4ta class corro parte ii
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Recubrimientos de Protección
�Son películas de naturalezaorgánica e inorgánica�Se aplican sobre un superficie�Finalidad de aislarla del mediocorrosivo que la rodea Retardando almáximo el contacto entre el metal ymáximo el contacto entre el metal y�las sustancias químicas agresivas(Tratamiento anticorrosivo).
Se utiliza para el control de la corrosión de las superficies yestructuras de acero, expuestos al medio exterior y sobresuperficies enterradas y sumergidas (en sistemascombinados con protección catódicas).
A. Ensayos de Control de calidad en la
preparación de la pintura
Evaluación de FinezaInstrumento de medición y solvente catalizador
Evaluación de FinezaPreparación de la solución catalizadora con la pintu ra
Evaluación de FinezaAplicación de la pintura y medición de la fineza
Evaluación de la Viscosidad
B. Etapas de aplicación del recubrimiento
Preparación de la superficie en las probetas
Preparación granalladas listas para la aplicación del recubrimiento
Preparado de las probetas
granallado
Preparación del equipo para aplicar el recubrimiento
Preparación del recubrimiento para ser aplicado
Aplicando el recubrimiento
C. Control de calidad después aplicado la
pintura
D. Control de calidad después de haberse
aplicado la pintura
Ensayo de medición de brillo de la película aplica da
Ensayo de medición de espesores de la película apl icada
Sistemas de Pintado Típico de Protección
AnticorrosivaVistas de 10 pag51 a 56
CAPAS
CASO 1 CASO 2
Esterior Tanques Planta quimica
ANTICORROSIVO Zinc inorgánico Primer Epoxi
(PRIMER) M 300 Mastic(PRIMER) M 300 Mastic
3mils 3mils
INTERMEDIO Esmalte Epoxi HS Esmalte Epoxi HS
Multiproposito General
(MID COAT) 5mils 5mils
ACABADO Esmalte Poliuretano Esmalte Epoxi HS
(TOP COAT) 2mils General
5mils
SISTEMA DE PINTURA
Espesor del sistemaBarrera al ingreso deagentes agresivos.
Resistencia química, a laabrasión y a la intemperie.Apariencia, brillo y color.
Pigmento anticorrosivo.Adherencia al sustrato.
agentes agresivos.
Mecanismo de Protección por INHIBICION
(Aire,contamintes y humedad)
Electrolito H2O
O2
contaminantes
AREA CATODICA AREA ANODICA
Pintura con pigmentos inhibidores
RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- se combina con pigmento Inhib.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e Se combina con el pigm ento Inhib.
Cual es la Formación del oxido????
Mecanismo de Protección del Zinc o
Protección Catódica
Electrolito H2O
O
contaminantes
Zn++OH-
AREA CATODICA
O2
RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- se combina con pigmento Inhib.RX. Anódica: Zn …….. Zn+2 + 2e Se combina con el pigm ento Inhib.
Zinc Área AnódicaZn++OH-
2e
Cual es la Formación del oxido????
Mecanismo de Protección por Resistencia
ionica, en aire, contaminantes, humedad
Electrolito H2O
O2
contaminantes
AREA CATODICA AREA ANODICA
RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE
Cual es la Formación del oxido????
2e Fe
Fe++
Mecanismo de Protección por Capa
barrera, en aire, contaminantes, humedad
Electrolito H2O
O2
contaminantes
AREA CATODICA AREA ANODICA
RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE
Cual es la Formación del oxido????
2e Fe
Fe++
Mecanismo de Protección por Capa
barrera, en aire, contaminantes, humedad
Electrolito H2O
O2
contaminantes
Oxido de Fe
AREA CATODICA AREA ANODICA
RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE
Cual es la Formación del oxido???? 2OH -+ Fe……………… Fe(OH)2
2e Fe
Fe++OH- Fe++, Fe+++
Oxido de Fe
• Resina Epoxi + Catalizador.• Resina: Bisfenol A, Bisfenol F.• Agente de curado: poliaminas
alifáticas, aminas aromáticas,
SISTEMAS EPOXI
alifáticas, aminas aromáticas, aductos de poliamina, aminas cicloalifáticas, poliamidas, etc.
• Amplísima gama de modificaciones: alquitrán, vinílicas, acrílicas, etc.
SISTEMAS EPOXI
SISTEMAS EPOXI
SISTEMAS EPOXI
SISTEMAS EPOXI
PIGMENTOS�De color: TiO 2, negro de humo, etc.�Inhibidores: azarcón (rojo) o cromato de Pb
(amarillo); reemplazados por Zn, Mo, Ca, Ba.�Metálicos : epoxi-poliamida rica en Zn (50-
80%)�Inertes: micáceo, silica, escamas de Al y �Inertes: micáceo, silica, escamas de Al y
vidrio.
PROPIEDADES
�Alta resistencia química.�Baja resistencia a la intemperie.�Películas normalmente duras.
Flexibilidad y otras dependen del �Flexibilidad y otras dependen del tipo de agente de curado y modificadores.
�60 - 90 % sólidos en volúmen.�Usos: exterior de tanques, boyas,
exterior de muelles, plataformas, refinerías, etc.
Propiedades de aplicación
�Alto grado de preparación de superficie.
�Epoxi- mastic (SSPC SP -2 o SP-3).�Dos componentes (pot life).�Dos componentes (pot life).�Tiempo mínimo de repintado (a
veces tiempo máximo de repintado).�3 °C por encima del punto de rocío.�Limitaciones de temperatura
dependen del producto (normalmente 10 °C).
Sustrato: acero galvanizado envejecidoSistema Epoxi (Al) / Poliuretano2 años de exposición en Lima.
Sustrato: acero galvanizado envejecidoSistema Epxi Mastic
2 años de exposición en Lima.
Sistema Preparación deSuperficie (SSPC)
Espesortotal
Durabilidad(Atmósfera
marina)Epoxi Universal / HBEpoxi
SP-6 6 mils 5 – 7,5 años
Epoxi Universal / HBEpoxi
SP-10 6 mils 7 – 10,5 años
Epoxi Universal / HBEpoxi
SP-2 / SP-3 6 mils 4 – 6 añosEpoxiHB Epoxi Primer /HBEpoxi
SP-6 8 mils 7 – 10,5 años
HB Epoxi Primer / HBEpoxi
SP-10 8 mils 8 – 12 años
HB Epoxi Primer / HBEpoxi / HB Epoxi
SP-10 10 mils 10 – 15 años
Zinc Epoxi / HB Epoxi SP-10 7 mils 10 – 15 años
SISTEMA EPOXI FENÓLICO
�Combinación: resina epoxi y resina fenólica.
�Polimerización entrecruzada.�Curadas por calor o de dos
componentes.�Duras y de alta resistencia química.�Altos sólidos: 60 a 98 %.�Pot life: 1 - 4 horas.�Curado:1 a 4 días a 24 °C.�Fondos e interiores de tanques: 10 a
15 mils (8 mils a 2 mm).
SISTEMA EPOXI FENÓLICO
PINTURAS DE SILICONA
�Polímeros de silicona: Si-O-Si.
�Mayor resistencia al calor y rad. UV que
los polímeros orgánicos (C-C).
�Resinas poli-organosiloxano: copolímeros
de grupos orgánics (metilo, fenilo) unidos de grupos orgánics (metilo, fenilo) unidos
a átomos de Silicio (Si).
�Protección de estructuras que operan a a
temperaturas relativamente elevadas.
�Temperaturas elevadas: mejor resinas de
silicona.
PINTURAS DE SILICONA
PINTURAS DE SILICONA
� Secado por evaporación de solvente y parte por conversión térmica.
� Típico ciclo de curado (100 %): calentamieno a 250 °°°°C durante 30 minutos.minutos.
� Arenado a metal casi blanco.� Base: pigmentadas con Zn.� Acabado: pigmentadas con Al .
PINTURAS INORGÁNICAS
RICAS EN ZINC
Tipo I-A, base agua.Curado posterior.Silicato de sodio.
Tipo I -B, base agua.Zn: 87 % mín.Tipo I -B, base agua.
Autocurado.Silicato de Li o K.
Tipo I-C, base solvente. Autocurado.Etil silicato.
mín.
ACERO
Silicato de Na + Zn
H3PO4 + Pb
ACERO
Silicato de Zn y Pb
Fosfato
Silicato de K,Li + ZnSilicato de Zn
CarbonatoCO2 CO2
ACERO ACERO
Silicato de Zn
ACERO
Etil silicato + Zn
ACERO
Silicato de Zn
AlcoholH2O
Estructura Preparación deSuperficie
Sistema
Tanque para crudos detecho flotante (interior,anillos superiores)
Arenado ametal blanco
IRZ (3-5 mils)En caso de crudos con elevadocontenido de H2S + Epoxi (4 mils)
Tanques para refinados Arenado a IRZ (3-5 mils)
Diversas aplicaciones: acero estructural en ambien tes neutros, estructuras de refinerías en ambientes marinos.
Con pintura de acabado: plantas industriales, plant as de generación eléctrica, puentes, chimeneas, ext. de tanques.
Tanques para refinados(interior)
Arenado ametal blanco
IRZ (3-5 mils)Fondo hasta 15”, IRZ + epoxi(8 mils mín.)
Intercambiadores decalor. Chimeneas hasta95ºC
Arenado ametal blanco
IRZ (3-5 mils)
Exterior de tanques enzonas marinas
Arenado ametal blanco
IRZ (3-5 mils) + 1 o 2 capas devinílico de alto espesor o epoxiamina (4 mils mín.)
Exterior de tanques detecho flotante
Arenado ametal blanco
IRZ (3-5 mils)
PINTURAS DE POLIURETANO
�Reacción entre un isocianato y un poli-alcohol o co -reactante.
�Poli-isocianato (agente de curado) Rx. con “H” activo de alcohol, poli-alcohol, aminas, úrea o incluso otro isocianato.
�Alta resistencia química, excelente resistencia a la abrasión y muy buena retención de brillo.
�Atmósferas altamente agresivas.�Arenado hasta metal blanco.�Acabado en sistemas epoxi/poliuretano.
PINTURAS DE POLIURETANO
UN SOLO COMPONENTE AlcoholesAminasUrea
GRUPO ISOCIANATO -N=C=O
H-O-HPoliuretanos
ACERO
PCH
ACERO
H2O H2OCO2 CO2
POLIURETANOS CURADOS CON HUMEDAD
⌦Amplio rango de propiedades físicas.
⌦Excelentes propiedades de resistencia
química y a los solventes.
⌦Pueden llegar a ser los más costosos.⌦Pueden llegar a ser los más costosos.
⌦Compensación: soportan bajos grados de
preparación de superficie, alto espesor por
capa, rápida repintabilidad y forman películas
a baja temperatura.
⌦Difíciles de pigmentar.
POLIURETANOS CURADOS CON HUMEDAD
• Habilidad para adherirse a madera, concreto
o metal.
• Buena humectabilidad, penetración y
adhesión a una gran variedad de sustratos.adhesión a una gran variedad de sustratos.
• Tolerantes a la presencia de humedad en la
superficie.
• Sup. muy húmedas ���� burbujeo de CO2.
• ����reacción preferente con el agua
• ����Pobre adhesión
PINTURAS DE POLIÉSTER• Esteres: Rx. ácido orgánico y un alcohol.
• Pre-polímero de poliéster es “insaturado”.
• Monómeros que producen el entrecruzamiento
son el estireno y monómeros tipo vinilo.
• La resina insaturada, termoendurecible, es • La resina insaturada, termoendurecible, es
disuelta en uno de los monómeros (estireno)
����Uno de los componentes.
• Otro componente: catalizador tipo peróxido.
• Polimerización por radicales libres.
• 100 % sólidos.
PINTURAS DE POLIÉSTER• Alta resistencia química: lining.
• Rec. Vinil ester son un tipo de poliéster.
• Excelente adhesión y alta resistencia química.
• Más resistentes a los ácidos que a las bases.
• Tiende a arrugarse y liberar calor durante su curado.
• Tiende a arrugarse y liberar calor durante su curado.
• Crea tensiones ���� agrietamiento o deslaminación, especialmente a bajas temperaturas de operación.
• Resina frágil ����refuerzo ���� flexibilidad.
• Interiores de tanques, pisos, acero estructural.
EVALUACIONES DE CORROSION A LAS PROBETAS
Caso:
Desarrollo y formulación
de recubrimiento en
proyecto de nueva proyecto de nueva
construcción.
Esquema de preparación de la
Pintura Epóxica
EQUIPOS DE EVALUACION DE LA
CORROSION EN PINTURASCAMARA DE IMTEPERISMO ACELERADO
QUV
CAMARA DE DIOXIDO DE AZUFRE
CAMARA DE NIEBLA SALINA
TIPOS DE
RECUBRIMIENTO DE
PROTECCIONPROTECCIONCaracterísticas /Propiedades
Propiedades de Pinturas Liquidas
�Muestreo de Pintura: ASTM D3925-02 Practice for sampling liquidpaints and Related Pigmented Coatings
�Porcentaje (%) de solidos en volumen: ASTM D2697-03 “Test Method for Volumen Nonvolatile Matter in clear of PigmentedCoating.Coating.
�Porcentaje de volatiles/solidos en peso: ASTM D2369-04 Test method for volatile content of coatings, ASTM D2832-92R05 Guide for determining Volatile and nonvolatile content of paint and relatedcoatings.
Viscosidad: ASTM D1200-94R05 Test Method for viscosity byford Viscosity Cup, ASTM DO562-01R05 Test Method forconsistency of Paints Mensuaring Krebs Unit (KU) Stormer TypeViscometer.
Peso/Galon (densidad): ASTM D1475-98 Test Method for densiyof liquid Coatings, Inks and Related productsof liquid Coatings, Inks and Related products
Zin metalico: ASTM D6580-00R05 Test Method for thedetermination of Metallic Zinc content in Curend films of Zinc-Rich Coatings
% de Sólidos en Peso y volumen
Densidad (peso especifico)
Viscosidad
Propiedades en espesor, secado y
condiciones de película
Espesor de película seca recomendado ASTM B499-96(2002) Standadd Test Method for measurement of coating thicknessesby the magnetic Method Nonmagnetic Coatings on Magneticbasis Metals.
Espesor Humedo recomendado: ASTM D4414-95 (2007) Practice for Measurement of wet film Thickness by notchgages
Tiempos de secado al tacto, duro, para repintar para servicio): ASTM D1640-03 Test Methods for drying, curing, or film formation of organic Coatings at room temperature.
MEDIDOR DE ESPESORES
HUMEDO
SECO
Propiedades de apariencia de película
Brillo: ASTM D0523-89R99 Test Method for speculargloss
Cubrimiento, ASTM D0823-95R01 Practices forproducing films of uniform Thickness, varnish and producing films of uniform Thickness, varnish and related products on test panels.
Grado fineza: ASTM D1210-05R03 Test method forfineness of dispersion of pigment vehicle systems byHegman Type gage color, etc.
Características de Resistencia de los
recubrimientos frente al medio
Dureza al Lapiz: ASTM D3363 Standard Test method for film hardness by Pencil Test.
Abrasion por Chorro ASTM D0968-05 Test Method for abrasion resistance of organic coatings by falling abrasion resistance of organic coatings by falling abrasive.
Adhesion por Traccion, ASTM D4541-02 Test Method fo r Pull off strength of coatings using portable adhesi on testers
Adhesion por corte y cinta: ASTM D3359-02 Test Methods for Measuring Adhesion by tape test.
Pruebas de Dureza ASTM D 3363
Pruebas a la Abrasión
Pruebas de Adhesión por Tracción: ASTM 4541
Pruebas de Adhesión al corte: ASTM D3359
Pinturas especiales en
función a sus respectivas
aplicacionesaplicaciones
Zinc Inorgánico Etil Silicato
VENTAJA DESVENTAJA
Suministra protección catódica Requiere de optima preparación
de superficie, SSPC, SP5
Ofrece protección con una sola Específicamente recomendado
capa de numerosas condiciones para aplicarse en superficies
ambientales nuevas. No se puede repintar con el
mismo producto
Proteccion de larga duracion en Aplicados a espesores mayores
sistems duplex (acabados epoxicos) que lo especificado se craqueansistems duplex (acabados epoxicos) que lo especificado se craquean
Insoluble en compuestos Presentan problemas de burbujas
hidrocarburos cuando se recubren con productos
acabado
Excelente resistencia a la tempe- Para su aplicación se requieren de
ratura, (hasta 400ºC) equipos de alto rendimiento y
personal tecnico capacitado.
Mejor performance que las pinturas No recomendable para condiciones
de Zinc orgánico servicios en ambientes ácidos
pH menor a 5,5
Sistema Epoxi AminaVENTAJA DESVENTAJA
Excelente resistencia a la Recubrimiento de dos
corrosion atmosferica componentes
Rapido curado Pot life critico 1- 4horas
Buena durabilidad en interior Temperatura de curado mayor
y exterior 11ªC
Alto espesor de pelicula por capa Pelicula fragil y quebradiza
Excelente resistencia a la Tiempo de repintado criticoExcelente resistencia a la Tiempo de repintado critico
abrasion y temperatura
Excelente resistencia a la Sobrecurado provoca problemas de
productos quimicos y solventes adhesion entre capas
Recubrimientos de altos Tizan con el envejecimiento
contenidos de solidos en volumen
Alto espesor de pelicula por capa Pelicula fragil y quebradiza
Tolerante a la preparacion de Para su aplicación requieren de
superficie marginal equipos de alto rendimiento
Sistema Epoxi Fenolico Novolaca
Ventajas Desventajas
Recubrimiento de excelente resistencia
a Para sus aplicación requieren de
los productos quimicos especialmente excelente preparacion de
acidos superficies
Recubrimiento para uso especifico en
la Por life de la mezcla es critico, de
industria del petroleo 1 a 4 horas, varia en funcion de
la temperatura ambiental y losla temperatura ambiental y los
solidos en volumen
Alto espesor de pelicula por capa Temperatura de curado, debe
ser superior a 14ºC
Buena resistencia al calor Tizan con el envejecimiento
Excelente resistencia al agua Amarillean y no son adecuado
para exteriores
Recubrimientos de alto contenido de Intervalos críticos de repintado
solidos en volumen alto solidos sobrecurado provocan
problemas de adhesión
Recubrimiento Poliuretano
Ventajas Desventajas
Recubrimiento de excelente
resistencia a Recubrimientos de dos
la corrosion atmosferica y a los rayos componentes
ultravioleta
Acabado de alto brillo y resistentes Por tiempo critico de 1 a 4 horas
al tizado
Excelente retencion de calor y brillo Temperatura de curado superior 11CExcelente retencion de calor y brillo Temperatura de curado superior 11C
Alta dureza y flexibildad Tiempo de repintado critico
Rapido curado
Para su aplicación requiere de
equipos
de alto rendimiento y personal
tecnico especializado
Alta resistencia quimica similar a los Bajo espesor de pelicula por capa
recubrimientos Epoxicos
Se aplica como capas de acabado
Bajo contenido de solidos en
volumen
sobre bases epoxicas
Epoxi Coal Tar C-200
Ventajas DesventajasCombina dos propiedades, Resistencia Recubrimientos de dos componentes
química e impermeabilidad
Alto espesor de película por capas Por tiempo de mezcla critico de
1 a 4 horas
Rapido curado Repintabilidad critico sobrecurado
de la amina
Excelente resistencia a la inmersion Limitacion de color
Buena resistencia quimica (acidos Limitada resistencia a los solvente
debiles, alcalis, etc.
Bibliografía
�Otero Huerta, Enrique, Corrosión y degradación de materiales, Editorial síntesis.�Gonzalez Fernandez, Jose; Control de la corrosión estudio y medida por técnicas electroquímicas; Editorial consejo de investigación Madrid 1989.consejo de investigación Madrid 1989.�Pipeline_Corrosion_and_Cathodic_Protection_3E, Marshall E. Parker, Edward G. Peattie.�Handbook of CATHODIC CORROSION (third edition) W von Baeckmann, W Schwenk .