Unidad 4 INSPECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS ANTICORROSIVOS INGENIERÍA QUÍMICA
Dr. Ricardo Orozco Cruz Instituto de Ingeniería Universidad Veracruzana
Dr. Ricardo Orozco Cruz
© Unidad AntiCorrosión - II - UV
“Optativa: Corrosión III” Control y Prevención de la Corrosión IV-6: INSPECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS ANTICORROSIVOS
La Inspección es una de las operaciones fundamentales para lograr aumentar el tiempo de vida útil de la protección anticorrosiva (recubrimientos).
FALLA DE RECUBRIMIENTOS • • • • •
Mala preparación de la superficie. Selección inadecuada del material. Mala calidad. Incorrecta aplicación del recubrimiento Condiciones atmosféricas inapropiadas durante la aplicación • Inspección deficiente • Combinación
CONTROL DE RECUBRIMIENTOS ANTICORROSIVOS • Inspección de control de calidad – – – – – – – – –
Inspección visual Composición química Espesor Porosidad Adherencia Stress Ductibilidad Dureza Resistencia al uso
• Inspección de resistencia a la corrosión Propósitos: –
Determinar el desarrollo de un sistema de recubrimiento en un ambiente corrosivo.
– Revelar los defectos en un recubrimiento que pueden disminuir su desempeño.
INSPECCION PREELIMINAR
Examen visual
Antecedentes
Ensayos / Mediciones
Pre - Diagnostico ¿Mayor Información?
No
Evaluación
Si INSPECCION DETALLADA
Plan de muestreo
Selección de ensayos
Ejecución del plan de trabajo
Selección de zonas
INSPECCIÓN VISUAL
• Minuciosa y sistemática • Registrar signos aparentes de corrosión: – – – – –
Manchas de oxido Color, extensión y curso Fisuras Ampollamiento Zonas de desprendimiento del recubrimiento
MEDICIÓN DE ESPESORES • Métodos de medición de espesor Tipo de prueba
Método de prueba
No destructiv a
-
Magnética Corriente de Eddy Espectrometría de rayos X β back-scatter
Probablemente destructiva o no destructiva
-
Sección de luz Microscópica Interferometría Profilometria
Destructiva
- Disolución química. - Colorimetría - Sección de cruce microscópico
Aplicabilidad
-Todos los recubrimientos de Fierro
y Níquel -Recubrimientos metálicos en sustratos no metálicos. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas que tengan una diferencia de 5 en su núm. Atómico. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas. - Todos los sistemas excepto los recubrimientos a base de metales preciosos. - Todos los sistemas.
POROSIDAD
• Prueba de Preece (BS 443) • Prueba de amonio presulfatado • Prueba de ferróxido • Prueba electrográfica (BS 4025)
PRUEBA DE ADHERENCIA • Prueba de quemado • Prueba de codo (BS 443 y BS 2816) • Prueba de enfriamiento por inmersión (BS 1224, BS 1872 y BS 3597) • Prueba de trazo (BS 2569) • Prueba pull-off • Prueba de desprendimiento(ASTM B533-70) • Prueba de la lima (BS 1224) • Prueba de ciclo térmico (BS 4601)
COMPOSICIÓN QUÍMICA
En la inspección final de sistema de pinturas se debe tener en cuenta como mínimo la evaluación de los siguientes factores : • Medición del Espesor de Película Seca • Evaluación del Aspecto General de película • Evaluación e Identificación de Defectos de Película • Evaluación de la Adhesión • Evaluación del Curado • Evaluación de la Continuidad de la Película
EQUIPOS DE INSPECCION
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Estándares visuales Micrómetro Termómetro de Superficie Medidor de Película Húmeda Medidor de Película Seca Peine de Ranura
MEDICIÓN DE PELÍCULA HÚMEDA •
Para ello se utiliza el calibrador en húmedo o “galleta”. El espesor seco de película equivale al espesor húmedo tantas veces como el porcentaje de sólidos en volumen de la pintura.
•
Si diluimos la pintura antes de aplicarla, estamos reduciendo su contenido de sólidos, entonces debemos tomar en cuenta la dilución para determinar el espesor húmedo requerido.
MEDICIÓN DE PELÍCULA SECA
Se efectúa después del curado completo de los recubrimientos, y determina si se ha alcanzado el espesor en el rango de aceptabilidad especificado. Es el único valor que puede verificarse en cualquier momento sin que se dañe el recubrimiento.
•
Medidor de Película Seca Es un instrumento a base de elementos magnéticos, que permiten conocer el espesor de película seca, una vez que la pintura ha endurecido totalmente y constituye también un método no destructivo de medición.
EVALUACIÓN DEL ASPECTO GENERAL DE PELÍCULA
• El inspector debe evaluar las características generales del trabajo de pintado terminado; entre las características más comunes se evalúa: cubrimiento, textura, nivelamiento, brillo, color, etc. las cuales deben satisfacer las especificaciones de la obra.
EVALUACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE DEFECTOS DE PELÍCULA
• Esta labor se efectúa mediante una inspección visual, la cual deberá determinar la presencia y extensión de fallas, dichas fallas se presentan en una tabla, donde se describen sus características para identificarlas.
DEFECTO Acocodrilamiento
Agrietamiento imperceptible Agrietamiento
Ampollas
Decoloración
DESCRIPCION La pintura ya aplicada presenta cuarteaduras que asemejan a la piel de cocodrilo Fracturas irregulares y angostas en la ultima capa, que por lo regular no llega al substrato. Fracturas irregulares profundas directas de la película de pintura hasta el substrato. Pequeñas areas deformadas semejantes a las ampollas
El acabado presenta falta de color en la superficie
CAUSAS Es el efecto de un secado deficiente de la película previo a la aplicación de capas subsecuentes, curado a alta temperatura, espesor arriba de los límites permisibles, impacto físico o incompatibilidad entre capas.
La presencia de herrumbre, aceite, grasa por debajo de la película aplicada; la existencia de humedad en la línea del rociador o el recubrimiento fue aplicado en una superficie caliente. Por la presencia de condensación de humedad del medio ambiene, solvente evaporado en un ambiete húmedo o condensación en una superficie fría (servicio a bajas temperaturas)
Caléo
Burbuja Delaminación
Atomizacion seca
Perdida de brillo y superficie con polvo
La ultima capa expuesta fue preparada de forma inconveniente; fueron utilizados solventes y adelgazadores en proporción inadecuada; se presentan problemas en la resina. Pequeñas marcas uniformes en la Aire atrapado durante la aplicación pelicula de la pintura. Falta de adhesión entre capas de Mala preparación de la superficie, pintura o entre la pintura y el aplicación fuera del tiempo substrato especificado. Superficie de textura granulosa con La pistola se encuentra a una una rugosidad parecida a la de la distancia mayor a la recomendada lija; se presenta principalmente con para la aplicación de pintura; las recubrimientos inorgánicos de zinc. partículas del recubrimiento llegan parcialmente secas la superficie.
Incrustaciones de Contaminantes
Secciones con contaminantes incrustados en la pelicula
Ojo de pescado
Se forman cavidades entre las películas que se asemejan a hoyos o depresiones profundas de pintura.
Grieta de desecación
Es un agrietamiento que ocurre durante el secado del recubrimiento semejante al lodo seco agrietado; por lo regular se presenta en inorgánicos de zinc Cavidades en la superficie, apariencia similar a la cascara de naranja
Cáscara de naranja
Sobre-atomizacion poros
La aplicación fue llevada a cabo sobre estratos de polvo y contaminantes La aplicación se hizo sobre una superficie contaminada con aceite, humedad, suciedad, silicones y otros contaminantes, asi como recubrimientos incompatibles. Espesor de película por arriba de limite permisible o contaminación de la superficie por aceite o agua.
Aplicación incorrecta debido a que la atomización se hace con poca presión; evaporación rápida del solvente. Se presentan depósitos de humedad o Las partículas del recubrimiento se partículas del recubrimiento secas aglomeran en la superficie Cavidades de tamaño suficiente para Sobre aplicación del recubrimiento, atravesar una o varias capas y se solvente atrapado o el localizan en la superficie. recubrimiento es aplicado en superficies calientes.
Puntos de herrumbre
Manchas, Desprendimientos y relleno
Ablandamiento
Efecto adherente
Corrugado
Cavidades oxidadas en la superficie
Discontinuidades debido a poros, bordes afilados y restos de soldadura, entre otros. Demasiado fluido o material en la Exceso de adelgazador, superficie vertical. adelgazador inadecuado, espesor de película por arriba de los límites permitidos, condiciones iniciales de aplicación no adecuadas. Pelicula aparantemente seca por la Tiempo de secado insuficiente, superficie, pero el recubrimiento bajo baja temperatura, contaminación ella se encuentra blando; al presionar con agua y aceite, espesor del con el dedo pulgar; queda plasmada recubrimiento excesivo, mezcla la huella. deficiente. Los recubrimientos tienen penetración Demasiado adelgazador; tiempo de parcial; la superficie se encuentra secado insuficiente, baja seca pero tocarla se asemeja a una temperatura, ventilación cinta adhesiva. insuficiente. Superficie rugosa y áspera. Recubrimiento aplicado sobre otro sin curar, demasiada viscosidad, clima extremoso, solvente concentrado aplicado con pintura incompatible.
EVALUACIÓN DE LA ADHESIÓN La Prueba de Adhesión es la fuerza con la cual una pintura se adhiere al substrato. La prueba de evaluación de esta característica es de carácter destructivo, hay dos ensayos de campo que se usan generalmente para medir la adherencia de los recubrimientos: •
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El “Standard Test Methods for Measuring Adhesión by Tape Test” ASTM D 3359 A (por Corte en X) y B (por Corte en Cuadrícula) y El “Standard test Method for Pull-Off Strength of Coatings Using Portable Adhesion Testers” ASTM D 4541.
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Estos medidores se dividen en tres categorías:
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Método de trama/corte cruzado.- El revestimiento se corta en pequeños cuadrados para reducir la fijación lateral y se mide la adherencia teniendo en cuenta normas ISO, ATM o estándares empresariales.
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Método de arranque .- Se pega una sufridera de tensión con adhesivo al revestimiento y, cuando éste se ha secado, se mide la fuerza necesaria para despegar la sufridera de la superficie.
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Método de empuje .- Al igual que el método de arranque, se pega una sufridera al revestimiento. Sin embargo, cuando se ha secado el adhesivo, el medidor separa la sufridera de la superficie desplazándola.
EVALUACIÓN DEL CURADO Los métodos para la determinación del curado, secado y formación de la película de pinturas se describe en la Norma ASTM D 1640 “Standard Test Methods for Drying, Curing, or Film Formation of Organic Coatings at Room Temperature”. Las pruebas más comunes de evaluación del curado en campo son: • Prueba del Papel lija, es especialmente aplicada en aquellas pinturas de gran dureza en su acabado. Cuando se lijan las pinturas forman un polvillo cuando están completamente curados, caso contrario, se vuelven pegajosos con el papel lija. • Prueba de Dureza con Lápiz (ASTM D 3363), en este ensayo se utilizan lápices de dureza con escala: 5B- 4B- 3B- 2B- B- HB- F- H2H- 3H- 4H- 5H. La dureza es la resistencia de una película al rayado o raspadura superficial. Se recomienda comenzar la determinación por los lápices de menor dureza (B) hasta lograr cortar la película. El valor de dureza será aquel inmediatamente anterior al lápiz que causa el daño o logra cortar el recubrimiento.
EVALUACIÓN DE LA CONTINUIDAD DE LA PELÍCULA Este tipo de prueba es necesaria sobre todo cuando la superficie pintada va a estar sometida a condiciones altamente corrosivas, en inmersión o enterradas, y la presencia de minihuecos (pinholes), poros, puntos fallos de pintura (Holidays), imperceptibles a simple vista, ocasionan el deterioro prematuro del recubrimiento. Este ensayo utiliza un instrumento eléctrico detector de fallas (Holiday Detector) de advertencia audible o visual. La especificación del sistema de pinturas establece la ausencia total de poros o partes descubiertas. La prueba de discontinuidad se describe en las Normas: • ASTM D 5162 “Practice for Discontinuity (Holiday) Testing of Nonconductive Protective Coating on Metallic Substrates” y • NACE RP0188-99, item N° 21038 “Discontinuity (Holiday) Testing of New Protective Coatings on Conductive Substrates.
