Revestimientos para Tuberías Enterradas

MANUAL DE REVESTIMIENTOS PARA TUBERÍAS ENTERRADAS

Por: Ing. Eddy Benites Delgado

INDICE Introducción

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Función de un recubrimiento

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Características deseables de un recubrimiento de tubería

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Selección de recubrimiento de tubería

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Recubrimientos más usados

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Esmaltes

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Envolturas de refuerzo

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Masillas

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Cintas plásticas

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Resinas epóxicas en polvo aplicadas por fusión

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Concreto

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Epoxicoaltares

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Epoxy poliolefina de tres capas

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Juntas de campo y reparaciones

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Especificaciones de Aplicación

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Selección del aplicador

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Procedimientos de inspección

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Evaluación del recubrimiento

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GLOSARIO

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REVESTIMIENTOS PARA TUBERÍAS ENTERRADAS INTRODUCCIÓN A través de la historia de los oleoductos o gasoductos se ha utilizado gran variedad de tipos de revestimientos. Algunos de los primeros revestimientos usados están aún en servicio y disponibles para usarse en tuberías nuevas. Los revestimientos pueden ser aplicados en planta o aplicados en campo. La historia de la performance es diferente para cada tipo de revestimiento. En este trabajo se alcanzan los principios básicos de la tecnología de revestimientos y se analizarán los revestimientos más usados en tuberías de transmisión y distribución. A. FUNCIÓN DE UN REVESTIMIENTO Un revestimiento protector anticorrosivo es toda película que, una vez aplicada sobre la superficie metálica, la aísla del medio que la rodea impidiendo que el metal se corroa. En tuberías enterradas o sumergidas, estos recubrimientos pueden ser líquidos que adquieren forma de película al aplicarse sobre la superficie de la tubería o películas prefabricadas (tales como cintas y envolturas) que van a ser aplicadas por diferentes métodos.

B. CARACTERÍSTICAS DESEABLES DE UN RECUBRIMIENTO DE TUBERÍAS Un recubrimiento será completamente efectivo como medio para detener la corrosión si presenta las siguientes características: B.1. Aislamiento Eléctrico efectivo Constituyendo la corrosión originada por el suelo un proceso electroquímico, los recubrimientos de tuberías deben detener la corriente, aislando la estructura del medio al que está expuesta. B.2. Fácil de Aplicar El material del recubrimiento debe ser el adecuado para el medio donde trabajará y su aplicación debe ser razonablemente práctica para que pueda ser empleado con facilidad. Un recubrimiento de excelente calidad puede no ser muy recomendable debido a que tiene estrictos procedimientos de aplicación, difíciles de lograr en el lugar donde se encuentra la estructura o equipo que se requiere proteger. Este recubrimiento puede ser reemplazado por otro de calidad razonable pero menos afectado por este tipo de variables. B.3. Defectos de Aplicación Mínimos Deben evitarse los recubrimientos de tuberías que produzcan “Holidays” (pequeñas áreas con muy bajo espesor o simplemente sin recubrimiento) ni menos que se separe en láminas.

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B.4. Resistencia al desarrollo de holidays Una vez que la tubería se ha enterrado, el recubrimiento puede ser destruido o degradado por dos efectos: esfuerzos del terreno y los contaminantes. El esfuerzo del terreno ocurre en suelos que pueden ser alternadamente húmedos y secos creando grandes fuerzas que pueden fracturar o adelgazar por estiramiento al recubrimiento. Para minimizar este problema deben evaluarse propiedades como: adhesión, cohesión y resistencia a la tensión. Debe conocerse la resistencia de los recubrimientos a los productos químicos, hidrocarburos y a las condiciones ácidas o alcalinas, a fin de realizar una buena selección en función de los contaminantes conocidos para determinados suelos. B.5. Manipulación, almacenamiento e instalación La habilidad de un recubrimiento para soportar el daño es una función de las propiedades de impacto, abrasión y ductilidad. Los recubrimientos de tuberías están sujetos a manipulación desde su aplicación hasta que son cubiertas por el relleno. Aún cuando deben tomarse precauciones para la adecuada manipulación, embarque y apilado de los tubos, los recubrimientos tienen diferentes habilidades para resistir al daño. Cuando se almacenan tuberías expuestas al medio ambiente, el recubrimiento debe tener resistencia a los rayos ultravioleta y a los cambios de temperatura. Estas propiedades son importantes a fin de contar con un recubrimiento con alta resistencia eléctrica durante la vida útil del sistema. B.6. Resistividad Eléctrica constante Siendo la corrosión una reacción electroquímica, es importante contar con un recubrimiento con alta resistencia eléctrica durante la vida útil del sistema. B.7. Resistencia al desprendimiento Catódico La gran mayoría de tuberías enterradas o sumergidas se encuentran protegidas catódicamente por lo que es necesario que el recubrimiento tenga resistencia al desprendimiento catódico. La cantidad de corriente de protección es directamente proporcional a la calidad e integridad del recubrimiento. La protección catódica hace dos cosas:  

Propicia el paso del agua del terreno a través del recubrimiento, el que normalmente podría resistir la penetración. Da origen a la producción de hidrógeno en la superficie del metal donde llega la corriente, este hidrógeno rompe el enlace entre el recubrimiento y la superficie del metal.

Ningún recubrimiento es completamente resistente al daño por protección catódica, pero es muy importante elegir un recubrimiento que minimice estos efectos. La ASTM ha estandarizado un método para medir la resistencia al daño por protección catódica, el método ASTM G8 “Desprendimiento catódico de recubrimientos de tubería” se efectúa del modo siguiente: sobre una muestra de metal recubierto se hace intencionalmente un “holiday” y se sumerge la muestra en una solución salina al 3% (1% de carbonato de sodio, 1% de sulfato de sodio y 1% 1% de cloruro de sodio). Luego se aplica un potencial eléctrico negativo a través de la solución salina usándose un ánodo y un rectificador, produciendo un flujo de corriente eléctrica a través de la solución y hacia la superficie desnuda del metal. 4

La temperatura de prueba debe ser la ambiental; la muestra se mantiene a un potencial constante; y periódicamente se mide el drenaje de corriente requerido. Pasados entre 30 a 90 días se remueve la muestra y se examina para ubicar deterioros o cualquier discontinuidad. Estas discontinuidades se identifican por depósitos de calcita en su contorno. La resistencia relativa del recubrimiento a la protección catódica se determina por el número de intencionales, por la cantidad e incremento de corriente y por la cantidad de desprendimiento catódico o deterioro que ocurrió alrededor del holiday intencional. Las diferentes reacciones de diversos recubrimientos que pasan esta prueba es bastante marcada. En algunos casos, es tal la cantidad de agua que pasa a través del recubrimiento que alrededor de la muestra se forman grandes charcos de agua. En otros casos, el desprendimiento catódico alrededor del holiday intencional es tan grande que todo el recubrimiento se desprende de la muestra. Igualmente, algunas muestras pueden ser afectadas con frecuentes holidays no intencionales, con poco agua que pasa a través del recubrimiento y casi sin desprendimiento catódico alrededor de holidays intencionales.

Figura 1: Fenómeno de desprendimiento catódico. B.8.

Fácil de reparar

Considerando que puede ocurrir algún daño en el recubrimiento aplicado y que las áreas soldadas deben ser pintadas en campo, se requiere que en campo se cuente con recubrimientos compatibles para hacer reparaciones y completar el recubrimiento después del proceso de soldadura. Deberán seguirse las instrucciones del fabricante.

C. SELECCIÓN DE RECUBRIMIENTOS DE TUBERÍAS Cuando se seleccione un recubrimiento de tuberías deberán considerarse los siguientes factores:

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C. 1 Tipo de Suelo o material de relleno Las condiciones del suelo y del material de relleno influencian en la selección del sistema de recubrimiento y en el espesor a especificar. Suelos con alto factor de hinchamiento/contracción pueden dañar recubrimientos convencionales. Las zanjas deben estar libres de rocas y proyecciones, permitiendo al recubrimiento descansar en una superficie uniforme y suave. Cuando se rellena, las rocas y desechos no deberían rozar el recubrimiento de la tubería. El movimiento relativo entre una tubería enterrada y el terreno circundante es la causa básica de esfuerzo del suelo actuando en el recubrimiento. Los movimientos son inducidos ya sean por las condiciones de operación, tales como cambios de presión o temperatura o por cambios en la construcción o de material y características del terreno circundante, tales como relleno y compactación, ciclos seco-húmedos, helado-caliente, movimientos de la pendiente del suelo o actividad sísmica.

PESO MENOR

PESO MAYOR

ARENA

FANGO

Fig. 2. Fatiga de recubrimiento inducida por peso diferencial. C.2 Accesibilidad de la tubería Cuando una tubería es inaccesible o esta ubicada en ambientes subacuáticos (mar, río, etc.), deberá seleccionarse el mejor sistema, dándose menor énfasis al costo inicial. El mejor criterio para la selección del recubrimiento será que la tubería haya estado por lo menos diez años bajo condiciones similares, o bien mediante la aplicación de adecuadas pruebas de laboratorio. C.3 Temperatura de Operación de la Tubería Deberá considerarse la temperatura de superficie, así como las condiciones ambientales, ya que la efectividad del recubrimiento suele ser más afectada por estas condiciones, especialmente por calor húmedo respecto a calor seco. C.4 Temperatura Ambiental durante la Construcción e Instalación Las temperaturas durante la construcción y la instalación son con frecuencia más críticas que las temperaturas de operación. Esto ocurre principalmente en tuberías tendidas en medios con temperaturas bajo 0º. 6

C.5 Ubicación Física y Geográfica Para la aplicación en planta, la ubicación geográfica del fabricante o proveedor de la tubería respecto a la ubicación de la planta que fabrica el recubrimiento con frecuencia es determinante en la selección del recubrimiento o representa un factor de costo en la selección. Ambientes severos, tales como cruce de ríos, tuberías dentro de “casings”. Suelos excepcionalmente corrosivos, suelos con alto esfuerzo de suelo y medios rocosos, requieren consideraciones especiales. En proyectos grandes en áreas remotas suele emplearse la aplicación del recubrimiento en sitio sobre la zanja (over the ditch). C.6 Manipulación y Almacenamiento La manipulación, embarque y apilado son importantes en el proceso de selección. Todos los recubrimientos requieren manipuleo cuidadoso y algunos requieren adicionalmente acondicionamientos especiales. La mayoría de recubrimientos para ser enterrado no son diseñados para uso sobre terreno y son afectado por excesivo tiempo de almacenamiento sobre el terreno. Los esmaltes alquitranados y los mastics son protegidos del deterioro ultravioleta por papel kraft. Para el polietileno, la adición de 2.5% del carbón negro durante la fabricación es el ingrediente más satisfactorio. El stock debe rotarse (los de abajo hacia arriba y viceversa) para minimizar problemas potenciales. Requerimientos de almacenamiento por largo tiempo pueden determinar la selección del recubrimiento. C.7. Costos En la selección de un revestimiento contribuye la evaluación de sus propiedades con las consideraciones anotadas en las secciones anteriores. El factor más erróneamente interpretado es el costo. El costo del sistema de recubrimiento y de la protección catódica se pagan a sí mismos por la reducción de los costos de operación y larga vida en servicio de la tubería. Los costos reales de protección incluyen no sólo los costos iniciales del recubrimiento y la protección catódica sino también instalación, recubrimiento de juntas de campo (uniones soldadas en campo) y reparaciones. La ingeniería de campo y las facilidades para corregir posibles daños a otras instalaciones enterradas pueden añadir costos, incrementándose los costos iniciales del recubrimiento de la tubería.

D. RECUBRIMIENTOS MÁS USADOS Desde hace aproximadamente 100 años se dispone de recubrimientos para tuberías enterradas. Durante este tiempo, han variado las técnicas y materiales; sin embargo, hay evidencia de casos aislados en que se entierran tuberías sin ningún recubrimiento, esto no ocurre en proyectos mayores como oleoductos y gasoductos en que se busca esmerar la calidad de los recubrimientos desde los años 1900. Estos recubrimientos pueden ser: o o o o

Esmaltes Envolturas de refuerzo Masillas Plásticos extruídos 7

o o o o o o

Cintas plásticas Resinas epóxicas en polvo aplicadas por fusión Concreto Epoxicoaltares Epoxy poliolefina de tres capas Juntas de campo y reparaciones

A continuación se dan detalles de cada una de ellas:

1. ESMALTES Este término se aplica a los recubrimientos de asfalto o alquitrán aplicados en caliente; los cuales de han venido utilizando por casi 100 años, generalmente con envolturas de refuerzo o de protección. Los métodos y cuidados en la aplicación del asfalto y el alquitrán son básicamente los mismos, constituyendo sus diferencias principales las siguientes: 

El asfalto se obtiene por destilación del petróleo mientras que el alquitrán por acción destructiva de la hulla.



Los revestimientos asfálticos envejecen más rápidamente perdiendo eficiencia; el envejecimiento se da principalmente por la mayor tasa de absorción de agua.



Frente a la protección catódica, los potenciales de protección máximos admisibles son menores para una tubería recubierta con asfalto que con alquitrán. El potencial máximo del asfalto, antes de producirse desprendimiento catódico, es de 1.5 voltios medidos respecto al electrodo de Cu/CuSO4 y mientras que con alquitrán pueden soportarse potenciales aún mayores sin que se produzca el fenómeno mencionado.

Por otra parte, ambos esmaltes, pueden usarse dentro de un rango de temperaturas de 1ºC a 82ºC. Cuando las temperaturas caen bajo los 4ºC deben tomarse precauciones para prevenir el cuarteo y desprendimiento durante la instalación en campo. Los esmaltes son afectados por los rayos ultravioleta y deben protegerse con papel Kraft; también son afectados por los hidrocarburos. Para una duración razonable de los esmaltes, es importante tener presente la calidad de los materiales utilizados para su formulación. Aunque las mezclas de alquitrán son muchas y variadas, existe una mayor variedad en la mezclas de asfalto. Los revestimientos que utilizan asfaltos de fuentes no controladas pueden resultar inadecuados. Imprimantes para Esmaltes: Para obtener un enlace adecuado entre la tubería y el esmalte es necesario un imprimante o “primer”. Originalmente, estos imprimantes eran de la misma naturaleza que el esmalte base y tenían buen performance. Actualmente, se emplean imprimantes sintéticos los que a diferencia de los originales, permiten dilatar la aplicación del esmalte en forma indefinida. Limpieza de Superficie: Los esmaltes son más tolerantes que otros materiales de menor calidad, pero debe evitarse la presencia de grasa y polvo. El arenado, la limpieza con ácido y las escobillas de fierro han sido usadas con éxito. Generalmente, la limpieza se efectúa con 8

equipos mecánicos que se emplean incluso con equipos mecánicos que se emplean incluso sobre la zanja. Sin embargo, el arenado continúa siendo el mejor método de limpieza. Aplicación del Revestimiento: Los imprimantes sintéticos son formulados con una viscosidad determinada que no requieren dilusión. Su aplicación será en forma uniforme siguiendo las recomendaciones del fabricante. El esmalte se aplica en caliente a temperaturas mayores de 200ºC, la fusión se efectúa adecuadamente y, se lleva a la temperatura de aplicación gradualmente. Esto se hace con agitación. La agitación mantiene uniforme el calor y previene que los minerales de relleno (25 a 35%) precipiten. La precipitación de rellenos puede desarrollar “hot spots” (puntos la tubería con riesgo a corroerse), o zonas con carbón en el fondo del recipiente. Estas pequeñas zonas con carbón pueden ser arrastrados por el flujo del recubrimiento y depositarse en la tubería. Los puntos de carbón son catódicos respecto al acero, al carbono y causan pits de corrosión. Por tanto la operación de fusión y la agitación mecánica son de extrema importancia. El uso de esmaltes como recubrimiento puede terminar con la aplicación del esmalte mismo, sin embargo, es muy frecuente el uso de envolturas de refuerzo especificadas para aplicarse simultáneamente con el esmalte; el empleo de estas envolturas se estudiará a continuación. Discusión; asfaltos. Los esmaltes son muy susceptibles al deterioro en servicio. El problema más común asociado con el uso de estos recubrimientos es la absorción de humedad. Esta es atribuida al hecho que el recubrimiento es relativamente poroso. Adicionalmente, debido al envejecimiento del recubrimiento, este pierde mucho de su flexibilidad original, habiéndose encontrado que es susceptible de resquebrajamiento aleatorio, desarrollando en ocasiones resquebrajamiento longitudinal en la parte superior de la tubería. Las grietas formadas permiten mayor ingreso de humedad a la superficie de la tubería produciéndose el desprendimiento del recubrimiento. A pesar de haberse reportado problemas severos de absorción de humedad, el daño por corrosión sufrido por la tubería, usualmente no es tan severo. Si bien es cierto que la naturaleza porosa del recubrimiento y su tendencia al agrietamiento contribuyen a la penetración de la humedad, también ocurre que la naturaleza porosa permite fácil acceso de la corriente de protección al sustrato de acero. El recubrimiento continua deteriorándose e incrementándose la demanda de protección catódica, permitiendo esto último que la tubería continúe siendo protegida. Un factor reportado frecuentemente como coadyuvante al agrietamiento observado en los recubrimientos que contienen asfalto es el esfuerzo producido por el terreno circundante. Se estima que las grietas longitudinales en la parte superior de la tubería es el resultado de esfuerzos circunferenciales generados por el asentamiento del suelo alrededor de la tubería. El agrietamiento aleatorio es un fenómeno típico así como el repetido esponjamiento y encogimiento de suelos arcillosos debido a fluctuaciones en el contenido de humedad. Los recubrimientos son expuestos a temperaturas elevadas (zonas como inmediatamente después de estaciones de compresión en gasoductos). Se ha reportado que estos recubrimientos de deterioran más rápidamente que otros. Adicionalmente a las características de performance inherentes a los recubrimientos asfálticos, la calidad de aplicación de estos recubrimientos contribuyen significativamente a los problemas reportados. Virtualmente, todos los recubrimientos asfálticos fueron aplicados en campo, y el

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grado de preparación de superficie, particularmente en los días alborales de la industria de tubería, fue mínima respecto a los actuales estándares. Con una superficie externa de tubería bien preparada previa a la aplicación del recubrimiento, se considera que la performance habría mejorado notablemente.

Fig. 3. Aplicación de esmalte y envoltura de refuerzo Discusión; alquitranes. Los recubrimientos alquitranados son menos porosos que los recubrimientos asfálticos, pero se ha reportado que esos son más susceptibles al mismo patrón de agrietamiento debido al esfuerzo de suelos, aunque en grado mucho menor. La resistencia del esmalte alquitranado al daño por tercero y a la penetración por fuerzas naturales, es comparable a los esmaltes asfálticos. La resistencia de los esmaltes alquitranados a la degradación por alta temperatura, fue reportada por la mayoría de usuarios como ligeramente mayor a la de los esmaltes asfálticos. Inicialmente, los esmaltes alquitranados fueron predominantemente de aplicación en campo, y como tal estaba sujeto a las mismas limitaciones de preparación de superficie que los esmaltes asfálticos. Igualmente, muchos de los problemas experimentados con los esmaltes coaltares pueden haber sido minimizados o eliminados con una mejor preparación de superficie. Actualmente, se dispone de esmaltes alquitranados aplicados en taller, y su performance ha sido reportada por los usuarios como de excelente. Debido a que los esmaltes alquitranados son generalmente menos porosos que las masillas o esmaltes asfálticos, no permiten que las corrientes de protección catódica pasen fácilmente. Como resultado, las líneas recubiertas con esmalte alquitrán típicamente requieren menos corriente para protegerlas. Sin embargo, ha habido un número limitado de reportes de esmalte alquitrán desprendido de tal manera que causó apantallamiento de la protección catódica está sujeta a grandes pérdidas de espesor de pared y la posibilidad de agrietamiento por corrosión bajo tensión se incrementa. 10

2. ENVOLTURAS DE REFUERZO El propósito de las envolturas no es mejorar la resistencia a la corrosión o las propiedades aislantes de los esmaltes, si no incrementar la resistencia del recubrimiento al daño mecánico. De esta forma se decrece el daño al recubrimiento que podría ocurrir durante el manipuleo, transporte, relleno, instalación y por el esfuerzo del suelo. Un procedimiento de aplicación de este sistema, muy similar al procedimiento NAPCA Boletín 367-87 se describe a continuación: 1º 2º 3º 4º

Etapa: Limpieza por arenado o escobillas de fierro. Etapa: Aplicación del imprimante, compatible con el esmalte. Etapa: Aplicación de una capa de 3/32” mínima de esmalte caliente. Etapa: Estando aún en fase líquida el esmalte aplicado en etapa anterior, aplicar, embebida en esmalte, una banda de fibra de vidrio en espiral y con un traslape mínimo de ¼. Etapa: Aplicar, también embebida en esmalte, malla de fibra de asbesto. El fieltro para tuberías debe ser de acuerdo a las especificaciones NAPCA Boletín 5-69-87. Etapa: Aplicación de papel Kraft. Etapa: Aplicación de otros recubrimientos externos, de acuerdo a las especificaciones del fabricante. Etapa: Inspección con Holiday Detector.

5º 6º 7º 8º

Las tres primeras etapas fueron ya detalladas en el acápite referente a esmaltes. Las etapas siguientes se detallan en este acápite. Entre las envolturas que se utilizan con los esmaltes para mejorar su resistencia mecánica están los siguientes:    

Fieltros de asbestos saturados con alquitrán o asfalto. Fieltro de tela saturado. Fieltro de vidrio saturado. Tela de vidrio saturada.

Esta capa interna del sistema de recubrimiento es empujada en el esmalte aproximadamente 1/3 ó ½ del espesor del esmalte, pero nunca deberá tocar la tubería. Entre los fieltros de asbestos suturados está el fieltro # 15, el cual constituye una hoja con no menos de 85% de asbesto y con un peso no menor a 5.45 Kg. ni más de 6.81 Kg. Por lámina (9.29 m3). El fieltro de tela, es una tela como yute o tocuyo, el cual se satura también con esmalte. Las fibras de vidrio se usan también saturadas en esmalte. La tela de vidrio se usa con materiales aplicados en frío, para dar al recubrimiento cuerpo y resistencia después del curado. Los productos usados como capa de refuerzo externo incluyen: 

Fieltros de asbesto o tela como se indicó arriba. 11

 

Fieltro de vidrio con superficie externa reflectora. Fieltro de asbesto blanco.

Las envolturas exteriores se pueden utilizar como capas protectoras de los sistemas de esmaltes aplicados en caliente y generalmente se pegan al esmalte aún caliente. Al seleccionarse fieltros de asbesto o de tela debe recordarse, que el material orgánico del que está compuesto el fieltro de hilaza, está sujeto al deterioro cuando no está totalmente protegido por el material bituminoso con que se satura. El asbesto, en cambio es una sustancia inerte relativamente inmune al deterioro con el tiempo. Un fieltro de hilaza utilizado entre capas de esmalte en caliente queda bien protegido (con excepción de los defectos de revestimiento) y continuaría manteniendo la resistencia mecánica del sistema de recubrimiento. Por su parte, el asbesto tiene algunas desventajas inherentes: no puede ser empujado adecuadamente dentro del esmalte e incorporarse en él, puede atrapar vapores propiciando falta de adherencia y subsecuente delaminación del asbesto; el uso de asbestos constituye un atentado contra la salubridad (por riesgo de la enfermedad denominada asbestosis), sin embargo, este riesgo es escaso por que el fieltro no es quebradizo y se aplica saturado. En el empleo de telas y lanas de vidrio, es importante seleccionar el tipo apropiado. Por su duración, el vidrio debe ser resistente a los álcalis, tal como el boro-silicato. Los filamentos muy finos usados en la fabricación de los fieltros y telas, se pueden disolver en el ambiente alcalino cuando son de materiales manos resistentes, tales como el vidrio de sodio. En estos casos un suelo alcalino, puede ser crítico en las grietas de los revestimientos o en las tuberías protegidas catódicamente, la corriente de protección aumenta la alcalinidad en la superficie catódica. Cuando el vidrio es sensible al ataque alcalino y se disuelve, puede aumentar el tamaño de las áreas catódicas y por ende aumentar el requerimiento de corriente de protección. Sobre la envoltura externa se aplica un material reflector para reducir la absorción del sol antes de enterrar las líneas recubiertas con el material de relleno. Esto es muy importante cuando se trata de recubrimientos que se ablandan con el calor. El material reflector más comúnmente usado es el papel Kraft de color claro. Una vez que se tapa la tubería, el papel ha cumplido su función y eventualmente se deteriora, dejando que la envoltura exterior básica sirva como barrera mecánica. Finalmente, se efectúa una inspección eléctrica al sistema completo, de acuerdo con el procedimiento establecido por NACE Estándar RP-02 práctica recomendada para “Inspección Eléctrica de Alto Voltaje de Recubrimientos de Tuberías”. TABLA 1. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS ESMALTES CON ENVOLTURA DE REFUERZO VENTAJAS o Muy buena resistencia al impacto o Espesor versátil. o Posible aplicar en campo. o Costo relativamente bajo.

DESVENTAJAS o Alta probabilidad de defectos de aplicación. o Adherencia algo pobre. o Baja resistencia a los esfuerzos de sueldos. o Baja resistencia química (muy baja a productos de petróleo). 12

o Escasa resistencia al desprendimiento catódico. o Baja flexibilidad. o Baja resistencia a altas temperaturas (máximo 82ºC).

3. MASILLAS El recubrimiento de tuberías masilla de asfalto es una mezcla densa de arena, piedra caliza molida combinados con asfalto como material aislante. Estos materiales son proporcionados para asegurar una densidad máxima de aproximadamente 2.08 gr/cm3. Los tipos de masillas dependen del tipo de asfalto y la selección se basa en temperaturas de operación y condiciones climáticas para obtener máxima flexibilidad y características de operación. Este recubrimiento tiene un espesor, una vez aplicado, de 1/2" a 1/8" (1.27 cm. a 0.32 cm.), siendo el revestimiento de mayor espesor. Gracias a su espesor y a su dureza, disipa el calor y provee un acabado relativamente libre de “holidays”.

Fig. 4: Sistema de recubrimiento con masilla asfáltica. Este sistema no se recomienda para uso sobre el terreno ni en suelos contaminados con hidrocarburos. 3.a. PROCEDIMIENTO DE APLICACIÓN Previo al arenado, la tubería es calentada para eliminarla humedad de la superficie y las escamas de laminación desprendidas. Luego se aplica en spray un imprimante asfáltico. La mezcla de masilla se aplica por extrusión (en caliente) formando un recubrimiento sin costuras adherido a la tubería. Seguidamente para reflejar los rayos solares y facilitar el apilado, se aplica lechada de cal. De encontrarse holidays en la inspección eléctrica, se efectúan resanes con relativa facilidad debido a que la masilla es termoplástica y puede ser calentada y trabajada. 13

Ver procedimiento completo en Boletín NAPCA 6-69-83-4 y en Fig.4 Una variedad de estas masillas es el producto conocido como Roscote Mastic, cuya aplicación es en frío y puede usarse en estructuras sobre el terreno.

5. CINTAS PLASTICAS El empleo del sistema de cintas se ha difundido casi simultáneamente con el de los plásticos extruídos (alrededor de 35 años). Normalmente, las cinta plásticas prefabricadas se aplican en frío como un sistema de tres capas consistiendo en un imprimante, una cinta para prevenir la corrosión (banda interna) y una cinta para protección mecánica (banda externa). Este sistema esta disponible para tuberías de 2" a 120" de 0 externo y se recomienda para temperaturas hasta 60o C. La función del imprimante es proveer un medio de enlace entre la superficie de la tubería y el adhesivo o sellante de la banda interna. La cinta plástica interna autoadhesiva al proteger contra la corrosión provee una alta resistividad eléctrica, baja absorción de humedad y baja permeabilidad, así como un enlace efectivo al acero imprimado. Tiene un espesor mínimo de 15 mils, con el espesor total del sistema a un mínimo de 40 mils. La cinta plástica externa autoadhesiva tiene los mismos tipos de materiales usados en la cinta interna, o materiales que son compatibles con la cinta interna. El propósito de la cinta externa es proteger mecánicamente la cinta interna y tener resistencia a la exposición durante el almacenamiento externo. La cinta externa tiene siempre un espesor mínimo de 25 mils. El diámetro de la tubería, el espesor de pared y las condiciones de la construcción determinan el espesor del sistema. Estos sistemas son diseñados para aplicarse en planta y resultan en un recubrimiento uniforme, fácil de aplicar y libre de “Holidays”. El sistema multicapa permite predeterminar el espesor total para cumplir condiciones ambientales específicos. 5.1 LIMPIEZA DE SUPERFICIE: La aplicación en planta, especifica arenado como mínimo del tipo comercial: SSPC-SP6. En condiciones de humedad ambiental, la tubería deberá ser previamente calentada, la temperatura de la tubería no deberá exceder de 71ºC. Para la aplicación en campo de tuberías nuevas o en servicio (reacondicionamiento) se permite la limpieza con escobillas mecánicas (máquinas que viajan sobre la línea) o manuales, de no realizarse una buena limpieza este método de limpieza corre el riesgo de dar una pobre resistencia del recubrimiento al esfuerzo del suelo y pobre adherencia. 5.2 APLICACIÓN DEL SISTEMA: Estos sistemas son diseñados para aplicarse en planta y resultan en un recubrimiento uniforme, fácil de aplicar y libre de “Holidays”. El sistema multicapa permite predeterminar el espesor total para cumplir condiciones ambientales específicos. El traslape especial será de aproximadamente una pulgada. La cinta externa puede aplicarse simultáneamente con la interna, a una tensión que permita (12 a 14 lb/pulg2) 14

un recubrimiento firmemente adherido y libre de arrugas. Los traslapes de las cintas externa e interna no deberán coincidir. La aplicación de las cintas en campo también puede ser efectuada con máquinas de encintado. Aplicado sobre la zanja, este sistema es menos susceptible al daño físico debido al reducido manipuleo, pero pueden ser más afectado por variaciones de temperatura ambiental y humedad; este riesgo se hace mayor con la aplicación manual, muy común en reparaciones de campo. Junto con la preparación de superficie, estas son las principales desventajas del sistema aplicado en campo. Ver detalles de aplicación en Boletín 15-83-87 de NAPCA. La detección de "holidays" se hará a un mínimo de 6000 voltios. En el apilado en forma de pirámides, se evitará el contacto de las uniones soldadas entre tuberías con adyacentes y la tuberías con soldadura, en especial deberán ser reparadas con bandas.

Discusión. La performance y tipos de problemas reportados para los recubrimientos de cintas de polietileno son similares para los productos aplicados en frió o en caliente, pero la extensión y severidad de los problemas reportados fue generalmente mayor para las cintas aplicadas en caliente. La mayoría de los problemas experimentados para la industria de la cintas ha sido el resultado de pobre aplicación en campo, frecuentemente relacionados a la inadecuada preparación de superficie, y dificultades en alcanzar y mantener un nivel apropiado de tensión mientras se aplica la cinta. La facilidad de su aplicación, particularmente relacionada a la habilidad de aplicar exitosamente estos recubrimientos sobre superficies a las que se les ha dado poca limpieza y preparación, fue originalmente la atracción más fuerte de estos recubrimientos. Muchas compañías ha notado que la falta de preparación de superficie es una de las principales razones de subsecuente daño prematuro del recubrimiento. Otro problema específico reportado comúnmente por los usuarios y encontrada en la literatura ha sido una pobre resistencia al esfuerzo de suelos, particularmente a elevadas temperaturas. La pobre adhesión resultante de mínima preparación de superficie durante aplicación en campo fue registrada frecuentemente como la razón de este problema. Otros problemas comunes reportados son la susceptibilidad al daño parcial por terceros, desprendimiento catódico, y agrietamiento por corrosión bajo tensión. La resistencia eléctrica de las cintas de polietileno fue indicada como de excelente, así como su resistencia al daño por corrientes erráticas. Sin embargo, estas propiedades llevan a otro problema, la cinta de polietileno fue la más frecuentemente mencionada como asociada con el apantallamiento de la tubería a ser alcanzada por la protección catódica en los desprendimientos del recubrimiento. Este problema ha sido experimentado por el 60% de los usuarios de tuberías entrevistados. Este es considerado como problema particular y engañoso, ya que es virtualmente imposible detectarlo a no ser por inspección directa en zanja y frecuentemente facilita las condiciones que hacen al acero susceptible al agrietamiento por corrosión bajo tensión.

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Fig. 5. Aplicación de cintas plásticas

TABLA 3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CINTAS PLÁSTICAS VENTAJAS

DESVENTAJAS

o Fácil aplicación.

o Adherencia algo pobre.

o No tóxico.

o Si se desprende puede apantallar la protección catódica. o Baja resistencia a los esfuerzos del suelo. o Baja resistencia química (muy baja a productos de petróleo). o Baja flexibilidad.

o Libre de "holidays" o Adaptable a cualquier diámetro de tubería. o Espesor uniforme. o Espesor versátil (40-120 mils). o Buena resistencia al impacto.

o Baja resistencia a altas temperaturas (máximo - 60ºC). o Buena resistencia al desprendimiento o catódico.

o Puede aplicarse con la tubería en servicio. o Costo relativamente bajo.

6. RESINAS EPOXICAS EN POLVO APLICADAS POR FUSIÓN El recubrimiento en polvo aplicado para tuberías por fusión, fue introducido en el mercado en 1961 y ha devenido en uno de los métodos más comunes en la prevención de la corrosión de Oleoducto y Gasoductos. El sistema epóxico aplicado por fusión conocido en inglés por las siglas FBE (Fusión Bonded Epoxy) es el sistema preferido para servicio en caliente y para tuberías de gran diámetro, ya que se endurece con el calor y no fluye ni se descuelga en servicio. Como resultado de la alta adherencia del recubrimiento FBE al acero, provee excelente resistencia al esfuerzo del suelo. En líneas recubiertas con FBE y protegidas catódicamente se ha encontrado que en las áreas en que se desprendió el recubrimiento, la protección catódica 16

actuó adecuadamente, a diferencia de los recubrimientos plásticos aplicados por extrusión o encintados que hacen inefectiva a la protección catódica cuando se desprenden. Estas ventajas hacen del FBE uno de los sistemas de recubrimientos más usados a pesar de su mayor costo inicial comparado con la mayoría de sistemas de recubrimientos. La tabla 4 muestra una comparación de las ventajas y desventajas de los recubrimientos FBE. TABLA 4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS RECUBRIMIENTOS APLICADOS POR FUSIÓN VENTAJAS

DESVENTAJAS

o Reduce costos de protección catódica.

o Alto costo de materiales

o La aplicación en campo provee buen control de calidad.

o Alta inversión en equipos de aplicación

o No apantalla la protección catódica.

o Requiere arenado casi blanco (SSPCSP-10)

o No se descuelga ni fluye en servicio.

o Sensitivo a la contaminación

o Adecuado para altas temperaturas de servicios.

o Sujeto a daño en pequeña escala por pequeños "holidays".

o La alta adherencia previene daños mayores en el manipuleo y en servicio.

o Las reparaciones en campo engorrosas o de baja calidad.

o

o Las juntas o uniones en campo no son de alta calidad como el recubrimiento de planta

son

6.1 PREPARACIÓN DE SUPERFICIE: La superficie es normalmente precalentada para eliminar la humedad previo al arenado (Ver fig. 6). La superficie de la tubería debe ser arenada a metal cercano al blanco (SSPC-SP-10) con un patrón de anclaje de 1.5 a 4.0 mils, ésta medición se hace con una cinta o con un micrómetro. Las imperfecciones pueden ser removidas por esmerilado. La tubería con defectos es rechazada, y con un excesivo esmerilado puede resultar en rechazo o ser rearenada. Un pretratamiento de superficie o lavado con ácido fosfórico es lo mejor para neutralizar los efectos de contaminación de la superficie, pero no mejora la performance del FBE en tuberías no contaminadas. 6.2 APLICACIÓN: Luego de la limpieza la tubería es calentada a la temperatura de aplicación del polvo (aproximadamente 240ºC) y el polvo epóxico es aplicado por pulverizado electrostático. La temperatura de aplicación es el parámetro que determina la adherencia del FBE a la tubería y debe ser monitoreada continuamente para lo que se emplea tizas indicadoras de temperatura. En algunos casos es necesario volver a calentarla tubería después de aplicarse el recubrimiento para asegurar que este recubrimiento ha curado. Pasados uno a tres 17

minutos de aplicado el recubrimiento, la tubería es lavada para reducir la temperatura para la inspección final. El control de calidad del recubrimiento aplicado involucra la calibración con medidor de espesores. El espesor total alcanzado está entre 12 a 25 mils. La inspección con "Holiday detector" se hace con un electrodo de caucho que un mínimo de 100 voltios por mil de espesor. Los "Holiday" encontrados y otras imperfecciones son reparados con una varilla hecha de polímero, derretida por calor sobre el área defectuosa. Para los extremos de tubería se usan pinturas epóxicas con 100% de sólidos. Para más detalles , vea Boletín 1278-87 de NAPCA ó estándar C215 "Fusion Bonded Thermosetting Powder Resins" de ANSI/AWWA.

Discusión.

Hasta hace unos años el FBE ha sido en recubrimiento más usado en construcciones nuevas. Con la excepción de longitudes cortas de recubrimiento, tales como uniones soldadas, esta es un recubrimiento aplicado en taller y requiere un limpieza por arenado a metal blanco o casi blanco, previo a la aplicación del recubrimiento. Consecuentemente, ha evitado mucho esos problemas de pobre aplicación con que se ha encontrado los recubrimientos más antiguos de aplicación en campo. Los recubrimientos FBE son de capa delgada relativamente quebradiza, y el problema más común reportado para los FBE ha sido una pobre resistencia a daños por terceros y por manipuleo. La aplicación de recubrimientos FBE es un proceso bastante tedioso y debe tomarse bastante tedioso, y debe tomarse bastante atención en el control de los procedimientos de aplicación. La mayoría de compañías que usan FBE tienen especificaciones propias para el control de su aplicación. A pesar del cuidado requerido durante la aplicación, manipuleo e instalación, los FBE son aun los recubrimientos más populares para virtualmente todos los tamaños de tubería y ambientes de servicio. Siendo un recubrimiento duro y delgado, el FBE ha exhibido excelente resistencia al esfuerzo de suelos. Está considerado por la mayoría de compañías como el recubrimiento más resistente al esfuerzo de suelos. Muchos usuarios sostienen que conserva sus propiedades hasta temperaturas de operación de 80°C. Uno de los problemas más comunes reportados es la formación de ampollas de agua cuando el recubrimiento es expuesto a condiciones de continua humedad. Debido a la naturaleza permeable del recubrimiento, la protección catódica de la superficie de la tubería debajo de la ampolla parece mantenerse, como se evidenció en la ausencia de corrosión y el pH de 14 del agua en una ampolla. Adicionalmente al control de los parámetros de aplicación rutinarios, se requiere un estricto control sobre la contaminación de la superficie de la tubería para asegurar la calidad en la aplicación del recubrimiento. Se ha encontrado que la contaminación de la tubería con cloruro y otros productos reducen sustancialmente la adhesión del recubrimiento, necesitándose del uso de lavado con ácido y/o cromato como pretratamiento a la aplicación del recubrimiento. Problemas de este tipo son detectados frecuentemente en las plantas de aplicación y se toman acciones correctivas antes de ponerse en servicio a la tubería.

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Fig. 6. Aplicación de FBE.

8. CONCRETO Donde las tuberías tienen que usarse bajo agua o un relleno inestable (pantanos), deben tener suficiente flotabilidad negativa para evitar que emerjan a la superficie. El peso necesario es frecuentemente añadido en forma de concreto fijado a la tubería de intervalos. Este revestimiento se aplica sobre el sistema anticorrosivo. Comúnmente son reforzados con una malla metálica. El espesor del revestimiento pesado está en función del peso por pie lineal necesitado para producir el grado deseado de flotabilidad negativa. Una ventaja particular del revestimiento pesado es la protección mecánica que da al sistema de recubrimiento anticorrosivo aplicado bajo el concreto. Esto es deseable cuando se instalan tuberías en zonas sumergidas o pantanosas donde la ubicación y reparación de defectos del recubrimiento puede ser efectuada con gran dificultad. Cuando se usan revestimiento pasados en tuberías con protección catódica, hay dos puntos importantes a tener en cuenta: El recubrimiento protector interno debe tener suficiente resistencia mecánica para que no sea dañado durante la aplicación y subsecuente curado del material. La malla de alambre de refuerzo usada en el revestimiento pesado no deberá, bajo ninguna circunstancia, hacer contacto eléctrica con el metal de la tubería. Si se produjera el contacto, la corriente de protección catódica sería interceptada por la malla y la tubería, bajo esta malla podría recibir escasa o ninguna protección. Para asegurarse que no exista contacto deben hacerse mediciones de resistencia entre la malla de alambre y la tubería. La aplicación se efectúa en planta. Los materiales que incluyen agua, arena, agregados pesados y el cemento; son mezclados y transportados por una faja a la instalación de vaciado, de donde se vierten la mezcla sobre la tubería ya pintada. La tubería en rotación recibe aquí el

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espesor especificado de concreto. Simultáneamente, el alambre galvanizado es aplicado con un traslape. Para incrementar la resistencia a la tensión y para mejorar la resistencia al impacto pueden especificarse capas adicionales de alambre. Para referencia detallada de revestimientos de concreto ver la especificación C 205 de AWWA.

Fig. 7. Aplicación de revestimiento de concreto.

9. EPOXICOALTARES El primer recubrimiento epoxicoaltar o alquitrán epóxico fue patentado en 1954, desde entonces ha permanecido popular siendo un buena elección de ingeniería para muchos servicios. Juntar dos materiales disímiles como el alquitrán y la resina epóxica produce un resultado extremamente sinergístico. Totalmente curadas, las pinturas epóxicoaltar es una de las más inertes que existen. Mientras que el coaltar retiene su resistencia superior al agua y a los agentes químicos, la resina epóxica endurece la película y le da mejor resistencia a los rayos solares y mayor durabilidad. Existen diferentes versiones de recubrimientos epoxicoaltares disponibles. Una de las especificaciones más conocidas, es la fórmula C-200, o SSPC-Paint 16-68T, la cual tiene excelente performance en gran variedad de servicios. El espesor total recomendado del sistema epoxicoaltar es de 16 mils, el cual no es mandatorio, pero es el que se logra con dos capas de la fórmula C-200. En algunas ocasiones puede ser aceptable menor espesor, mientras que en condiciones severas es deseable una tercera capa de 8 mils.

9.1 Limpieza de superficie: Se prefiere el arenado, porque le da al sistema el perfil de anclaje que requiere: 2 mils. 20

9.2 Aplicación: Se efectúa sin previo imprimante. Existen evidencias que los imprimantes no adicionan ni restan la performance del sistema epoxicoaltar. Sin embargo, imprimantes ricos en zinc pueden ayudar a reducir la corrosión en medios de abrasión severa. Adicionalmente, un imprimante como el "wash primer" puede ser deseable para prolongar por más tiempo el proceso de arenado diario (en pintado de áreas grandes) dejando la aplicación del epoxicoaltar para después de finalizado el arenado. La aplicación del epoxicoaltar se efectúa, como todo recubrimiento de dos o más componentes: una vez que los dos componentes hayan sido mezclados, agitados y se haya completado la reacción. Proporciones de mezcla y tiempos de inducción y cuando se dan de acuerdo a la respectiva formulación y fabricante; igual sucede con el método de aplicación, aún cuando se prefiere aplicar un equipo "airless" dado que es un recubrimiento viscoso y de alto espesor: 16 mils en dos capas. Es importante mencionar que pueden haber problemas de delaminación entre capas si se dilata por mucho tiempo la aplicación de la(s) capa(s) subsiguiente(s), especialmente en días soleados o de excesiva humedad. Para minimizar problemas de adherencia entre capas pueden aplicarse ambas capas, húmedo sobre-húmedo, aproximadamente de una a dos horas, en el mismo día.

Discusión. El epoxicoaltar se usa en piezas de formas caprichosas de equipos tales como válvulas y accesorios. A medida que la tubería envejece y se incrementa la necesidad de repintar las líneas existentes, se ha extendido más el uso de eopxicoaltar como recubrimiento de reemplazo durante reacondicionamientos. El epoxicoaltar es un recubrimiento relativamente duro y con muy buena resistencia al esfuerzo de suelos, aunque la resistencia reportada no es tan buen que la reportada para FBE o los polietilenos extruídos. También se encontró buena resistencia a la penetración por fuerzas externas, pero como en el caso de recubrimientos más quebradizos, tiene solo resistencia marginal al daño por terceros. Como con todos los recubrimientos aplicados en campo, los problemas de aplicación no están relacionados a preparación de superficie. Frecuentemente es difícil mantener mezclas consistentes. Se han reportado problemas con excesivo tiempo de curado, o muy corta vida de la mezcla, dependientes del lote en uso. Epoxicoaltares estándares tienen un tiempo de curado típico de 24 horas o más. Esto representa problemas adicionales con segmentos de tuberías o equipos que van a ser enterrados ya que la zanja debe permanecer abierta por más tiempo, debiendo proveerse de alguna forma de protección para prevenir la contaminación del recubrimiento en proceso de curado. Logísticamente, esto hace muy difícil que se cumplan con los estándares cuando se aplica epoxicoaltar en largos tramos de tubería. Adicionalmente, se ha encontrado que estas pinturas son de las más resistentes a temperaturas elevadas. Muchas compañías observaron que retiene sus propiedades a temperaturas de 90°C y algunos la encontraron en buenas condiciones a 65°C. Igualmente, pruebas de laboratorio la encontraron también en buen estado a las temperaturas indicadas. Los epoxicoaltares también ha encontrado aceptación dentro de las plantas (tuberías enterradas). 21

Este revestimiento está cayendo en desuso debido a su acción cancerígena, algunos fabricantes han dejado de producirlo.

10. EPOXY POLIOLEFINA DE TRES CAPAS La tecnología de recubrimiento de tuberías de 3 capas epoxy-polietileno se ha usado desde 1960. Considrando que las poliolefinas no tienen buena adherencia al acero, estos recubrimientos son aplicados normalmente sobre un adhesivo u otroproducto que provee el enlace al acero. El polietleno ha sido la poliolefina seleccionada ; sin embargo, es solo recientemente que este sistema ha ganado aceptación internacional. Este sistema combina en uno las ventajas de dos de los tipos de recubrimientos de tubería más ampliamente usados en el mundo de hoy: las resinas epóxicas y el polietileno extruido. Los recubrimientos epóxicos, ya sea en forma líquida o en polvo, son reconocidos por su excelente resistencia química y propiedades interfaciales. Cuando se combinan con la protección mecánica externa dada por el polietileno, el resultado es un efecto sinergístico en el sistema de recubrimiento superándose muchas de las desventajas del polietileno extruído. El sistema de tres capas está diseñado para ser aplicado en planta. Las capas a aplicar se sumarizan a continuación:   

Primera capa: Resina epóxica en polvo o líquida curada por calor. Segunda capa: Polímero adhesivo aplicado por extrusión. Tercera capa: Polietileno aplicado por extrusión.

El método de aplicación es el mismo de los sistemas respectivos. La salvedad es la capa intermedia, que maximiza la adherencia entre la poliolefina no polar y el imprimante epóxico polar. Esta capa intermedia se aplica antes del curado total del imprimante epóxico formando un enlace entre él y el polímero adhesivo. La capa de acabado, de poliolefina, se aplica con el adhesivo aún pegajoso formando un enlace mecánico entre ambas capas.

Fig. 5. Aplicación de Polipropileno tricapa.

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11.

JUNTAS DE CAMPO Y REPARACIONES

La mayoría de los recubrimientos estudiados aquí, son aplicados en planta, en donde se utilizan instalaciones especiales para la preparación de superficie, aplicación, e inspección de estos sofisticados recubrimientos. Esto hace de la protección de uniones soldadas y de las reparaciones de campo, puntos neurálgicos, donde el recubrimiento deberá ser idéntico, o compatible con los recubrimientos aplicados en planta. Es común que el recubrimiento de las juntas de campo y de reparaciones sea el mismo que el aplicado en planta, sin embargo, son también muy usados, especialmente en las juntas o uniones soldadas tubo-tubo el uso de manguitos adheridos por calor (Ver. Fig.10). Los manguitos adheridos por calor son cintas de polietileno o de PVC y se aplican usando el siguiente método: 

Limpieza de la junta soldada con escobillas de fierro manuales o mecánicas.



Instalación del manguito adherido por calor usando una antorcha de gas propano.



Detección de "holidays".

Durante la aplicación del manguito deberá tenerse especial cuidado en las técnicas de pre y post calentamiento a fin de evitar entrampamiento de aire, falta de uniformidad y mala adherencia. Los manguitos se usan para un diámetro de tubería máximo de 34" y puede aplicarse como reparación, o en juntas soldadas de los siguientes sistemas:    

Cinta de polietileno Brea Epóxica por fusión Concreto.

Fig.10. Aplicación del manguito adherido por calor. 23

E. ESPECIFICACIONES DE APLICACIÓN Debido a la multiplicidad y complejidad de los sistemas de recubrimientos, el usuario debe hacer referencia a las recomendaciones de los fabricantes y así como las especificaciones de aplicación de NAPCA : "National Association of Pipe Coating Aplicators", AWWA: "American Water Works Association", NACE: "National Association of Corrosion Engineers", o bien los estándares particulares del usuario.

E.1 SELECCIÓN DEL APLICADOR Una de las mayores causas de falla de recubrimiento es la aplicación impropia. Un material de calidad pobremente aplicado es de poco valor y la calidad del recubrimiento de la tubería es tan buena como la calidad de la aplicación. En la evaluación del aplicador deben seguirse las siguientes pautas principales: Experiencia. La investigación, los ensayos y el error han precedido al desarrollo de cada recubrimiento conjuntamente con la cooperación conjunta del aplicador, el fabricante del equipo y el usuario. La transición del laboratorio a la línea de producción es una experiencia costosa que no debe ser ignorada. Reputación. Esta es una ventaja ganada por performance consistente. No solo trabajos de calidad, sino también la solución de problemas y corrección de errores ayudan a desarrollar una buena reputación. Confiabilidad. Hay muchas variables en la aplicación de recubrimientos. Un equipo de trabajo confiable, un equipo con buen mantenimiento y una consistente calidad de la performance son requisitos para un aplicador. Conformidad con las especificaciones del fabricante. Debe respetarse las especificaciones mínimas establecidas por el fabricante para la aplicación de materiales. Equipo moderno. Un equipo de aplicación moderno y automatizado permite mejorar el rendimiento y la calidad constituyendo un factor importante, especialmente en los recubrimientos mejorados de tuberías. Control de calidad. Debe verificarse regularmente la conformidad con las especificaciones. El conocimiento del procedimiento de control de calidad de los materiales por parte del aplicador, la aplicación, y los productos acabados es esencial en la selección del aplicador.

E.2 PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN Una vez que se ha seleccionado el sistema de recubrimiento y el aplicador, un aparte importante del control de calidad es la buena inspección. La inspección debe empezar con el apilado de la tubería desnuda, continuar con la aplicación del recubrimiento, transporte y apilado de la tubería recubierta, inspección de campo, procedimiento de aplicación de recubrimiento en juntas y el relleno de la tubería recubierta. Para una apropiada instalación, deben conocerse los sistemas de recubrimiento, facilidades en planta, manipuleo, recubrimiento en juntas, condiciones de campo, detección de "Holidays" en campo y su 24

reparación. La experiencia y el sentido común en la interpretación de las especificaciones y análisis de los resultados de las pruebas contribuirá a obtener los mejores resultados posibles del recubrimiento. E.3 EVALUACIÓN DEL RECUBRIMIENTO El mejor criterio para selección de un recubrimiento son 10 años sin falla enterrado. Este método puede ser el más expeditivo y menos costoso si los datos históricos muestran que la performance del recubrimiento ha sido satisfactoria. Sin embargo, debido al incremento de las demandas en la performance del recubrimiento y la disponibilidad de nuevos materiales, son métodos alternos de evaluación de recubrimientos. A continuación se da un sumario de los principales procedimientos de prueba: PRUEBAS FÍSICAS Y MECÁNICAS Resistencia a la Abrasión de Recubrimientos de Tuberías. Prueba ASTM G6. Una prueba acelerada que somete a las muestras de tuberías recubiertas a una velocidad controlada de abrasión usando una mezcla de óxido de aluminio en agua. Los especímenes son mezclados en el medio abrasivo hasta que ocurre la falla. El punto de falla es detectado por un circuito de monitoreo eléctrico. Doblado de recubrimientos de tuberías, ASTM G10. Un método para determinar el efecto de dobladuras de radio corto en tuberías de pequeño diámetro recubiertas. Un mandril de doblado da forma a la tubería hasta alcanzar el punto de ruptura u otra falla mecánica del recubrimiento. Resistencia al impacto de recubrimiento de tuberías (Prueba de caída de piedra caliza) ASTM G 13. Un método para estimar el esfuerzo causado por piedras cayendo en la superficie de un recubrimiento. Luego de la exposición sistemática patrón a una carga de agregado de piedra caliza, el espécimen recubierto es inspeccionado eléctricamente para ubicar "Pinholes" en el recubrimiento. Resistencia al impacto de recubrimiento de tuberías (prueba de caída de peso). ASTM G 14. Un método que provee una forma sistemática de medir daño por impacto controlado en la superficie de un recubrimiento. Para medir la resistencia al impacto en el punto de falla del recubrimiento se usa un cálculo estadístico. Resistencia a la penetración de Recubrimientos de Tuberías. ASTM G17. Una prueba estadística de cargas para determinar las características de deformación de recubrimientos de tuberías por sobre-carga. La prueba simula una carga concentrada puntual a la que estaría sometida la tubería apilada o en la inclusión de piedras y partículas en el relleno de la zanja. PRUEBAS ELÉCTRICAS Y ELECTROQUÍMICAS a. Desprendimiento catódico de recubrimientos de tuberías. ASTM G 8, descrito en el capítulo I. b. Penetración de agua en recubrimientos de tuberías. ASTM G9 - un método para medir la velocidad y profundidad aproximada de la absorción de agua por un

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recubrimiento. La prueba usa medición del factor diferencial de capacitancia y energía para monitorear la degradación de las propiedades dieléctricas del recubrimiento. c. Pruebas de juntas, acoplamientos y resanes en Recubrimientos de Tuberías. ASTM G18. Una adaptación a la prueba de penetración de agua para evaluar la perfomance de resanes y juntas. Las mediciones del factor de capacitancia y energía monitorean la absorción de agua en la áreas resanadas. d. Características de desprendimiento de revestimiento de tuberías enterrándose directamente en suelo, ASTM G 19. Una versión en campo de la prueba ASTM G8, usando como electrolito al suelo. El desprendimiento es medido luego de 18 meses de prueba. Los resultados son más representativos de las condiciones de operación, pero están sujetos a mayor variabilidad en los especímenes. PRUEBAS QUÍMICAS Y ATMOSFÉRICAS a. Efectos de la exposición al medio ambiente en recubrimientos de tuberías, ASTM G 11. Un procedimiento estandarizado para exponer las muestras de tubería recubiertas a condiciones atmosféricas locales. Un periodo controlado de exposición permite la subsecuente evaluación del deterioro ultravioleta, desprendimiento, pérdida de resistencia al impacto, u otras características pertinentes. b. Resistencia Química de los Recubrimientos de Tuberías, ASTM G 20. Provee un método estándar para evaluar el deterioro de las propiedades del recubrimiento luego de exponerlo a químicos líquidos o en fase vapor. El método incluye una verificación de la estabilidad dimensional y pérdida de enlace del recubrimiento en "holidays" intencionales.

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GLOSARIO AIRLESS: Método de pintado por atomización de la pintura a alta presión: 1000-2000 psi. Esto se logra en la bombita neumática del sistema que suele tener una relación de comprensión 1:10 ó 1:20. ALQUITRÁN DE HULLA: "Coaltar" o brea de hulla: Líquido o semisólido color negro, viscoso, obtenido por acción destructiva de la hulla. Está compuesto principalmente por cadenas de hidrocarburos cíclicos, estructuras de gran resistencia y estabilidad química. APANTALLAMIENTO: Efecto de un cuerpo metálico o de material aislante adyacente que evita a buena distribución de la corriente protectora a la estructura protegida catódicamente. ASFALTO: Mezcla de hidrocarburos parafínicos y aromáticos, líquidos viscosos o sólidos color negro. Se obtienen destilación del petróleo o se encuentran en la naturaleza como betunes. EXTRUSIÓN: Un proceso de calentamiento, horneado y conducción de una poliolefina, desde una máquina especialmente diseñada y sobre un sustrato. ESFUERZO DE SUELOS: "Soil strees": Movimientos relativos entre una tubería enterrada y el terreno circundante que actúan sobre el recubrimiento. FIELTRO. "Felt" : especie de paño no tejido, que resulta de conglomerar borra, lana o pelo. FUSIÓN: Método de aplicación de recubrimiento en polvo, el cual se funde y reacciona químicamente al entrar en contacto con la superficie caliente. HOLIDAY: Una discontinuidad en el recubrimiento que expone la superficie al medio. POLIOLEFINA: Grupo de polímeros termoplásticos obtenidos de olefinas simples. Los más importantes son: polietileno, polipropileno, etc.

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