Evaluacion recubrimientos organicos en acero, Orinoco Iron SCS

Enviado por IVÁN JOSÉ TURMERO ASTROS

Resúmen

INTRODUCCIÓN

Los fenómenos asociados a la corrosión siempre estarán presentes en las estructuras metálicas de cualquier industria, esta degradación del material está asociada a la acción continua con el medio ambiente que las rodea, es por esto que surge la necesidad de protegerlas mediante el uso de los recubrimientos; ya que son materiales que al momento de ser aplicados sobre una superficie, protegen, embellecen o impiden que elementos extraños interactúen con la misma. Existe una amplia variedad de recubrimientos para satisfacer los requerimientos específicos de cada necesidad, la mayoría pueden clasificarse en; metálicos, cerámicos, compuestos y orgánicos (pinturas); estos últimos por su parte consisten en un líquido pigmentado que al ser aplicados sobre una superficie se transforma en una película sólida protectora y fuertemente adherida.

En Orinoco Iron las estructuras y equipos que componen el tren 1 han presentado un progresivo deterioro superficial en el recubrimiento presente, que a su vez afecta al material causando daños corrosivos; destacando la importancia que tiene conservar la integridad física de los materiales metálicos, ya que cada uno de estos es elaborado para un fin determinado que debe cumplir de forma óptima. El procedimiento que permitió lograr los objetivos de la presente investigación implicó: revisión de la data de diseño, inspección visual detallada en el área de estudios, análisis estadístico para correlacionar datos, análisis físico-químicos de los productos de corrosión y por último una propuesta de preparación superficial y sistemas de recubrimientos.

En este informe se presentan los resultados de la investigación bajo la siguiente estructura: el primer capítulo expone el problema objeto de la investigación, en el segundo capítulo se detallan los aspectos referidos a un marco referencial, en el tercer capítulo se presenta el diseño metodológico que fue seguido para obtener los resultados que son necesarios para sustentar la investigación, en el cuarto capítulo se exponen y analizan los resultados.

CAPÍTULO I
EL PROBLEMA

1.1 Planteamiento del problema

Orinoco Iron S.C.S es una empresa que trabaja bajo un proceso de reducción directa de finos metalizados en lecho fluidizado llamado FINMET. La misma consiste en la eliminación de oxigeno presente en el mineral de hierro, por medio del contacto con un gas que tiene alto poder reductor, para obtener un hierro metálico y posteriormente briquetas compactadas en caliente. Dicha planta cuenta con dos módulos denominados módulo I y módulo II; cada uno a su vez conformado por dos trenes de producción.

Cada tren de reducción cuenta principalmente con cuatro reactores conectados en serie (R40, R30, R20, R10) un sistema de purgas, los bajantes interreactores de alimentación y descarga de finos y las líneas de servicios (agua, aire, gas inerte y gas natural). Estos equipos se encuentran distribuidos a lo largo de los 19 pisos (cota 89800 mm) con los que cuenta la estructura.

Los componentes de las estructuras fueron instalados a partir de los años 19961997, y se encuentran constituidos por una serie de vigas, barandas, escaleras, pasamanos, techos y pisos que soportan la misma, y esta a su vez se sostienen por medio de tornillería. La instalación requirió una condición óptima de la estructura y equipos que conformarían la planta; por lo que se realizó una preparación superficial y aplicación de recubrimientos tipo pinturas para protegerlos.

Aproximadamente el 95% del material con el que fueron elaboradas la estructura y equipos, corresponde a aceros al carbono de distintos grados de aleación. En ocasiones durante las inspecciones y seguimientos preventivos que se han realizado se ha podido observar que los componentes antes mencionados presentan un deterioro superficial del recubrimiento y deterioro físico por corrosión, acotando que alrededor del 80% de las instalaciones industriales se encuentran bajo la acción directa de la atmosfera.

En el año 2006, Larez, Gil y Jiménez presentaron un informe técnico de inspecciòn denominado “Estudio de diagnostico de la corrosión en las estructuras de la planta de fabricaciòn de briquetas de Orinoco Iron”, donde se realizò una inspección de los componentes que mostraba que; de los sistemas de recubrimientos existentes en planta el 30,99% presentaban fallas por desprendimientos, señalando que se recomendó efectuar un estudio dirigido a la selección de un sistema de revestimiento que sea adecuado al ambiente específico; por lo que es importante acotar que dicha recomendación no fue implementada.

Posteriormente en el año2008, Fernández E; Evaluó las condiciones estructurales del sistema de revestimientos en el área de gas inerte de Orinoco Iron por efecto de la corrosión atmosférica, con la finalidad de implementar sistemas de pinturas y recubrimientos que permitan prolongar la vida útil de estructuras, equipos y tuberías que se encuentren sometidos al deterioro del revestimiento por causa de la corrosión atmosférica. En dicho trabajo de investigación se propusieron preparar las superficies mediante las normas SSPC y finalmente se propusieron siete sistemas de pinturas.

En la actualidad la estructura y equipos que componen el tren 1 del modulo I de Orinoco Iron han presentado un progresivo deterioro superficial en el recubrimiento presente; que a su vez afecta al material causando daños corrosivos; por lo que surgió la necesidad de realizar un estudio que se base en diagnosticar la corrosión existente en dicha instalación evaluando el grado de deterioro de los recubrimientos y así se puedan determinar y establecer la correcta preparación de las superficies y posterior aplicación de sistemas de pinturas.

Entre las posibles causas que pueden influir para que se lleve a cabo el progresivo deterioro del recubrimiento y posteriores ataques corrosivos se tienen; principalmente el tiempo que presenta la planta, las condiciones de humedad debido a las lluvias y arrastre de agua, la incidencia o impacto del mineral de hierro y óxido de magnesio a elevadas velocidades, los puntos de grasa dejados al medir espesores lo cual atrae polvo y a su vez humedad.

Los factores indicados anteriormente conllevan a ciertos efectos tales como; desprendimiento del recubrimiento que protege las estructuras y equipos, corrosión atmosférica en las zonas sin recubrimiento que ocasiona deterioro, mayor facilidad de que ocurran accidentes, elevados costos en cuanto a la prima del seguro, riesgos de fallas en las estructuras de los equipos, atascamientos al operar las válvulas manuales cuando ciertas condiciones ameriten su apertura y cierre.

Por lo antes mencionado nace la iniciativa de realizar este estudio, ya que al evaluarse la estructura y equipos del tren 1 del modulo I en cuanto a recubrimientos y daños corrosivos, permitirá la implementación de medidas de mitigación que eviten fallas inesperadas de los equipos y estructuras, así como un deterioro progresivo ya que esto implicaría perdidas de dinero para la empresa tomando en cuenta que el deterioro de los activos hace que incrementen los costos de la prima de seguros de la planta; y por otro lado se pueden evitar la ocurrencia de accidentes con pérdidas humanas y/o materiales

1.2 Objetivo General

Evaluar los recubrimientos orgánicos aplicados sobre el acero de estructuras y equipos del tren 1 de reactores de Orinoco Iron.

1.3 Objetivos Específicos

• Recopilar la información según diseño en relación a la preparación superficial, sistemas de pintura y tipos de recubrimientos aplicados del área en estudio.

• Caracterizar mediante inspección visual la morfología de falla y grado de oxidación según la normas ASTM D 610 de los componentes y estructuras metálicas del área en estudio.

• Analizar estadísticamente los sistemas de recubrimientos orgánicos a partir de las fallas que exhiben sobre las estructuras y equipos donde fueron aplicados y el grado de deterioro de los mismos por mediciones de espesores.

• Caracterizar depósitos contaminantes y productos de corrosión a través de Microscopia Electrónica de Barrido.

• Establecer el sistema de recubrimiento orgánico adecuado para cada caso y el tipo de preparación superficial a utilizar según la norma SSPC.

1.4 Justificación o importancia

La empresa Orinoco Iron S.C.S. solicitó un estudio de diagnóstico de corrosión y deterioro de los recubrimientos anticorrosivos debido a que el mismo había sido exigido por su aseguradora, destacando que en una inspección realizada a la planta se observó que había deterioro de la estructura en general. De este modo la importancia del presente estudio radica principalmente en plantear a la empresa las medidas que deberán tomarse para realizar las reparaciones correctas y así evitar se generen mayores gastos ocasionados por un aumento en costos de la prima del seguro, por fallas de los equipos y estructuras que ameriten reparaciones o reemplazo y evitar accidentes que pongan en riesgo la integridad física de los trabajadores.

1.5 Delimitación o Alcance

La siguiente investigación está limitada a la planta Orinoco Iron S.C.S., donde se realizará la evaluación de los recubrimientos anticorrosivos tipo pinturas aplicados sobre el acero de estructuras y equipos del tren 1 de reactores con el propósito de aportar información de manera oportuna que permita a la empresa tomar acciones preventivas/correctivas adecuadas y a tiempo.

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Enviado por IVÁN JOSÉ TURMERO ASTROS