Preparaci n de superficies con abrasivos
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Preparación de Superficies con Abrasivos. Diciembre, 2008. Contenido. Introducción Normas de referencia Definiciones Grados de Corrosión Ambiental Padrones de Limpieza Procedimientos de Limpieza Rugosidad / perfil / patrón de anclaje Características de los abrasivos

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Preparación de Superficies con Abrasivos

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Preparaci n de superficies con abrasivos

Preparación de Superficies con Abrasivos

Diciembre, 2008


Contenido

Contenido

  • Introducción

  • Normas de referencia

  • Definiciones

  • Grados de Corrosión Ambiental

  • Padrones de Limpieza

  • Procedimientos de Limpieza

  • Rugosidad / perfil / patrón de anclaje

  • Características de los abrasivos

  • Preparación deficiente

  • Estándares ISO 11126 y ISO 11127

  • Salud y seguridad

  • Análisis de los métodos de limpieza a chorro

  • Tipos de abrasivos

  • Análisis comparativo

  • Silicato de Aluminio


Introducci n

Introducción

  • La preparación de las superficies es un factor clave para el éxito en el proceso de mantenimiento y pintura de superficies.

  • Una buena preparación de superficie y la correcta aplicación de la pintura anticorrosiva como base, se traducirá en una reducción de costos de mantenimiento y hará que tengan un mayor ciclo vida.

  • En caso contrario de una falla en la preparación de las superficies, tendrán efectos posteriores el mal rendimiento  en las inversiones de mantenimiento como son el dinero invertido y los paros de plantas mas frecuentes y reducción de vida de los equipos.

  • Una buena y correcta preparación de una superficie va a prolongar la vida de los recubrimientoslograndoreducir los paros de planta y trabajos preparativos.


Normas de referencias

NORMAS DE REFERENCIAS

  • SIS05-5900 Swedish Standards Institution

  • ASTM-D-2200 American Society for Testing and Materials

  • SSPC-VIS-1-67-T Steel Structures Painting Coucil

  • NRF-053-PEMEX-2006

  • ISO 9000


Definiciones

DEFINICIONES

  • Corrosión Ambiental

    • Se denomina corrosión ambiental al fenómeno de disgregación de la capa de laminación por la oxidación de las superficies de acero al carbono (AC) expuestas a la intemperie.

  • Capa de Laminación.

    • Es una capa de óxido de fierro (Fe₂O₃ , Fe₃O₄, Fe0) de textura muy dura, siendo gradualmente más pobre en oxígeno a medida que se acerca al metal.

  • Padrón de Anclaje o adherencia.

    • Es la rugosidad o perfil de una superficie posterior a la limpieza. Se mide de la parte más baja, (de la depresión más profunda) hasta el punto más alto de la saliente. Se mide en mills, que corresponde a un milésimo de pulgada, por tanto, 1 mills equivale a 0,025 milímitros


Grados de corrosi n ambiental

Grados de Corrosión Ambiental

Grade_A

Grade_B

Grade_C

Grade_D


Padrones de limpieza

Padrones de Limpieza


Padrones de limpieza1

Padrones de Limpieza

ISOSSPCNACE

Sa 1=SSPC-SP-7 (Ligera con chorro Abrasivo)

Sa 2=SSPC-SP-6NACE 3 (Comercial con chorro Abrasivo)

Sa 2½ =SSPC-SP-10NACE 2 (Metal casi blanco con chorro Abrasivo)

Sa 3=SSPC-SP-5NACE 1 (Metal Blanco con chorro Abrasivo)


Padrones de limpieza2

Padrones de Limpieza

ISO 8501-1 Certificación visual de la superficie

Grado SA-1

Grado SA-2

Grado SA-2½

Grado SA-3

LIMPIEZA RAFAGA.- La superficie deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido flojo, escama de laminación floja, recubrimiento flojo excepto que el óxido, escama de laminación y recubrimientos adheridos pueden permanecer en la superficie.

LIMPIEZA COMERCIAL.- su aspecto es intermedio entre los dos tipos de limpieza y no deber  mostrar oxido o herrumbre, residuos de pintura, aceite, grasa u otra materia extraña

LIMPIEZA AL METAL CASI BLANCO

La superficie deberá estar libre de grasa, aceite, polvo, óxido, escama de laminación, recubrimiento viejo o cualquier otro contaminante. El acabado presenta ligeras manchas, vetas y decoloraciones en no más del 5%. 

LIMPIEZA A METAL BLANCO.- se obtiene una superficie gris claro uniforme, eliminando totalmente cualquier contaminante de los mencionados anteriormente


Padrones de limpieza3

Padrones de Limpieza

Suplemento ISO 8501. Grados de preparación Sa

Ejemplos de Sa 3, utilizando varios abrasivos

Plato de acero con un grado C de corrosión

Municiones de acero de alto carbón S100

390 – 530 HV (grados de dureza vickers)

Granalla de acero G 070

390 – 530 HV

Granalla de acero G 070

700 – 950 HV

Granalla de hierro G 070

Granalla de escoria de cobre

Granalla de escoria de carbón


Procedimientos de limpieza

Procedimientos de Limpieza


Preparaci n de superficies con abrasivos

Material con corrosión; la corrosión se interna en los cráteres de  la superficie.

Los esmeriles no eliminan todo el óxido, para removerlo de la superficie, deben esmerilar o lijar tan profundo como lo sea el cráter mas profundo. En muchos casos, esto podría debilitar las estructuras.

El sandblast remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a la superficie un acabado marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.


Rugosidad perfil patr n de anclaje

Rugosidad / perfil / patrón de anclaje

  • La rugosidad nos va ayudar con el anclaje del recubrimiento y adehesión de la pintura.

  • La rugosidad se obtiene por dos principales factores:

    • Método de la preparación de la superficie

    • Tipo de abrasivo seleccionado para la limpieza

  • Entre mas burda quede la superficie mayor pintura será necesaria.

  • Los parámetros usados para definir la rugosidad son: Rt, Rz de Ra


Preparaci n del perfil de anclaje en la superficie

Preparación del perfil de anclaje en la superficie

Parámetro de Rugosidad Ra:

Es el promedio de los valores absolutos de la desviación de la línea central base de medición en una muestra longitudinal.


Preparaci n del perfil de anclaje en la superficie1

Preparación del perfil de anclaje en la superficie

Parámetro de Rugosidad Rt:

Distancia del pico mas alto al valle mas bajo de la muestra .


Preparaci n del perfil de anclaje en la superficie2

Preparación del perfil de anclaje en la superficie

Parámetro de rugosidad Rz:

Promedios de la distancias máximas de Picos y Valles de las muestras.


Preparaci n del perfil de anclaje en la superficie3

Preparación del perfil de anclaje en la superficie

Parámetro de rugosidad Rz:

Z1 + Z2 + Z3 + Z4 + Z5

Rz = 5

(si el número de muestras es n=5)

Zi = distancia del pico mas alto al valle mas bajo de la muestra.


Preparaci n del perfil de anclaje en la superficie4

Preparación del perfil de anclaje en la superficie

Tipo Tamaño en mmPerfil en mils

Tipo A2 0.2 - 1.0 mm 1.5 – 2.5

Tipo A3 0.2 - 1.4 mm 2.0 – 3.0

Tipo B2 0.8 - 2.2 mm 3.0 – 5.0

presión en la boquilla a 650 KPA (100 PSI)

Hay otros cinco grados disponibles de fino a grueso


Preparaci n de superficies con abrasivos

Limpieza a chorro con abrasivos

EUROGRIT A2

EUROGRIT A3

EUROGRIT B2

Ra 10.0 – 11.0 µm

Rt 60 – 80 µm

Rz 50 – 60 µm

Ra 9.5 – 15 µm

Rt 75 – 125 µm

Rz 50 – 75 µm

Ra 14 – 21 µm

Rt 110 – 140 µm

Rz 75 – 110 µm


Preparaci n de superficies con abrasivos

Limpieza a chorro con abrasivos

EUROGRIT A3

EUROGRIT X

EUROGRIT B2

Ra 9.5 – 15 µm

Rt 75 – 125 µm

Rz 50 –75 µm

Ra 11 – 14 µm

Rt 75 – 100 µm

Rz 54 – 66 µm

Ra 14 – 21 µm

Rt 110 – 140 µm

Rz 65 – 95 µm


Perfiles de los abrasivos

Perfiles de los Abrasivos

Partículas angulares rasgan el recubrimiento y dejan texturas marcadas

Partículas esféricas golpean la superficie, fracturan el recubrimiento sin dejar una textura marcada

Revise que la relación entre eldiámetro de su esprea y el diámetro de su boquilla sean los adecuados


Caracter sticas de los abrasivos

Características de los abrasivos

  • Tamaño

    • El tamaño de las partículas del abrasivo es sumamente importante para lograr un patrón de textura consistente al aplicar el chorro de abrasivo en la superficie.

  • Forma

    • Las diferentes formas en los abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y las esférica.

  • Densidad

    • Esta es  la característica menos determinante que se tiene que tomar en cuenta para realizar un trabajo de sandblast, a menos que la diferencia de densidades sea muy amplia entre los distintos materiales. En la medida en que el material sea más denso, será mayor la energía con que se impacte contra la superficie.

  • Dureza

    • La dureza del abrasivo determinará su efecto sobre la superficie que va a ser sandblasteada.

  • Fragilidad

    • Con fragilidad nos referimos a la tendencia del abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más polvo generará.


Tama o

Tamaño


Forma

Forma


Dureza

Dureza

  • Si el abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie.

  • Si es más suave que la superficie, pero más dura que el recubrimiento, solamente removerá el recubrimiento.

  • Si es más suave que el recubrimiento, solamente limpiará la contaminación de la superficie sin remover el recubrimiento.

  • La dureza del abrasivo está medida en la escala de Mohs  siendo 1 tan suave como talco y 10 materiales tan duros como el diamante.


Fragilidad

Fragilidad

  • La arena sílica es extremadamente frágil debido a su composición de cuarzo y nunca debe ser reutilizada. En el primer uso, más del 70% de la arena se convierte en polvo desprendiendo peligrosas partículas de sílice, la gente expuesta al polvo de sílice, puede contraer una enfermedad llamada silicosis.

  • La mayoría de los abrasivos fabricados y derivados de un producto, pueden ser reciclados varias veces, al igual que algunos abrasivos naturales como el granate y el pedernal.

  • La escoria de carbono cobre y níquel se fractura en partículas más pequeñas que pueden ser reutilizadas. La granalla de acero puede ser efectivamente reciclada unas 200 veces o más.

  • Muchas variables afectan el reuso que se de al abrasivo, dentro de éstas están: la presión de aire, dureza de la superficie y la eficiencia del equipo para sopleteo con chorro de abrasivo.


Preparaci n de superficies con abrasivos

  • Preparación deficiente

  • Consecuencias de una preparación deficiente de superficies:

    • Falla de adhesión

    • Burbujeo

    • Eflorescencia

    • Carcomer


Preparaci n de superficies con abrasivos

  • Preparación deficiente

  • Preparación deficiente

Falla de adhesión: Superficie sin el perfil o la rugosidad incorrecta

Falla de adhesión - Burbujeo- Efflorescencia- Carcomer


Preparaci n de superficies con abrasivos

  • Preparación deficiente

Burbujeo: Superficies con restos de material orgánico

Falla de adhesión - Burbujeo- Efflorescencia- Carcomer


Preparaci n de superficies con abrasivos

  • Preparación deficiente

Eflorescencia: Contenido de sales y cloruros

Falla de adhesión - Burbujeo- Eflorescencia– Carcomer


Preparaci n de superficies con abrasivos

  • Preparación deficiente

Carcomer: Contenido de sales y cloruros, restos de óxidos

Falla de adhesión - Burbujeo- Efflorescencia - Carcomer


Preparaci n de superficies con abrasivos

Estándares

Abrasivos no metálicos:

ISO 11126 (estandares)

ISO 11127 (metodos de pruebas)


Preparaci n de superficies con abrasivos

Estándar – Escoria de carbón ISO 11126-4


Preparaci n de superficies con abrasivos

Estándar – Escoria de carbón ISO 11126-4


Preparaci n de superficies con abrasivos

Salud y seguridad

Silica libre Silicosis

Por lo tanto el uso de la arena como abrasivo se prohibió en Holanda y en la mayoría de los países del mundo a partir de 1957.


Preparaci n de superficies con abrasivos

Salud y seguridad

Silica libre

  • Contenido máximo de Silica libre : 1%

  • Eurogrit silicato de aluminio : < 0.1%


Preparaci n de superficies con abrasivos

Salud y seguridad

California Environmental Protection Agency / AIR RESOURCES BOARD

  • No debe de contener mas del 1.8% de su peso en partículas de 5 micras o menos después de utilizar el abrasivo.


Preparaci n de superficies con abrasivos

Salud y seguridad

Metalespesados / elementostóxicos

  • Metales pesados - No

  • Concentraciones de metales en el ambiente - No

  • Elementos tóxicos - No

  • No dañino al medioambiente


Preparaci n de superficies con abrasivos

Métodos de limpieza a chorro

  • Consideraciones para la selección del método

  • Condición inicial de la superficie

  • Factibilidad práctica

    • Condiciones operativas, si hay aire limpio y no hay humedad se pedirá Sa3

    • Fechas objetivo

    • Consideración de la protección de la salud, seguridad y medio ambiente

    • Generación de polvo

    • Cantidad de agua requerida

    • Factibilidad de aplicar flama

  • La preparación de la superficie es completa o parcialmente

  • Grado de preparación deseado

  • Sistema de la capa base de protección aplicado a la superficie

  • Consideraciones económicas

  • Requerimientos particulares


Preparaci n de superficies con abrasivos

Métodos de limpieza a chorro


Preparaci n de superficies con abrasivos

Consumo y reciclaje

Factores que inciden en el consumo

  • Condición inicial de la superficie

  • Grado de la preparación de la superficie requerida

  • Grado de anclaje solicitado por proveedor de pintura

  • Selección del tamaño y forma del abrasivo

    • Entre mas grueso mayor producción en mt2/hr, se recomienda para aceros corroídos y con muchas capas de pintura

    • Entre mas fino, menor consumo de pintura, se recomienda para aceros nuevos

    • Una mezcla de granos gruesos y finos sería lo mejor

  • Habilidad del operador

  • En ángulo de ataque y distancia de la boquilla a la superficie

  • La correcta preparación del equipo de chorreo:

    • presión en la boquilla,

    • diámetro de la boquilla,

    • diámetro y distancia de la manguera,

    • capacidad del compresor de aire


Preparaci n de superficies con abrasivos

Análisis comparativo


Preparaci n de superficies con abrasivos

Análisis comparativo


Eurogrit

Eurogrit

  • Eurogrit es una granalla de silicato de aluminio para la limpieza a chorro obtenida de la escoria de carbón utilizadas en las termoeléctricas. Limpieza a chorro de superficies de aceros y hormigón, eliminando las escamas metálicas, óxido, pinturas viejas, suciedad etc. Aplicable para la obtención de superficies SA-3, SA-2½ y SA-2, también como chorreo ligero.


Norma de pemex nrf 053 pemex 2006

Norma de Pemex NRF-053-PEMEX-2006


Iso 11126 4 1993

ISO 11126-4:1993 

  • La norma ISO 11126-4 se refiere a los abrasivos provenientes de la escoria del carbón como es el caso de EUROGRIT Silicato de Aluminio.

  • Preparación de los substratos de acero antes del uso de pinturas y de productos relacionados -- Especificaciones para los abrasivos no-metálico del blast-cleaning -- Parte 4: Escoria del horno del carbón.

  • En la siguiente tabla se muestran los parámetros que pide el ISO 11126-4 para CoalSlag y los resultados EURIGRIT (Se anexa certificado).


Cumplimiento de las normas de semarnat

Cumplimiento de las normas de SEMARNAT

  • Análisis para determinar sus características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad e inflamabilidad de acuerdo a los procedimientos y parámetros de las normas: NOM-052-SEMARNAT/93 Y NOM-053-SEMARNAT/93.


California enviromental protection agency

California EnviromentalProtectionAgency

  • No debe de contener mas del 1.8% de su peso en partículas de 5 micras o menos después de utilizar el abrasivo.


California enviromental protection agency1

California Enviromental Protection Agency


Preparaci n de superficies con abrasivos

Eurogrit vs Arena Sílica


Preparaci n de superficies con abrasivos

Consumo y reciclaje

Reciclaje

¿Se puede reciclar el Silicato de Aluminio de Eurogrit?


Preparaci n de superficies con abrasivos

Consumo y reciclaje

Reciclaje?

  • Si, pero hay que tomar en cuenta:

    • Riesgo de contaminación, el abrasivo debe de limpiarse adecuadamente

    • Reciclajes = manejo adicional = costos extras

    • Debe añadirse entre un 30 a 40 % de material nuevo cada vez

    • Se debe de obtener el consentimiento de su cliente y/o del proveedor de recubrimiento/pinturas de usar material reciclado para mantener la garantía.


Preparaci n de superficies con abrasivos

Consumo y reciclaje


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