CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
DISEÑOY TIPO DE INVESTIGACIÓN
En el presente trabajo de grado, de acuerdo al problema planteado sobre la elaboración de un instructivo para la selección y aplicación de fondo anticorrosivo y pintura como recubrimiento protector de tuberías para agua potable, y tomando en cuenta los objetivos propuestos, el tipo de investigación a realizar que permitirá desarrollar el proceso de la investigación desde el inicio en la recolección de datos hasta interpretación de los mismos, es un proyecto factible apoyado en el tipo documental a nivel descriptivo.
La presente investigación es un proyecto factible porque contempla el desarrollo de un problema, el diagnóstico, objetivos, marco teórico y metodológico, donde se ejecuta un análisis y evaluación de resultados según la propuesta. La modalidad de investigación documental es del tipo de documentos escritos según la clasificación dada por Tulio Ramírez en como hacer un proyecto de investigación de1999, ya que tiene como objetivo fundamental el análisis de distintos fenómenos de la realidad a través de la indagación exhaustiva, sistemática y rigurosa de la documentación existente, que aporte información directa o indirectamente del tema estudiado, es decir por medio del análisis de las fuentes documentales existentes denominadas también fuentes secundarias se determinará la metodología que facilite la selección y aplicación del fondo y pintura como recubrimiento protector de tuberías para agua potable.
En el presente trabajo de grado el nivel de investigación es descriptivo en cuanto al hecho de que no se busca verificar hipótesis sino que a partir de modelos teóricos definidos con anterioridad se trata de descubrir hechos o situaciones actuales, facilita la identificación de características como actitudes, comportamiento, conductas y otros de un determinado individuo, situación o grupos, permitiendo descubrir y comprobar la posible asociación de las variables de investigación, también se pueden delimitar los hechos que conforman el problema de la investigación estableciendo unas determinadas características (Carlos Méndez). En este aspecto cabe señalar la definición de investigación descriptiva dada por Tamayo y Tamayo (1999) “Comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual, y la composición o sobre como una persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente”pag.77 Proceso de la Investigación. Mirian Balestrini Acuña (2001) define la investigación descriptiva “como una investigación que trabaja sobre realidades de hechos y su característica fundamental es la de presentarnos una interpretación correcta” pag. 135. Como se elabora una investigación.
A través del estudio descriptivo se levantará la información correspondiente a la situación actual de la selección y aplicación de los recubrimientos utilizados para la protección de las tuberías de distribución de agua potables, para evaluar y realizar aportes de mejoras del proceso de control actual y poder garantizar la calidad del producto, partiendo de las consideraciones técnicas correspondientes, contempladas en las normas The Society for protective coatings.
MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
En la investigación a realizar en el presente trabajo de grado se emplean diferentes métodos de investigación. Uno de estos métodos es el de observación, muy útil para este caso ya que consiste en percibir ciertos rasgos existentes en la realidad a través de un esquema conceptual previo y basado en propósitos definidos generalmente por una conjetura que se quiere investigar (Carlos Méndez), por lo que a través de este se hace el levantamiento de información de la situación real de las tuberías de distribución de agua potable. La ventaja principal de este método radica en que los hechos son percibidos directamente sin intermediación, suministrando así la situación estudiada tal como se da naturalmente.
Otro método empleado es el de la inducción ya que una vez levantada la información por medio de la observación se obtienen datos de fenómenos particulares que permiten enmarcar el problema de investigación en general, es decir, a partir de verdades particulares se pueden concluir verdades generales, por lo que la información que se adquiera de la muestra estudiada servirá de patrón para inferir información de las tuberías de distribución de agua potable restantes existentes o futuras.
El método deductivo contrariamente del inductivo facilita a través de situaciones de carácter general identificar hechos de carácter particular, lo que se aplica en la presente investigación ya que parte de la información a considerar se basa en teoría dada por experiencias de otras situaciones que sirven de patrón y en especial de los parámetros generales establecidos por las Normas que contemplan el tema.
El método de análisis es un proceso que parte del conocimiento de la identificación de la partes que conforman la realidad con el fin de determinar la relación causas-efectos de los elementos componentes de la investigación, por ello en el desarrollo de este trabajo de grado se emplea el método de análisis hacer un levantamiento de situación actual (requerimientos del producto en campo), establecer una relación causa-efectos de los elementos que componen la investigación y poder ofrecer soluciones al problema planteado.
Para desarrollar la presente investigación y poder alcanzar los objetivos propuestos, se procederá a recopilar información documental sobre las normas que contemplen los productos en estudio, las propiedades características de las pinturas esmaltes y los fondos anticorrosivos, los métodos apropiados de aplicación, los aspectos importantes a inspeccionar, los posibles daños que puede padecer las tuberías metálicas para la distribución de agua potable por falta de un apropiado recubrimiento, entre otros.
POBLACION Y MUESTRA
En la investigación el término universo agrupa un conjunto infinito de unidades observacionales en el que existen una o más características comunes que lo homogeneizan como conjunto, o también puede definirse como un grupo de individuos u objetos pertenecientes a una misma clase (Tulio Ramírez, 1999). En esta investigación el universo está conformado por las tuberías para distribución de agua potable.
La población es un subconjunto del universo, es decir, es una parte del universo limitada por un determinado número de variables que se van a estudiar que lo diferencian del resto de los integrantes. La población puede ser finita cuando la totalidad de los elementos que lo conforman son identificables por el investigador o infinita si es imposible tener un registro de dichos elementos.
En la presente investigación la población en estudio es del tipo finita y está conformada por las tuberías de acero utilizadas para distribución de agua potable.
La muestra es un subconjunto de la población, es representativa de la misma ya que tiene características semejantes. La muestra tiene como función básica determinar qué grupo de la población o universo en estudio debe ser escogido para examinar con el fin de hacer inferencias sobre dicha población.
El tipo de muestreo seleccionado para esta investigación es el no probabilístico fundamentalmente porque la muestra seleccionada se hizo de manera arbitraria según el criterio del investigador, y no todos los elementos de la población pueden formar parte de la muestra, como consecuencia no se garantiza la representatividad de la misma y no permite estimaciones inferenciales sobre la población. La clasificación de este muestreo probabilistico escogido es el muestreo intencional, ya que la selección de las tuberías de acero desde el diámetro 4” hasta 30” se realizó de acuerdo a los criterios previamente establecidos.
En este caso los criterios considerados para la selección de las tuberías de acero desde el diámetro 4” hasta 30” usadas para la distribución de agua potable, son determinados por ser las tuberías mas usadas en la construcción de los acueductos de HIDROCAPITAL, se toma en cuenta a la vez un rango promedio de igual acción de agentes atmosférico sobre las tuberías seleccionadas según el uso.
TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Entre el tipo de fuentes de información utilizados en la presente investigación está la fuente secundaria, ya que se el investigador obtuvo información en forma indirecta por medio de la información teórica escrita sobre el tema contenida en libros u otros materiales documentales como trabajos de grado, enciclopedias, diccionarios, entre otros y las Normas donde indican todos los parámetros establecidos a nivel mundial para regular la calidad de los productos de pintura y fondos como recubrimiento protector de tuberías para agua potable.
La técnica de recolección de datos que se usó en la presente investigación se estructura de la siguiente forma:
1.- La información de las tuberías usadas para la aducciòn y distribución de agua potable en el sistema de distribución de agua de Hidrocapital, el fondo anticorrosivo y la pintura esmalte con los respectivos proveedores, usadas para la protección de la, fue suministrada por el departamento de ingeniería de dicha empresa.
2.- Los proveedores facilitaron las especificaciones técnicas de la pintura y del fondo anticorrosivo usado para la protección de las tuberías de agua potable.
3.- Se ubicó información en Internet sobre el tema
4.- Se diseñó planillas de inspección para recopilar la información cualitativa de las especificaciones técnicas de la pintura y del fondo anticorrosivo
5.- Se recopilaron las normas de selección de pinturas, aplicación de pinturas, especificaciones técnicas de pintura y preparación de superficies, para determinar si las condiciones actuales cumplen con los parámetros establecidos.
CAPÍTULO IV
PRESENTACION Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS
SISTEMA DE PROTECCIÓN DE TUBERIAS (Según el manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial)
- Para tuberías enterradas o Sumergidas en Agua Dulce o Salada
2 Manos de fondo Zinc Rich Primer (3mils) Donde se requiera protección
2 Manos de Esmalte Epoxico Hig Build (8mils) Catódica adicional
1 Mano de Fondo Epoxico Poliamida Hig Build (4mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida Hig Build (8mils)
1 Mano de Fondo epoxico Amina Hig Build (4mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Amina Hig Build (8mils)
2 Manos de Brea epoxica Poliamida ( > a 14 mils)
2 Manos de Brea Epoxica Amina (> a 14 mils)
- Para tuberías Superficiales
2 Manos de Fondo epoxico Cromato de Zinc (4mils) Ambientes altamente agresivos
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida (4mils) marinos, petroquímicas, petroleras
2 Manos de Fondo Cromato de Zinc (2mils) En ambiente normal que requiera
2 Manos de Esmalte Alquidico (2mils) protección catódica
1 Mano de Fondo Alquidico (2mils) Para ambientes normales
2 Manos de Esmalte Alquidico (2mils)
1 Mano de Wash primer ( 0,5 mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida ( 4 mils)
- Para tuberías de conducción de Agua Dulce Parte Interna.
2 Manos de Caucho clorado Hig Build ( 4mils)
2 Manos de Esmalte Caucho clorado Hig Build ( 4mils)
2 Manos de Aminaducto (pintura epoxica) ( > a 10 mils)
PREPARACIÓN DE LAS SUPERFICIES
El proceso de tratar una superficie con el fin de decorarla o protegerla comienza con una serie de operaciones destinadas a acondicionar y preparar dicha superficie para recibir la aplicación de pintura. El sistema completo incluye tanto la superficie como la pintura, es decir forman una sola unidad, por lo tanto cualquier factor que afecte la estabilidad del substrato para recibir y detener el acabado final influirá decisivamente en la durabilidad del sistema.
Para garantizar el adecuado comportamiento del cubrimiento seleccionado según su formulación y fabricación, es decir que alcance y mantenga sus propiedades establecidas para un tiempo determinado, es necesario preparar la superficie satisfactoriamente y aplicar la pintura en forma correcta. Ningún cubrimiento desarrollará buenas propiedades de adherencia sobre una superficie contaminada con grasas, aceites, polvo, oxido o cualquier otro tipo de productos extraños; la grasa por ejemplo no solo afecta la adherencia sino que es absorbida por el cubrimiento perjudicando el desarrollo de la dureza, resistencia a la abrasión o resistencia a ataques químicos.
Existen diferentes tipos de preparación de superficie y pinturas para seleccionar, según el uso y la calidad del substrato.
Los métodos a continuación mencionados corresponden a los sistemas aceptados por las Normas NACE y SSPC.
- SSPC-SP1- LIMPIEZA CON SOLVENTES
Este método se utiliza como prelimpieza con lavados de solventes, que consiste en remover los materiales extraños sobre una superficie como aceite, grasa, manchas u otros, con el uso de solventes, emulsiones, compuestos limpiadores, limpieza de vapor o productos similares, es decir, métodos que involucren una acción solvente o limpiadora (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Este método no elimina óxidos, cascarillas ni costras de laminación. Los solventes comúnmente usados son naftas, xilol, isopropano, percloroetileno, etc y deben se aplicados en áreas ventiladas. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- SSPC-SP2- LIMPIEZA MANUAL
La limpieza manual es un método de preparación de superficies metálicas para pintarlas, consiste en remover la cascarilla de laminado suelta, herrumbre suelta y pintura suelta con el uso de herramientas como cepillos eléctricos o neumáticos, lima o lijas, impacto eléctrico o neumático, esmeril eléctrico o neumático, o combinación de estas (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Es uno de los métodos de limpieza más económicos y se utilizan elementos de golpeado y abrasión como los mencionados anteriormente; con los cuales se logra el desprendimiento de óxido, cascarillas, costras de laminación, o películas viejas de antiguos cubrimientos. Este tipo de limpieza se justifica para áreas pequeñas y especialmente en los trabajos rutinarios de manteniiento industrial. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- SSPC-SP3- LIMPIEZA A LA LLAMA.
Consiste en pasar un soplete oxiacetileno de alta temperatura a gran velocidad sobre las superficies metálicas, logrando desprender la mayor parte de óxidos, cascarillas o películas viejas. Después de efectuar adecuadamente el proceso, se lava la pieza metálica con agua limpia y posteriormente es sometida a un tratamiento con una solución alcalina para neutralizar los residuos corrosivos procedentes del ácido sulfúrico que pudiera haber quedado en contacto con la superficie y procedente del lavado ácido. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- LIMPIEZA POR CHORRO DE ARENA (SANDBLASTING).
Este método de limpieza se basa en le bombardeo de partículas duras de material abrasivo a gran velocidad impulsada por aire comprimido, que elimina de la superficie oxidación, cáscaras de corrosión, pinturas viejas, etc. El material abrasivo utilizado puede ser arena fina tamaño de tamiz entre nº 10 y 80, perdigones y granallas de acero y materiales sintéticos como carburando y de su tamaño o forma depende la rugosidad que producen en la superficie, los perdigones producen superficies mas lisas pero de menor profundidad de anclaje que las granallas y la arena especialmente de sílice. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
Dependiendo de la calidad de trabajo exigido y al tipo de recubrimiento a emplear, se consideran tres tipos de calidad de limpieza.
- SSPC-SP5- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL METAL BLANCO.
La limpieza por chorro es un método a través del cual se preparan las superficies metálicas para pintarlas, basado en la remoción de toda la capa o cascarilla de laminado, óxido, pintura o materias extrañas mediante el uso abrasivo impulsado por medio de una tobera o ruedas centrífugas. Las superficies quedan libres de aceite, grasa, suciedad, óxido, cascarilla de laminado, productos de corrosión, pintura o cualquier otra materia extraña. La superficie preparada con limpieza al grado metal blanco a chorro es definida como una superficie con color uniforme gris blanco metálico, ligeramente rugosa lo cual es favorable porque crea un perfil de anclaje que permite una mejor adherencia de la pintura. La superficie limpia puede tener un color influenciado por la clase de medio abrasivo usado (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Esta calidad de limpieza se utiliza en trabajos de calidad exigentes como para inmersión en agua salada, estructuras expuestas a ataques químicos y donde se requiera un buen patrón de anclaje.
- SSPC-SP6- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO GRIS COMERCIAL.
La limpieza por chorro abrasivo al grado gris comercial consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción de cascarilla de laminado, el óxido o materias extrañas con el uso de abrasivos impulsados por toberas con aire comprimido o por rueda centrífuga hasta el grado especificado. El acabado final obtenido de la superficie limpiada por medio de este método queda totalmente libre de grasa, aceite, suciedad, cascarilla de laminado y materias extrañas, y removido toda la herrumbre, la cascarilla de laminado, pintura vieja; excepto la ligeras sombreas, rayas o decoloraciones causadas por las manchas de herrumbre y pintura. En el caso de que la superficie tenga picadura estas pueden tener en el fondo restos de herrumbre o pintura, por lo que menos de 2/3 de cada pulgada de la superficie estará libre de visibles residuos quedando el resto limitado a ligeras decoloraciones, sombras o residuos. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Esta limpieza se considera de baja calidad porque la eliminación de aceites, sustancias extrañas, viejos recubrimientos, oxido entre otros es de un 75% aproximadamente, y la superficie queda con pequeñas decoloraciones y un perfil bajo de anclaje.
- SSPC-SP7- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO SUPERFICIAL.
La limpieza por chorro abrasivo al grado superficial consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la rápida remoción de la cascarilla de laminado suelta, herrumbre y pintura suelta, hasta el grado especificado, por medio del impacto con abrasivos impulsados por una tobera por aire comprimido o por rueda centrifuga. La superficie final obtenida por este método de limpieza, queda totalmente libre de aceite, grasa, suciedad, y quedan removidos la herrumbre suelta, la cascarilla de laminado y la pintura pero no completamente eliminados los que están firmemente adheridos, también debe presentar cierta rugosidad para suministrar una buena adhesión y unión de la pintura. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
- SSPC-SP8- LIMPIEZA QUIMICA PICKLING
La limpieza química consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción total de la cascarilla de laminado, el óxido por reacción química o electrólisis o por los dos métodos. La superficie final obtenida por este método de limpieza, queda totalmente libre cascarilla de laminado, óxido y otras materias extrañas. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Se utilizan ácidos inorgánicos tales como el fosforito combinados con disolventes de grasas como alcoholes y agentes que reducen la tensión superficial, que dejan un pequeño depósito en la superficie metálica de fosfato, la cual proporciona una adherencia inicial satisfactoria y puede decirse que desempeña tres funciones principales que se requieren para una buena adherencia: limpieza de superficie, formación de rugosidad, y cambio de la composición química del sustrato que favorece a la inhibición de corrosión.
“Los fabricantes de pintura como Pinco Pittsburg venden un fosfante dexosidante código 031-176, se según recomendación del producto se mezcla previamente con agua en una porción de dos partes del producto con una de agua, usualmente se aplica con brocha, pero puede hacerse en cualquier otra forma apropiada, logrando mejor resultado lavando unos 15 minutos después con agua limpia; no debe usarse en superficies de Zinc o galvanizadas.” Según Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006.
- SSPC-SP10- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO CASI BLANCO
La limpieza por chorro abrasivo al grado casi blanco consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción de cascarilla de laminado, herrumbre, pinturas y materias extrañas con el uso de abrasivos impulsados por toberas con aire comprimido o por rueda centrífuga hasta el grado especificado. El acabado final obtenido de la superficie limpiada por medio de este método queda totalmente libre de grasa, aceite, suciedad, cascarilla de laminado, herrumbre, productos de corrosión, pinturas y otras materias extrañas, excepto ligeras sombras, rayas, manchas de herrumbre, que será aceptable en un 5%. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
SISTEMAS DE APLICACIÓN
Para adquirir un sistema de protección adecuado es fundamental tener un buen método de aplicación del recubrimiento, para poder obtener el uniforme espesor película protectora deseado. El método de aplicación de debe seleccionar tomando en cuenta el tipo de recubrimiento, el acabado deseado, el tamaño, la forma, y el número de piezas, el espacio disponible y las instalaciones.
De acuerdo al Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, existen los siguientes métodos de aplicación:
- Aplicación a Brocha y Rodillo
El método de aplicación a brocha es sencillo y por lo tanto el más usual, ya que el equipo es relativamente económico en comparación con otros y las pérdidas de pintura son mínimas, es el método usado más antiguo.
La calidad del trabajo final dependerá de la experiencia del pintor y de la calidad de los equipos utilizados.
El método de rodillo de mano solo puede utilizarse en superficies lisas, es económico y mas rápido que la brocha, un pintor puede rendir aproximadamente 300m2 en un día.
- Aplicación a Pistola convencional
Es un método de aplicación donde se utiliza una pistola manual o automática, un tanque o un envase y un sistema de aire comprimido, mediante el cual el aire es suministrado al tanque presurizándolo y a la pistola; la corriente fina de pintura y por acción de un chorro de aire comprimido situados convenientemente en el piso de la pistola, se atomiza en tal forma que salga en forma de abanico, cónica o circular. Este sistema de aplicación no es recomendable para pinturas de alta viscosidad como las breas, para aligerar las pinturas es necesario usar solventes (representa un costo adicional).
- Aplicación Airless Spray
El sistema airless spray, sin aire o hidráulico, es el método de pintado que no usa aire comprimido, es altamente productivo en área industral (pintado de tuberías), y trabaja tan rápido como el operador pueda mover la pistola, aunque no produce películas sofisticadas, es más rápido y económico que el sistema convencional.
Es un equipo sencillo que consiste en una bomba de alta presión, con presión y capacidad propia, una línea de aire comprimido para succionar la bomba, manguera de alta presión y pistola airles. La boquilla utilizada determina el volumen que puede ser aplicado y el ancho del patrón de aplicación, así como el espesor de película y el flujo de pintura por minuto, existe por el orden de 90 boquillas para este sistema. Se pueden utilizar con productos de mediana viscosidad y de consistencia pastosa, obteniéndose altos espesores de película.
PROCEDIMIDENTO DE INSPECCIÒN DE PINTURAS
Una adecuada inspección en la aplicación de pinturas garantiza la buena calidad del trabajo ejecutado, asegurando el adecuado comportamiento del revestimiento aplicado, por ello la inspección es tan importante como la selección del sistema de revestimiento, las especificaciones y normas a considerar.
El manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas en la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, indica algunos de los métodos y ensayos de inspección a seguir en los trabajos de aplicación de revestimientos, señalados a continuación:
- Pre - limpieza de la superficie
Las irregularidades en la superficie a revestir deben ser eliminadas con reparaciones mecánicas tales como imperfecciones como astillas y costras, laminación, virutas de acero, salpicaduras de soldaduras e irregularidades de esta como salientes deben ser redondeadas y aisladas, picaduras y huecos deben ser rellenadas con soldaduras o masillas epoxicas.
- Preparación de superficie
Se debe evitar realizar la preparación de superficie con humedad relativa sobre 80%. La presencia de aceites, grasas y otros contaminantes dificulta la posterior preparación, contamina los equipos y abrasivos, causando falta de adherencia.
La limpieza de superficie se puede realizar con distintos métodos, con solventes, mecánico, tratamiento químico o chorro abrasivo, se debe controlar los abrasivos contaminados de aceites o grasas, ya que pueden ocasionar fallas de adherencias, contaminación con cloruros provocando la corrosión de la superficie de acero y fallas del revestimiento. El aire del chorro abrasivo contaminado con agua o aceite corroe la superficie y ocasiona fallas de adherencia. Se debe tener en cuenta que el tamaño del grano determina el perfil de anclaje.
La calidad de la limpieza se determina con patrones, la rugosidad con medidor de perfil de anclaje o lámpara de aumento con patrón de comparación.
- Aplicación del revestimiento
Para evitar la oxidación de la superficie después de su preparación es recomendable se realice el pintado las primeras 4 horas una vez culminada dicha preparación. Una mala manipulación puede causar contaminación del sustrato, ocasionando fallas del revestimiento posteriormente.
Se debe verificar que las pinturas correspondan a la recomendada en la especificación. Se debe registrar el número de lote del producto, ya que en casos de fallas manifestadas se puede hacer un análisis del producto originalmente preparado en el laboratorio del fabricante.
Una humedad relativa alta es causa de condenación de agua en la superficie, lo cual puede originar fallas propias de la presencia de la humedad, así como también incide en el secamiento rápido de los fondos de Zinc inorgánicos acuosos provocando películas polvorientas, igualmente este producto a temperaturas superiores a 60º presentan la misma falla, en zonas frías la baja temperatura impide el curado de los epoxis.
La preparación de las mezclas para la obtención de la pintura debe realizarse de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y que el solvente sea compatible con el producto, un buen mezclado es indispensable para lograr la homogeneidad de la pintura, así como el tiempo de inducción y post life indicados.
Los equipos deben ser compatibles a los recomendados por el fabricante y estar en buenas condiciones para evitar problemas tales como consumo excesivo de la pintura, espesores inadecuados, secamiento rápido, chorreo, concha de naranja, etc.
La medición de espesores húmedos ayuda al control del consumo y a obtener los espesores de película seca deseados, se realiza con el uso de un medidor magnético o digital calibrado; si hay altos espesores pueden crear problemas de arrugamiento, secamiento muy lento, cuarteamiento de fondos de Zinc inorgánicos, y si por lo contrario hay bajos espesores afectan el tiempo de servicio.
Las imperfecciones y discontinuidades afectan la calidad del revestimiento, la falta de adherencia producen fallas de desconchamiento de la película, la falta de curado de un revestimiento catalizado ocasionará que la pintura no cumpla con su función.
- Método de inspección para determinar aceite y grasa de la superficie.
Este método determina si hay presencia o no de grasa o aceite en la superficie, para evitar fallas futuras en el revestimiento a aplicar. Consiste en agregar agua fresca y limpia a la superficie a evaluar; si el agua forma gotas que no mojen indica presencia de grasa o aceite, y se procede a removerla con el uso de solventes.
- Método de inspección para determinar aceite y grasa en abrasivo.
Este método se utiliza para determinar aceites y grasas en los abrasivos empleados para la preparación de las superficies. Consiste en toma una muestra del material abrasivo de la tolva o depósito, se agrega dentro de un recipiente limpio con agua y se procede a agitar, si el abrasivo está contaminado con grasa o aceite los residuos subirán a la superficie, en el caso de ser así, ese abrasivo debe rechazarse.
- Método de inspección para determinar agua o aceite en el aire del chorro abrasivo.
Este método se emplea para determinar si hay presencia de agua o aceite el aire del chorro abrasivo utilizado para la limpieza de las superficies, se realiza colocando durante 30 segundos una tela absorbente blanca y limpia en la punta de la manguera de salida del aire comprimido, y si esta se mancha o se moja indica que hay problemas de filtrado del equipo, se procede a corregir la falla cambiando los filtros de aire y agua del compresor.
- Método de inspección para la medición del perfil de anclaje
Este trabajo se realiza a través de un equipo de medición de perfil de anclaje directa, previamente calibrado en cero con una lámina de vidrio lisa o con una lámina de aumento a la cual se le adhiere una lámina de acero (patrón) con medidas de perfil establecidas, la superficie a inspeccionar se observa por medio de la lámpara y se compara con la de los patrones y la que resulte similar a ella la medida indicada es la de la superficie estudiada.
Para obtener un perfil de anclaje en acero entre 1 a 2,5 mils se utiliza arena sílice tamaño de grano 10 – 30 a presión de aire entre 80 y 100 psi, y con presión igual con arena entre 30 – 80 daría 0,5 a 1 mils.
- Método de inspección para la medición de humedad relativa
Esta medición se realiza con equipos diseñados para tal fin como el psicrómetro giratorio, si esta es superior a 80% el trabajo no se puede ejecutar con esta condición del tiempo.
- Método de inspección para determinar espesores de pinturas en húmedo
Para determinar los espesores de pintura húmeda se utiliza un medidor tipo placa dentada, que es colocado sobre la superficie pintada y debe hacerse solamente sobre superficies planas relativamente lisas, la placa es colocada de forma perpendicular a la superficie y el espesor húmedo medido corresponderá a la lectura mayor de los dientes del medidor humedecido por la pintura y esta en relación de los sólidos por volumen de la pintura aplicada nos da la película seca según la siguiente relación:
Es = Eh SV
100
- Método de inspección para determinar espesor de la película
Para determinar los espesores de película se utiliza un medidor tipo banana (el cometer) o un equipo digital, los cuales tienen que calibrarse previamente y dar las medidas indicadas de los patrones normalizados para tal fin, es un ensayo no destructivo. Cada valor tomado de espesor seco estará constituido por el promedio de tres mediciones adyacentes. Para evaluar el trabajo se debe tomar cinco valores de espesor por cada 100 pie2. aproximadamente de superficie.
- Método de inspección para determinar la adherencia de la pintura.
Se determina realizando de forma sencilla dos cortes cruzados con navaja y posteriormente con esta misma colocándola en el corte con movimiento lateral tratar de levantarla. Otra práctica es realizando cortes de rejas en la superficie y luego se coloca un tirro sobre esta y se levanta, observando si la película se mantiene o el porcentaje de ellas levantadas.
- Método de inspección para determinar la adherencia de la pintura.
Este método cubre el procedimiento utilizado para medir la dureza de recubrimientos orgánicos, mediante la utilización de minas de lápices de dureza conocida, según la norma ASTM D 3363. La serie de lápices:
6B – 5B – 4B – 3B – 2B – B – HB – F – H – 2H – 4H – 5H- 6H
Màs blando Màs duro
Se preparan lo lápices inicialmente removiendo la parte de madera entre ¼ y 3/16” de la punta, dejando al descubierto la punta de la mina y pasando esta sobre una lija nº 400 de forma perpendicular para obtener una sección cilíndrica de la misma. Se procede a la prueba con el lápiz de mayor dureza colocando este de manera firme sobre la superficie pintada en una inclinación de 45º y empujando en dirección contraria al operador con presión hacia abajo. Se repite el procedimiento bajando la escala de los lápices hasta encontrar uno que no corte el revestimiento en una distancia de al menos 1/8” y este último será tomado como valor de dureza al lápiz.
- Método de inspección para detectar fallas con equipos eléctricos.
En este método se detectan fallas del revestimiento utilizando equipos tipo Holliday. Para recubrimientos menores de 10 mils se utiliza el equipo de bajo voltaje tipo esponja con 75 voltios DC, la cual se pasa humedecida con agua limpia sobre la superficie. Para recubrimientos mayores de 10 mils se utiliza el equipo de alto voltaje con transformador que da entre 1000 voltios a 5000 voltios DC.
La prueba se realiza con un voltaje calculado según formula de la norma NACE:
V= 525 E (mils)
Se procede a conectar el cable de tierra a la estructura y a pasar el electrodo de aparato tipo haragán de silicón o resorte de acero sobre la superficie pintada, en las fallas detectadas se formara un chispazo por arco eléctrico que será marcado para su reparación.
MARCO METODOLÓGICO
DISEÑOY TIPO DE INVESTIGACIÓN
En el presente trabajo de grado, de acuerdo al problema planteado sobre la elaboración de un instructivo para la selección y aplicación de fondo anticorrosivo y pintura como recubrimiento protector de tuberías para agua potable, y tomando en cuenta los objetivos propuestos, el tipo de investigación a realizar que permitirá desarrollar el proceso de la investigación desde el inicio en la recolección de datos hasta interpretación de los mismos, es un proyecto factible apoyado en el tipo documental a nivel descriptivo.
La presente investigación es un proyecto factible porque contempla el desarrollo de un problema, el diagnóstico, objetivos, marco teórico y metodológico, donde se ejecuta un análisis y evaluación de resultados según la propuesta. La modalidad de investigación documental es del tipo de documentos escritos según la clasificación dada por Tulio Ramírez en como hacer un proyecto de investigación de1999, ya que tiene como objetivo fundamental el análisis de distintos fenómenos de la realidad a través de la indagación exhaustiva, sistemática y rigurosa de la documentación existente, que aporte información directa o indirectamente del tema estudiado, es decir por medio del análisis de las fuentes documentales existentes denominadas también fuentes secundarias se determinará la metodología que facilite la selección y aplicación del fondo y pintura como recubrimiento protector de tuberías para agua potable.
En el presente trabajo de grado el nivel de investigación es descriptivo en cuanto al hecho de que no se busca verificar hipótesis sino que a partir de modelos teóricos definidos con anterioridad se trata de descubrir hechos o situaciones actuales, facilita la identificación de características como actitudes, comportamiento, conductas y otros de un determinado individuo, situación o grupos, permitiendo descubrir y comprobar la posible asociación de las variables de investigación, también se pueden delimitar los hechos que conforman el problema de la investigación estableciendo unas determinadas características (Carlos Méndez). En este aspecto cabe señalar la definición de investigación descriptiva dada por Tamayo y Tamayo (1999) “Comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual, y la composición o sobre como una persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente”pag.77 Proceso de la Investigación. Mirian Balestrini Acuña (2001) define la investigación descriptiva “como una investigación que trabaja sobre realidades de hechos y su característica fundamental es la de presentarnos una interpretación correcta” pag. 135. Como se elabora una investigación.
A través del estudio descriptivo se levantará la información correspondiente a la situación actual de la selección y aplicación de los recubrimientos utilizados para la protección de las tuberías de distribución de agua potables, para evaluar y realizar aportes de mejoras del proceso de control actual y poder garantizar la calidad del producto, partiendo de las consideraciones técnicas correspondientes, contempladas en las normas The Society for protective coatings.
MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
En la investigación a realizar en el presente trabajo de grado se emplean diferentes métodos de investigación. Uno de estos métodos es el de observación, muy útil para este caso ya que consiste en percibir ciertos rasgos existentes en la realidad a través de un esquema conceptual previo y basado en propósitos definidos generalmente por una conjetura que se quiere investigar (Carlos Méndez), por lo que a través de este se hace el levantamiento de información de la situación real de las tuberías de distribución de agua potable. La ventaja principal de este método radica en que los hechos son percibidos directamente sin intermediación, suministrando así la situación estudiada tal como se da naturalmente.
Otro método empleado es el de la inducción ya que una vez levantada la información por medio de la observación se obtienen datos de fenómenos particulares que permiten enmarcar el problema de investigación en general, es decir, a partir de verdades particulares se pueden concluir verdades generales, por lo que la información que se adquiera de la muestra estudiada servirá de patrón para inferir información de las tuberías de distribución de agua potable restantes existentes o futuras.
El método deductivo contrariamente del inductivo facilita a través de situaciones de carácter general identificar hechos de carácter particular, lo que se aplica en la presente investigación ya que parte de la información a considerar se basa en teoría dada por experiencias de otras situaciones que sirven de patrón y en especial de los parámetros generales establecidos por las Normas que contemplan el tema.
El método de análisis es un proceso que parte del conocimiento de la identificación de la partes que conforman la realidad con el fin de determinar la relación causas-efectos de los elementos componentes de la investigación, por ello en el desarrollo de este trabajo de grado se emplea el método de análisis hacer un levantamiento de situación actual (requerimientos del producto en campo), establecer una relación causa-efectos de los elementos que componen la investigación y poder ofrecer soluciones al problema planteado.
Para desarrollar la presente investigación y poder alcanzar los objetivos propuestos, se procederá a recopilar información documental sobre las normas que contemplen los productos en estudio, las propiedades características de las pinturas esmaltes y los fondos anticorrosivos, los métodos apropiados de aplicación, los aspectos importantes a inspeccionar, los posibles daños que puede padecer las tuberías metálicas para la distribución de agua potable por falta de un apropiado recubrimiento, entre otros.
POBLACION Y MUESTRA
En la investigación el término universo agrupa un conjunto infinito de unidades observacionales en el que existen una o más características comunes que lo homogeneizan como conjunto, o también puede definirse como un grupo de individuos u objetos pertenecientes a una misma clase (Tulio Ramírez, 1999). En esta investigación el universo está conformado por las tuberías para distribución de agua potable.
La población es un subconjunto del universo, es decir, es una parte del universo limitada por un determinado número de variables que se van a estudiar que lo diferencian del resto de los integrantes. La población puede ser finita cuando la totalidad de los elementos que lo conforman son identificables por el investigador o infinita si es imposible tener un registro de dichos elementos.
En la presente investigación la población en estudio es del tipo finita y está conformada por las tuberías de acero utilizadas para distribución de agua potable.
La muestra es un subconjunto de la población, es representativa de la misma ya que tiene características semejantes. La muestra tiene como función básica determinar qué grupo de la población o universo en estudio debe ser escogido para examinar con el fin de hacer inferencias sobre dicha población.
El tipo de muestreo seleccionado para esta investigación es el no probabilístico fundamentalmente porque la muestra seleccionada se hizo de manera arbitraria según el criterio del investigador, y no todos los elementos de la población pueden formar parte de la muestra, como consecuencia no se garantiza la representatividad de la misma y no permite estimaciones inferenciales sobre la población. La clasificación de este muestreo probabilistico escogido es el muestreo intencional, ya que la selección de las tuberías de acero desde el diámetro 4” hasta 30” se realizó de acuerdo a los criterios previamente establecidos.
En este caso los criterios considerados para la selección de las tuberías de acero desde el diámetro 4” hasta 30” usadas para la distribución de agua potable, son determinados por ser las tuberías mas usadas en la construcción de los acueductos de HIDROCAPITAL, se toma en cuenta a la vez un rango promedio de igual acción de agentes atmosférico sobre las tuberías seleccionadas según el uso.
TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Entre el tipo de fuentes de información utilizados en la presente investigación está la fuente secundaria, ya que se el investigador obtuvo información en forma indirecta por medio de la información teórica escrita sobre el tema contenida en libros u otros materiales documentales como trabajos de grado, enciclopedias, diccionarios, entre otros y las Normas donde indican todos los parámetros establecidos a nivel mundial para regular la calidad de los productos de pintura y fondos como recubrimiento protector de tuberías para agua potable.
La técnica de recolección de datos que se usó en la presente investigación se estructura de la siguiente forma:
1.- La información de las tuberías usadas para la aducciòn y distribución de agua potable en el sistema de distribución de agua de Hidrocapital, el fondo anticorrosivo y la pintura esmalte con los respectivos proveedores, usadas para la protección de la, fue suministrada por el departamento de ingeniería de dicha empresa.
2.- Los proveedores facilitaron las especificaciones técnicas de la pintura y del fondo anticorrosivo usado para la protección de las tuberías de agua potable.
3.- Se ubicó información en Internet sobre el tema
4.- Se diseñó planillas de inspección para recopilar la información cualitativa de las especificaciones técnicas de la pintura y del fondo anticorrosivo
5.- Se recopilaron las normas de selección de pinturas, aplicación de pinturas, especificaciones técnicas de pintura y preparación de superficies, para determinar si las condiciones actuales cumplen con los parámetros establecidos.
CAPÍTULO IV
PRESENTACION Y ANALISIS DE LOS RESULTADOS
SISTEMA DE PROTECCIÓN DE TUBERIAS (Según el manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial)
- Para tuberías enterradas o Sumergidas en Agua Dulce o Salada
2 Manos de fondo Zinc Rich Primer (3mils) Donde se requiera protección
2 Manos de Esmalte Epoxico Hig Build (8mils) Catódica adicional
1 Mano de Fondo Epoxico Poliamida Hig Build (4mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida Hig Build (8mils)
1 Mano de Fondo epoxico Amina Hig Build (4mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Amina Hig Build (8mils)
2 Manos de Brea epoxica Poliamida ( > a 14 mils)
2 Manos de Brea Epoxica Amina (> a 14 mils)
- Para tuberías Superficiales
2 Manos de Fondo epoxico Cromato de Zinc (4mils) Ambientes altamente agresivos
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida (4mils) marinos, petroquímicas, petroleras
2 Manos de Fondo Cromato de Zinc (2mils) En ambiente normal que requiera
2 Manos de Esmalte Alquidico (2mils) protección catódica
1 Mano de Fondo Alquidico (2mils) Para ambientes normales
2 Manos de Esmalte Alquidico (2mils)
1 Mano de Wash primer ( 0,5 mils)
2 Manos de Esmalte Epoxico Poliamida ( 4 mils)
- Para tuberías de conducción de Agua Dulce Parte Interna.
2 Manos de Caucho clorado Hig Build ( 4mils)
2 Manos de Esmalte Caucho clorado Hig Build ( 4mils)
2 Manos de Aminaducto (pintura epoxica) ( > a 10 mils)
PREPARACIÓN DE LAS SUPERFICIES
El proceso de tratar una superficie con el fin de decorarla o protegerla comienza con una serie de operaciones destinadas a acondicionar y preparar dicha superficie para recibir la aplicación de pintura. El sistema completo incluye tanto la superficie como la pintura, es decir forman una sola unidad, por lo tanto cualquier factor que afecte la estabilidad del substrato para recibir y detener el acabado final influirá decisivamente en la durabilidad del sistema.
Para garantizar el adecuado comportamiento del cubrimiento seleccionado según su formulación y fabricación, es decir que alcance y mantenga sus propiedades establecidas para un tiempo determinado, es necesario preparar la superficie satisfactoriamente y aplicar la pintura en forma correcta. Ningún cubrimiento desarrollará buenas propiedades de adherencia sobre una superficie contaminada con grasas, aceites, polvo, oxido o cualquier otro tipo de productos extraños; la grasa por ejemplo no solo afecta la adherencia sino que es absorbida por el cubrimiento perjudicando el desarrollo de la dureza, resistencia a la abrasión o resistencia a ataques químicos.
Existen diferentes tipos de preparación de superficie y pinturas para seleccionar, según el uso y la calidad del substrato.
Los métodos a continuación mencionados corresponden a los sistemas aceptados por las Normas NACE y SSPC.
- SSPC-SP1- LIMPIEZA CON SOLVENTES
Este método se utiliza como prelimpieza con lavados de solventes, que consiste en remover los materiales extraños sobre una superficie como aceite, grasa, manchas u otros, con el uso de solventes, emulsiones, compuestos limpiadores, limpieza de vapor o productos similares, es decir, métodos que involucren una acción solvente o limpiadora (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Este método no elimina óxidos, cascarillas ni costras de laminación. Los solventes comúnmente usados son naftas, xilol, isopropano, percloroetileno, etc y deben se aplicados en áreas ventiladas. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- SSPC-SP2- LIMPIEZA MANUAL
La limpieza manual es un método de preparación de superficies metálicas para pintarlas, consiste en remover la cascarilla de laminado suelta, herrumbre suelta y pintura suelta con el uso de herramientas como cepillos eléctricos o neumáticos, lima o lijas, impacto eléctrico o neumático, esmeril eléctrico o neumático, o combinación de estas (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Es uno de los métodos de limpieza más económicos y se utilizan elementos de golpeado y abrasión como los mencionados anteriormente; con los cuales se logra el desprendimiento de óxido, cascarillas, costras de laminación, o películas viejas de antiguos cubrimientos. Este tipo de limpieza se justifica para áreas pequeñas y especialmente en los trabajos rutinarios de manteniiento industrial. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- SSPC-SP3- LIMPIEZA A LA LLAMA.
Consiste en pasar un soplete oxiacetileno de alta temperatura a gran velocidad sobre las superficies metálicas, logrando desprender la mayor parte de óxidos, cascarillas o películas viejas. Después de efectuar adecuadamente el proceso, se lava la pieza metálica con agua limpia y posteriormente es sometida a un tratamiento con una solución alcalina para neutralizar los residuos corrosivos procedentes del ácido sulfúrico que pudiera haber quedado en contacto con la superficie y procedente del lavado ácido. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
- LIMPIEZA POR CHORRO DE ARENA (SANDBLASTING).
Este método de limpieza se basa en le bombardeo de partículas duras de material abrasivo a gran velocidad impulsada por aire comprimido, que elimina de la superficie oxidación, cáscaras de corrosión, pinturas viejas, etc. El material abrasivo utilizado puede ser arena fina tamaño de tamiz entre nº 10 y 80, perdigones y granallas de acero y materiales sintéticos como carburando y de su tamaño o forma depende la rugosidad que producen en la superficie, los perdigones producen superficies mas lisas pero de menor profundidad de anclaje que las granallas y la arena especialmente de sílice. (Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006).
Dependiendo de la calidad de trabajo exigido y al tipo de recubrimiento a emplear, se consideran tres tipos de calidad de limpieza.
- SSPC-SP5- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL METAL BLANCO.
La limpieza por chorro es un método a través del cual se preparan las superficies metálicas para pintarlas, basado en la remoción de toda la capa o cascarilla de laminado, óxido, pintura o materias extrañas mediante el uso abrasivo impulsado por medio de una tobera o ruedas centrífugas. Las superficies quedan libres de aceite, grasa, suciedad, óxido, cascarilla de laminado, productos de corrosión, pintura o cualquier otra materia extraña. La superficie preparada con limpieza al grado metal blanco a chorro es definida como una superficie con color uniforme gris blanco metálico, ligeramente rugosa lo cual es favorable porque crea un perfil de anclaje que permite una mejor adherencia de la pintura. La superficie limpia puede tener un color influenciado por la clase de medio abrasivo usado (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Esta calidad de limpieza se utiliza en trabajos de calidad exigentes como para inmersión en agua salada, estructuras expuestas a ataques químicos y donde se requiera un buen patrón de anclaje.
- SSPC-SP6- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO GRIS COMERCIAL.
La limpieza por chorro abrasivo al grado gris comercial consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción de cascarilla de laminado, el óxido o materias extrañas con el uso de abrasivos impulsados por toberas con aire comprimido o por rueda centrífuga hasta el grado especificado. El acabado final obtenido de la superficie limpiada por medio de este método queda totalmente libre de grasa, aceite, suciedad, cascarilla de laminado y materias extrañas, y removido toda la herrumbre, la cascarilla de laminado, pintura vieja; excepto la ligeras sombreas, rayas o decoloraciones causadas por las manchas de herrumbre y pintura. En el caso de que la superficie tenga picadura estas pueden tener en el fondo restos de herrumbre o pintura, por lo que menos de 2/3 de cada pulgada de la superficie estará libre de visibles residuos quedando el resto limitado a ligeras decoloraciones, sombras o residuos. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Esta limpieza se considera de baja calidad porque la eliminación de aceites, sustancias extrañas, viejos recubrimientos, oxido entre otros es de un 75% aproximadamente, y la superficie queda con pequeñas decoloraciones y un perfil bajo de anclaje.
- SSPC-SP7- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO SUPERFICIAL.
La limpieza por chorro abrasivo al grado superficial consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la rápida remoción de la cascarilla de laminado suelta, herrumbre y pintura suelta, hasta el grado especificado, por medio del impacto con abrasivos impulsados por una tobera por aire comprimido o por rueda centrifuga. La superficie final obtenida por este método de limpieza, queda totalmente libre de aceite, grasa, suciedad, y quedan removidos la herrumbre suelta, la cascarilla de laminado y la pintura pero no completamente eliminados los que están firmemente adheridos, también debe presentar cierta rugosidad para suministrar una buena adhesión y unión de la pintura. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
- SSPC-SP8- LIMPIEZA QUIMICA PICKLING
La limpieza química consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción total de la cascarilla de laminado, el óxido por reacción química o electrólisis o por los dos métodos. La superficie final obtenida por este método de limpieza, queda totalmente libre cascarilla de laminado, óxido y otras materias extrañas. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
Se utilizan ácidos inorgánicos tales como el fosforito combinados con disolventes de grasas como alcoholes y agentes que reducen la tensión superficial, que dejan un pequeño depósito en la superficie metálica de fosfato, la cual proporciona una adherencia inicial satisfactoria y puede decirse que desempeña tres funciones principales que se requieren para una buena adherencia: limpieza de superficie, formación de rugosidad, y cambio de la composición química del sustrato que favorece a la inhibición de corrosión.
“Los fabricantes de pintura como Pinco Pittsburg venden un fosfante dexosidante código 031-176, se según recomendación del producto se mezcla previamente con agua en una porción de dos partes del producto con una de agua, usualmente se aplica con brocha, pero puede hacerse en cualquier otra forma apropiada, logrando mejor resultado lavando unos 15 minutos después con agua limpia; no debe usarse en superficies de Zinc o galvanizadas.” Según Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, 2006.
- SSPC-SP10- LIMPIEZA POR CHORRO ABRASIVO AL GRADO CASI BLANCO
La limpieza por chorro abrasivo al grado casi blanco consiste en el método de preparación de superficies de metal para pintarlas a través de la remoción de cascarilla de laminado, herrumbre, pinturas y materias extrañas con el uso de abrasivos impulsados por toberas con aire comprimido o por rueda centrífuga hasta el grado especificado. El acabado final obtenido de la superficie limpiada por medio de este método queda totalmente libre de grasa, aceite, suciedad, cascarilla de laminado, herrumbre, productos de corrosión, pinturas y otras materias extrañas, excepto ligeras sombras, rayas, manchas de herrumbre, que será aceptable en un 5%. (Manual de formación de pinturas arquitectónicas, 2000).
SISTEMAS DE APLICACIÓN
Para adquirir un sistema de protección adecuado es fundamental tener un buen método de aplicación del recubrimiento, para poder obtener el uniforme espesor película protectora deseado. El método de aplicación de debe seleccionar tomando en cuenta el tipo de recubrimiento, el acabado deseado, el tamaño, la forma, y el número de piezas, el espacio disponible y las instalaciones.
De acuerdo al Manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas para la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, existen los siguientes métodos de aplicación:
- Aplicación a Brocha y Rodillo
El método de aplicación a brocha es sencillo y por lo tanto el más usual, ya que el equipo es relativamente económico en comparación con otros y las pérdidas de pintura son mínimas, es el método usado más antiguo.
La calidad del trabajo final dependerá de la experiencia del pintor y de la calidad de los equipos utilizados.
El método de rodillo de mano solo puede utilizarse en superficies lisas, es económico y mas rápido que la brocha, un pintor puede rendir aproximadamente 300m2 en un día.
- Aplicación a Pistola convencional
Es un método de aplicación donde se utiliza una pistola manual o automática, un tanque o un envase y un sistema de aire comprimido, mediante el cual el aire es suministrado al tanque presurizándolo y a la pistola; la corriente fina de pintura y por acción de un chorro de aire comprimido situados convenientemente en el piso de la pistola, se atomiza en tal forma que salga en forma de abanico, cónica o circular. Este sistema de aplicación no es recomendable para pinturas de alta viscosidad como las breas, para aligerar las pinturas es necesario usar solventes (representa un costo adicional).
- Aplicación Airless Spray
El sistema airless spray, sin aire o hidráulico, es el método de pintado que no usa aire comprimido, es altamente productivo en área industral (pintado de tuberías), y trabaja tan rápido como el operador pueda mover la pistola, aunque no produce películas sofisticadas, es más rápido y económico que el sistema convencional.
Es un equipo sencillo que consiste en una bomba de alta presión, con presión y capacidad propia, una línea de aire comprimido para succionar la bomba, manguera de alta presión y pistola airles. La boquilla utilizada determina el volumen que puede ser aplicado y el ancho del patrón de aplicación, así como el espesor de película y el flujo de pintura por minuto, existe por el orden de 90 boquillas para este sistema. Se pueden utilizar con productos de mediana viscosidad y de consistencia pastosa, obteniéndose altos espesores de película.
PROCEDIMIDENTO DE INSPECCIÒN DE PINTURAS
Una adecuada inspección en la aplicación de pinturas garantiza la buena calidad del trabajo ejecutado, asegurando el adecuado comportamiento del revestimiento aplicado, por ello la inspección es tan importante como la selección del sistema de revestimiento, las especificaciones y normas a considerar.
El manual de aplicación e inspección de los sistemas de pinturas utilizadas en la protección de las superficies de las estructuras en el área industrial, indica algunos de los métodos y ensayos de inspección a seguir en los trabajos de aplicación de revestimientos, señalados a continuación:
- Pre - limpieza de la superficie
Las irregularidades en la superficie a revestir deben ser eliminadas con reparaciones mecánicas tales como imperfecciones como astillas y costras, laminación, virutas de acero, salpicaduras de soldaduras e irregularidades de esta como salientes deben ser redondeadas y aisladas, picaduras y huecos deben ser rellenadas con soldaduras o masillas epoxicas.
- Preparación de superficie
Se debe evitar realizar la preparación de superficie con humedad relativa sobre 80%. La presencia de aceites, grasas y otros contaminantes dificulta la posterior preparación, contamina los equipos y abrasivos, causando falta de adherencia.
La limpieza de superficie se puede realizar con distintos métodos, con solventes, mecánico, tratamiento químico o chorro abrasivo, se debe controlar los abrasivos contaminados de aceites o grasas, ya que pueden ocasionar fallas de adherencias, contaminación con cloruros provocando la corrosión de la superficie de acero y fallas del revestimiento. El aire del chorro abrasivo contaminado con agua o aceite corroe la superficie y ocasiona fallas de adherencia. Se debe tener en cuenta que el tamaño del grano determina el perfil de anclaje.
La calidad de la limpieza se determina con patrones, la rugosidad con medidor de perfil de anclaje o lámpara de aumento con patrón de comparación.
- Aplicación del revestimiento
Para evitar la oxidación de la superficie después de su preparación es recomendable se realice el pintado las primeras 4 horas una vez culminada dicha preparación. Una mala manipulación puede causar contaminación del sustrato, ocasionando fallas del revestimiento posteriormente.
Se debe verificar que las pinturas correspondan a la recomendada en la especificación. Se debe registrar el número de lote del producto, ya que en casos de fallas manifestadas se puede hacer un análisis del producto originalmente preparado en el laboratorio del fabricante.
Una humedad relativa alta es causa de condenación de agua en la superficie, lo cual puede originar fallas propias de la presencia de la humedad, así como también incide en el secamiento rápido de los fondos de Zinc inorgánicos acuosos provocando películas polvorientas, igualmente este producto a temperaturas superiores a 60º presentan la misma falla, en zonas frías la baja temperatura impide el curado de los epoxis.
La preparación de las mezclas para la obtención de la pintura debe realizarse de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y que el solvente sea compatible con el producto, un buen mezclado es indispensable para lograr la homogeneidad de la pintura, así como el tiempo de inducción y post life indicados.
Los equipos deben ser compatibles a los recomendados por el fabricante y estar en buenas condiciones para evitar problemas tales como consumo excesivo de la pintura, espesores inadecuados, secamiento rápido, chorreo, concha de naranja, etc.
La medición de espesores húmedos ayuda al control del consumo y a obtener los espesores de película seca deseados, se realiza con el uso de un medidor magnético o digital calibrado; si hay altos espesores pueden crear problemas de arrugamiento, secamiento muy lento, cuarteamiento de fondos de Zinc inorgánicos, y si por lo contrario hay bajos espesores afectan el tiempo de servicio.
Las imperfecciones y discontinuidades afectan la calidad del revestimiento, la falta de adherencia producen fallas de desconchamiento de la película, la falta de curado de un revestimiento catalizado ocasionará que la pintura no cumpla con su función.
- Método de inspección para determinar aceite y grasa de la superficie.
Este método determina si hay presencia o no de grasa o aceite en la superficie, para evitar fallas futuras en el revestimiento a aplicar. Consiste en agregar agua fresca y limpia a la superficie a evaluar; si el agua forma gotas que no mojen indica presencia de grasa o aceite, y se procede a removerla con el uso de solventes.
- Método de inspección para determinar aceite y grasa en abrasivo.
Este método se utiliza para determinar aceites y grasas en los abrasivos empleados para la preparación de las superficies. Consiste en toma una muestra del material abrasivo de la tolva o depósito, se agrega dentro de un recipiente limpio con agua y se procede a agitar, si el abrasivo está contaminado con grasa o aceite los residuos subirán a la superficie, en el caso de ser así, ese abrasivo debe rechazarse.
- Método de inspección para determinar agua o aceite en el aire del chorro abrasivo.
Este método se emplea para determinar si hay presencia de agua o aceite el aire del chorro abrasivo utilizado para la limpieza de las superficies, se realiza colocando durante 30 segundos una tela absorbente blanca y limpia en la punta de la manguera de salida del aire comprimido, y si esta se mancha o se moja indica que hay problemas de filtrado del equipo, se procede a corregir la falla cambiando los filtros de aire y agua del compresor.
- Método de inspección para la medición del perfil de anclaje
Este trabajo se realiza a través de un equipo de medición de perfil de anclaje directa, previamente calibrado en cero con una lámina de vidrio lisa o con una lámina de aumento a la cual se le adhiere una lámina de acero (patrón) con medidas de perfil establecidas, la superficie a inspeccionar se observa por medio de la lámpara y se compara con la de los patrones y la que resulte similar a ella la medida indicada es la de la superficie estudiada.
Para obtener un perfil de anclaje en acero entre 1 a 2,5 mils se utiliza arena sílice tamaño de grano 10 – 30 a presión de aire entre 80 y 100 psi, y con presión igual con arena entre 30 – 80 daría 0,5 a 1 mils.
- Método de inspección para la medición de humedad relativa
Esta medición se realiza con equipos diseñados para tal fin como el psicrómetro giratorio, si esta es superior a 80% el trabajo no se puede ejecutar con esta condición del tiempo.
- Método de inspección para determinar espesores de pinturas en húmedo
Para determinar los espesores de pintura húmeda se utiliza un medidor tipo placa dentada, que es colocado sobre la superficie pintada y debe hacerse solamente sobre superficies planas relativamente lisas, la placa es colocada de forma perpendicular a la superficie y el espesor húmedo medido corresponderá a la lectura mayor de los dientes del medidor humedecido por la pintura y esta en relación de los sólidos por volumen de la pintura aplicada nos da la película seca según la siguiente relación:
Es = Eh SV
100
- Método de inspección para determinar espesor de la película
Para determinar los espesores de película se utiliza un medidor tipo banana (el cometer) o un equipo digital, los cuales tienen que calibrarse previamente y dar las medidas indicadas de los patrones normalizados para tal fin, es un ensayo no destructivo. Cada valor tomado de espesor seco estará constituido por el promedio de tres mediciones adyacentes. Para evaluar el trabajo se debe tomar cinco valores de espesor por cada 100 pie2. aproximadamente de superficie.
- Método de inspección para determinar la adherencia de la pintura.
Se determina realizando de forma sencilla dos cortes cruzados con navaja y posteriormente con esta misma colocándola en el corte con movimiento lateral tratar de levantarla. Otra práctica es realizando cortes de rejas en la superficie y luego se coloca un tirro sobre esta y se levanta, observando si la película se mantiene o el porcentaje de ellas levantadas.
- Método de inspección para determinar la adherencia de la pintura.
Este método cubre el procedimiento utilizado para medir la dureza de recubrimientos orgánicos, mediante la utilización de minas de lápices de dureza conocida, según la norma ASTM D 3363. La serie de lápices:
6B – 5B – 4B – 3B – 2B – B – HB – F – H – 2H – 4H – 5H- 6H
Màs blando Màs duro
Se preparan lo lápices inicialmente removiendo la parte de madera entre ¼ y 3/16” de la punta, dejando al descubierto la punta de la mina y pasando esta sobre una lija nº 400 de forma perpendicular para obtener una sección cilíndrica de la misma. Se procede a la prueba con el lápiz de mayor dureza colocando este de manera firme sobre la superficie pintada en una inclinación de 45º y empujando en dirección contraria al operador con presión hacia abajo. Se repite el procedimiento bajando la escala de los lápices hasta encontrar uno que no corte el revestimiento en una distancia de al menos 1/8” y este último será tomado como valor de dureza al lápiz.
- Método de inspección para detectar fallas con equipos eléctricos.
En este método se detectan fallas del revestimiento utilizando equipos tipo Holliday. Para recubrimientos menores de 10 mils se utiliza el equipo de bajo voltaje tipo esponja con 75 voltios DC, la cual se pasa humedecida con agua limpia sobre la superficie. Para recubrimientos mayores de 10 mils se utiliza el equipo de alto voltaje con transformador que da entre 1000 voltios a 5000 voltios DC.
La prueba se realiza con un voltaje calculado según formula de la norma NACE:
V= 525 E (mils)
Se procede a conectar el cable de tierra a la estructura y a pasar el electrodo de aparato tipo haragán de silicón o resorte de acero sobre la superficie pintada, en las fallas detectadas se formara un chispazo por arco eléctrico que será marcado para su reparación.
