements for design and fabrication, thermal spray equipment qualification, coat-ing selection, and operator and inspector certification. For successful thermal spray application, the steel structure and components should be designed and fabricated according to NACE Standard RP0178.(5) Additional consideration should be given to weldments whose oxyfuel cut edges may affect hardness which may preclude adequate profile depth. 1.2 Safety The basic precautions for thermal spraying are essentially the same as for welding and cutting. Information on safety can be found in the Safety Chapter in AWS Thermal Spray-ing: Practice, Theory, and Application; ANSI Z49.1, Safety in Welding, Cutting; and Allied Processes; and NFPA 58,(6) Standard for the Storage and Handling of Liquefied Petro-leum Gases. Safety precautions can also be found in the manufacturer’s equipment technical instructions and manu-als and the feedstock Material Safety Data Sheet. This standard may involve hazardous materials, operations, and equipment. This standard does not purport to address all of the safety problems associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appro-priate safety and health practices and determine the applic-ability of regulatory limitations prior to use.

Potential thermal spraying hazards include exposure to vapors, dust, fumes, gases, noise (from the spray gun), and arc ultraviolet (UV) radiation. Additionally, improperly used thermal spray equipment can create potential fire and explo-sion hazards from the fuel and carrier gases and a potential electrical shock hazard from the electrical and electronic equipment and charged wire spools. To minimize hazards, proper safety precautions shall be followed. Operators shall comply with the procedures in the safety references, the manufacturer’s technical manuals, and the material safety data sheets. Thermal spraying can be a completely safe process when performed by an operator who follows the recommended precautionary measures, has a proper understanding of thermal spraying practices, and has knowledge, skill, and exercises care in using thermal spray equipment. 1.3 Units of Measure This specification makes use of both the International Sys-tem (SI) and U.S. Customary units. The measurements are not exact equivalents; therefore each system must be used independently of the other without combining in any way.


_______________________________ (5) NACE standards can be obtained from NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, TX 77084-4906. (6) Available from the National Fire Protection Association (NFPA), 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02269-9101.

The specification ANSI/AWS C2.23M/NACE No. 12/SSPC-CS 23.00 uses SI units. U.S. Customary units are shown in appropriate columns in tables or within parentheses when
used in the text. Suitable conversions encompassing stand-ard sizes of both can be made, however, if appropriate tolerances are applied in each case.

________________________________________________________________________

Section 2: Referenced Documents
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this AWS/ NACE/SSPC standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications do not apply. However, parties to agreements based on this AWS/NACE/SSPC standard are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the documents shown below. For undated references, the latest edition of the standard referred to applies ASTM B 833, Standard Specification for Zinc and Zinc Alloy Wire for Thermal Spraying (Metallizing)(7)
ASTM C 633, Standard Test Method for Adhesion or Cohe-sive Strength of Flame-Sprayed Coatings ASTM D 4285, Method for Indicating Oil or Water in Com-pressed Air ASTM D 4417, Standard Test Methods for Field Measure-ment of Surface Profile of Blast Cleaned Steel ASTM D 4541, Standard Test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers ASTM D 4940, Standard Test Method for Conductimetric Analysis of Water Soluble Ionic Contamination of Blasting Abrasives. ASTM E 3, Standard Practice for Preparation of Metallo-graphic Examination ANSI/AWS C2.18, Guide for the Protection of Steel with Thermal Sprayed Coatings of Aluminum and Zinc and Their Alloys and Composites ANSI/AWS C2.25/C2.25M, Specification for Solid and Com-posite Wires, and Ceramic Rods for Thermal Spraying

ISO 8502-3, Preparation of steel substrates before applica-tion of paints and related products—Tests for the assess-ment of surface cleanliness—Part 3: Assessment of dust on steel surfaces prepared for painting (pressure-sensitive tape method)(8) NACE No. 1/SSPC-SP 5, White Metal Blast Cleaning NACE No. 2/SSPC-SP 10, Near-White Metal Blast Cleaning NACE Standard RP0178, Fabrication Details, Surface Fin-ish Requirements, and Proper Design Considerations for Tanks and Vessels to Be Lined for Immersion Service NACE Standard RP0287, Field Measurement of Surface Profile of Abrasive Blast Cleaned Steel Surfaces Using a Replica Tape

SSPC-AB 1, Mineral and Slag Abrasive(9)

SSPC-AB 2, Specification for Cleanliness of Recycled Fer-rous Metallic Abrasives SSPC-AB 3, Newly Manufactured or Remanufactured Steel Abrasives SSPC-PA 1, Shop, Field, and Maintenance Painting of Steel SSPC-PA 2, Measurement of Dry Coating Thickness with Magnetic Gages SSPC-SP 1, Solvent Cleaning SSPC-VIS 1, Guide and Visual Reference Photographs for Steel Surfaces prepared by Dry Abrasive Blast Cleaning

________________________________________________________________________

Section 3: Definitions
3.1 Aluminum MMC TSC: Aluminum metal matrix compo-site (MMC) TSC is a coating that contains a composite mat-erial in an aluminum matrix. It is produced by flame or arc spraying a solid or cored wire that contains the composite material.
3.2 Bend Test: The bend test (180° bend on a mandrel diameter based on the TSC thickness) is a qualitative test of the ductility and tensile bond of the TSC. The bend test is a macro-system test of surface preparation, equipment setup, spray parameters, and application procedures.


___________________________ (7) ASTM standards can be obtained from ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428. (8) ISO standards can be obtained from American National Standards Institute (ANSI), 11 W. 42nd Street, New York, NY 10036-9002. (9) SSPC standards can be obtained from SSPC: The Society for Protective Coatings, 40 24th Street, 6th Floor, Pittsburgh, PA 15222-4656.


3.3 Bond Test: A test to determine the tensile strength of a thermal spray coating. 3.4 Companion Coupon: A small rectangular metal sample surface prepared and coated concurrently with the work-piece, used for inspection. 3.5 Contract Pre-Award Validation: The purchaser’s con-tract pre-award evaluation of the thermal spray coating ap-plicator includes (a) written procedures for and (b) demon-stration of surface-preparation and thermal spray materials, equipment capabilities, and application process proposed for the contract work. 3.6 Cut Test: The TSC cut test shall consist of a single cut 40 mm (1.5 in.) long through the TSC to the substrate with-out severely cutting into the substrate. All cuts shall be made with sharp-edge tools. The chisel cut shall be made at a shallow angle. The cutting tool shall be specified in the contract.

3.7 Holding Period: Holding period is the time between the completion of the final anchor-tooth blasting, or final brush blasting, and the completion of the thermal spraying. The holding period, by definition, ends with the onset of rust bloom. 3.8 Job Control Record (JCR): The JCR is a record form that enumerates the essential job information and the in-process QC checkpoints required by this standard. The JCR includes information on safety precautions, and the equipment, parameters, and procedures for surface prepar-ation, thermal spraying, and sealing or sealing and top-coating. Appendix B is a model JCR. 3.9 Job Reference Standard (JRS): The JRS is a job site pass/fail reference standard representative of the whole job or major sections of the job. See Paragraph 13.2 and Figure 2.

Figure 2: Job Reference Standard Illustration

3.10 Overspray: The portion of the thermal spray deposit that is not deposited on the desired area of the workpiece. 3.11 Rust Bloom: Discoloration indicating the beginning of rusting. For the purpose of this standard, rust bloom is rust-ing that occurs after specified surface preparation. 3.12 Sealer: The sealer is a thin paint coat about 38 µm (1.5 mils) thick that is absorbed into the pores of the TSC. Aluminum and zinc TSCs have porosities ranging up to 15%. Interconnected porosities may extend from the sur-face to the substrate. Sealing extends the service life. Sealing is accomplished (a) naturally by the oxidation of the sprayed aluminum or zinc filling the pores with a tightly ad-

herent oxide layer or (b) by applying thin paint sealer coat-ings that penetrate and are absorbed into the pores of the TSC. 3.13 Soluble-Salt Contaminants: These water-soluble salts are inorganic compounds (such as chlorides and sulfates) that contaminate a product. If soluble salts are present on a prepared steel surface, they may cause rust bloom and pre-mature coating failure. 3.14 Topcoat: The topcoat is a paint coat over the seal coat. Note: Paint topcoats should never be applied over an unsealed TSC.



________________________________________________________________________

Section 4: Summary of Practice

4.1 The procedure for application of TSCs for the corrosion protection of steel includes (a) proper surface preparation of the substrate steel, (b) proper application of the TSC, and (c) proper application of the sealer or sealer and topcoat. The procedure includes the use of suitable abrasive blast-ing, thermal spraying, sealing/topcoating equipment, and in-

process QC checkpoints. Table 1 summarizes the TSC system requirements and the inspection and acceptance tests for shop and field applications. The TSC system mat-erial, thickness, adhesion strength, and sealer or sealer and topcoat should be related to the required service.

________________________________________________________________________

Section 5: Surface Finish Requirements

5.1 Surface Finish

5.1.1 The steel substrate shall be prepared to: (1) White metal finish, NACE No. 1/SSPC-SP 5, for marine and immersion service, or (2) The minimum of near-white metal finish, NACE No, 2/SSPC-SP 10, for other service applications. (3) The level of soluble-salt contamination on the surface shall conform to the contract specifications. 5.1.2 Surface finish and cleanliness shall be confirmed according to SSPC-VIS 1.

5.2 Angular Profile Depth

5.2.1 The steel substrate shall have, at a minimum, an angular profile depth ≥65 µm (2.5 mils) with a sharp angular shape.

5.3 Angular Profile Depth Measurement Schedule

5.3.1 The profile depth shall be measured according to NACE Standard RP0287 or ASTM D 4417, Method C

(replica tape, x-coarse, 38 to 113 µm [1.5 to 4.5 mils]), or Method B (profile depth gauge), or both. (1) Manual Blasting. At a minimum, take one profile depth measurement every 1 to 2 m2 (10 to 20 ft2) of blasted surface. (2) Automated Blasting. At a minimum, take one profile depth measurement every 100 to 200 m2 (1,000 to 2,000 ft2) of blasted surface. (3) Angular Blast Media. Use clean dry angular blasting media. Mineral and slag abrasives shall be selected and evaluated per SSPC-AB 1, recycled fer-rous metallic abrasives per SSPC-AB 2, and steel grit per SSPC-AB 3. The absence of oil contamination shall be confirmed using the test for oil in the approp-riate abrasive specification (no oil film or slick). The soluble salt contamination shall be measured by ASTM D 4940. The suitability of the angular blast media, blast-ing equipment, and blasting procedures shall be vali-dated according to Section 14, Contract Pre-Award Evaluation, Demonstration, and Validation. Table 2 indicates blasting media and mesh size found suitable for TSCs on steel substrates.

________________________________________________________________________

Section 6: TSC Requirements
6.1 Feedstock and TSC Thickness
6.1.1 The TSC feedstock material and thickness should be selected according to intended service envi-ronment and service life. (See ANSI/AWS C2.18) 6.1.2 The TSC feedstock material shall be specified according to ANSI/AWS C2.25/C2.25M or ASTM B 833.

6.1.3 The minimum and maximum TSC thickness shall be measured with an SSPC-PA 2, Type 2 fixed probe gauge or equivalent. The thickness scheduled is speci-fied in Paragraph 6.3.




Table 1: TSC System Requirements and Acceptance Tests

TSC System Requirements Acceptance Tests

Surface Preparation

TSC Sealer or Sealer and Topcoat

NACE No. 2/SSPC-SP 10 minimum (A)

Smooth and uniform. No blisters, cracks, loose

particles, or exposed steel.

Smooth and uniform. No runs, sags, lifting, pinholes,

or overspray.

Per the contract surface preparation standard.

Angular-profile depth ≥65 µm (2.5

mils)

---

---

Profile tape according to NACE Standard RP0287

or micrometer depth gauge according to ASTM D 4417

Specify blasting media

Specify feedstock

Specify paint(s) Manufacturer’s certificate(B) and MSDS

--- Coating Thickness(C)

Minimum: ____µm (____mils) Maximum: ____µm (____mils)

Coating thickness Minimum: ____µm (____mils) Maximum: ____µm (____mils)

SSPC-PA 2 Type 2 Fixed Probe Gauge

--- Portable tensile bond

(≥ Table 3 values) Minimum: ____MPa (____psi)

---

ASTM D 4541(D)

Companion coupon bend/tensile-bond test(E): --- Bend/tensile-bond test

Condition of substrate surface preparation and TSC interface and morphology (structure)(F)

--- Metallographic

examination of companion coupon

--- No peeling or delimitation --- TSC Cut Test (G)

Other as specified by the Contract Other as specified by the Contract

___________________________ (A) For critical surfaces and marine and underwater service, clean to a white metal finish (NACE No. 1/SSPC-SP 5) with ≥65 µm (2.5 mils) angular profile. The owner should specify the minimum required blast quality and its validation according to Section 5, Job Reference Standard. The angularity of the blast profile can be determined by a metallographic analysis of a companion coupon according to ASTM E 3 using a specimen cut from a successful bend coupon prepared and thermal sprayed per the contract specifications and tested according to Paragraph 6.5. (B) Verification that the manufacturers or suppliers provide a certificate or affidavit that (1) the blasting media conforms to SSPC-AB 1 for mineral and slag abrasive, SSPC-AB 2 for recycled ferrous metallic abrasives, or SSPC-AB 3 for newly manufactured or remanufactured steel abrasive; (2) the TSC-feedstock chemical composition, obtained from a representative sample of each heat during the pouring or subsequent processing, conforms to ANSI/AWS C2.25; and (3) the sealer and topcoat paints are formulated for the contract-specified thermal spray coating. The Material Safety Data Sheets (MSDS) provide supporting physical and chemical information. (C) Measure the TSC thickness according to SSPC-PA 2. Calibrate the instrument using a calibration wedge near the contract-specified thickness placed over a representative sample of the contract-specified abrasive blasted steel, a prepared bend coupon, or both. (D) Specify the ASTM D 4541 self-adjusting portable tensile instrument to be used and its minimum acceptable value for the Job Reference Standard and the job work surfaces. (E) As an alternative to the portable tensile-bond test, which may be considered potentially destructive on a finished part, a companion coupon may be bend tested, or a companion tensile test specimen may be tested in accordance with ASTM C 633 to validate the coating adhesion strength. The bend test is a macro system test for proper surface preparation, equipment set-up, and spraying parameters. (F) Metallographic analysis of a companion coupon may be specified to establish the suitability of the surface preparation, TSC application, and/or porosity of the TSC. (G) TSC cut test should be made by a tool cutting through the TSC to the steel surface. The TSC is defective if any part of the coating lifts off the surface.


Table 2: Blasting Media and Mesh Size Found Suitable for TSCs on Steel Substrates

Thermal Spray Material Process Blasting Media Size(A)

Aluminum oxide 10-30 mesh

Angular steel grit G-16 to G-40

Copper and nickel slag G-16 to G-24

Almandite garnet G-16 to 30/40

Al, Zn, 85/15 Zn/Al, 90/10 Al-Al2 O3 MMC Flame wire and arc wire

Chilled iron grit G-16 to G-40

Aluminum oxide 10-30 mesh

Angular steel grit G-16 to G-40 Al, Zn Flame powder

Chilled iron grit G-16 to G-40 (A) Mesh size shall be selected as appropriate to the anchor-tooth depth requirement and the blasting equipment used.

6.2 TSC Thickness

6.2.1 Thickness Less Than Contract Specification

6.2.1.1 If upon later inspection, and prior to sealer application, the TSC thickness is less than the contract requirement, the applicator shall apply ad-ditional TSC to meet the thickness requirement.

6.2.2 Thickness Greater Than Contract Specification

6.2.2.1 If the TSC thickness is greater than the contract specification, information shall be record-ed in the JCR and the inspector shall be notified immediately. The inspector should then notify the purchaser for resolution of this discrepancy. The TSC applicator and the purchaser should record all areas in excess of 150% of the acceptable coating thickness. If these areas are damaged during shipping, loading/unloading, or erection, they should be repaired in accordance with main-tenance repair procedures as outlined in ANSI/ AWS C2.18.

6.3 TSC Thickness Measurement Schedule

6.3.1 For flat surfaces a measurement line shall be used. The average value of five readings taken in line at 2.5-cm (1.0-in.) intervals shall be determined. The line measurement measures the peaks and valleys of the TSC. 6.3.2 For complex geometries and geometry transi-tions a measurement spot shall be used. The mea-surement spot should have an area of approximately 10 cm2 (1.6 in.2). The spot measurement may not measure the peaks and valleys of the TSC. 6.3.3 Figure 3 illustrates the line and spot measure-ments. 6.3.4 Measurement Schedule: One line or spot mea-surement shall be taken every 10 to 20 m2 (100 to 200 ft2) of applied TSC.


Figure 3: Line and Spot Measurements

Five in line at about 2.5-cm (1.0-in.) intervals

Five in a spot of about 10 cm2 (1.6 in.2)


6.4 TSC Tensile Bond and Measurement Schedule

6.4.1 The TSC tensile bond shall be measured ac-cording to ASTM D 4541 using a self-aligning adhesion tester or approved equivalent.

6.4.1.1 The minimum TSC tensile bond value shall be specified according to Table 3. Higher values may be specified.

Table 3: Minimum Tensile Bond Requirements

(According to ASTM D 4541 using self-aligning adhesion tester) Feedstock MPa (psi)

Zn 3.45 (500)

Al 6.89 (1,000)

85/15 Zn/Al 4.83 (700)

90/10 Al2O3 MMC 6.89 (1,000)

6.4.1.2 One portable tensile-bond measurement shall be made every 50 m2 (500 ft2). If the tensile bond is less than the contract specification, the degraded TSC shall be removed and reapplied. 6.4.1.3 For nondestructive measurement: Tensile force shall be measured to the contract-specified tensile. The tensile force shall then be reduced and the tensile fixture removed without damaging the TSC.

6.4.2 Note: The tensile-bond measurement of the portable test instrument may be calibrated according to the ASTM C 633 test method as described in Appendix C.

6.5 Bend Test

6.5.1 The bend test (180° bend on a mandrel) is used as a qualitative test for proper surface preparation, equipment setup, and spray parameters. The bend test puts the TSC in tension. The mandrel diameter for the threshold of cracking depends on substrate thick-ness and coating thickness. 6.5.2 Table 4 summarizes a very limited bend-test cracking threshold for arc-sprayed zinc TSC thickness on steel coupons 1.3 mm (0.05 in.) thick versus man-drel diameter.

Table 4: Bend-Test Cracking Threshold: Mandrel Diameter vs. TSC Thickness

For steel coupons 1.3 mm (0.05 in.) thick

TSC Thickness, µm (mils) ≥250 (10) ≥380 (15) ≥640 (25)

Mandrel Diameter, mm (in.) 13 (0.50) 16 (0.63) <25 (1.0)(A) __________________________

(A) Confirm diameter with JRS.

6.5.3 Bend-Test Procedure for TSC Thickness Range 175 to 300 µm (7 to 12 mils) (1) Five corrosion-control bend coupons shall be sprayed and shall pass the following bend test:

(a) Carbon steel coupons of approximate dimen-sions 50 x 100 to 200 x 1.3 mm (2 x 4 to 8 x 0.050 in.) shall be used. (b) Surface shall be prepared according to con-tract specification. (c) The TSC shall be sprayed 175 to 300 µm (7 to 12 mils) thick. The TSC should be sprayed in crossing passes laying down approximately 75 to 100 µm (3 to 4 mils) in each pass.

(d) Coupons shall be bent 180° around a 13-mm (0.50-in.) diameter mandrel.

(2) Bend test passes if, on the bend radius (see Figure 4), there is

(a) no cracking or spalling, or (b) only minor cracking that cannot be lifted from the substrate with a knife blade.

(3) Bend test fails if the coating cracks with lifting from the substrate.



Figure 4: TSC Bend Test: Pass and Fail Samples
6.6 TSC Finish
6.6.1 The deposited TSC shall be uniform without blisters, cracks, loose particles, or exposed steel as examined with 10x magnification.

6.7 TSC Porosity

6.8.1 If required by the purchaser, the maximum allow-able porosity and the metallographic measurement method to be used for the evaluation shall be specified. Note: Porosity measurements are not used for in-pro-

cess quality control in metallizing for corrosion protect-tion of steel. However, porosity measurements may be used to qualify thermal spray application processes and spray parameters.

6.8 TSC QC Measurement Procedures and Instruments

6.8.1 The suitability of the TSC thickness, portable tensile bond, bend test, and cut-test measurement pro-cedures and instruments shall be validated during the Contract Pre-Award Validation according to Section 14.

________________________________________________________________________

Section 7: TSC Application Procedure

7.1 General

7.1.1 Appendix D details the key production and quality control checkpoints for applying TSCs.

7.2 Thermal Spray Equipment Setup

7.2.1 Thermal spray equipment shall be set up, cali-brated, and operated (1) according to the manufac-turer’s instructions and technical manuals or the TSC applicator’s refinement thereto, and (2) as validated by the JRS (See Paragraph 13.2).

7.2.2 Spray parameters and thickness of each cross-ing pass shall be set for spraying the specified thermal spray material and, at a minimum, be validated with the bend test. 7.2.3 The thermal spray equipment spray-parameter set-up shall be validated with a bend test at the beginning of each shift or crew change. 7.2.4 A copy of the spray parameters used shall be attached to the JCR.



7.3 Post-Blasting Substrate Condition and Thermal Spray-ing Period

7.3.1 Steel Surface Temperature

7.3.1.1 The steel surface temperature shall be at least 3°C (5°F) above the dewpoint of the ambient air temperature.

7.3.2 Holding Period

7.3.2.1 Time between the completion of the final anchor-tooth blasting (or final brush blasting) and the completion of the thermal spraying should be no greater than six hours for steel substrates with the following exceptions: (1) In high-humidity and damp environments, shorter holding periods shall be used. If rust bloom or a degraded coating appears at any time while spraying, spraying shall be stopped. (See Paragraph 8.2.4.) (2) In low-humidity environments or in controlled environments with enclosed structures using industrial dehumidification equipment, it may be possible to retard the oxidation of the steel and hold the surface finish for more than six hours. The TSC applicator, with the concurrence of the purchaser, can establish a holding period greater than six hours by determining the acceptable tem-perature-humidity envelope for the work enclosure by spraying and analyzing bend coupons, tensile-bond specimens, or both. The following method shall be used for bend-test coupons: (a) establish, measure, and record the low-humidity environ-ment; (b) prepare four bend-test coupons accord-ing to contract specifications; (c) place bend-test coupons in the low-humidity environment; (d) after target holding period duration, apply the contract-specified thermal spray coating; (e) perform the bend test according to Paragraph 6.5; (f) the low-humidity environment and holding period are satis-factory if the four bend coupons meet the require-ment of Paragraph 6.6.3 (2). Alternately, tensile-bond specimens can be similarly tested.

(3) For small and movable parts, if more than 15 minutes is expected to elapse between the com-pletion of surface preparation and the start of ther-mal spraying, or if the part is moved to another location, the prepared surface should be protected from moisture, contamination, and finger/hand marks. Wrapping with clean ink-free paper is nor-mally adequate.

7.4 TSC Flash Coat

7.4.1 Application Time

7.4.1.1 A 25- to 50-µm (1- to 2-mil) flash coat of the TSC may be applied within six hours of com-pleting surface preparation to extend the holding period for up to four more hours beyond the com-plete application of the flash coat. The final TSC thickness, however, shall be applied within four hours of the completion of the application of the flash coat provided the TSC can be maintained free of contamination.

7.4.2 Validation Procedure

7.4.2.1 The use of a flash TSC to extend the hold-ing period shall be validated with a tensile-bond measurement, bend test, or both. The use of a flash TSC shall be validated by: (1) Cleaning and abrasive blasting a representa-tive job area for a portable tensile-bond measure-ment, a bend-test coupon, or both. (2) Applying a flash TSC. (3) Waiting the delay period and applying the final TSC thickness. (4) Measuring the tensile bond, performing the bend test, or both. 7.4.2.2 The flash TSC and holding period are acceptable if the tensile bond, bend tests, or both, are satisfactory.

________________________________________________________________________

Section 8: TSC Application
8.1 Preheat
8.1.1 Preheating the starting area has been common practice for flame spraying and should be continued until proven not to be a benefit or inconsequential. The initial 0.1- to 0.2-m2 (1- to 2-ft2) starting-spray area shall be preheated to prevent water in the flame from con-densing on the substrate.

8.1.1.1 For flame spraying, the initial starting area shall be preheated to approximately 120°C (250°F). 8.1.1.2 Preheating requirements shall be vali-dated with the JRS and the bend test, tensile test, or both.


8.2 Thermal Spraying
8.2.1 Crossing Passes

8.2.1.1 The specified coating thickness shall be applied in several crossing passes. The coating tensile-bond strength is greater if the spray passes are kept thin. Laying down an excessively thick spray pass increases the internal stresses in the TSC and decreases the ultimate tensile-bond strength of the total TSC. The suitability of the crossing-pass thickness shall be confirmed with a bend test, tensile-bond measurement, or both.

8.2.2 Manual Spraying

8.2.2.1 For manual spraying, right-angle crossing passes shall be used to minimize the thin areas in the coating.

8.2.3 Mechanized Spraying

8.2.3.1 For mechanized spraying (mechanized movement of the gun, workpiece, or both), over-lapping and crossing passes shall be programmed to eliminate thin spots and stay within the coating thickness specification.

8.2.4 Rust Bloom

8.2.4.1 If rust bloom, blistering, or a degraded coating appears at any time during the application of the TSC or flash TSC, the following procedure applies: (1) Stop spraying.

(2) Mark off the acceptable sprayed area. (3) Re-prepare the unsatisfactory areas to the re-quired degree of surface cleanliness and surface profile, including any areas where the TSC was applied to unsatisfactory surfaces.

(a) Blast the edges of the TSC to provide for a 5.0- to 7.5-cm (2.0- to 3.0-in.) feathered-area overlap of the new work into the existing TSC. (b) Apply TSC to the newly prepared sur-faces, and overlap the existing TSC to the ex-tent of the feathered edge so that the overlap is a consistent thickness.

8.2.5 TSC Thickness

8.2.5.1 The TSC thickness shall be that specified in Table 1 and Paragraph 6.1.3.

8.2.6 Low-Temperature Spraying

8.2.6.1 Thermal spraying in low-temperature envi-ronments (below freezing) must: (1) Meet the substrate surface temperature and holding period specified in Paragraphs 7.3.1 and 7.3.2. No moisture condensation on the surface is permissible during thermal spraying. (2) Be qualified with a bend test, portable tensile-bond test, or both. Note: TSCs are mechanically bonded to the sub-strate. Preheating may be required to improve the TSC tensile bond to the substrate and reduce internal stresses.

________________________________________________________________________

Section 9: Application of Sealers and Topcoats

9.1 General

9.1.1 Thermal sprayed steel should be sealed and/or topcoated under any of the following conditions: (1) The environment is very acidic or very alkaline (normal pH range for pure zinc is 6 to 12 and for pure aluminum, 4 to 11). (2) The metallic coating is subject to direct attack by specific chemicals. (3) A particular decorative finish is required. (4) Additional abrasion resistance is required. (5) Frequent saltwater spray, splash, or immersion service.

(6) Frequent freshwater spray, splash, or immersion service, excluding potable water. 9.1.2 Sealers and topcoats shall meet the local restrictions on volatile organic compound (VOC) con-tent. Sealer and topcoats shall be applied according to the paint manufacturer’s instructions for use with a TSC, or as specified by the purchaser.

9.2 Sealer

9.2.1 The seal coat, if applied, shall be thin enough to penetrate into the body of the TSC and seal the inter-connected surface porosity. Typically the seal coat is applied at a spreading rate resulting in a theoretical 38-µm (1.5-mil) dry-film thickness (DFT).



9.2.2 For shop and field work, sealers should be applied as soon as possible after thermal spraying and preferably within eight hours. 9.2.3 If a sealer cannot be applied within eight hours, it shall be verified that the TSC (a) has not been contam-inated by visual inspection, and (b) is dust-free using the clear cellophane tape test per ISO 8502-3 before applying the sealer.

9.3 Topcoat

9.3.1 A topcoat is essentially a full coat of paint. Top-coats shall be chemically compatible with the sealer and shall be applied according to the paint manufac-

turer’s instructions for a topcoat on a sealed TSC, or as specified by the purchaser. Full topcoats greatly re-duce or entirely diminish the cathodic protection effects of the TSC in immersion or underground service. 9.3.2 A paint topcoat shall only be applied to an un-sealed TSC if the compatibility of this (sealer-topcoat) painting system has been demonstrated.

9.4 Applying Paints

9.4.1 All paint coatings shall be applied according to SSPC-PA 1 and the paint manufacturer’s recommenda-tions for use of the product with a TSC system.

________________________________________________________________________

Section 10: Records

10.1 The TSC applicator shall use a JCR to record the pro-duction and QC information and other information required by the purchasing contract. Additionally, the TSC applicator shall have its own Quality Assurance Program. The TSC applicator shall keep records for a time period consistent

with the TSC applicator’s quality assurance and records program and as required for regulatory compliance and the purchasing contract. Records should be kept a minimum of one year.

________________________________________________________________________

Section 11: Debris Containment and Control
11.1 The TSC applicator and the purchaser shall coordi-nate the specific requirements, responsibilities, and actions
for the containment, collection, and removal of the debris produced by the TSC applicator and its subcontractors.

________________________________________________________________________

Section 12: Work Procedures and Safety

12.1 The purchaser shall provide its standard operating and safety procedures and compliance requirements to the TSC applicator. The TSC applicator shall follow all appro-

priate procedures and meet all appropriate regulatory requirements.

________________________________________________________________________

Section 13: Documentation
13.1 TSC Applicator’s Application Procedure
13.1.1 The TSC applicator shall submit its application procedure proposed for the contract work. The appli-cation process shall include information on the equip-ment capabilities, materials, and process or application procedures, and in-process quality control checkpoints for (a) surface preparation, (b) thermal spraying, and (c) paint work (sealer or sealer and topcoat).

13.2 Job Reference Standard (JRS)

13.2.1 A job site pass/fail JRS representative of the whole job or major sections of the job shall be prepared by the TSC applicator. The JRS shall be used as a

“comparator” to evaluate the suitability of the appli-cation process. (1) The JRS shall be made on a steel plate approxi-mately 46 x 46 x 0.60 cm (18 x 18 x 0.25 in.) (see Figure 2). For structural steel, the reference standard does not need to be more than 0.60 cm (0.25 in.) thick because steel does not thermally distort when TSC is applied. If the actual work is less than 0.60 cm (0.25 in.) thick, the JRS should be made from material of a representative thickness. (2) The JRS shall be made with the actual field equip-ment and the process parameters and procedures (sur-face preparation, thermal spraying, sealing or sealing



and topcoating in-process QC checkpoints) that shall be used for the contracted work. (3) The JRS shall be made in representative environ-mental conditions spraying with or without enclosure as appropriate. (4) Thickness and tensile-bond measurements shall be made according to Figure 5.

(a) Four “five in-line” thickness measurements. (b) Four portable tensile-bond measurements according to Paragraph 6.4. (c) The JRS is unsatisfactory if any measure-ments are less than the contract-specified value.

(5) The JRS is used as a pass/fail reference for the applicator’s in-process QC and the purchaser’s inspector.

Figure 5: Thickness and Tensile-Bond Measurements for JRS Qualifications

1- Divide the area into four quadrants. 2- Measure thickness, 5 in-line at about 1-in, [2.5 cm] intervals near the center of a 45o

diagonal line.

3- Measure tensile bond at the center of the quadrant with a self-aligning instrument.

4- Repeat & record measurements in each of the four quadrants.

X

ASTM D 4541 Type IIIASTM D 4541 Type IV

ASTM D 4541 Type V

1- Divide the area into four quadrants. 2- Measure thickness, 5 in-line at about 1-in, [2.5 cm] intervals near the center of a 45o

diagonal line.

1- Divide the area into four quadrants.1- Divide the area into four quadrants. 2- Measure thickness, 5 in-line at about 1-in, [2.5 cm] intervals near the center of a 45o

diagonal line.

3- Measure tensile bond at the center of the quadrant with a self-aligning instrument.

4- Repeat & record measurements in each of the four quadrants.

X


ASTM D 4541 Type V

XXX


ASTM D 4541 Type V

2 – Measure thickness, 5 in line at about 2.5-cm (1.0-in.) intervals near the center of a 45° diagonal line.

1 – Divide the area into four quadrants.

4 – Repeat and record measurements in each of the four quadrants.

3 – Measure tensile bond at the center of the quadrant with a self-aligning instrument.

________________________________________________________________________

Section 14: Contract Pre-Award Evaluation, Demonstration, and Validation

14.1 The purchaser shall evaluate the suitability of the TSC applicator’s application process submitted according to Paragraph 13.1. 14.2 The purchaser, as an option for physically validating the TSC applicator’s application process, may schedule, witness, and evaluate a contract pre-award demonstration

of the TSC applicator’s application process for the surface preparation, thermal spraying, sealing, and topcoating, us-ing the equipment, materials, and process procedures pro-posed for the contract work. The JRS should be made dur-ing this demonstration and witnessed by the purchaser or his designated representative.

________________________________________________________________________

Section 15: TSC Applicator Warranty
15.1 TSC Applicator Warranty
15.1.1 The TSC applicator shall warrant the quality of its workmanship as mutually agreed to by the pur-chaser and the TSC applicator.

15.2 Materials Used

15.2.1 The TSC applicator shall provide the purchaser with a Certificate of Materials Used to include:

(1) For angular blasting media: Media type, grit size range, chemical composition, and MSDS. (2) For TSC spray feedstock: Alloy type/designation, lot number, wire diameter, chemical composition of the wire lot, and MSDS. (3) Sealer and topcoat: Manufacturer’s product and application data sheets for application on the TSC sys-tem and MSDS.



________________________________________________________________________

Further Reading
ANSI Z49.1. “Safety in Welding, Cutting, and Allied Pro-
cesses.” Washington, DC: ANSI.(10) AWS C2.14. “Corrosion Tests of Flame-Sprayed Coated

Steel, 19-Year Report.” 1974.(11) BS 5493. “Code of Practice for Protective Coatings of Iron

and Steel Structures Against Corrosion.” London, UK: BSI.(12)

Kain, R.M., and E.A. Baker. “Marine Atmospheric Corrosion

Museum Report on the Performance of Thermal Spray Coatings on Steel.” ASTM STP 947. 1987.

NFPA 58. “Standard for the Storage and Handling of Lique-

fied Petroleum Gases.” Quincy, MA: NFPA.(13)

Pikul, S.J. “Appearance of Thermal Sprayed Coatings after 44 Years Marine Atmospheric Exposure at Kure Beach, North Carolina.” LaQue Center for Corrosion Technology Report.(14)

SSPC Publication. Inspection of Coatings and Linings: A

Handbook of Basic Practice for Inspectors, Owners, and Specifiers. B.R. Appleman, R. Drisko, J. Neugebauer, eds.

SSPC-TU 4. “Field Methods for Retrieval and Analysis of

Soluble Salts on Substrates.” Pittsburgh, PA: SSPC. Thermal Spraying: Practice, Theory, and Application.

Miami, FL: AWS, 1985.(15)


___________________________

(10) Available from the American National Standards Institute, 1819 L Street NW, 6th floor, Washington, DC 20036. (11) AWS publications can be obtained from Global Engineering, 15 Inverness Way East, Engelwood, CO 80112-5776, Telephone (800)-854-7179, Fax (303) 307-2740, Internet www .global.ihs.com. (12) BSI standards can be obtained from the British Standards Institution (BSI), British Standards House, 389 Chiswick High Rd., London W4 4AL, UK. (13) Available from the National Fire Protection Association, 1 Batterymarch Park, P.O. Box 9101, Quincy, MA 02269-9101. (14) Available from the LaQue Center for Corrosion Technology, Inc., 702 Causeway Drive, Wrightsville Beach, NC 28480. (15) AWS publications can be obtained from Global Engineering, 15 Inverness Way East, Engelwood, CO 80112-5776, Telephone (800)-854-7179, Fax (303) 307-2740, Internet www .global.ihs.com



________________________________________________________________________

Appendix A: Model Procurement Specification This Appendix is not a part of NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00, but is included for informational purposes only. Appendix A is included to illustrate how this standard may be used to specify a thermal spray job.

The Model Specification (Bolded text is the model specification. Scripted text is optional and if used,

should match the format and style used in the final specification.)

Instructions/Rationale

1. Scope of Work 1.1 Application Procedure The TSC system (surface preparation, thermal spraying, and sealing or seal-ing and topcoating) shall be applied in accordance with Sections 4, 5, and 6 of this specification.

The major production and quality con-trol (QC) steps for applying a TSC coating system are summarized in Appendix D. Appendix D should be appended to the procurement specifi-cation to inform the TSC applicator of the application requirements.

1.2 Items/Areas to Be Thermal Sprayed. Apply TSC systems to: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Specify the item(s) and surface(s) to be (and not to be) thermal sprayed. Reference and append engineering drawings or other technical documents that quantitatively describe the job.

2. Codes and Standards This specification takes precedence in event of conflict with cited Codes and Standards.

The following codes and standards (latest issue) apply: ASTM B 833, Standard Specification for Zinc Wire for Thermal Spraying (Metal-

lizing). ASTM C 633, Test Method for Adhesive/Cohesive Strength of Flame Sprayed

Coatings. ASTM D 4285, Method for Indicating Oil or Water in Compressed Air. ASTM D 4417, Test Method for Field Measurement of Surface Profile of Blasted

Steel. NACE Standard RP0287, Field Measurement of Surface Profile of Abrasive Blast

Cleaned Steel Surfaces Using a Replica Tape. ASTM D 4541, Test Method for Pull-Off Strength of Coating Using Portable Adhe-

sion Testers. ANSI/AWS C2.18, Guide for the Protection of Steel with Thermal Spray Coatings

of Aluminum, Zinc, and Their Alloys and Composites. NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00, Specification for the Application of

Thermal Spray Coatings (Metallizing) of Aluminum, Zinc, and Their Alloys and Composites for the Corrosion Protection of Steel.

SSPC Publication, The Inspection of Coatings and Linings: A Handbook of Basic Practice for Inspectors, Owners, and Specifiers.

SSPC-AB 1, Mineral and Slag Abrasives. SSPC-AB 3, Ferrous Metallic Abrasives. SSPC-PA 1, Shop, Field, and Maintenance Painting of Steel. SSPC-PA 2, Measurement of Dry Coating Thickness with Magnetic Gages. NACE No. 1/SSPC-SP 5, White Metal Blast Cleaning. NACE No. 2/SSPC-SP 10, Near-White Metal Blast Cleaning. SSPC-VIS 1, Guide and Reference Photographs for Steel Surfaces Prepared by

Dry Abrasive Blast Cleaning.

List the Codes and Standards cited in this procurement specification. Add other standards as required.






3. TSC System Requirements

3.1 Surface Preparation Requirement.

3.1.1 Surface Finish. Degrease according to SSPC-SP 1 if oil/grease contaminated. The steel substrate shall be abrasive blasted to ______(a)______. Using SSPC VIS 1, confirm that the blast cleaned finish meets NACE No. 1/SSPC-SP 5 or NACE No. 2/SSPC-SP 10.

(a) Specify either white metal finish, NACE No. 1/SSPC-SP 5, for marine and immersion service; or near-white metal finish, NACE No. 2/SSPC-SP 10, for other service applications.

3.1.2 Blasting Media Requirement. Use ____(a)___ angular blasting media to produce the angular profile depth specified by Paragraph 3.1.3. Mineral and slag abrasives shall be selected and evaluated per SSPC-AB 1; recycled ferrous metallic abrasives per SSPC-AB 2; and steel grit per SSPC-AB 3.

(a) Specify abrasive basting media type and size. See Table 2 of this NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00 standard.

3.1.3 Blast Angular Profile Depth. The steel substrate shall have an angular profile depth ≥≥≥≥65 µµµµm (2.5 mils) with a sharp angular shape per NACE Standard RP0287 or ASTM D 4417, Method B or C.

3.1.4 Blast Profile Measurement Schedule. Measure the angular profile depth in a measurement spot approximately every ____(a)____ blasted surface. Take three measurements for each spot in an area approximately 10 cm2 (1.5 in.2). Average the measurements and record in the JCR.

(a) Specify the minimum area, e.g., 10 to 20 m2 (100 to 200 ft2)

3.2 TSC Requirement.

3.2.1 Thermal Spray Feedstock Requirement. Use (a) thermal spray wire.

(a) Specify wire according to ANSI/ AWS C2.25 or ASTM B 833.

3.2.2 TSC Thickness Requirement and Measurement Schedule (a) Thickness

(1) The minimum TSC thickness shall be ______(a)______. (2) The maximum TSC thickness shall be ______(b)______. (3) Measure TSC thickness using a SSPC-PA 2 Type 2 fixed probe

gauge or equivalent.

(b) Measurement Schedule One portable tensile-bond measurement shall be made every 50 m2 (500 ft2). If the tensile bond is less than the contract specification, the degraded TSC shall be removed and reapplied.

(a) Specify the minimum thickness. (b) Specify the maximum thickness.

3.2.3 TSC Tensile-Bond Requirement. (a) The TSC shall have a minimum tensile bond of __(a)__ MPa (____ psi) according to ASTM D 4541 using the Type _(b)__ self-aligning portable test instrument for coating thickness specified in Paragraph 3.2.2.

(b) Use adhesive recommended by the instrument manufacturer, or equiv-alent. Attach adhesive manufacturer’s instructions to the JCR.

(a) Specify the minimum tensile bond. (b) Specify either the Type III or IV por-table self-aligning test instruments.






3.2.4 Bend Test. Conduct a bend test at the beginning of each work shift or crew change: (1) Use carbon steel coupons of approximate dimensions 50 x 100 to 200 x 1.3 mm (2 x 4 to 8 x 0.050 in.). (2) Surface preparation according to contract specification. (3) Spray 200- to 250-µµµµm (8- to 10-mil) thick TSC in crossing passes laying down approximately 75 to 100 µµµµm (3 to 4 mils) for each pass. (4) Bend coupons 180°°°° around a 13-mm (0.5-in.) diameter mandrel.

(a) Bend test passes if there is no cracking or only minor cracks with no spalling or lifting (by a knife blade) from the substrate. (b) Bend test fails if the coating cracks with lifting (by a knife blade) from the substrate.

The bend test (180° bend on a man-drel) is used as a qualitative test for proper surface preparation, equipment setup, and spray parameters. The bend test puts the TSC in tension. The mandrel diameter for the threshold of cracking depends on substrate thick-ness, coating thickness, and mandrel diameter.

3.2.5 TSC Porosity Requirement. The TSC shall have a porosity ≤ __(a)__ % for each metallographic analysis of a bend coupon made during the Contract Pre-Award Evaluation, Demonstration, and Validation.

Flame and arc spraying aluminum and zinc for the corrosion protection of steel generally have porosity ≤15%. The TSC thickness should be selected so there is no interconnected porosity to the substrate. A lower-porosity TSC requires less thickness. Porosity meas-urements are not used for in-process quality control in metallizing for corro-sion protection of steel. However, a metallographic sample must be used to evaluate TSC porosity and confirm the TSC nonporous thickness for the contract-specified thickness. If re-quired, the porosity metallographic sample should be taken from the bend coupon made during the purchaser’s witnessing of the preparation of the JRS.

3.3 Sealers and Topcoats All paint coatings shall be applied according to SSPC-PA 1 and the paint manu-facturer’s instructions for use of the product with a thermal sprayed coating system. Use a heat-resistant silicone alkyd aluminum paint or equivalent sealer on components whose operating temperatures are greater than 80°C (175°F).

Specify use of sealer if (a) the service environment precludes effectiveness of the natural oxidation to “fill and seal” the pores or (b) a paint topcoat (cos-metic and/or functional purpose) is specified. Long delay times will pre-clude adequate penetration of the seal-er into the pores of the TSC. The seal-er must be chemically compatible with the TSC material and the topcoat.






3.3.1 Sealer (1) Use the sealer ______(a)______ manufactured by______(b)______. (2) Follow paint manufacturer’s application instructions for applying the sealer on TSCs. The seal coat shall be thin enough to penetrate into the body of the TSC and seal the porosity. Typically the seal coat is applied at a spreading rate result-ing in a theoretical 38-µm (1.5-mil) DFT. (3) Sealer Application For shop work, apply the sealer immediately after thermal spraying. For field work, apply the sealer as soon after thermal spraying as possible but preferably within eight hours. If sealer cannot be applied within eight hours, verify that the TSC (a) has not been contaminated by visual (10x) inspection and (b) is dust-free using the clear cello-phane tape test (ISO 8502-3).

(a) Specify formula or other unique identification. (b) Specify manufacturer.

3.3.2 Topcoat. (1) Use the topcoat ______(a)______ manufactured by______(b)_____. (2) Apply the topcoat to a dry-film thickness (DFT) of ____(c)___ according to manufacturer’s instructions. (3) Measure DFT using an SSPC-PA 2 Type 2 fixed probe gauge.

(a) Specify formula or other unique identification. (b) Specify manufacturer. (c) Specify thickness from similar suc-cessful applications or manufacturer’s recommendations for topcoating seal-ers on TSCs.

4. Surface Preparation. Use blasting equipment, materials, and procedures that will produce the Paragraph 3.1 metal finish and an angular profile ≥≥≥≥65 µµµµm (2.5 mils). The suitability of the blasting, media, procedures, and equipment shall be vali-dated in the contract pre-award evaluation, demonstration, and validation.

Blasting media is specified in Para-graph 3.1.2.

5. TSC Application.

5.1 Thermal Spray Equipment Setup. 5.1.1 Thermal spray equipment shall be set up, calibrated, and operated according to the manufacturer’s instructions and technical manuals or the TSC applicator’s refinement thereto and as validated by the JRS. 5.1.2 Spray parameters shall be set for spraying the specified thermal spray material and, at a minimum, be validated with the bend test. A bend test shall be satisfactorily performed at the beginning of crew and shift change. 5.1.3 A copy of the spray parameters used shall be attached to the JCR.






5.2 Post-Blasting Substrate Condition and Thermal Spraying Period 5.2.1 Steel Surface Temperature. (1) the steel surface temperature shall be at least 3°C (5°F) above the dew-point.

5.2.2 Holding Period. (1) Time between the completion of the final anchor-tooth blasting (or final brush blasting) and the completion of the thermal spraying should be no greater than six hours for steel substrates. In high-humidity and damp envi-ronments, shorter holding periods shall be used. If rust bloom or a de-graded coating appears at any time within the six-hour window, Paragraph 5.5.4 of this model specification applies. (2) In low-humidity environments or in enclosed spaces using industrial dehumidification equipment, it will be possible to retard the oxidation of the steel and hold the surface finish for more than six hours. The TSC appli-cator, with the concurrence of the purchaser, can validate a holding period greater than six hours by determining the acceptable temperature-humidity envelope for the work enclosure by spraying and analyzing bend coupons, tensile-bond coupons, or both. (3) For small and movable parts, if more than 15 minutes is expected to elapse between completion of surface preparation and the start of thermal spraying, or if the part is moved to another location, the prepared surface should be protected from moisture, contamination, and finger/hand marks. Wrapping with clean print-free paper is normally adequate.

5.3 TSC Flash Coat 5.3.1 A 25- to 50-µm (1- to 2-mil) flash coat of the TSC may be applied within six hours of completing surface preparation to extend the holding period for up to four further hours beyond the complete application of the flash coat. The final TSC thickness, however, shall be applied within four hours of the completion of the application of the flash coat provided the TSC can be maintained free of con-tamination.

Specify the use of a flash TSC if there is a requirement to extend the time-based holding period beyond that specified in Paragraph 5.2.2.

5.3.2 Validate the use of the flash TSC holding period with a _____(a)_____. Clean and abrasive blast a representative job area and three bend-test coupons. Apply a flash TSC to the representative job area and the three bend coupons. Wait the delay period in representative environmental conditions and apply the final TSC thickness. Flash TSC and holding period are acceptable if the tensile bond specified in Para-graph 3.2.3, or bend test, or both, are satisfactory.

(a) Specify validation method, i.e., with a tensile-bond measurement, bend test, or both.






5.4 Preheating For flame spraying, preheat the initial starting area to approximately 50°C (120°F) to prevent condensation of moisture in the flame onto the substrate. Validate preheating and non-preheating requirements with a _____(a)_____.

Specify the preheating requirement for flame spraying. Preheating is not nor-mally required for arc spraying. (a) Specify validation method, i.e., with a tensile-bond measurement, bend test, or both.

5.5 Thermal Spraying

5.5.1 Apply the specified coating thickness (Paragraph 3.2.2) in overlap-ping passes. The coating tensile-bond strength is greater when the spray passes are kept thin. Laying down an excessively thick spray pass increases the internal stresses in the TSC and decreases the ultimate ten-sile-bond strength of the total TSC. Confirm the suitability of the crossing-pass thickness with _____(a)_____ measurement.

(a) Specify validation method, i.e., with a tensile bond measurement, bend test, or both.

5.5.2 For manual spraying: On non-fixtured components, spray perpendicular crossing passes to mini-mize thin (below contract-specified thickness) areas. On fixtured rotating components, spray perpendicular overlapping passes to obtain the contract-specified thickness as the spray gun is advanced over the rotating component. 5.5.3 For mechanized spraying, program overlapping or crossing passes, or both, to eliminate thin spots and stay within the coating thickness speci-fication. 5.5.4 If rust bloom, blistering, or a degraded coating appears at any time during the application of the TSC, the following procedure applies: (1) Stop spraying. (2) Mark off the satisfactorily sprayed area. (3) Repair the unsatisfactory TSC (i.e., remove degraded TSC and reestab-lish the minimum near-white metal finish and anchor-tooth profile depth). (4) In the JCR, record the actions taken to resume the job. (5) Call the TSC inspector to observe and report the remedial action to the purchaser.

5.6 Thermal spraying in low-temperature environments (below freezing). No moisture or condensation is permissible on the surface during surface prepar-ation and thermal spraying. Qualify TSC period with a _____(a)_____. Meet the tensile bond and metallographic requirements of the purchasing con-tract.

Include Paragraph 5.6 for thermal spraying in low-temperature environ-ments (below freezing). (a) Specify validation method, i.e., with a tensile-bond measurement, bend test, or both.






5.7 TSC Measurement Schedule. (1) The TSC dry film thickness (DFT) shall be measured using a SSPC-PA 2 Type 2 fixed probe gauge. (2) Use a measurement line for flat surfaces. Take the average value of five readings taken in line at 2.5-cm (1.0-in.) intervals. The line measurement measures the peaks and valleys of the TSC. (3) Use a measurement spot approximately 10 cm2 (1.5 in.2) for complex geometries and geometry transitions. Do not measure the peaks and val-leys of the TSC. (4) Record in the JCR.

6. Sealer or Sealer and Topcoat. The sealer and topcoat shall be applied according to SSPC-PA 1 and the paint manufacturer’s recommendations for use of the product with a TSC system.

Include this section if a sealer is speci-fied.

6.1 Apply sealer as specified in Paragraph 3.3.1.

Include this section if a sealer is speci-fied.

6.2 Apply topcoats as specified in Paragraph 3.3.2.

Include this section if a topcoat is specified.

7. TSC Applicator’s Detailed Procedure. The TSC applicator shall submit the detailed procedures conforming to Sec-tion 5 (Surface Preparation), Section 7 (TSC Application), and Section 9 (Sealer or Sealer and Topcoat) of the specification. The procedures shall detail the equipment, application process, in-process quality control, and JCR to be used for the contract work. The information shall include: (1) Detailed procedures for surface preparation, thermal spraying, sealing or sealing and topcoating, and the in-process quality control checkpoints. (2) Equipment (surface preparation, thermal spraying, sealing or sealing and topcoating, and the in-process quality control) to be used and for which the detailed procedures apply. (3) Blasting media, thermal spray feedstock, and sealing or sealing and topcoating materials. (4) JRS. (5) JCR. See Appendix B. (6) Repair defective TSCs per ANSI/AWS C2.18.

Specify the requirements for the follow-ing information as required: safety, thermal spray operator qualification, TSC applicator work performance his-tory, and customer contact references for validation.

8. Contract Pre-Award Evaluation, Demonstration, and Validation. 8.1 Data Requirements. The TSC applicator shall submit the detailed information cited in Section 7. This information shall be submitted prior to contract approval and at least ____(a)____ days prior to Contract Pre-Award Evaluation Demonstration and Validation.

(a) Specify lead time.





8.2 Equipment and Process Demonstration and Validation. The actual equipment and processes to be used for the contract work shall be demonstrated and validated to produce the specified TSC. This demon-stration and validation shall be scheduled _____(a)_____ days after delivery of the data requirements. See Paragraph 8.1.

(a) Specify lead time.


________________________________________________________________________

Appendix B: Model Job Control Method This Appendix is not a part of NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00, but is included for informational purposes only.

Model Job Control Record (JCR) (Add steps specified in the contract if not specified in the model JCR. Delete steps not specified in the contract.)

TSC Applicator: JCR#: Date: TSC Applicator Point of Contact: Tel: Customer/Contract # Customer POC: Tel: Spray Equipment Data: Spray machine mfg.: Model: Feedstock: TSC minimum/maximum thickness, µm (mils): min./ max. Thickness/pass: µm (mils) Standoff Distance: mm (in.) Other: DAILY PRODUCTION RECORD DATE: Work Item/Area

Environmental Requirements 1—The steel surface temperature shall be at least 3°C (5°F) above the dewpoint.

Initials for Check-Off

Production Process Step Requirement In-Process QC Checkpoint

Surface Preparation—NACE No. 2/SSPC-SP 10 with ≥65-µµµµm (2.5-mil) angular profile. (NACE No. 1/SSPC-SP 5 finish required for marine, immersion, and other critical service.)

1.1—Dust/dirt: Clear tape pull-off and visual/10x magnification 1.2—Oil/grease: solvent evaporation test.

1

Degrease to remove oil, salts, and other contamination. 1.3—Na and S salts: Potassium ferrocyanide filter paper test.

2.1—Clean blasting media using the test oil in the appropriate abrasive specification (No oil film or slick. No fines.).

2

Validate clean blasting air and media. 2.2—Clean blasting air according to ASTM D 4285 (air discharge on

absorbent or nonabsorbent collector).

3 Blast to specified finish with >64-µm (2.5-mil) angular profile.

3.1—Angular profile depth: Profile tape according to NACE Standard RP0287 or depth-gauge measurement according to ASTM D 4417 and contract sampling schedule.

4 Clean and dust-free surface.

4.1—Clean and dust-free surface according to visual/10x magnification and the clear-tape pull-off test.



Step Requirement Thermal Spraying Initials for

Check-Off 5.1—Holding periods shall be no more than six hours for steel substrates if there is no flash rusting prior to completion of thermal spraying. See Paragraph 8.2.4.

5.2—In low-humidity environments or in enclosed spaces using industrial dehumidification equipment, a holding period > six hours shall be validated using bend coupons, a portable tensile-bond test, or both according to Paragraph 7.3.2.1 (2).

5

Holding period between completion of surface preparation and completion of thermal spraying.

5.3—Small and movable parts shall be protected if more than 15 minutes is expected to elapse between surface preparation and the start of thermal spraying or if the part is moved to another location.

6.1—A 25- to 50-µm (1.0- to 2.0-mil) flash coat of the TSC may be applied within six hours of completing surface preparation to extend the holding period for up to a further four hours beyond the complete application of the flash rust coat.

6

TSC Flash Coat

6.2—The final TSC thickness shall be applied within four hours of the completion of the application of the flash coat provided the TSC can be maintained free of contamination.

7

Preheating

7.1—For flame spraying, the initial starting area shall be preheated to approximately 120°C (250°F) to prevent water in the flame from condensing on the substrate. Preheating and non-preheating equipment shall be validated using a bend test, tensile-bond measurement, or both.

8.1—The specified coating thickness, (insert value from the specification) in overlapping passes.

Confirm the suitability of the inter-pass thickness with a bend test, tensile-bond measurement, or both.

8

Thermal Spraying

8.2—If rust bloom, blistering, or a degraded coating appears at any time during the application of the TSC, the following process shall be followed:

(a) Stop spraying. (b) Mark off the acceptable sprayed area. (c) Call the TSC inspector to observe and evaluate the error, report the deficiency to the purchaser for remedial action, and record the deficiency and actions taken to resume the job.

Measurements shall be taken according to the contract and recorded in the JCR.

9.1—The TSC shall be measured in accordance with a SSPC-PA 2 Type 2 gauge.

9.2—The average value of five readings for each measurement line or spot shall be determined.

9.3—A measurement line shall be used for flat surfaces. The average value of five readings taken in line at 2.5-cm (1.0-in.) intervals shall be determined. The line measurement measures the peaks and valleys of the TSC.

9

TSC Measurement Schedule

9.4—A measurement spot shall be used for complex geometries and geometry transitions. The measurement spot should be approximately 10 cm2 (1.6 in.2). The spot measurement may not measure the peaks and valleys of the TSC.


Step Requirement Sealing or Sealing and Topcoating Initials for

Check-Off 10.1—The seal coats shall be applied as soon as possible after the TSC has been applied and before visible (10x magnification) oxidation of the TSC occurs: < 8 hours for zinc and zinc-alloy TSCs and < 24 hours for aluminum and aluminum alloys.

10

If sealer is specified:

10.2—The seal coat shall be applied according to manufacturer’s instructions or the purchasing contract and only to clean dry TSC surfaces.

11 If topcoat is specified: 11.1—The topcoats shall be applied according to manufacturer’s instructions or the purchasing contract.

Remarks: Thermal Sprayer (or QC Inspector) print name: Signature: Date:

________________________________________________________________________

Appendix C: Procedure for Calibration of Portable Test Instruments to the ASTM C 633 Test Method This Appendix is not a part of NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00, but is included for informational purposes only.
General. ASTM C 633 is the standard laboratory method for the measurement of the adhesion of TSCs to the sub-strate and forms the basis of the “literature.” ASTM D 4541 is a method for portable tensile measurements and when compared to the C 633 method, gives a means of “cali-brating” the portable to the laboratory measurements. This proposed procedure is based on spraying a steel plate that has holes drilled to accept the ASTM C 633 tensile-bond test specimens, inserting the C 633 tensile specimen 0.65 cm (0.25 in.) above the calibration fixture, preparing the surface, and thermal spraying according to the applic-ation standard or contract specifications. Note: This proce-dure has not been validated experimentally or adopted by any standards-writing organization. It is, however, pre-sented as a logical and simple method to relate D 4541 ten-sile bonds to the C 633 tensile bonds. Procedure. Using the calibration fixture similar to Figure C1: (1) Degrease calibration fixture and the ASTM C 633 and the ASTM D 4541 portable tester tensile-bond test speci-mens. (2) Mount the ASTM C 633 tensile specimens about 0.65 cm (0.25 in.) above one face of the holding plate to prevent the thermal spray coating from bridging the holding plate. Use a release agent on the cylindrical surface of the tensile specimen to ease removal after thermal spraying. Use brackets or masking tape to firmly hold the tensile-test specimen in place during the blasting and spraying.
(3) Prepare the surface (angular grit blast) and apply TSC according to contract specifications. Prepare at the same time the JRS is being prepared. Use the same personnel, equipment, materials, and procedures to be used during the production work. (4) Remove C 633 specimens and measure according to ASTM C 633 method. Designate the average value as Cc. (5) Use ASTM D 4541 portable tensile-testing instrument and measure the tensile bond on the three locations on the steel plate. Designate the average value as Dc. (6) The calibration ratio (p) of the portable tensile-instru-ment measurement to the laboratory tensile measurement is Cc/Dc. (7) The portable ASTM C 633 equivalent tensile measure-ment, PC 633, is estimated by Equation (C1): PC633 = pD4541avg (C1) Where

PC633 is the D 4541 tensile bond equivalent to the C 633 tensile bond p is the calibration ratio of the portable-tensile mea-surement instrument to the laboratory C 633 measure-ment D 4541avg is the average of a set of measurements on a specimen using the ASTM D 4541 tensile testing instrument.



Figure C1: Calibration Fixture

All dimensions approximate. Material: Mild steel plate.

1 cm (0.4 in.) to 1.3 cm (0.50 in.)

Back side

ASTM C 633 test fixture: Apply release agent

to cylindrical surface

Adhesive contact area for ASTM D 4541 portable tensile test specimens

2.57-cm (1.01-in.) diameter holes to receive 2.5-cm (1.0-in.) diameter ASTM C 633 tensile test specimens

20 cm (8 in.)

2.5-cm (1.0-in.) diameter holes for

ASTM C 633 test fixtures

100 mm (4 in.)

Holding bracket for ASTM C 633 test fixture

0.65 cm (0.25 in.)
________________________________________________________________________
Appendix D: Application Process Method This Appendix is a part of NACE No. 12/AWS C2.23M/SSPC-CS 23.00, and includes mandatory requirements for use with this standard.

The major production and QC activities are shown in Figure D1. The applicable Section and Quality Control Checkpoint (QCCP) numbers are noted in the lower right-hand corner of each process action.

Section D1: Surface Preparation Proper surface preparation is a critical and necessary step for successful thermal spray applications. D1.1 Criteria The steel substrate shall be prepared to at least a near-white metal finish according to NACE No. 2/SSPC-SP 10. Marine service requires white metal finish according to NACE No. 1/SSPC-SP 5. Abrasive or centrifugal blast with a sharp angular abrasive to a ≥65-µm (2.5-mil) angular profile so as to mechanically anchor the TSC. D1.2 Procedure Surface preparation should be accomplished in one abra-sive blast cleaning operation whenever possible. Steel sub-strates require approximately 0.6 to 0.7 MPa (87 to 100 psi) air-blasting pressure at the nozzle. Air pressures and media size should be reduced and adjusted to preclude

damage/distortion to thin-gauge materials. The blasting time on the workpiece should be adjusted to only clean the surface and cut the required anchor-tooth with minimum loss of metal. Blast angle should be as close to perpen-dicular as possible but in no case greater than ± 30° from the perpendicular to the work surface. Do not overblast; this forces the peaks back into the valleys. Only angular and clean blasting media of suitable mesh size should be used to cut the ≥65-µm (2.5-mil) anchor-tooth profile. The blast-ing media must be free of debris, excessive fines, hazard-ous materials, and contamination such as sodium chloride and sulfur salts.

Section D2: New Steel Substrate D2.1 Degreasing The substrate shall be degreased according to SSPC-SP 1. Use QCCP #1 to validate absence of oil and grease contamination. D2.2 Masking The following shall be masked for protection:

(a) All fit-and-function surfaces. (b) Overspray-control areas. (c) Areas not to be thermal sprayed.



Figure D1: Key Production and Quality Control Checkpoints (QCCPs) for Applying Thermal Spray Coatings

CONTAMINATION

MASKING

CLEAN AIR

BLAST MEDIA QUALITY

NEAR-WHITE FINISH AND PROFILE

QCCP #5

SPRAY PARAMETERS

QCCP #6

BEND TEST

QCCP #7

SUBSTRATE TEMP. ≥ 5° ABOVE DEWPOINT QCCP #7.1

120°C (250°F) PREHEAT FOR FLAME SPRAYING QCCP #7.2A

SPRAY NORMAL ±30° TO SURFACE AND AT THE SPECIFIED STANDOFF

QCCP #7.2B

NO RUST BLOOM OR DEGRADED TSC QCCP #7.2C and D

TOTAL TSC THICKNESS PER SAMPLING SCHEDULE QCCP #7.4

TSC CUT TEST IF > SPECIFIED THICKNESS QCCP #7.8

SEALER APPLICATION

QCCP #8

TOPCOAT APPLICATION

QCCP #9

Sections Section D.5

Section D.6 Section

D.7 THERMAL

SPRAY EQUIPMENT

SETUP

QCCP #1: Oil and Grease

Inspect for the absence of oil and grease contamination by the following: 1.1 Visual inspection during removal of oil/grease conta-mination. Continue degreasing until all visible signs of contamination are removed. 1.2 Conduct the UV-light test, the qualitative-solvent evaporation test, or the heat test.

(a) Use a UV lamp to confirm the absence of oil or grease contamination. (b) Conduct a solvent evaporation test by applying several drops or a small splash of a residue-free sol-vent such as trichloromethane on the areas suspect-ed of oil and grease retention (e.g., pitting and crev-ice-corrosion areas, depressed areas, especially those collecting contamination, etc.). An evapora-tion ring forms if oil or grease contamination is pres-ent. (c) Conduct a heat test by using a torch to heat the degreased metal to about 110°C (225°F). Residual oil/grease contamination is drawn to the metal sur-face and is visually apparent.

1.3 Continue inspection and degreasing until the test is passed.

The fit-and-function areas must be protected from the blast cleaning, thermal spraying, and sealing or sealing and top-coating operations. Overspray-control areas have complex geometry where overspray cannot be eliminated. Use QCCP #2 to validate masking suitability.

QCCP #2: Masking 2.1 All fit-and-function surfaces and those other sur-faces and areas specified by the purchaser not to be abrasive blasted or to be thermal sprayed shall be visu-ally inspected. 2.2 Covers and masking shall be inspected to ensure they are attached securely to survive the blasting and thermal spraying operations. 2.3 Complex geometries (e.g., pipe flanges, intersec-tions of structural beams, and valve manifolds) shall be masked to eliminate or minimize overspray. Overspray is that TSC applied outside the authorized parameters, primarily the gun-to-substrate standoff distance and spray angle (perpendicular ±30°). 2.4 Potential overspray surfaces should be protected with clean, metal masks or clean, removable masking materials to prevent overspray from depositing on sur-faces not already sprayed to the specified parameters.


D2.3 Blast Equipment The TSC applicator shall use mechanical (centrifugal wheel) and/or pressure-pot blast-cleaning equipment and proce-dures. Suction-blasting equipment shall not be used. QCCP #3 shall be used to validate clean and dry air.
QCCP #3: Clean and Dry Air When pressure-pot blast cleaning is used, the air used for final anchor-tooth blasting and brush blasting or blow-down prior to thermal spraying shall be clean and dry and without moisture and oil. The compressed air shall be checked for oil and water contamination per ASTM D 4285: 3.1 Slightly open a valve downstream from the filter or dryer. Allow the air to vent with a slightly audible flow into an open, dry container for one minute. Any wetting or staining indicates contamination. 3.2 If moisture or contamination is detected, correct any deficiency before going further. 3.3 Repeat step 3.1 above, but place a clean, white cloth over the valve outlet. Any wetting or staining indi-cates contamination.

D2.4 Surface Finish and Profile The surface shall be blast cleaned to NACE No. 1/SSPC-SP 5 for marine and immersion service or to at least NACE No. 2/SSPC-SP 10 for other service both with a ≥65-µm (2.5-mil) sharp angular profile. The substrate should be thick enough to preclude damage to the workpiece or defor-mation from the abrasive blasting. QCCP #4 shall be used to validate clean-blasting media. QCCP #5 shall be used to validate metal finish and profile depth.

Section D3: Contaminated Steel Substrate Steel contaminated with deicing salts, oil, grease, bird drop-pings, etc., and corroded and pitted steel requires more intensive surface preparation than new steel. To produce the minimum required near-white metal finish with a ≥65-µm (2.5-mil) profile, the surface preparation schedule should be tailored for the specific steel surfaces to be cleaned. High-pressure water cleaning, heat cleaning, chemical washing (followed by water flushing), steam cleaning, and abrasive-blast cleaning, singly and in combination, may be required to clean contaminated steel. D3.1 Degreasing The surface shall be degreased as required according to contract specifications (e.g., hydroblast, steam clean, sol-vent wash, or detergent wash).

QCCP #4: Clean Blasting Media Prior to the use of the abrasive-blasting media for final anchor-tooth blasting or brush blasting: 4.1 The blasting media shall be visually inspected for the absence of contamination and debris using 10x mag-nification. 4.2 Inspection for the absence of oil contamination shall be conducted using the test for oil in the appropriate abrasive specification (no oil film or slick) and/or the fol-lowing procedure: (1) Fill a small, clean 100- to 200-mL (4- to 6-oz) bottle half-full of abrasive particles. (2) Fill the remainder of the bottle with potable water. (3) Cap and shake the bottle. (4) Inspect water for oil film/slick. If any oil film/slick is observed, do not use the blasting media. (5) Clean blasting equipment, especially the pot and hoses, then replace blasting media and retest.

QCCP #5: Near-White Finish and Anchor-Tooth

Profile 5.1 Using SSPC-VIS 1, the surface shall be visually inspected for conformance with NACE No. 2/SSPC-SP 10 or NACE No. 1/SSPC-SP 5 if specified in the contract. The clear-cellophane-tape test shall be used to confirm absence of dust as required. The frequency of use of the cellophane tape test shall be determined by the specifier. 5.2 The anchor-tooth profile shall be measured with pro-file tape (NACE Standard RP0287) or a depth-gauge micrometer. At least one measurement shall be taken every 10 to 20 m2 (100 to 200 ft2) or as otherwise speci-fied by the purchaser. 5.3 If the profile is <65 µm (2.5 mils) blasting shall conti-nue until a ≥65-µm (2.5-mil) profile is obtained. 5.4 Information shall be recorded on sketches or draw-ings or as required by the purchasing contract.

D3.2 Thermal Cleaning

SAFETY AND PROCEDURE PRECAUTION: This proce-dure shall be used only if there is no danger of an explosion or fire and no degradation of the metal temper. Temper-atures shall not exceed 300°C (570°F) on steel alloys.

(1) The contamination shall be baked out or burned off (the dark brown or black surface areas) in an oven or with a rosebud torch. The substrate temperature shall be kept between 250 and 300°C (480 and 570°F) for the time nec-essary to bake out or burn off the oil and grease contamin-ation.



(2) The substrate area to be thermal sprayed within the next six hours or longer according to Paragraph D4.2 shall be blasted to a minimum near-white metal finish with >65 µm (2.5 mils) anchor-tooth. (3) Repeat steps (1) and (2) above as required until the thermal spray job is completed. D3.3 Removal of Soluble Salts: If required by owner specifications, the surface should be tested for the presence of soluble salts. Methods for testing are described in SSPC-TU 4. The acceptable levels and methods of removal of soluble salts shall be determined by the specifier. D3.4 Rust Bloom The thermal spray coating shall be applied within six hours after blast cleaning. If rust bloom (i.e., the visual appear-ance of rust on the blast-cleaned surface) appears on the blasted surface before thermal spraying, the rust bloom shall be removed and the TSC applicator shall wait 24 hours to observe for any recurrence before spraying. Under very dry conditions, a longer waiting period may be neces-sary.

D3.4.1 Light Rust Bloom If there is light rust bloom (light in color and greater than 10% of the surface area), the substrate area that will be thermal sprayed within the next six hours shall be reblasted to achieve the specified level of cleanli-ness. D3.4.2 Heavy Rust Bloom If there is heavy rust bloom (dark brown or black color), other cleaning methods shall be continued (e.g., wet-abrasive, high- and ultra high-pressure water, or ther-mal cleaning singly or in combination) to remove the contamination.

Section D4: Post-Blasting Substrate Condition and Thermal Spraying Period

D4.1 Steel Surface Temperature and Cleanliness The steel surface temperature shall be at least 3°C (5°F) above the dewpoint. The surface shall be cleaned to NACE No. 2/SSPC-SP 10 finish as a minimum. D4.2 Holding Period (1) The TSC shall always be applied to white metal NACE No. 1/SSPC-SP 5 or near-white metal finish (NACE No. 2/SSPC-SP 10), free of visible and invisible contaminants. It is common practice in field work to apply the TSC during the same work shift as the final blast cleaning is preformed. The logical end point of the holding period is when the sur-

face cleanliness degrades or a change in performance (bend or tensile test) occurs. (2) As a general guide, however, the time between the completion of the final anchor-tooth blasting (or final brush blasting) and the completion of the thermal spraying shall be no greater than about six hours for steel substrates. In high-humidity and damp environments, shorter holding per-iods shall be used. If rust bloom or a degraded coating appears at any time while spraying, Paragraph D4.2 (6), shall be strictly observed. (3) In low-humidity environments or in controlled environ-ments with enclosed structures using industrial dehumidifi-cation equipment, it may be possible to retard the oxidation of the steel and hold the near-white metal finish for more than six hours. The TSC applicator, with the concurrence of the purchaser, can validate a holding period greater than six hours by determining the acceptable temperature-humidity envelope for the work enclosure by spraying and analyzing bend coupons, tensile-bond coupons, or both. (4) If specified by the purchasing contract, a flash coat of TSC equal to or greater than 25 µm (1.0 mil) may be applied within six hours of completing the surface prepara-tion to extend the holding period for up to four hours beyond the complete application of the flash coat. The final TSC thickness, however, shall be applied within four hours of the completion of the application of the flash coat. This proce-dure shall be validated with a tensile-bond measurement, bend test, or both, by spraying a flash coat and waiting the delay period before applying the final coating thickness. (5) For small and movable parts, if more than 15 minutes is expected to elapse between the surface preparation and the start of thermal spraying, or if the part is moved to ano-ther location, the prepared surface should be protected from moisture, contamination, and finger/hand marks. Wrapping with clean print-free paper is normally adequate. (6) If rust bloom, blistering, or degraded coating appears at any time during the application of the TSC, the following procedure applies:

(a) Stop spraying. (b) Mark off the satisfactorily sprayed area. (c) Repair the unsatisfactory TSC (i.e., remove degraded TSC and re-establish the minimum near-white metal finish and anchor-tooth profile depth). (d) Record the actions taken to resume the job in the JCR. (e) Call the TSC inspector to observe and report the remedial action to the purchaser.

Section D5: Thermal Equipment Set-Up and Spraying Sequence

D5.1 Thermal Spray Equipment Set-Up (1) Thermal spray equipment shall be set up, calibrated, and operated according to the manufacturer’s instructions



and technical manuals, or the TSC applicator’s refinement thereto, and as validated by the JRS. (2) Spray parameters shall be set for spraying the specified thermal spray material and, at a minimum, be validated with the bend test of QCCP #6. (3) A copy of the spray parameters shall be attached to the JCR.

QCCP #6: Macro-System Bend Test (Required at beginning of each work shift or crew

change) 6.1 The equipment parameter settings shall be in accor-dance with those used for the validated JRS. 6.2 The successful surface preparation shall be ob-served, spraying the specified TSC thickness in crossing passes, and performing a bend test of at least one bend coupon at the beginning of each work shift. This is a macro- or overall-systems check. 6.3 If the bend test fails, problems shall be identified and fixed before continuing. 6.4 Results shall be recorded, identification noted, and the bend-test coupons retained in the JCR.

D5.2 Plan the Thermal Spraying Sequence Thermal spraying should be started as soon as possible after the final anchor-tooth or brush blasting and completed within six hours for steel substrates subject to the tempera-ture to dewpoint and holding-period variations in Section D4. (1) The surface geometry of the item or area to be sprayed should be inspected. The spraying pass or sequence should be planned according to the following:

(a) Maintain the gun as close to perpendicular as pos-sible and within ±30° from the perpendicular to the sub-strate. (b) Use the manufacturer’s recommended standoff distance for the air cap installed or the TSC applicator’s refinement thereto. See Table D1 for nominal standoff and spray-pass width values.

(2) For complex geometries where overspray cannot be eliminated, an overspray-control area should be estab-lished. Clean, metal masks or clean, removable masking materials should be used to prevent overspray from deposit-ing on surfaces not already sprayed to the specified thick-ness.

Table D1: Flame- and Arc-Spray Standoff Distances and Spray Widths, Nominal

Spray-Pass Width,

mm (in.)

Air Cap

Thermal Spray Method

Perpendicular Standoff, mm (in.)

Regular Fan

Flame wire 130 to 180 (5 to 7) 20 (0.75) Not Available

Flame powder 200 to 250 (8 to 10) 50 (2) 75 to 100 (3 to 4)

Arc wire 150 to 200 (6 to 8) 40 (1.5) 75 to 150 (3 to 6)

Section D6: TSC Application

D6.1 Preheating Preheating the starting area has been common practice in the past and should be continued until proven inconse-quential. Preheating the initial 0.1- to 0.2-m2 (1- to 2-ft2) starting-spray area prevents water in the flame from condensing on the substrate. (1) For flame spraying, the initial starting area shall be pre-heated to approximately 120°C (250°F). (2) Preheating requirements shall be validated with the JRS and the bend test, tensile test, or both. D6.2 Startup and Adjustment Start-up and adjustment of the spray gun shall be made from the workpiece (or surface to be thermal sprayed). In

an enclosed space, the spray shall be applied to a scrap-metal sheet. Spray coating shall not be sprayed until it is validated. D6.3 Specification Thickness The specified coating thickness shall be applied in several perpendicular overlapping passes. The coating tensile-bond strength is greater when the spray passes are kept thin. Laying down an excessively thick spray pass increases the internal stresses in the TSC and decreases the ultimate tensile-bond strength of the TSC. (1) For manual spraying, crossing passes shall be used to minimize thin spots in the coating. (2) For mechanized spraying, overlapping and crossing passes shall be programmed to eliminate thin spots and stay within the coating thickness specification. The auto-



mated spraying parameters and spraying program shall be validated with tensile-bond, metallographic analysis, or both. (3) Use spray-gun extensions to reach into recessed spaces and areas. D6.4 Rust Bloom If rust bloom, blistering, or a degraded coating appears at any time during the application of the TSC, the following procedure applies: (1) Stop spraying. (2) Mark off the satisfactorily sprayed area. (3) Repair the unsatisfactory TSC (i.e., remove degraded TSC and reestablish the minimum near-white metal finish and anchor-tooth profile depth). (4) In the JCR, record the actions taken to resume the job. (5) Call the TSC inspector to observe and report the reme-dial action to the purchaser. D6.5 TSC Requirement The TSC shall meet the system requirements and accept-ance tests cited in Section 6, main body of this standard. The QCCP #7 shall be used to validate proper TSC applica-tion process.

Section D7: Low-Temperature Spraying Thermal spraying in low-temperature environments, less than 5°C (40°F) must: (1) Meet the substrate surface temperature and holding period of Section D 4.1 and D 4.2. Moisture condensation on the surface is not permissible during thermal spraying. (2) Be qualified with a bend test, portable tensile-bond test, or both. TSCs are mechanically bonded to the substrate. Substrate preheating may be required to improve the TSC tensile bond to the substrate and reduce internal stresses. The preheating requirement, or non-requirement, shall be vali-dated during the preparation of the JCR (see Paragraph D6.1).

Section D8: Sealer or Sealer and Topcoat D8.1 General The sealer or sealer and topcoat shall meet the require-ments of this standard. Sealers or sealers and topcoats for TSCs shall be applied in accordance with SSPC-PA 1, the paint manufacturer’s instructions for sealing or sealing and

topcoating the contract-specified TSC, and/or the purchas-ing contract. If moisture is present or suspected in the TSC pores, the steel may be heated to 50°C (120°F) to remove the moist-ure prior to the seal coat application. If possible, the steel from the reverse side of the TSC shall be heated to mini-mize oxidation and contamination of the TSC prior to seal-ing. D8.2 Sealer Application If applied, the seal coat shall be thin enough to penetrate into the body of the TSC and seal the porosity. Typically, the seal coat is applied at a spreading rate resulting in a theoretical 38-µm (1.5-mil) dry-film thickness. For shop and field work, sealers should be applied as soon as possible after thermal spraying and preferably within eight hours. If sealer cannot be applied within eight hours, it shall be ver-ified that the TSC (a) has not been contaminated, using vis-ual inspection and (b) is dust-free using the clear cellophane tape test (ISO 8502-3), before applying the sealer. QCCP # 8 shall be used to validate proper application.

QCCP #7: TSC Application 7.1 Substrate surface temperature shall be measured/ confirmed with a contact pyrometer to be ≥3°C (5°F) above the dewpoint:

(a) Air temperature ___°C (___°F). (b) Relative Humidity (RH) ___ %. (c) Dewpoint ____°C (___°F). (d) Substrate surface temperature ____°C (___°F). (e) Surface temperature (d) ≥3°C (5°F) above the dewpoint (c): (Yes/No) ____ (f) If Yes ! Continue. (g) If No ! STOP. Wait for proper conditions and/or adjust the work-area space temperature and humidity conditions so that the steel temperature is ≥3°C (5°F) above the dewpoint.

7.2 The spraying process shall be observed as speci-fied in Section D6:

(a) Preheat to 120°C (250°F) when flame spraying. (b) Proper spray-gun adjustment and spraying pro-cess (±30° from the perpendicular, thickness/pass, and crossing passes). (See Figure D2.) (c) No rust bloom on prepared steel during spraying. (d) No degraded TSC.

7.3 Specified TSC thickness. Proper coating thickness in the contour-transition areas (see Step 7.5) shall be ensured. 7.4 The total TSC thickness shall be measured accord-ing to Figure D3 using a SSPC-PA Type 2 gauge:



QCCP #7: TSC Application (a) One measurement line or spot every 10 to 20 m2 (100 to 200 ft2) of applied TSC. (b) Take the average value of five readings for each measurement line or spot. (c) Use a measurement line for flat surfaces. Take the average value of five readings taken in line at 2.5-cm (1.0-in.) intervals. The line measurement will measure the peaks and valleys of the TSC. (d) Use a measurement spot for complex geomet-ries and geometry transitions. The measurement spot should be approximately 10 cm2 (1.6 in.2). The spot measurement does not measure the peaks and valleys of the TSC.

7.5 The TSC thickness in surface plane changes and attachments (brackets, angles, plates, studs, etc.) weld-ed or permanently attached to the substrate shall be measured. 7.6 If the TSC is too thin, spraying shall continue until the specified thickness range is achieved. 7.7 If the TSC is within the contract specified thickness range, the applicator shall proceed to Step 7.9. 7.8 If the TSC is too thick:

(a) Record the areas that are over 150% of the maximum contract-specified thickness in the JCR. (b) Notify the purchaser. If these areas are dam-aged during shipping. loading/unloading, or erection, they should be repaired in accordance with mainten-ance repair procedures as outlined in ANSI/AWS C2.18.

7.9 The locations and values of the TSC-thickness mea-surements shall be recorded in the JCR.

30o 30o

Figure D2: Proper Spray Gun Adjustment

Figure D3: Line and Spot Measurements

QCCP #8: Sealer Application 8.1 During application of the seal coat, complete cover-age shall be visually validated. If applied, the seal coat shall be thin enough to penetrate into the body of the TSC and seal the porosity.

D8.3 Topcoat Application Topcoats shall be applied according to manufacturer’s instructions or as specified in the purchasing contract. A paint coating shall not be applied over an unsealed TSC. Use QCCP #9 to validate proper application.

QCCP #9: Topcoat Application and Thickness 9.1 During application of the topcoat, complete cover-age shall be visually validated. 9.2 If required by the contract, the thickness of the top-coat shall be measured according to SSPC-PA 2 using a Type 2 fixed-probe gauge. The measurement may be made on (a) the companion coupon or (b) the sealed TSC if the TSC thickness has been previously mea-sured.

Five in line at about 2.5-cm (1.0-in.) intervals

Five in a spot of about 10 cm2 (1.6 in.2)


CIPLevel2—StudyGuideAnswers

CIPLevel2StudyGuideAnswers—August2010 Page1

Capítulo 2 – Corrosión Avanzada 1. Describa pasivación:

La pasivación es la formación de una película protectora de un óxido en la superficie, reduciendo su actividad química y su habilidad de corroerse.

2. Describa los siguientes factores y cómo afectan la corrosión:

Oxígeno: El oxígeno incrementa la velocidad de corrosión. Temperatura: Generalmente la corrosión se acelera al incrementarse la temperatura. Sales Químicas: Incrementan la velocidad de corrosión al aumentar la eficiencia del electrolito. Humedad (o Condensación): Mientras más húmedo sea el ambiente, mayor probabilidad de que ocurra la corrosión. Contaminantes y Gases Ácidos: La lluvia ácida, los subproductos químicos y los cloruros promueven la corrosión.

3. Dos categorías amplias de corrosión pueden ser descritas como:

General Localizada

4. Describa la corrosión galvánica:

La corrosión galvánica es una acción electroquímica de dos metales disímiles en presencia de un electrolito un pasaje conductor, la cual ocurre cuando dos metales disímiles entran en contacto íntimo entre sí.

5. Describa la Protección Catódica:

La protección catódica es la reducción o eliminación de la corrosión al convertir a la estructura que se va a proteger en un cátodo utilizando una corriente impresa o colocándole un ánodo galvánico.

6. Los dos tipos principales de protección catódica son:

Corriente impresa Ánodos de sacrificio o galvánicos

7. Las fuentes de poder de corriente impresa incluyen:

Tensión comercial rectificada Celdas solares Generadores Celdas de combustibles Celdas eólicas Celdas termoeléctricas

8. Describa el Desprendimiento Catódico:

El desprendimiento catódico es la separación de la película del recubrimiento de la superficie a través de la formación de hidroxilos (OH‐) debido al incremento en el potencial (más negativo).

Capítulo 4 – Instrumentos Avanzados para Pruebas Ambientales 1. El Higrómetro electrónico puede usarse para determinar:

Humedad relativa Temperatura ambiente Temperatura del punto de rocío



2. Los instrumentos avanzados de pruebas ambientales tienen la capacidad de almacenar datos que pueden transferirse a una computadora y otros dispositivos. Los métodos de transferencia son: USB IR (infrarrojo) Bluetooth

Capítulo 6 – Limpieza Abrasiva por Fuerza Centrífuga 1. En general, las configuraciones básicas de la limpieza centrífuga incluyen:

Molino giratorio Mesas múltiples Mesas planas Mesas oscilatorias Sistemas de diseño específico

2. Los sistemas de transporte de limpieza centrífuga normalmente se usan para limpiar:

Platos Formas estructurales Grandes armaduras Vigas

3. El sistema portátil de limpieza centrífuga puede ser utilizado para:

Cubiertas, cascos y fondos de barcos Tanques de almacenamiento Pisos de concreto Losa de rodamiento de autopistas y puentes

4. Generalmente los sistemas de limpieza centrífuga están compuestos de los siguientes

elementos: Rueda de granallado o turbina Cabina de granallado En sistemas fijos, algún sistema de manejo de los materiales Sistema de reciclado del abrasivo Un colector de polvo y sistema de venteo Abrasivos

5. La eficiencia de la(s) rueda(s) de limpieza centrífuga depende de varios factores:

Mezcla operativa del abrasivo Tamaño del abrasivo Velocidad del abrasivo saliendo de la rueda Cantidad y dirección del abrasiva lanzado Condición de las partes de alimentación de la rueda

6. Lecturas de bajo amperaje en un equipo de limpieza centrífuga podrían indicar que:

Rueda necesitada de abrasivo Rueda inundada o ahogada con abrasivo



7. Las funciones del separador de un equipo de limpieza centrífuga incluyen: Controlar el tamaño de la mezcla operativa Remover arena, abrasivos gastados (finos), óxido, polvo y otros contaminantes del sistema de granallado Controlar el consumo de abrasivos

8. Un buen balance de la mezcla operativa de abrasivos:

Brindará consistencia en el acabado. Asegurará un cubrimiento uniforme del abrasivo. Asegurará un condicionamiento del abrasivo para una limpieza óptima. Minimizará el desgaste de los abrasivos y de la maquinaria, reduciendo paradas por mantenimiento.

9. Algunas de las consideraciones de inspección durante la limpieza centrífuga incluyen: Monitorear el colector de polvo Monitorear el amperaje del motor de la rueda / bajo amperaje Monitorear el manejo y carga de la línea transportadora en busca de contaminantes / posibles discontinuidades en el acero. Monitorear la velocidad de la línea. Inspeccionar el acero a medida que sale de la línea de producción.

Capítulo 7 – Chorro de Agua 1. Los especificadores deben indicar los requerimientos específicos para ambos de los

siguientes según NACE 5/SSPC‐SP12: Definición Visible (WJ‐1 a WJ‐4) Definición No Visible (NV‐1 a NV‐3)

2. Una descripción general del chorro de agua robótico incluye:

Se adhiere a la superficie usando un vacío, cables o imanes Funciona en superficies verticales, horizontales o invertidas Controlado por un solo operador Recolecta más del 95% del agua, recubrimientos removidos y óxido (desechos generados)

3. Un equipo típico de chorro de agua consiste de:

El operador de la boquilla El operador de la bomba Operadores adicionales o trabajadores

4. El chorro de agua es efectivo para eliminar:

Aceite y grasa superficiales Óxido Salpicaduras de concreto (shotcrete) Recubrimientos existentes Contaminantes solubles en agua que no pudieran eliminarse mediante limpieza abrasiva Trabajos bajo el agua para remover fauna marina u otros micro organismos de los cascos de los barcos o de patas de plataformas.

5. Describa dos consideraciones referente al empuje reverso:

Causa fatiga No debería ser superior a 1/3 del peso corporal del operador



6. Para asegurar un lugar de trabajo seguro, antes de comenzar, el personal involucrado en las operaciones de chorro de agua debe asegurarse que: El área de trabajo está delimitada adecuadamente. Los equipos eléctricos están protegidos del agua. Las conexiones eléctricas no están en contacto con el agua. Todas las conexiones y las mangueras están en buenas condiciones y están diseñadas para la presión de trabajo Las boquillas están libres de obstrucciones. El sistema se ha purgado y el aire se ha removido El sistema de purga y demás controles están operacionales. Se han tomado las previsiones LOTO requeridas/requerimientos para la entrada a espacios confinados

7. Las ventajas del chorro de agua incluyen: Seguridad para el trabajador Calidad del aire para el trabajador Los requerimientos respiratorios pueden ser menos exigentes No hay contaminación por polvo ni limpieza del mismo Amigable al ambiente Relativamente eficiente con respecto a su costo Requiere menos limpieza del área de trabajo

8. Las desventajas del chorro de agua incluyen:

La superficie debe tener un perfil (el chorro de agua no crea un perfil) El equipo es muy costoso Riesgo de que la manguera de UHP se rompa Riesgo de inyección en la piel o cortaduras serias Recolección y disposición del agua contaminada Operadores con experiencia

Capítulo 9 – Conciencia de la Seguridad 1. Algunos de los riesgos más comunes asociados con las aplicaciones especializadas son:

Inhalación de vapores y polvos Shock eléctrico Quemaduras Caída de objetos Explosiones Contaminación ambiental

2. Las prácticas seguras para los operadores durante el metalizado incluyen:

Uso de mangueras calibradas para altas presiones. Nunca quitar el polvo o limpiar las cabinas de aplicación con aire comprimido. No usar aire comprimido para limpiar la ropa. No suministrar aire de la planta para los aparatos respiratorios. Reducir el aire comprimido a menos de 30 psi para propósitos de limpieza



Capítulo 12 – Recubrimientos Interiores y Especializados 1. En la industria de recubrimientos, un recubrimiento interior se describe como:

Un material que normalmente está en servicio de inmersión.

2. Algunas resinas utilizadas en recubrimientos interiores incluyen: Poliester Epoxy Vinil Ester

3. ¿Cuál es la característica principal que el reforzar agrega a una resina?

Refuerzo mecánico.

4. Describa el efecto de capilaridad y cómo puede afectar negativamente un sistema de

recubrimientos. Debido a la habilidad de un líquido a viajar a través de las fibras y causar la corrosión del sustrato, ampollas y delaminación del sistema.

5. Describa los requerimientos de una preparación de superficie normal para la instalación de un recubrimiento interior. Con un recubrimiento interior el requerimiento normal de preparación de la superficie para proyectos nuevos es limpieza de acuerdo a Sa3/NACE 1/SSPC‐SP 5 Limpieza Abrasiva a Metal Blanco. Puede ver un requerimiento para Sa2.5/NACE 2/SSPC‐SP 10 Limpieza Abrasiva a Metal Casi Blanco, cuando se está haciendo un trabajo de mantenimiento. El waterjetting sólo se usa para trabajos de recubrimiento interior cuando ya existe un perfil. Sin embargo, usted se puede encontrar un requerimiento de lavado a baja presión o con chorro para remover sales solubles y luego hacer la limpieza abrasiva. En algunos casos usted puede encontrar necesario hacer limpieza abrasiva primero, luego chorro de agua y después limpieza abrasiva, esto podría repetirse varias veces, antes se alcance un resultado aceptable.

6. ¿Para qué se usan los recubrimientos antifouling y cómo funcionan?

El propósito de una pintura antifouling (AF) es o hacer el casco del barco tan desagradable a la larva del biofouling que lo rechace como su casa o hacerlo tan resbaloso que la larva no se pueda adherir..

7. Los tres tipos de recubrimientos antifouling son:

Ablativo Auto Puliente Foul Release

8. Enumere y describa dos tipos principales de recubrimientos a prueba de fuego.

Base de Cemento – Hechos con cemento liviano que puede ser aplicado a varias pulgadas de espesor. Intumescente – Una substancia que se hincha o incrementa su espesor como resultado de la exposición al calor, de esta forma incrementando en volumen y disminuyendo su densidad.

9. ¿Cuáles son las características de los recubrimientos a base de fluoropolímeros?

Los recubrimientos a base de flouropolímeros son mejor conocidos por sus propiedades anti‐adherentes, así como por tener excelente resistencia química y a altas temperaturas.

10. Describa las dos categorías amplias de recubrimientos de polvo:

Los polvos se agrupan en dos grandes categorías: Termoplásticos – Materiales que se ablandan al ser calentados y retornan a su dureza original al enfriarse Termoestables – Materiales que se endurecen al calentarse y retienen esa dureza al enfriarse



11. ¿Cuáles son las distintas etapas por las que pasan los polvos aplicados a una fuente de calor? Etapa de flujo, ocurre cuando las partículas de polvo empiezan a fluir, pero no están completamente líquidas Etapa de humectación, ocurre cuando las partículas de polvo absorben más humedad, se hacen totalmente líquidas y humecta el sustrato Etapa de gel, ocurre cuando las partículas de polvo empiezan a gelarse, convirtiéndose en un sólido Etapa de curado, permite que se den más cambios, lo que permite que el polvo cure completamente

12. Describa las ventajas y desventajas del sistema multi‐componente de atomización sobre el

sistema de un sistema de pistón sencillo de aplicación sin aire: Ventajas: Mezclamiento preciso de los materiales sin interferir el elemento humano Habilidad de aplicar materiales muy espesos libres de solventes sin tener que diluir Habilidad de aplicar materiales con un tiempo de vida de la mezcla muy corto Desventajas: Su costo es mucho mayor que el costo de una bomba de un pistón Se requiere de un mayor entrenamiento para el personal Se requiere electricidad a un alto voltaje para los calentadores El trabajo del aplicador es más difícil con mangueras múltiples

Capítulo 13 – Recubrimientos Interiores de Barrera Gruesa 1. ¿Cuáles son los dos diferentes tipos principales de gomas (hules)?:

Natural

Derivadas del látex obtenido de los árboles de Hevea o de caucho, el cual se coagula en ácido acético o en ácido fórmico

Hidrocarburo insaturado conocido como poliisopreno Synthetic

Cualquier tipo del grupo de los elastómeros fabricados por el hombre, los cuales se aproximan de una o varias formas a las propiedades del hule natural

2. ¿Qué es la Vulcanización?

Es un proceso físico‐químico que resulta del cambio del entrecruzamiento de enlaces de la cadena de hidrocarburos insaturados de la goma natural (poliisopreno) con el azufre, mediante la aplicación de calor.

3. Tres factores que afectan las propiedades del producto de vulcanizado son:

Porcentaje de azufre y acelerador utilizados

Temperatura del proceso de curado

Tiempo del proceso de curado

4. Enumere los diferentes métodos para curar (vulcanizar) las gomas (hules).

Autoclave

Vapor interno

Vapor atmosférico (también llamado curado por vapor de escape)

Agua caliente

Curado químico



5. Tres categorías de Gomas Naturales son: Suave

Semi dura

Dura

6. Describa un recubrimiento interior “tri‐capa”.

La construcción de recubrimientos interiores “tri‐capas” a menudo se usa para formar una película tipo sandwich, que consiste de una capa dura o semi‐dura de goma entre dos capas de goma suave.

7. Algunos tipos de gomas sintéticas son:

Butilio

Neopreno

Nitrilo

Chlorobutilo

Hypalon

8. Describa los requerimientos para una preparación de la superficie típica para instalar un

recubrimiento de goma 1. El acero deberá ser nuevo, de peso completo y libre de defectos estructurales.

2. La placa de acero deberá ser plana, sin apreciables deformaciones ni pandeos 3. La placa de acero deberá tener un espesor mínimo y un peso especificado

4. El recipiente deberá flejarse para evitar deformaciones.

5. Todas las soldaduras deberán ser sólidas, continuas, “peened” y deberán esmerilarse para remover los bordes filosos y

puntos altos.

6. Los bordes y las esquinas deberán esmerilarse a un radio especificado

7. Todas las salpicaduras de soldadura deberán eliminarse

8. Preparación mediante limpieza abrasiva al grado NACE No. 1/SSPC‐SP 5 Metal Blanco con un perfil superficial de 38 a

64 µm (1,5 a 2,5 mils).

9. Algunas causas de falla de los recubrimientos de goma podrían ser:

Selección incorrecta del producto para las condiciones de servicio

Usar gomas después de que han excedido su fecha de caducidad

Usar los recubrimientos interiores de goma que no han sido adecuadamente almacenados. Las gomas deben de mantenerse frescas durante su almacenamiento porque en presencia de calor pueden vulcanizarse aún enrolladas; si esto ocurre, el material deberá ser descartado

Proceso de aplicación incorrecto

Curado inadecuado

10. Tres métodos para aplicar polietileno son:

Fundir la resina y extruirla sobre el objeto a ser recubierto

Calentar el objeto a ser recubierto hasta una temperatura por encima del punto de fusión del polietileno y sumergirlo en una cama fluidizada

Aplicación por llama



Capítulo 14 – Estándares y Recursos Avanzados 1. La descripción de un estándar de la Sociedad de Estándares de Ingeniería (SES) es:

Un documento que se aplica en conjunto con los códigos, especificaciones, prácticas recomendadas, clasificaciones, métodos de prueba y guías, que han sido preparados por una organización o grupo de desarrollo de normas, y publicados de acuerdo con los procedimientos establecidos.

2. Describa la diferencia entre un estándar voluntario y uno obligatorio.

Estándar Voluntario – en general son las normas establecidas por los organismos del sector privado que están disponibles para su uso por cualquier persona u organización, privada o de gobierno.

Estándar Obligatorio – es una norma que exige el cumplimiento debido de un estatuto o regulación del gobierno, una política de organización interna, o un requisito contractual.

3. Explique la diferencia entre Cuerpo Nacional de Normas (NSB) y la Organización de

Desarrollo de Estándares (SDO) Cuerpo Nacional de Normas (NSB) Se utiliza generalmente para referirse a la organización de estándares uno‐por‐país, que representa el miembro de ese país en el ISO.

Organización de Desarrollo de Estándares (SDO) Generalmente se refiere a las miles de organizaciones de estándares de la industria o basadas en un sector las cuales desarrollan y publican estándares específicos a la industria.

4. Nombre y defina tres clasificaciones de estándares de NACE:

• Práctica Estándar (SP) • Método de Ensayo (TM) • Requerimientos de Materiales (MR)

Capítulo 15 – Recubriendo el Concreto e Inspección 1. Algunas de las propiedades del concreto son:

• Extremadamente duradero • Inorgánico • Duro • Buena resistencia a la compresión • Mejora con la edad

2. ¿Cuál es el proceso de curado del concreto?

Hidratación

3. ¿De qué manera afectan las condiciones ambientales y las vibraciones al concreto vaciado?

Condiciones Ambientales: El clima caliente causa que el concreto cure más rápidamente que en otros climas, resultando en una mayor posibilidad de orificios y una superficie polvorosa de poca resistencia. El aplicar un compuesto de curado puede ayudar a disminuir los efectos de estas condiciones. Muchas entidades requieren una manta de curado de tela húmeda para usar sobre el concreto recién colocado, para evitar este tipo de “secado rápido”.

Vibración: Esto se hace para remover bolsas de aire y puede causar que los agregados más pesados se hundan hasta el fondo del encofrado. Esto produce una superficie débil y arenosa, creando una frágil capa de arena y cemento conocida como lechada (“laitance”). Esta condición puede ocurrir tanto en la superficie como en la interface encofrado/concreto.



4. Explique el método de Guniting Guniting es el proceso de proyectar shotcrete hacia una superficie como un recubrimiento, para restaurar el concreto a su condición original

5. El concreto puede recubierto por varios razones, incluyendo:

• Decoración • Impermeabilización • Mejorar la resistencia química • Protección contra ciclos hielo‐deshielo • Protección del acero de refuerzo • Descontaminación • Sellador superficial • Protección contra la abrasión y la erosión • Códigos de color • Protección de la pureza del agua y de otros productos almacenados • Mejorar y simplificar la limpieza • Antiresbalante

6. Describa la diferencia entre lechada y eflorescencia.

Lechada: capa superficial débil que consiste de una mezcla de cemento rica en agua sobre la superficie del concreto fresco, causada por el movimiento ascendente del agua Eflorescencia: causada por la humedad que pasa a través del concreto transportando sales solubles de concreto hacia la superficie. Esas sales reaccionan con el dióxido de carbono en la atmósfera formando un depósito esponjoso cristalino blanco sobre la superficie.

7. La preparación de la superficie generalmente se realiza en el concreto mediante: • Limpieza abrasiva • Limpieza con herramientas manuales y de poder • Chorro de agua a alta presión o limpieza abrasiva húmeda • Decapado con ácido • Tallado con piedra (“stoning”) • Granallado • Escarificación

8. ¿Cuál es el estándar conjunto NACE/SSPC para la limpieza abrasiva para la preparación de

superficie del concreto? NACE No. 6/SSPC‐SP 13, Estándar Conjunto para la Preparación de Superficies de Concreto

9. Las ventajas de la limpieza del concreto mediante el chorro de agua a alta presión y la

limpieza abrasiva húmeda incluyen: • El cortado rápido de la superficie • Lavado de polvos • La reducción de partículas abrasivas y de concreto en el aire

10. ¿Cuál es la diferencia entre sacking y stoning?

Sacking involucra frotar una mezcla de mortero sobre el cemento mediante una bolsa de tela o arpillero o una llana de goma de esponja. Stoning similar al sacking, excepto que se usa un bloque de carburo u otro bloque abrasivo apropiado para alisar la superficie de concreto.



11. Varios tipos de recubrimientos genéricos pueden ser aplicados sobre concreto incluyendo: • Reducciones bituminosas • Caucho (Hule) clorado • Vinílicos • Epóxicos • Epoxy Novolac • Poliuretanos elastoméricos • Materiales laminados (ej. engomados) • Plásticos reforzados con fibras de vidrio • Resinas a base de furano

12. Los ensayos para la presencia de humedad en concreto incluyen:

• ASTM D 4263, Método de Prueba Estándar para Indicar la Humedad en el Concreto Mediante el Método de la Lámina de Plástico

• ASTM F 1869, Prueba de Cloruro de Calcio • Ensayos Electrónicos – Medidor de humedad en concreto

Capítulo 16 – Instrumentos de Prueba para Recubrimientos de Concreto 1. Explique el procedimiento del estándar ASTM D 4263, Método de Prueba Estándar para

Indicar la Humedad en el Concreto mediante el Método de la Lámina de Plástico. Un segmento de 1,0 mm (4,0 mils) de espesor, de polietileno transparente de aproximadamente 457 x 457 mm (18 x 18 pulgadas), se pega sobre el concreto que será evaluado de manera que la superficie esté bien sellada de la atmósfera y la luz del sol (Figura 16.1). El parche de ensayo permanece un mínimo de 16 horas.

2. ¿Qué organización produce una serie de placas de comparación para varias superficies de

concreto preparado? El International Concrete Repair Institute (ICRI) produce una serie de placas comparación de varias superficies de concreto preparado

3. El EPS del recubrimiento de concreto puede ser medido mediante:

• Estimado a partir del EPH • Estimado a partir de la cantidad de pintura aplicada • Verificado utilizando un equipo de medición de pintura (Tooke) • Determinado por un instrumento modificado basado en ultrasonido

4. Enumere los estándares que pueden ser utilizados para medir la película seca de los

recubrimientos sobre el concreto: • ASTM D6132‐97 Método de Ensayo Estándar para Mediciones No Destructivas del Espesor de Película Seca Aplicada a

Recubrimientos Orgánicos sobre Concreto Utilizando un Medidor de Ultrasonido • SSPC‐PA 9 – Medición del Espesor de Película Seca Sobre Sustratos de Cemento

5. Describa el procedimiento de operación adecuadamente seguro para un detector de

discontinuidades (holidays) de bajo voltaje • Colocar el cable de tierra directamente al sustrato • Saturar la esponja con una solución de agua y agente surfactante • Mantener la velocidad a 30 cm/s (1 ft/s) en doble pase • Utilizarlo en recubrimientos de hasta 500 µm (20 mils)



6. ¿Cuáles son algunos errores que pueden ocurrir al utilizar el detector de holidays de alto voltaje DC? • El operador no mantiene la sonda en contacto con la superficie • Mover el electrodo demasiado rápido o lento a través de la superficie de prueba • Batería baja o fusible dañado o faltante • Alarma continua – superficie húmeda o mover la sonda muy rápido • No suena la alarma – voltaje/sensibilidad muy bajo o mala conexión a tierra • No hay chispa en la punta de la sonde debido a un cable roto o mala conexión

Capítulo 18 – Recubrimientos para Tuberías y Juntas de Campo 1. Los materiales de construcción pueden incluir, pero no estar limitados a:

Acero Aluminio Acero inoxidable Plástico

2. La mayor parte del tubo recubierto en una planta o instalación de recubrimientos y enviado

al sitio se llama: Cuerpo del tubo

3. Los recubrimientos típicos de planta o del cuerpo del tubo incluyen:

Bi‐Capa PE Tri‐Capa PE FBE Cintas Esmalte de alquitrán de hulla Asfalto Aislamiento Concreto

4. El polieteleno (PE) puede ser extruido por:

Extrusión lateral para tubos de gran diámetro Extrusión anular

5. Las características comunes del FBE incluyen:

Generalmente es verde o rojo y se asemeja a un acabado pintado Puede ser de una capa o dual (bicapa) El EPS varía entre 250 y 500 micrones (10 y 20 mils)

6. El proceso de aplicación del FBE incluye:

Precalentar el tubo Granallado con grit o shot a la superficie según NACE No. 2/SSPC‐SP 10 Opcional – pretratar el área con un baño ácido Calentar el tubo a la temperatura especificada Aplicar el recubrimiento Curado de la aplicación del recubrimiento de FBE Enfriamiento del recubrimiento en un baño de agua dulce Rotulación



7. Las ventajas de los recubrimientos de tuberías con esmalte de alquitrán de hulla incluyen: Facilidad de aplicación Larga vida en algunos ambientes

8. Las desventajas de los recubrimientos de tuberías con esmalte de alquitrán de hulla

incluyen: Sujetos a corrosión y daños por esfuerzos del suelo Riesgos de exposición ambiental El uso de alquitrán de hulla está regulado en algunos lados

9. El proceso general de aplicación para el esmalte de alquitrán de hulla incluye:

Aplicar el primario al tubo Aplicar el esmalte de alquitrán de hulla derretido Envolver la aplicación con un malla de fibra de vidrio Aplicar la segunda capa del esmalte derretido Envolver la aplicación con una segunda capa de malla de fibra de vidrio (Figura 18.14) Aplicar una envoltura exterior de fieltro de fibra de vidrio impregnado con alquitrán de hulla Enfriar la aplicación

10. Las características de un recubrimiento de concreto incluyen:

Usado en conjunto con otros recubrimientos como el FBE Usado para reducir la flotabilidad para que el tubo se hunda Puede ser aplicado a varios espesores Puede ser aplicado a cualquier diámetro de tubería

11. Los recubrimientos de las juntas de campo de tuberías incluyen:

Mangas termocontráctiles Medias cañas de aislamiento Espuma aplicada en campo Epóxicos líquidos Cintas aplicadas en frío Cintas aplicadas en caliente FBE para juntas Cintas de petrolato (cera)

12. Las pruebas no destructivas para las mangas termocontráctiles incluyen:

Inspección visual Inspección física Detección de holidays

13. Las pruebas destructivas para las mangas termocontráctiles incluyen:

Detección de holidays (si el voltaje está muy alto) Prueba de desgarre o “Peel Test” – se corta una tira de 25 mm. (1”) de ancho y es halada de la tubería

14. El siguiente material puede ser utilizado para reparar el FBE:

Barras termofundibles de FBE Epoxy líquido Parches de reparación Mangas termocontráctiles



Capítulo 21 – Preparación de la Superficie, Pintado e Inspección de Sustratos

Especiales

1. Describa las razones comunes para pintar la madera. Decoración Protección Sellado Estabilización Preservación Retardo de la llama

2. Los sustratos no ferrosos incluyen:

Acero inoxidable Níquel Aleaciones de cobre/níquel Aluminio Bronces de aluminio Cobre Bronce Latón Estaño Cadmio Plomo Magnesio Zinc (que incluye el galvanizado en caliente)

3. Los sustratos especiales que tienen películas muy adherentes incluyen:

Acero inoxidable Níquel Estaño Cadmio

Capítulo 22 – Operaciones de Recubrimientos para Mantenimiento 1. Las operaciones de mantenimiento de recubrimientos se definen como:

La aplicación de un recubrimiento sobre un sustrato que ha sido instalado en su ambiente final y ha sido puesto en servicio

2. El ciclo de vida útil de un sistema de recubrimientos puede ser afectado por:

El tipo de acero en cuestión Costos El ambiente de servicio Producto Mantenimiento

3. Cuando se determina el ciclo de la vida útil de un sistema de recubrimientos, se debe

considerar lo siguiente: El sistema de recubrimiento a utilizar El costo inicial El tiempo hasta aplicar la primera capa de mantenimiento



El costo de mantenimiento durante la vida útil del sistema de recubrimiento El periodo de tiempo que dura el producto El costo de mantenimiento por año El costo a lo largo de la vida útil del sistema Evaluación del sistema de recubrimiento

4. El proceso de la selección del recubrimiento de mantenimiento debe considerar lo

siguiente: Compatible con el sistema de recubrimientos existente Condición del recubrimiento existente Limitaciones en la preparación de la superficie Recomendaciones del fabricante

5. Referente a los recubrimientos de mantenimiento, todas las partes involucradas deben de

estar de acuerdo en: Spot repair requirements Feathering Appearance of repaired areas

6. ______________________________ se realiza en el área de reparación trabajando los

bordes para logra una transición más suave de dicha área de reparación al recubrimiento. El biselado de los bordes

7. Si se aplica un recubrimiento sobre un sistema de recubrimientos no compatible, puede

ocurrir ____________________. Enrizamiento

8. Algunas situaciones de servicio en las cuales puede ocurrir la permeación incluyen:

Tanques de almacenamiento de crudo agrio Torres de enfriamiento Plantas de fertilizantes

Capítulo 23 – Recubrimientos No Líquidos 1. ¿Qué es el galvanizado por inmersión en caliente?

Es el proceso de recubrir el hierro o el acero con una fina capa de zinc fundido, sumergiendo el acero en un baño de zinc a una temperatura de alrededor de 438 ‐ 460° C (820 ‐ 860° F).

2. Las capas usuales de un recubrimiento galvanizado consisten de:

Gamma 75% zinc y 25% hierro

Delta 90% zinc y 10% hierro

Zeta 94% zinc y 6% hierro

Eta (Capa exterior) 100% zinc (no se considera una capa por separado)

3. Algunos aspectos de seguridad que el inspector debe saber cuando trabaja cerca de

galvanizado por inmersión en caliente son: Los artículos galvanizados permanecerán calientes por un tiempo y hay que asegurarse de que estén fríos antes de

tocarlos



El metal fundido puede salpicar bastante más allá del tanque

El hidrógeno naciente (generado) puede quemarse en el aire sobre el tanque de inmersión

4. Enumere las varias etapas del proceso de inmersión en caliente:

Preparación de la superficie

Fluxing

Inmersión

Tratamientos posteriores

Inspección

5. Explique el propósito tanto de la limpieza cáustica como del decapado de ácido.

Limpieza cáustica – se sumerge el acero en un baño alcalino para eliminar sucio, aceite y grasa de la superficie del acero

Decapado ácido o Pickling – el artículo que se está preparando se sumerge en un tanque lleno de ácido con ácido clorhídrico o sulfúrico, que elimina los óxidos y la calamina.

6. ¿Cuál es el rango de temperatura de la operación típica de un baño de galvanizado?

438‐460° C (820‐860° F).

7. Enumere algunos de los tratamientos posteriores que pueden realizarse al galvanizado y

por qué. Reducción del espesor del recubrimiento, el cual se realiza quitando una parte de metal fundido adherido al metal del

objeto conforme sale del baño. Esto se hace usualmente mediante rodillos, frotado, con un proceso de centrifugado o sopladores de aire. Esta operación debe realizarse mientras el recubrimiento aún permanece fundido. El mejoramiento de las propiedades o la apariencia del recubrimiento se puede lograr con tratamientos como el cromado, el fosfatizado o la nivelación con rodillos.

Cambio en las características del recubrimiento. Los recubrimientos de zinc galvanizados en caliente son algunas veces sometidos a un tratamiento térmico conocido como recocido (annealing) para convertir todo el recubrimiento en una aleación. Los recubrimientos de aluminio destinados para resistir al calor pueden ser convertidos en una aleación de esta misma forma. El aluminio puede ser anodizado y teñido en colores atractivos.

8. Enumere algunos de los problemas comunes que pueden ser notados durante las

inspecciones visuales de los artículos galvanizados por inmersión en caliente. Artículos en contacto entre sí

Recubrimientos rugosos

Exceso de aluminio

Protuberancias de escoria

Grumos y escurrimientos

Drenaje desigual

Inclusiones de flux

Inclusiones de ceniza

Recubrimientos galvanizados color gris mate

Manchas de óxido

Manchas por almacenamiento en húmedo

9. ¿Qué son las superficies empalmadas y por qué no hay que galvanizarlas? Las superficies que dependen de la fricción para mantener sus elementos estructurales en su lugar no deberán ser galvanizadas en caliente, debido a que éste tratamiento reduce ampliamente el posible coeficiente de fricción entre estas superficies.



10. ¿Cuáles son los diferentes métodos de termorociado? Termorociado por llama

Termorociado por arco

Termorociado por plasma

Oxicombustible a alta velocidad (HVOF)

Capítulo 24 – Evaluaciones de Recubrimientos 1. ¿Cuál es la definición de una Evaluación de Recubrimientos?

Una evaluación de recubrimientos es una tarea que se realiza de forma organizada y racional en estructuras (puentes, plataformas petroleras, plantas químicas, refinerías, fábricas de papel, etc.) que han sido pintadas o recubiertas previamente, para reunir información acerca de las condiciones del sistema de recubrimientos protectores instalado.

2. Enumere algunas de las razones principales para realizar una evaluación.

Apoyar en la planificación de las tareas de mantenimiento futuras

Priorizar el trabajo

Fines presupuestarios

Apoyar en determinar el valor de las estructuras

Cumplimiento con las leyes

3. Desglose los pasos a seguir en el proceso para realizar una evaluación de recubrimientos

sencilla: Tener una comprensión clara del alcance (objetivos y metas)

Reunir un equipo de trabajo si es necesario

Desarrollar un plan de evaluación

Revisar las normas que se pueden utilizar al realizar las pruebas requeridas

Acordar sobre el formato para la presentación de la data recopilada

Delegar tareas distintas a los miembros del equipo si es necesario

Evaluar el recubrimiento existente (en general y por “elementos a pintar”)

Reunir más información según el plan de evaluación

Resumir los datos y asegurarse que son precisos, veraces y que correspondan a los estándares de referenciados/apropiados

Preparar los planes para desarrollar el trabajo de mantenimiento requerido, basados en los resultados de la evaluación (si se requiere)

Preparar reportes / ingresar data a la base de datos

Entregar informes finales de las evaluaciones

4. Enumere las personas calificadas para realizar una evaluación de recubrimientos

Especialista certificado por Nace en Corrosión Costa Afuera/Capacitación de Evaluación de Recubrimientos (OCAT) o Corrosión en Buques/Técnico de Evaluación en Recubrimientos (S‐CAT) (más calificado)

Especialistas de Recubrimientos Certificados por NACE

Inspectores de Recubrimientos Certificados por NACE – Nivel 3

Inspectores de recubrimientos, no Nivel 3, pero calificados por experiencia en campo

Representantes técnicos del fabricante de recubrimientos con una adecuada experiencia en campo

Ingenieros de mantenimiento con un conocimiento amplio en cuanto a la planta o las instalaciones



Capítulo 25 – Ensayos y Equipos de Evaluación Especializados 1. ¿Qué es una prueba de Desprendimiento Catódico?

Las pruebas de desprendimiento catódico son procedimientos acelerados para determinar el grado comparativo al que el recubrimiento evaluado podría desprenderse del sustrato, o puede desarrollar discontinuidades (holidays) como consecuencia de la acción de los potenciales normales del suelo y/o corriente de protección catódica.

2. Enumere algunas de las pruebas y equipos especiales que puede encontrar el inspector de

recubrimientos, sobre todo al participar en un análisis de fallas de recubrimiento. Espectrofotómetros de absorción/emisión atómica (AA/AE) y de plasma de inducción acoplada (ICP)

Cromatógrafos de gas‐líquido (GLC)

Espectrofotómetros infrarrojos (IR y FT‐IR)

Calorímetros diferenciales de barrido (DSC)

3. ¿Qué información debe incluirse al enviar una muestra al laboratorio?

La identidad de los materiales a analizar.

El inspector debe asegurarse de que las muestras estén bien empacadas y etiquetadas. Una planilla de cadena de custodia debe acompañar las muestras. Una copia de ésta debe ser conservada por el inspector.

El tipo de análisis requerido. Por ejemplo, el plomo lixiviable en abrasivos utilizados. Tipo y concentración de disolventes retenidos en los chips del recubrimiento. Identificación genérica del tipo de recubrimiento.

Concentraciones anticipadas o concentraciones de interés.

Capítulo 26 – Tipos de Recubrimientos, Modos de Falla y Criterios de Inspección 1. ¿Cuáles son dos categorías de curado y sus definiciones?

No convertibles – no ocurre un cambio químico durante el ciclo de curado

Convertibles – algún cambio químico ocurre durante el ciclo de curado

2. Enumere algunos ejemplos de recubrimientos no convertibles.

Caucho (hule) clorado

Recubrimientos vinílicos

Recubrimientos acrílicos

Recubrimientos bituminosos

3. ¿Qué es un recubrimiento curado por polimerización?

Recubrimientos que curan a través de una reacción química

4. Enumere algunos ejemplos de recubrimientos de curado convertible.

Alquídicos

Recubrimientos Epoxy

Recubrimientos de poliester/vinil ester

Poliuretanos

Poliureas

Siliconas

Zinc inorgánico

5. ¿Cuál es la causa del caleamiento en un recubrimiento epoxy?

Causado por la exposición a los rayos UV (luz solar) u otra radiación.



6. Cuando se usa un zinc inorgánico a base de solvente, ¿cuál podría ser una causa común de la falta de curado? Baja humedad. Estos recubrimientos curan por evaporación de solventes y una reacción química al absorber el agua del ambiente circundante.

Programa de Inspectores de Recubrimiento n2

Documents

Transcript of Programa de Inspectores de Recubrimiento n2