10 mayo 2011

Herramienta de cálculo para estimar los costes de la corrosión

Vida en servicio de revestimientos del galvanizado por inmersión en caliente
Cuando trabajamos con acero estructural el riesgo de corrosión es un problema que debe solventarse con la elección del tratamiento contra la corrosión más conveniente. Pero no es fácil para el diseñador saber cual es el sistema más competitivo. En este artículo explicamos cómo valorar las diferentes opciones posible y estimar la más interesante para cada usuario.

Los costes de mantenimiento de las estructuras de acero como consecuencia de la corrosión son elevados en sectores donde el acero está expuesto a agresiones ambientales. Uno de los recubrimientos preferidos es el acero galvanizado sumergido en caliente, utilizado sobre todo en estructuras como las redes de distribución de energía que deben permanecer a la intemperie durante muchos años. Este recubrimiento no conlleva costes de mantenimiento durante 60 u 80 años, por lo que se supera la vida útil planificada. El revestimietno de zinc aplicado durante procesos de galvanización en caliente es también resistente a la abrasión por lo que resiste el levantamiento de estructuras metálicas como las que se requieren en subestaciones y torres. El acero galvanizado es también económicamente competitivo sobre una base de sus costes iniciales con la mayoría de los sistemas de dos o tres revestimientos de combinaciones uretano epoxi y pueden suponer solamente un 5 - 10 % de coste suplementario sobre los sistemas de revestimiento básicos.

El factor de mantenimiento

Si bien los costes iniciales son a menudo un factor decisivo cuando seleccionamos un sistema de protección contra la corrosión debemos advertir que a menudo aparecen otros costes que empequeñecen el gasto inicial. Estos costes están asociados con el mantenimiento planificado que es necesario para proteger frente a la corrosión a lo largo de la vida en servicio. Para la máxima protección de los activos, la planificación debe basarse en el ciclo de mantenimiento ideal. Si se usa pintura para proteger frente a la corrosión, en un ciclo de vida ideal deben darse retoques, pintura de mantenimiento y repintado total antes de que surja una evidencia visual de corrosión de acero del sustrato. Sin embargo, en la mayoría de los casos el mantenimiento se hace cuando el revestimiento se ha deteriorado hasta el punto en el que se encuentra en mal estado y el óxido de hierro es visiblemente evidente. A menudo, este retraso crea una condición de operación insegura. Si se usa galvanizado sumergido en caliente para proteger contra la corrosión, normalmente el mantenimiento tiene lugar muchas décadas después de aplicar el revestimiento y usualmente requiere solamente aplicar un revestimiento de spray rico en zinc para extender la vida en servicio.

Para determinar las necesidades de mantenimiento, la mayoría de de los sistemas de revestimiento se han ensayado en laboratorios usando mecanismos de corrosión acelerados. Extensos ensayos de campo sobre el acero galvanizado en caliente se vienen realizando desde 1920 y los datos de rendimiento han permitido desarrollar la gráfica con la que abrimos este artículo.  En la figura se indica la duración del revestimiento del acero galvanizado. Con un espesor de 100 micras (3,5 mils) para proteger el acero de la corrosión el recubrimiento durará unos 70 años.

Comparar con otras soluciones sería complicado. Por ejemplo, un sistema de poliuretano-epoxi-zinc inorgánico de tres capas puede tener durabilidad inicial, mientras que la galvanización por inmersión en caliente proporciona protección contra la corrosión en el interior de secciones estructurales huecas. Una pintura rica en zinc ha sido una solución convencional muy utilizada.

Herramienta para calcular los costes de la corrosión

Una herramienta bien útil para estimar nuestras necesidades de recubrición del acero es la que predentamos en el siguiente enlace (www.galvanizingcost.com). Con esta herramienta podremos comparar entre sí los costes iniciales y durante el ciclo de vida de más de treinta sistemas de pintura (una, dos o tres capas) respecto al galvanizado por inmersión en caliente.

Los costes de los materiales de revestimiento, preparación superficial, en taller y aplicaciones de campo se incluyen en la base de datos. Por ello el calculador nos permite comparar costes iniciales y durante todo el ciclo de vida. La base de datos también contiene información de los costes de mantenimiento. Otra información que nos irá pidiendo el calculador es la siguiente:

  1. Tipo de revestimiento: cubrición de poros, intermedia y revestimiento superficial. Por ejemplo puede aplicarse un tapaporos de zinc inorgánico, revestimiento intermedio epóxico y un revestimiento superficial de poliuretano.
  2. Diseño de la planta donde va a instalarse y esperanza de vida.
  3. Condiciones ambientales de servicio según ISO 12944-2. Clasificación ambiental.
  4. Composición de elementos estructurales del proyecto.
  5. Preparación superficial utilizada.
  6. Aplicación de campo o en taller de la pintura.
  7. Aplicación con cepillo o spray.
  8. Tipo de material de pintura.
  9. Tamaño total del proyecto.
  10. Coste del acero galvanizado por inmersión en caliente.
  11. Tasa de inflación.
  12. Tipo de interés.
La principal variable a tener en cuenta a la hora de evaluar la corrosión en el ciclo de vida es la localización ambiental del proyecto. Si se trata de una planta eléctrica en un área rural, las tasas de corrosión son bajas porque hay pocos elementos corrosivos en el aire. Para un proyecto en un área industrial, puede iniciarse corrosión agresiva por solfuros o cloruros.

Bibliografía: A tool to calculate corrosion-related costs. Power engineering
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Palabras clave: Hot-dip galvanized steel
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