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Controlar la corrosión aumenta el beneficio




Enviado por Pablo Turmero



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    Según "World Corrosion Organization"
    La corrosión está costando muy caro a nuestras economías.
    Recientes encuestas muestran que el costo directo en todo el mundo por la corrosión está ya en torno a los $ 2,200 billones.
    El costo anual de la corrosión en todo el mundo es superior al 3% del PIB mundial.
    Estas cifras reflejan sólo el costo directo de la corrosión, esencialmente los materiales, equipos y servicios relativos a la reparación, mantenimiento y reemplazo.
    No incluyen el daño al medio ambiente, el despilfarro de recursos, pérdida de producción, o daños personales derivados de la corrosión
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    Costo de Corrosión en USA
    Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United States.
    Un estudio del 2002, iniciado por NACE, permanece como una importante referencia sobre el costo y control de corrosión en USA.
    El estimado anual del costo por efecto de la corrosion es de $276 billones.
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    Corrosión en Empresas Eléctricas
    Preparado por el Electric Power Research Institute
    Reporte Número: 1004662
    Publicado en: Octubre 2001
    Se estima que el costo total por corrosión en la industria eléctrica en los EUA en 1998 es de $17.3 billones de dólares
    Esto representa alrededor del 7.9% de $218 billones, que es el costo total de la electricidad en los EUA en 1998
    Alrededor del 22% de los costos de corrosión ($3.8 billones se considera evitable usando medidas prácticas y económicamente efectivas

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    Costos por Corrosión en Cementeras
    1. Reparación de paredes, techos y componentes de filtros
    2. Costo de reemplazo de filtros severamente dañados
    3. Paradas de planta por filtros defectuosos
    4. Daños y costo de reemplazo de mangas filtrantes
    5. Mantenimiento, reparación y reemplazo de chimeneas
    6. Reducción en la producción por entrada de aire externo
    7. Mantenimiento y reparación de ventiladores de tiro inducido
    8. Reparaciones y reemplazo de secciones del horno
    9. Paradas imprevistas
    10. Reducción de recursos para la producción de cemento

    “The costs associated with corrosion of cement kiln baghouses can be as much as $100,000 to $500,000 per year for each kiln baghouse, depending upon the severity of the problem. (FL Smidth, IEEE-IAS/PCA 2001)

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    Impacto Ecológico
    La mitad de cada tonelada de acero que se fabrica se produce simplemente para sustituir el acero corroído.
    Durante el 2010, la producción total mundial de acero fue de 1,413.6 millones de toneladas.
    Esto implica una considerable huella de carbono, ya que se generan 380 Kg. de dióxido de carbono (CO2) por cada tonelada de acero producido.

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    Estrategias Técnicas Preventivas
    Mejorar los criterios de diseño que ayuden a reducir la corrosión.
    Desarrollar mejores métodos para predecir la vida útil y el comportamiento de los equipos.
    Lograr nuevas tecnologías contra la corrosión a través de investigación, desarrollo e implantación.

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    Estrategias Gerenciales Preventivas
    Incrementar el conocimiento sobre los altos costos de la corrosión y sobre los potenciales ahorros.
    Cambiar la mentalidad de que no se puede hacer nada para reducir la corrosión.
    Mudar las actitudes, regulaciones, estándares, y prácticas gerenciales para aumentar los ahorros en el área de corrosión
    Mejorar el entrenamiento y educación del personal.

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    Proceso de Corrosión por Gases de Combustión
    Presencia de compuestos ácidos en los gases de combustión, las fuentes más comunes son:
    Azufre en el combustible (Carbón, Coque)
    Cloruros en la materia prima, combustible o aire (Costa)
    Uso de combustibles alternativos
    Contenido de humedad en los gases
    Producto de la combustión
    Humedad atmosférica, rociado en la torre de acondicionamiento
    Condensación ácida en las superficies internas
    Paradas y arranques de planta, molino de crudo en servicio
    Pérdida de metal de hasta 1mm por año, vida útil< 5 años

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    Tendencias Recientes en Corrosión
    Mayor contenido de azufre en el combustible
    Aumenta la acidez de los gases
    Conversión de precipitadores a filtros de mangas
    Reduce el polvo en las paredes
    Mejor filtración del polvo
    Más corrosión del lado de gases limpios
    Incremento en uso de combustibles alternativos
    Fuente adicional de azufre y cloruros
    Menor temperatura de los gases
    Mayor condensación en las paredes

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    Falla Típica de Revestimiento Epóxico
    Perforación
    Delaminación

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    Falla de Revestimiento de Alta Temperatura

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    Clara Señal de Problemas

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    Corrosión en Filtros, Chile
    Tres años en servicio
    Principal causante es azufre
    Grandes costras de óxido

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    Para esta Chimenea es Demasiado Tarde

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    Nuevas Tecnologías de Materiales
    Polímeros orgánicos reforzados con nano-componentes
    Protección de la corrosión hasta 225ºC
    Control de abrasión/corrosión hasta 225ºC
    Polímeros inorgánicos con refuerzo de nano cerámicos para altas temperaturas
    Protección de la corrosión hasta 425ºC
    Materiales nano cerámicos para temperaturas extremas.
    Protección contra abrasión y corrosión hasta 600ºC

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    Desarrollo de Productos
    FlueGard, evolución desde el año 2000
    FG-225T, un componente, espátula
    Cemex @ Pertigalete, Venezuela
    FG-225S, pistola, 2 componentes, solvente
    Holcim @ Midlothian, Texas
    FG-225SLB, pistola, 2 componentes, 100% sólidos
    Lafarge @ Harleyville, South Carolina
    FG-225SQC, Pistola, Curado rápido
    Holcim @ Dudefield, South África
    FG-325S, Alta temperatura, filtro del horno
    Holcim @ Macuspana, Mexico
    FG-425S, mayor temperatura, BH @ torres acondicionadoras
    Cemex @ Hermosillo, Mexico

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    Que son estos Nuevos Materiales?
    Polímeros Orgánicos Híbridos hasta 225ºC
    Sistema de dos componentes
    Se mezclan en una proporción definida
    Preparación de la superficie hasta 75 micrones
    Tiempo de gelado de varias horas
    Se aplican con sistema de aspersión sin aire
    Curado inicial en 24 horas a 25ºC (70ºF)
    Curado final entre 140ºC(280ºF) y 180ºC(360ºF)

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    Porqué Funcionan tan Bien?
    1. Resistencia a altas temperaturas
    Refuerzos inorgánicos en tamaño de nano partículas
    2. Resistencia química a ácidos y álcalis
    Resinas densamente reticuladas en el sistema
    3. Tenaz adherencia al metal
    Formación de una interfase pasiva en la superficie del acero
    4. Resistencia a la abrasión
    Propiedades elastoméricas en el polímero orgánico
    Propiedades cerámicas en el polímero inorgánico

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    Cómo se instala el FlueGard-225?
    Preparación de la superficie
    Arenado hasta metal gris (SSPC – SP10 o NACE #2), perfil de >3 mils , remover el polvo
    Aplicar capa de FlueGard-225 de 20mils (0.5 mm)
    Dos etapas de curado
    Temperatura ambiente, 24 horas
    Permite la inspección y reparación si fuese necesario
    Alta temperatura, 170 ºC por 2 horas
    Operación y mantenimiento
    Expectativa de vida útil, mayor de 5 años
    Las reparaciones se adhieren al metal y al FlueGard-225 anteriormente instalado

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    Instalación en Equipos Nuevos
    Ventajas de proteger los equipos nuevos en lugar de esperar los primeros daños por corrosión:
    Menor costo en la preparación y aplicación
    Fácil acceso a los componentes a nivel del suelo
    No hay que remover y reinstalar las mangas filtrantes
    No hacen falta andamios
    Mejor control de calidad del proyecto
    Cronograma más flexible
    Extensión de la vida útil del equipo
    Se evita cualquier daño inicial

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    Filtros de Mangas
    Algunos de los equipos más afectados son los filtros de mangas, esto incluye el filtro del horno, el filtro del molino de carbón y el filtro de bypass de álkali o de cloruro.
    El reemplazo de un filtro del horno puede costar entre 3 y 5 millones de dólares
    Su vida útil puede incrementarse considerablemente protegiendo el interior con un revestimiento tal como el FlueGard-225SQC o el FlueGard-425S.
    Hasta la fecha hay más de 300 aplicaciones hechas a nivel mundial.
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    FlueGard-225
    Placa de Prueba Nueva
    Bordes de acero expuestos

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    Placa de Prueba, Corte Transversal
    La corrosión para aquí

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    Aplicación de FlueGard-225 en España

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    Nuevo Filtro en Francia

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    SS316 Interior Corroído Después de 12 Meses
    Reciclaje de Baterias, Los Angeles

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    Aplicación con Pistola sin Aire

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    Inspección
    Después de
    un Año

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    Placa de Prueba en el Filtro
    Placa después de 6 meses

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    Soldadura de Nuevas Planchas

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    FlueGard-225SQC Inspección, 6 Años

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    Nuevas Tecnologías

    FlueGard™-425S, protección anticorrosiva para altas temperaturas (Hasta 425ºC)
    Cemex @ Mérida, México
    StackGard™-255SQW, protección interna de chimeneas hasta 255ºC.
    Australia Cement @ Launceston, Tasmania
    KilnGard™-600, corrosión de la carcasa del horno, debajo del refractario
    Cementos Progreso @ Sanarate, Guatemala

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    FlueGard-425S
    Sistema de un solo componente
    Se mezcla en campo para re-dispersar los sólidos
    Preparación de la superficie hasta 75 micrones
    Se aplica en una sola capa, con pistola sin aire
    Curado inicial en 12 horas a 25ºC (70ºF)
    Curado final entre 180ºC(360ºF) y 220ºC(430ºF)
    Polímero híbrido con resistencia hasta 425ºC

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    FG425S en Nuevo Filtro de Mangas en México

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    Protección de Chimeneas
    Otro equipo crítico son las chimeneas.
    Hemos visto casos donde se ha desplomado la parte superior de la chimenea, afortunadamente sin herir al personal de la planta.
    El reemplazo de una chimenea del horno puede costar entre $600, 000 y un millón, aparte del tiempo de parada para hacer el cambio.
    El mayor reto en la protección interna anticorrosiva de una chimenea esta en el amplio rango de temperatura de operación.
    Esta puede variar de unos 250ºC en la base a menos de 100ºC en el tope.

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    Chimenea Protegida con StackGard-255SQW

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    Corrosion del Casco del Horno
    El horno rotatorio se ha convertido en un equipo susceptible a daños por corrosión debajo del refractario. Esto se ha agravado con el uso más frecuente de combustibles alternativos.
    El costo directo de reemplazar 10 metros del horno con un diámetro de 5.6 metros es de $ 900,000 (Año 2002)
    Hemos observado láminas desprendiéndose de la carcasa en espesores de 3 a 5 mm. Con esta severidad de corrosión, la vida útil puede ser menor de 5 años.
    Hemos desarrollado un material cerámico llamado KilnGard-600SCW, el cual se aplica al interior de la carcasa, después de remover el óxido con chorro de arena.
    El material seca a temperatura ambiente, permite colocar el nuevo refractario y finalmente cura a unos 200ºC durante la puesta en marcha del horno.
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    Corrosión del Horno, Guatemala

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    KilnGard-600SCW, Filipinas

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    Conclusiones
    Existen nuevas tecnologías de materiales para la efectiva protección de corrosión y abrasión en plantas de cemento
    El mayor beneficio de su uso es en sistemas que manejan gases ácidos de combustión, tales como:
    Filtros de mangas y precipitadores
    Chimeneas
    Casco del horno
    El momento más oportuno para su aplicación es durante la construcción de los nuevos equipos, antes de que la corrosión comience

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