Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Galvanizado en caliente
M. C. Ing. Christian Sánchez Villa
Soporte técnico Bbosch recubrimientos ChileConsultor Latiza
¿El mayor consumidor de acero en el mundo?
El Acero volverá a su estado original de oxidación.
La corrosión
Costo directo de la corrosiónUS$ 276 Billones en EEUU3,1 % PIB
1998
Costos directos = Costos indirectos
US$ 552 billones o 6,2%PIB
20151 trillón de dólares(un millón de millones…!!!)
Dr. Joshua E. Jackson, G2MT Labs.
http://www.g2mtlabs.com/corrosion/cost-of-corrosion/
Protección contra la corrosión
ISO 11303
Corrosión de metales y aleaciones – Pauta para la selección de métodos de protección contra la corrosión atmosférica
CATEGORÍAS DE CORROSIVIDADAmbiente Pérdida promedio de
acero (g/m²/año)
Pérdida promedio de
acero (um/año)
Pérdida promedio de Zn g/m²/año
Pérdida promedio de Zn (um/año)
C1 muy baja
≤ 10 ≤ 1,3 ≤ 0,7 ≤ 0,1
C2 baja 10 a 200 1,3 a 25 0,7 a 5 0,1 a 0,7
C3 media 200 a 400 25 a 50 5 a 15 0,7 a 2,1
C4 alta 400 a 650 50 a 80 15 a 30 2,1 a 4,2
C5-I muy alta
industrial
650 a 1500 80 a 200 30 a 60 4,2 a 8,4
C5-M muy alta marina
650 a 1500 80 a 200 30 a 60 4,2 a 8,4
CXExtrema
>1500 >200 60 a 180 8,4 a 25
ISO 12944-2
1. Humedad ambiental (tiempo de humectación)
2. Concentración de cloruros
3. Concentración de dióxido de azufre
FACTORES QUE DETERMINAN LA CORROSIVIDAD ATMOSFÉRICA (ISO 9223)
aplicaciones
Factores atmosféricos
• Protección deBarrera.
• Protección catódicapor Sacrificio.
Recubrimiento de zinc sobre el acero unidometalúrgicamente.
Galvanizado por inmersión en caliente
Portuaria Cabo Froward , 2009
Estructuras de muelle con galvanizado en caliente
Punto: Diagonal aledaña a baranda BR 108 Estructuragalvanizada Muelle Chollin, Cabo FrowardNov 2010 147 150 142 148 148 Promedio 147 μmAbr 2013 145 141 142 141 141 Promedio 142 μm
Factor Sinérgico
Minería - Energía/ Marino 1,5 2
Agua de mar (inmersión) 1,5 1,6
Clima no agresivo 2 2,7
Rango
Dduplex = 1.5-2.7(Dzinc+ Dpintura)
Dduplex= Vida de servicio del sistema duplexDzinc= Vida de servicio del galvanizado Dpintura= Vida de servicio de la pintura
(Ref. J.F.H. van Eijnsbergen, Duplex Systems, pag. 11, 1994).
Sinergia de los sistemas dúplex
Puerto Ventanas 1969-1970
Estructuras de Bodega Andina y correas transportadoras
Protegidas con sistemas dúplex
Bodega de Codelco Andina 45000 ton; Concentrado de Cobre
Correa Transportadorabajo Bodega Andina
CERO Mantenimiento en esta
zonadesde su puesta en
marcha 1970
Puerto Ventanas 1969-1970
Bodega de AngloAmerican 2001
30.000 tm; Concentrado de Cobre ,
Protegida con Galvanizado por Inmersión en Caliente
Bodega de AngloAmerican 2001
La integridad del recubrimiento,permite proyectar esta estructuralibre de mantenimiento.
Cemento Melón Ventanas, 2010
Estructuras de edificios y correas transportadoras
Protegidas con sistemas dúplex
Proyecto Interacid, Mejillones, Chile, 2007
Estructuras superiores de muelle con sistemas dúplex
Estructuras inferiores con Galvanizado en caliente
Estructura galvanizada inferior en puente de
acceso.
Medición 2011 2012
Espesor promedio medido del
recubrimiento
208
μm
201
μm
Interacid 2007
Estructuras en el cabezo con Galvanizado en caliente
Punto 1: Estructura galvanizada del cabezo.
Medición 2009 2011 2012
Espesor promedio medido del
recubrimiento
148 μm 144 μm 141 μm
Operación Tiempo (años)Costo si original en
terrenoCosto si original en
taller
Pintura inicial 0 Original Original
Retoque Vida practica o “P” Original*40% Original *60%
Pintura de mantenimiento
“P”+33% Original*70% Original*105%
Repintado totalPintura de
mantenimiento +50%de”P”
Original*135% Original*205%
Secuencia de mantenimiento y sus costos asociados
Vida de servicio estimada para exposición atmosférica
(en años antes de la primera pintura de mantenimiento)
Tipo
Sistema de recubrimiento
para exposición atmosférica
(Primer/intermedia/Terminaci
ón)
Pre
pa
rac
ión
de
su
pe
rfic
ie
Nu
me
ro d
e c
ap
as
Es
pe
so
r d
e p
eli
cu
las
ec
a,
mil
s
Vida de servicio
Bajo
(ru
ral)
/C2
Mo
de
rad
o (
Ind
us
tria
l)/C
3
Se
va
ra(I
nd
us
tria
l
pe
sa
do
)/C
5-I
Co
ste
ro In
du
str
ial
pe
sa
do
/ C
5M
Acrilico
Acrilico al agua / Acrilico al agua /
Acrilico al agua
Manual/Mecá
nico 3 6 12 8 5 5
Alquidico Alquidico / Alquidico / Alquidico
Chorro
abrasivo 3 6 14 9 5 5
Epóxico Epoxico / Epóxico
Chorro
abrasivo 2 6 18 10 9 9
Epóxico Epoxico / Epóxico
Chorro
abrasivo 2 8 20 14 11 11
Epóxico Epoxico / Epóxico / Epóxico
Chorro
abrasivo 3 10 23 17 14 14
Epóxico Epoxico / Epóxico / Poliuretano
Chorro
abrasivo 3 8 20 14 11 11
Epoxico rico
en zinc
Epoxico de zinc / Epoxico /
Poliuretano
Chorro
abrasivo 3 11 29 20 14 14
Inorganico de
zinc
Inorgánico de zinc / poliuretano /
Poliuretano
Chorro
abrasivo 3 11 32 23 17 17
Inorganico de
zinc
Inorgánico de zinc / epóxico /
Poliuretano
Chorro
abrasivo 3 9 30 21 15 15
Metalizado Metalizado de zinc / Sello
Chorro
abrasivo 2 9 34 24 17 18
Metalizado
Metalizado de zinc / Sello /
Poliuretano
Chorro
abrasivo 3 13 39 27 22 22
Proyecto de 1500 ton, 15 mm espesor promedio
Ciclo de vida derecubrimientos
Sistema epóxico2 capas,
IOZ+Epóxico+Poliuretano
Galvanizado encaliente ASTMA123
Costo inicial 100 147 113
Mantenimientos Año Costo* Año Costo* Año Costo*
Primero 9 57 15 81 17 80
Segundo 12 99 20 138
Tercero 16 188 27 261
Cuarto 25 52
Quinto 28 90
Costo acumulado al año 30
30 586 30 546 30 193
*costo relativo al valor del sistema epóxico dos capas
0
100
200
300
400
500
600
700
0 5 10 15 20 25 30
Va
lor
ne
to p
rese
nte
, R
ela
tivo
/m
²
Tiempo, años
Costo de ciclo de vida de recubrimientoEstructura de 15 mm
IOZ+Ep+Pu Galvanizado Sistema epoxico 2 capas
Ambiente C5
Zonas expuestas a ambientes en borde costero.
Construido de acuerdo a metodología NACE Paper 4088, 2014 y datos de ISO 14713/1
Ataque por cloruros
Disuelve puntualmente la capa
pasivante de las barras de
refuerzo. Da lugar a picaduras
puntuales que disminuyen la sección
rápidamente.
Origen de los cloruros
• Penetración de los cloruros
ambientales en el hormigón.
• Presentes en los ingredientes del
hormigón
Proceso de Corrosión de Armaduras
Antes de la
corrosiónComienzo de la
corrosión
Mayor corrosión, las
grietas llegan a la
superficie
Desmembramiento,
exposición de la
armadura
Tabla 2. Resistencia de polarización (Rp) de acero galvanizado
Muestra Rp (Ω)
Corriente de corrosión (A/cm2)
Cabezo 1 5869 1,08 x 10-7
Cabezo 2 6372 8,26 x 10-8
Puente 1 4834 1,02 x 10-7
Puente 2 6642 9,25 x 10-8
Los datos obtenidos para la corriente de corrosión permiten calcular la velocidad de
corrosión del acero galvanizado que varía entre 1,2 a 1,6 µm/año.
3. Conclusión Los resultados obtenidos en los diferentes ensayos sobre los testigos de hormigón
corroboran la existencia de un hormigón de buena calidad y un acero galvanizado en estado
pasivo.
• Más de 138,000 vehículos cruzan el puente diariamente, muchos más de los que el diseño permite.
• Los embotellamientos y los retrasos son una ocurrencia regular
• La tasa de accidentes es el doble de la tasa media de accidentes en el resto de la autopista de 574-millas
• No hay carriles para vehículos de emergencia o vehículos con fallas o desperfectos, creando más retrasos de tráfico
• El costo esperado en los próximos veinte años para el mantenimiento y rehabilitación estructural del puente existente: USD$ 3-4 billónes
• Monto ya gastado en mantenimiento del puente en la última década: USD$ 750 millones
$3.9 billónesVida sin mantenimiento estructural: 100 años
¿Por qué un nuevo puente?