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 Lavado del Acero inoxidable

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ezefamo
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MensajeTema: Lavado del Acero inoxidable   Lun 11 Ene 2010, 4:42 pm

En la actualidad el acero inoxidable se encuentra casi en todas partes: en el hogar, en los automóviles, autobuses y vagones; en calderas, máquinas y equipos de las más variadas industrias; en las tuberías de transporte de líquidos y gases; en los edificios etc., cumpliendo a veces tareas estructurales o mecánicas, pero también decorativas.

Los aceros inoxidables son aleaciones de hierro, carbón y cromo. La superficie de esta aleación reacciona con facilidad al contacto con el oxígeno del aire y el disuelto en agua para formar una película inerte, fina y muy bien adherida de óxido-hidróxido de hierro y cromo, que protege el material contra otros ataques corrosivos.

Sin embargo, más allá de sus propiedades de resistencia a la corrosión, el acero inoxidable presenta otras características de no menor interés: como material de construcción es fácil de doblar, cortar y soldar, mientras mantiene una excelente resistencia mecánica, además, mantiene sus propiedades dentro de un amplio rango de temperatura, incluso en las muy bajas (criogénicas); es un material inerte, que no altera en color, olor o el gusto de los otros materiales (en especial líquidos) con los que entra en contacto; es visualmente atractivo y permite acabados superficiales variados, hasta convertirse en símbolo de modernidad, ligereza y prestigio. Por su baja rugosidad superficial es muy fácil de lavar y presenta una apariencia higiénica aún después de buen tiempo de uso, lo que significa bajo coste de mantenimiento; además el acero es 100% reciclable, de hecho, el 50% por ciento del acero producido a nivel mundial es producto del reciclaje.


Usos del acero inoxidable

En su formulación fundamental, los aceros inoxidables son aleaciones de hierro (~82%), carbón (~0.06%) y cromo (~18%). Los diferentes tipos de acero se diferencian denominándolos con el nombre del mineral al cual se asemeja su estructura molecular metalográfica: Austeníticos, ferríticos y martensíticos.

Los más utilizados son los aceros austeníticos, conocidos en el mercado como de la serie 300, contienen entre 0.03 y 0.08% de carbón, y se nombran por los números de sus especificaciones según la norma ASTM A204, por ejemplo, acero 304. Los de bajo contenido de carbón, con menos de 0.03% de carbón, se nombran añadiendo la L correspondiente (“low”); resultan un poco más costosos y tienen menor resistencia mecánica. Los de mayor contenido de carbón, grado H, contienen entre 0.04 y 0.10% de carbón, y se utilizan cuando se requiere que el material mantenga su resistencia mecánica para trabajar a alta temperatura.

Cuando el acero se lleva a más de 350ºC, como en el caso muy usual de la soldadura, el carbón tiende a separarse y se combina con el cromo produciendo grietas o puntos microscópicos que permiten la corrosión, razón por la cual cada tipo se acero tiene un uso particular. Después de una soldadura, una pieza de acero normal requiere de ser templada, proceso en el cual el carbón vuelve a ser dispersado en su matriz, eliminando los puntos y grietas, en los casos en los que la pieza no puede ser templada, se utiliza el acero tipo L.

El más común de los aceros austeníticos, y de todos los aceros, es el de tipo 304, que contiene cerca del 18% de cromo y del 8% de níquel. Este acero se utiliza para equipos de procesamiento de productos químicos, alimentos, lácteos y bebidas.

Las propiedades del acero se pueden mejorar por la adición de otros metales: El acero 316 es más resistente al picado corrosivo puesto que contiene entre el 16 y el 18% de cromo, entre el 11 y el 14% de níquel y al menos el 2% de molibdeno. Se utiliza en la industria química, la del papel y para el procesado y dispensado de productos en ambientes corrosivos. El acero 317 contiene al menos 3% de molibdeno y se utiliza en ambientes muy corrosivos. El acero 321 contiene titanio y el 347, que contiene tantalio y colúmbio (niobio) soporta ambientes corrosivos incluso a temperaturas por encima de los 350ºC, este tipo de aceros se utilizan principalmente en aeronáutica.

De los aceros ferríticos el más común es el de tipo 430. Como los martensíticos, están compuestos de hierro y cromo, pero no contienen níquel, son muy utilizados en decoración, plateros de hogar y en automotores, en especial en exhostos. Los aceros martensíticos son los más simples en su composición, conocidos en el mercado como parte de los de la serie 400. El más común es el 410, que contiene cerca del 18% de cromo, es un acero de uso general, de bajo costo, utilizado ampliamente cuando la amenaza de la corrosión no es severa, para el contacto con aire, agua, y productos químicos neutros no corrosivos.

Existen además aceros compuestos por más de una fase mineral, como los denominados de precipitación y endurecimiento, con menos del 8% de níquel, y los duplex, de ferrita y austenita. Los elementos adicionados, tales como el níquel, el molibdeno y el titanio, también contribuyen a que el acero inoxidable sea doblado, soldado, grabado y trabajado de forma que pueda ser utilizado con aún mejores ventajas en casos particulares.


Mantenimiento del acero inoxidable


Los aceros pueden conservar sus propiedades iniciales durante mucho tiempo, sólo requieren de un adecuado mantenimiento que no exige demasiado esfuerzo. De acuerdo con la nueva norma ASTM A380 -06, aprobada en el mes de mayo de 2006, se han identificado algunas prácticas de uso dirigidas a la preparación para el uso de partes, equipos y sistemas de acero recién construidos, que sin embargo pueden ser utilizadas también para las mismas partes, equipos y sistemas ya en funcionamiento. Esta norma advierte sobre esta posibilidad de uso y sobre la necesidad de planeación y juicio de sentido común en la selección e implementación de los procedimientos de mantenimiento.

Se han identificado varias condiciones que consiguen óptimos en la duración y apariencia del material:

Diseño es de máxima importancia porque se requiere evitar la presencia de bolsas, puntos ciegos, cavidades que recogen agua o humedad, uniones con otros materiales y en general todas las áreas en la cuales se puedan acumular suciedad, lodos, agua y soluciones, porque todos ellos se convierten en lugares óptimos para iniciar la corrosión, y además porque impiden la circulación de las soluciones limpiadoras. Al respecto también se recomienda disponer de alternativas para el control visual de la limpieza. Para equipos de dimensiones mayores se advierte la necesidad de utilizar tubería inclinada, que permita el drenaje por gravedad, e incluso la conveniencia de diseñar partes desmontables en lugares recónditos, que permitan la verificación y control del estado del material en cualquier momento.

Prelavado. Se refiere a la eliminación de grasas, pinturas, arenilla y otra suciedad evidente a la vista, que no se considera crítica puesto que puede ser eliminada y controlada con facilidad. Para el prelavado se sugieren agua a presión y vapor de agua o, como alternativa, limpiadores alcalinos o en emulsión aplicados por pulverización o frotamiento. El necesario enjuague se realiza con gran cantidad de agua.

Descaling o descostrado. Es un término que se refiere a la eliminación de costras de óxido formadas durante la soldadura y conformación del acero. Para equipos y sistemas en funcionamiento el término se asocia a la eliminación de costras de grasa y suciedad, en parte de bacterias y microorganismos, que se acumulan en los rincones menos accesibles. En general la eliminación de las costras requiere de tratamiento mecánico, por abrasión, que se suele acompañar de productos químicos que facilitan el trabajo. Los limpiadores ácidos que se suelen utilizar en el caso de las costras de óxidos son bastante fuertes, por lo que es conveniente hacer tratamientos cortos, que aseguren baja agresión al material mismo. Debe recordarse que en las formulaciones ácidas aplicadas a los aceros no debe existir ácido clorhídrico, ni cloruros, porque atacan la aleación. Para las costras de residuos orgánicos el tratamiento mecánico se suele ayudar con mezclas alcalinas.

En la aplicación de productos químicos fuertemente ácidos o alcalinos, si el metal se seca, se mancha, además es necesario enjuagar a profundidad y en algunos casos puede ser necesario neutralizar las sustancias aplicadas. Para reducir esos problemas es condición indispensable que el equipo esté en la disposición más simple, desmontando todas las piezas que sea posible, para tratarlas por aparte.

El tratamiento mecánico para el descostrado debe considerar que los cepillos no deben contener hierro, óxido de hierro, zinc, u otros materiales que puedan contaminar el acero. En general es preferible utilizar un acero inoxidable de características similares al que se está limpiando, que sea utilizado en la limpieza de otros materiales. En cuanto a los abrasivos, se recomiendan los de sílica o alúmina libres de hierro, limpios y no utilizados previamente. En este caso, no se recomienda la utilización de polvos de acero, que pueden conllevar hierro y óxido producto de la fácil corrosión de las partículas finas.

Lavado. Las operaciones de lavado son todas las que permiten eliminar contaminantes superficiales con el fin de conseguir del acero: 1. La máxima resistencia a la corrosión, 2. la prevención de la contaminación de los productos en contacto con el material y 3. La apariencia deseada. El éxito de la operación de lavado depende del material la suciedad a retirar y del grado de limpieza necesario. Aunque el costo aumenta para un mayor grado de limpieza, la clave para mantener los costos de lavado en un nivel bajo es la planeación y control de la secuencia producción-lavado, con el fin de prevenir la contaminación y la necesidad de operaciones de lavado más complejas. En todos los casos es necesario asegurarse que las aguas y los aditivos de lavado no contienen cloro, cloruros o sulfuros, que puedan afectar la característica resistencia a la corrosión del acero.

El método de limpieza a utilizar depende de la geometría del equipo a lavar: inmersión, frotamiento, rociado, ultrasonido, presión y vapor de agua se utilizan cada uno en los casos que corresponden a un tamaño y a unos contaminantes con propiedades particulares. Sin embargo, en la mayoría de los casos se utilizan también aditivos químicos que mejoran el resultado de la operación.


Métodos de lavado

Métodos químicos

1. La limpieza alcalina, que utiliza sodio hidróxido en solución, sirve para retirar contaminantes grasosos, aceites y grasas vegetales o animales. Su efectividad depende de las propiedades detergentes del aditivo empleado y su limitación está en la dificultad de enjuague.

2. La limpieza con emulsiones utiliza solventes orgánicos emulsionados en agua, adecuadas para eliminar tintas, lubricantes y fluidos de corte; aceites y grasas derivados del petróleo. Son efectivas y rápidas, pero dejan una película de residuo.

3. La limpieza con disolventes utiliza mezclas de solventes alifáticos y clorados, usualmente a temperatura mayor que 25ºC, sirve para contaminantes pesados, como alquitranes y para áreas de difícil acceso.

4. La limpieza con detergentes utiliza tensoactivos para dispersar los contaminantes y evitar la redeposición. Son muy efectivos para el lavado de superficies no muy sucias. Su mayor ventaja es que funcionan bien con aguas duras. Es necesario asegurarse que entre sus componentes no aparecen el cloro, los cloruros o los sulfuros.

5. La limpieza con complejantes utiliza moléculas capaces de formar complejos con iones que pueden formar precipitados y costras, tales como el calcio. Reducen el ataque corrosivo intragranular, el picado y la contaminación bacteriana que pueden causar las costras. Funcionan mejor cuando fluyen a través del equipo de forma estacionaria, de manera que se utilizan bastante para el lavado de equipos en funcionamiento.


Métodos físicos

1. La limpieza mecánica utiliza abrasivos o cepillos para eliminar contaminantes y óxido (de hierro). Son condiciones importantes la de no reutilizar los abrasivos y la de no utilizar los cepillos para diferentes tipos de mugres. Con la limpieza mecánica se obtienen superficies limpias a la vista, pero suelen permitir residuos no uniformes de películas grasas que evitan la pasivación integral de la superficie metálica. Para la limpieza mecánica se recomiendan operaciones posteriores de limpieza química y aún de pasivación.

2. La limpieza por presión utiliza agua a 70 MPa y es efectiva para eliminar grasas, aceites, depósitos de productos químicos y costras de óxidos no demasiado adheridas. Su mayor uso es en el lavado de tuberías pesadas.

3. La limpieza por vapor de agua, usualmente acompañada con aditivos químicos, se utiliza para lavar objetos o piezas de gran tamaño, las lanzas de vapor son muy utilizadas en la limpieza de tuberías. Se utiliza vapor entre los 350 y los 500 kPa.

4. La limpieza por ultrasonidos, también acompañada por aditivos químicos, consigue eliminar contaminantes de lugares inaccesibles, en especial de piezas pequeñas. Se utiliza para piezas de configuraciones intrincadas, para alcanzar grados muy altos de limpieza se puede utilizar junto con solventes de alta pureza.

5. El lavado por desengrasado al vapor utiliza solventes de solventes clorados para la eliminación de ceras aceites y grasas. La pureza y la estabilidad química del solvente es un factor crítico, así como evitar la presencia de agua, que puede facilitar la contaminación con ácidos o bases que a su vez puede conducir a cloruros libres, que atacan el acero. Debe evitarse el desengrasado en equipos cerrados o con partes que puedan quedar aisladas.

Para terminar el inventario de los métodos y operaciones presentados en la norma, los lavados con ácidos requieren de un capítulo especial, debido a que, aunque no son buenos aditivos de limpieza, el contacto con una apropiada mezcla de ácidos garantiza la pasivación integral de los equipos de acero y asegura altas condiciones de calidad en cuanto duración de los equipos de acero, baja contaminación de los productos contenidos y una excelente apariencia.


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solopripro
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MensajeTema: Re: Lavado del Acero inoxidable   Lun 11 Ene 2010, 5:05 pm

Eze:

Muy buen aporte.

Yo no uso este material pero en algunas oportunidades puede que caiga algo para mantenimiento y ya lo tengo acá.

Sañudos.


Las cosas no son difíciles de hacer; lo que es difícil es ponerse en disposición de hacerlas.

Constantin Brancusi
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ezefamo
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MensajeTema: Re: Lavado del Acero inoxidable   Lun 11 Ene 2010, 5:13 pm

Hola Solo, Saludos.

Así es, como trabajo es muy problematico, pero hay una ventaja importante, cada vez se hace más común el acero inoxidable en el uso domestico y en muchas otras áreas más.

Ojala y sea útil en su momento.


Saludos.


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