universidad tecnolÓgica equinoccial facultad de...

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

CARRERA DE TECNOLOGÍA EN PETRÓLEOS

TEMA:

“DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES DE TANQUES DE

ALMACENAMIENTO (SAND BLASTING), MEDIANTE GRANALLA MINERAL,

APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASOLINA SÚPER TB –

1012 DEL TERMINAL BEATERIO, PARA LA COLOCACIÓN DE PINTURA

PROTECTORA. PERÍODO 2010”

TESIS DE GRADO PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

TECNÓLOGA EN PETRÓLEOS.

Autora: Ma. Carolina Jácome

Director de Tesis: Ing. Raúl Baldeón López.

Quito – Ecuador

2010

III

DECLARACIÓN

Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el autor.

______________________________________

Ma. Carolina Jácome

CI: 172194933 - 5

IV

CERTIFICACIÓN

Certifico que la presente tesis de grado fue elaborada en su totalidad por la señorita,

Ma. Carolina Jácome.

______________________________________

Ing. Raúl Baldeón

DIRECTOR DE TESIS

VI

DEDICATORIA

Dedico esta tesis:

A nuestro Padre Celestial por ser el único dueño de cada una de

nuestras vidas y de nuestros pensamientos, por ser el maestro que

me guía día con día cada uno de mis pasos, para llevarme así

hacia la excelencia.

A mi padre porque con su apoyo y su amor ha sabido guiarme

cada dia de mi vida, depositando su confianza en mí, haciendo

sus más grandes esfuerzos para que pueda cumplir mis sueños. A

mis queridos hermanos por su cariño y apoyo incondicional,

porque han sabido aconsejarme para hacer bien las cosas y hacer

que este logro sea nuestro. A Pablo quien ha sabido apoyarme en

todo este transcurso de mi vida y siempre ha estado a mi lado

dándome cariño y su total comprensión; para que juntos logremos

nuestras metas.

María Carolina

VII

AGRADECIMIENTO

A mi Dios por orientarme y guiarme día a día en cada paso de mi

vida, para cumplir cada una de mis metas y seguir adelante.

A mi familia por la confianza depositada en mí, y por cada uno de

sus esfuerzos para que pudiera seguir adelante con un logro más

en mi vida.

Al Ing. Raúl Baldeón mi director de tesis quien supo darme su

amistad, su apoyo incondicional y paciencia para conmigo; por

compartir sus conocimientos y contribuir así en mi

enriquecimiento profesional y personal.

A todos los ingenieros de mi carrera de Tecnología de Petróleos

y en especial a la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA

EQUINOCCIAL, que día a día nos dieron lo mejor de sus

conocimientos, y de la misma manera su apoyo para llegar a

cumplir este logro

María Carolina

VIII

ÍNDICE GENERAL

DECLARACIÓN PERSONAL………………………………..…………...….……..……III

CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR…...…………...………..…………………………..IV

CARTA DE LA EMPRESA……………..……………………..………………….……….V

DEDICATORIA………………...……………………………..……………….…...……..VI

AGRADECIMIENTO……………..…………………………...………..……….…….....VII

ÍNDICE GENERAL……...…………………………………….....……………………...VIII

ÍNDICE DE CONTENIDO……………………………………..…………...………..…...IX

ÍNDICE DE TABLAS…………………………………………...………………….…..XVII

ÍNDICE DE GRÁFICOS………………………………………...………………….…XVIII

ÍNDICE DE ANEXOS………………………………………………………...………..XXII

RESUMEN………...……...…………………………………………………………...XXIII

SUMMARY……...……...……………………………………………………………..XXIV

IX

ÍNDICE DE CONTENIDO

CAPÍTULO I.........................................................................................................................1

1. INTRODUCCIÓN……………………..………………………………………………..2

1.1. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………….………3

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………….….………………..…….…….……….…..4

1.3. JUSTIFICACIÓN………………..…………………………..…...……….………..4

1.4. IDEA A DEFENDER……………………………..……………………………..…6

1.5. MARCO CONCEPTUAL………………………………………………………….7

1.5.1. Sandblasting ……………………………………...……………………….....7

1.5.2. Descripción de los Tanques de Almacenamiento del Terminal de Productos

Limpios Beaterio …...…………………………………………………..……...8

1.6. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES………………….………….....………......10

1.7. METODOLOGÍA……………………….………………………………….……..11

1.7.1. Diseño o tipo de investigación…….……………………………….….……11

1.7.2. Métodos de investigación ………………………………………….…........11

1.7.3. Técnicas de investigación……………………………………………….….12

X

CAPÍTULO II……………………………………………………………………..……....13

2. GENERALIDADES DE CORROSIÓN……….……..……………………………..…14

2.1. DEFINICIÓN DE CORROSIÓN…...……………………..………..……….…....14

2.2. CICLO ENERGÉTICO DEL ACERO……………………..………………….….16

2.3. CELDA DE CORROSIÓN………………………………………………….….…17

2.3.1. Ánodo……………………………………………………………...….……18

2.3.2. Cátodo…………………………………………...……….……….………...18

2.3.3. Puente Metálico……………………………………………………….……19

2.3.4. El Electrolito………………………………………………………….…….19

2.4. TIPOS DE CORROSIÓN.…...……….……...…………………………….….…..20

2.4.1. Corrosión Uniforme…………………….……………………………….….21

2.4.2. Corrosión Localizada…………………..………………….…………….….22

2.4.2.1. Corrosión Macroscópica………………………….……………..….23

2.4.2.1.1. Corrosión Galvánica o Por Unión Bimetálica.......………….24

2.4.2.1.2. Corrosión por Erosión………………………..….………….26

2.4.2.1.3. Corrosión por Cavitación………………….………………..27

2.4.2.1.4. Corrosión por Picadura (Pitting)……………………………29

2.4.2.1.5. Corrosión Selectiva……………………...………………….30

2.4.2.1.6. Corrosión por Rendijas………………….………………….31

2.4.2.2. Corrosión Microscópica……………………………….……………33

2.4.2.2.1. Corrosión Intergranular……………………….…………….33

2.4.2.2.2. Corrosión por Esfuerzo……………………….….…………34

XI

2.4.2.2.3. Corrosión por Ataque De Hidrógeno……….………………35

2.4.2.2.4. Corrosión por Fatiga………………………………………..37

2.5. CORROSIÓN ADMISIBLE………………………..……………….…………….38

2.6. MÉTODOS PARA CONTROLAR LA CORROSIÓN……..……….……………39

2.6.1. Aplicación de Inhibidores de Corrosión……………………...…………….40

2.6.2. Protección Catódica……………………………….………….…………….42

2.6.3. Aplicación de Recubrimientos y Pinturas…………………...……………..43

2.6.4. Utilización de Materiales Resistentes a la Corrosión………..……………..44

2.6.4.1. Metalurgia Especializada - Metalurgia de un Acero……..…...……45

2.6.5. Alteración del Medio……………………………………...……….……….45

CAPÍTULO III………………………....………………………………………………...47

3. TANQUES DE ALMACENAMIENTO…………………………………...…………..48

3.1. GENERALIDADES…………………………………………...………………….48

3.2. TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO………………….……….….49

3.2.1. Tanques de Techo Fijo…………………….…………………………….…49

3.2.1.1. Descripción de los Tanques de Techo Fijo…………………..….….50

3.2.2. Tanques de Techo Flotante………………………………………………....51

3.2.2.1. Descripción de los Tanques de Techo Flotante Externo…………....52

3.2.2.2. Descripción de los Tanques de Techo Flotante Interno…….………53

3.2.2.3. Descripción de los Tanque de Techo Flotante y Cúpula Externa…..54

XII

3.3. CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO………...……………55

3.3.1. Generalidades……………………………………………...……………….55

3.3.2. Tipos de Corrosión en Tanques de Almacenamiento.…………...…..……..56

3.3.2.1. Corrosión Externa…………………………….…………………….56

3.3.2.2. Corrosión Interna…………………………….……………………..57

3.3.2.3. Corrosión por el Suelo……………………….……………………..57

3.3.3. Otras Clases de Corrosión en los Tanques de Almacenamiento………..….58

3.3.4. Lixiviación Selectiva………………………..……………………………...59

3.3.5. Causas de Corrosión………………………………….………………….…59

3.4. MÉTODOS DE LIMPIEZA EN LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO

SEGÚN NORMA SSPC………………………………………..…………………60

3.4.1. SSPC-SP-1 Limpieza con Solvente……………..…………….……………60

3.4.2. SSPC-SP-2 Limpieza Manual……………………………….……………..61

3.4.3. SSPC-SP-3 Limpieza Mecánica…………………………............................61

3.4.4. SSPC-SP-4 Limpieza con Flama………………………………………...…62

3.4.5. SSPC-SP-5 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Metal Blanco….......62

3.4.6. SSPC-SP-6 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Comercial….….…..63

3.4.7. SSPC-SP-7 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Ráfaga……………..63

3.4.8. SSPC-SP-8 Limpieza Química………………………………...…………...64

3.4.9. SSPC-SP-9 Limpieza por Agentes Atmosféricos………………………..…64

3.4.10. SSPC-SP-10 Limpieza con Chorro Abrasivo Grado Cercano a Blanco….65

XIII

CAPÍTULO IV………………………………………………………………....…………66

4. SAND BLASTING………………………………….…………………………………67

4.1. BREVE HISTORIA…………………...…………………………………………..67

4.2. SIGNIFICADO…………………………………..………………………………..68

4.3. PROCESO DEL SANDBLASTING…………………..………………………….68

4.3.1. Por Succión…………………………………………………………………69

4.3.1.1. Equipo de Succión……………………….…………………………70

4.3.2. Por Presión……………………………………….…………………………71

4.3.2.1. Equipos de Presión…………………………….……………………73

4.4. ABRASIVOS PARA CHORRO……………………………….….………………74

4.4.1. Características………………………………………...…….………………75

4.4.1.1. Tamaño…………………………….………….……………………75

4.4.1.2. Forma……………………………….….…………….……………..76

4.4.1.3. Densidad…………………………….…………………..………….77

4.4.1.4. Dureza…………………………………….……………..………….77

4.4.1.5. Fragilidad………………………………...……………..…………..78

4.4.2. Tipos de Abrasivos………………………...……………………………….79

4.4.2.1. Arena Sílica…………………………………..………….………….81

4.4.2.2. Escoria de Cobre………………………………...………………….82

4.4.2.3. Abrasivos Agrícolas………………………………………….……..83

4.4.2.4. Óxido de Aluminio…………………………………………………84

4.4.2.5. Carburo de Silicio………………………………………….……….85

XIV

4.4.2.6. Granalla de Acero……………………………………………..……87

4.4.2.7. Perla de Vidrio………………………………………….…….…….88

4.4.2.8. Media Plástica…………………………………….…………….…..90

4.4.2.9. Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)……………………………..…..91

CAPÍTULO V……………………………………………………………….…….....……94

5. TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO…………………….………..95

5.1. GENERALIDADES………………………………………………………..….….95

5.1.1. Estructura del Terminal de Productos Limpios…………………………….96

5.1.1.1. Área de Almacenamiento……………………………………...……96

5.1.1.1.1. Descripción de la Área de Almacenamiento…………..……97

5.1.1.2. Área de Bombas………………………………..……………...……99

5.1.1.3. Área de Carga y Distribución……………………………….….…100

5.1.1.4. Área de Efluentes Aceitosos………..……………………….….…101

5.1.1.5. Área de Generación de Emergencia y Tableros de Control.……....102

5.1.2. Estación Reductora…………………………………….………………….102

5.1.3. Estación de Bombeo……………………………...…….…………………103

5.1.4. Unidad de Mantenimiento…………………….…………………………..104

5.1.5. Unidad de Seguridad Industrial y Protección Ambiental………….….…..105

5.1.6. Laboratorio de Control de Calidad de Combustibles……..………………106

5.1.7. Certificaciones……………………………………………………….……106

XV

5.2. REPORTE DE LIMPIEZA EN EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE

GASOLINA SÚPER TB – 1012………………………………………………....107

5.2.1. Antecedentes………………………………………………………………107

5.2.2. Descripción del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-

1012…………………………………………………………………………107

5.2.3. Inspección del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-

1012…………………………………………………………………………109

5.2.3.1. Inspección Visual del Tanque TB-1012………….……………….109

5.3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES (SAND

BLASTING), APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE

GASOLINA SÚPER TB-1012 DEL TERMINAL BEATERIO…….…………...111

5.3.1. Disposiciones Generales…………..………………………………………111

5.3.2. Descripción del Sistema de Limpieza…………………………………….111

5.3.2.1. Vaciado del Tanque………………………...……………………..112

5.3.2.2. Control de las Fuentes de Ignición………………………………..112

5.3.2.3. Ventilación y Eliminación de Gases…………..…………………..113

5.3.2.4. Apertura del Tanque y Eliminación de Residuos y Sedimentos....114

5.3.2.5. Inspección de los Equipos a Utilizarse……………………..……..115

5.3.2.6. Preparación de la Superficie y su Pintado………………….……..120

XVI

CAPÍTULO VI…………………………………………………………………….….....127

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………….….……..…..……..128

6.1. CONCLUSIONES……………………………..………….……………………..128

6.2. RECOMENDACIONES……………...………………………………………….130

GLOSARIO DE TÉRMINOS…………………………………………………...…....131

BIBLIOGRAFÍA…………………….…….…………………….…………………....134

XVII

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA No 1. Área de Almacenamiento............………….....… ………………………….9

TABLA No 2. Área de Almacenamiento…..………………..…...………………………..98

TABLA No 3. Área de Bombas…………………………………………………...…....…99

TABLA No 4. Área de Carga y Distribución…………………………………………….101

TABLA No 5. Descripción del Tanque TB – 1012……………………………...……….108

XVIII

ÍNDICE DE GRÁFICOS

GRÁFICO No 1: Proceso de la Corrosión ……………………………………………….15

GRÁFICO No 2: Corrosión del Acero……………………………………………………15

GRÁFICO No 3: Ciclo Energético del Acero ………………………………….….……..16

GRÁFICO No 4: Celda de Corrosión ……………………………………….…..….….…17

GRÁFICO No 5: Tipos de Corrosión ……………………….………………....….……...21

GRÁFICO No 6: Corrosión Uniforme ………………...….……………………………...22

GRÁFICO No 7: Corrosión Localizada ………………………………...……….……….23

GRÁFICO No 8: Corrosión Galvánica ………………………………..…………..……..25

GRÁFICO No 9: Corrosión por Erosión …………………………………………………27

GRÁFICO No 10: Corrosión por Cavitación …………...………………………………..28

GRÁFICO No 11: Corrosión por Picadura ……………………...……………………….30

GRÁFICO No 12: Corrosión Selectiva …………………………………………………..31

GRÁFICO No 13: Corrosión por Rendijas ……………………………………………....32

GRÁFICO No 14: Corrosión Intergranular ………………...…………………….……....34

GRÁFICO No 15: Corrosión por Esfuerzo ………….…………………………………...35

GRÁFICO No 16: Corrosión por Ataque de Hidrógeno …………………………………36

XIX

GRÁFICO No 17: Corrosión por Fatiga ……………………………………...………….38

GRÁFICO No 18: Aplicación de Inhibidores de Corrosión..…………….………………41

GRÁFICO No 19: Protección Catódica..…………………………………………....……42

GRÁFICO No 20: Aplicación de Recubrimientos y Pinturas ……………………………44

GRÁFICO No 21: Tanque de Techo Fijo …………….………..…………….…………..50

GRÁFICO No 22: Tanque Techo Flotante ……………………………….…..….…….…51

GRÁFICO No 23: Tanque Techo Flotante Externo …….……………………....…….….52

GRÁFICO No 24: Tanque Techo Flotante Interno ……………………………...….……53

GRÁFICO No 25: Tanque Techo Flotante Tapados o Cubiertos ………………...……...54

GRÁFICO No 26: Corrosión en Tanque de Almacenamiento ………………….….….…55

GRÁFICO No 27: Cabinas para Succión …………….………………………….…….…70

GRÁFICO No 28: Equipo de succión ……………………………………...….…………71

GRÁFICO No 29: Cabinas para Presión ……………………………………...….………72

GRÁFICO No 30: Equipo de Presión ……………………………………………………74

GRÁFICO No 31: Tipos de Abrasivos …………….……………………………..………80

GRÁFICO No 32: Arena Sílica…………………………………………….……………..81

GRÁFICO No 33: Escoria de Cobre………………………………………..…………….82

GRÁFICO No 34: Abrasivos Agrícolas…………………………………………………..83

XX

GRÁFICO No 35: Óxido de Aluminio………………………………..…….…………….85

GRÁFICO No 36: Carburo de Silicio…………………………………………………….86

GRÁFICO No 37: Granalla de Acero……………………………………...……………..88

GRÁFICO No 38: Perla de Vidrio…………………………………………….………….89

GRÁFICO No 39: Media Plástica…………………………………………………...……91

GRÁFICO No 40: Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)……………………………...……93

GRÁFICO No 41: Terminal de Productos Limpios Beaterio……………………….……96

GRÁFICO No 42: Área de Almacenamiento del Terminal Beaterio……………….…….97

GRÁFICO No 43: Área de Bombas del Terminal Beaterio…………………….….…….99

GRÁFICO No 44: Área de Carga y Distribución del Terminal Beaterio………………100

GRÁFICO No 45: Piscina API………………………………………………………….101

GRÁFICO No 46: Estación Reductora………………………………………………....103

GRÁFICO No 47: Estación de Bombeo…………………………………….…………..104

GRÁFICO No 48: Tanque de Gasolina Súper TB – 1012………………….……….…..108

GRÁFICO No 49: Abombamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012…...…………109

GRÁFICO No 50: Afloramiento de Óxido en el Tanque TB – 1012…………..………..110

GRÁFICO No 51: Resquebrajamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012……...…..110

GRÁFICO No 53: Método del Vaciado del Tanque (Por Líneas) ……….……………..112

XXI

GRÁFICO No 54: Inspección de todos las Fuentes de Ignición…………………..….....113

GRÁFICO No 55: Método de Ventilación del Tanque (Ventiladores)….………..……..114

GRÁFICO No 56: Apertura del Tanque…………………………………………..……..115

GRÁFICO No 57: Compresor Ingersoll – Rand 70715 – 1300………………………....116

GRÁFICO No 58: Tablero de Control del Compresor Ingersoll Rand 70715…….…….116

GRÁFICO No 59: Acoples Válvulas, Sistemas de Distribución de Aire……………….117

GRÁFICO No 60: Pipas de Almacenamiento Clemco………………………..…….…..118

GRÁFICO No 61: Sistema de Alimentación de Aire…………………………….….…..118

GRÁFICO No 62: Manguera, Boquilla, Acoples…………………………………….….119

GRÁFICO No 63: Equipo de Protección Personal………………………………….…..119

GRÁFICO No 64: Proceso de Sandblasting…………………………………….…...…..120

GRÁFICO No 65: Avance del Proceso de Sandblasting……………………….……….122

GRÁFICO No 66: Afloramiento de Óxido………………………………………….…..123

GRÁFICO No 67: Afloramiento de Óxido Nuevamente………………………………..124

GRÁFICO No 68: Avance del Proceso de Sandblasting (Casi Terminado)…..………...124

GRÁFICO No 69: Sandblasting Terminado y Pintado con Pintura Protectora (Devoe High

Performance) …………………………………………………...…..126

XXII

ÍNDICE DE ANEXOS

ANEXO No 1. Procedimiento Aplicación de Pintura…………………………………...136

ANEXO No 2. Joint Surface Preparation Standard - SSPC-SP No. 5 / NACE NO. Near

- White Blast Cleaning …………......…………………….........……….139

XXIII

RESUMEN

El presente trabajo tiene como objetivo principal dar a conocer el sistema de limpieza de

paredes de los tanques de almacenamiento (Sandblasting), en el Terminal de Productos

Limpios el Beaterio PETROCOMERCIAL, el cual consta de seis capítulos que harán

referencia a:

En el primer CAPÍTULO (I) se define los objetivos, justificación del tema y los métodos

con los cuales se llevó a cabo esta tesis.

En el segundo CAPÍTULO (II) se definen generalidades de corrosión, sus conceptos

básicos, los procesos de corrosión a los cuales son expuestos los metales y los métodos para

controlar la corrosión.

En el tercer CAPÍTULO (III) se hace un breve recuento sobre los tipos de tanques de

almacenamiento de techo fijo y techo flotante, la corrosión en dichas estructuras, su

protección y los métodos de limpieza para los mismos.

En el cuarto CAPÍTULO (IV) se expone la descripción del método de limpieza, sus

procesos y los tipos de abrasivos a ser utilizados.

En el quinto CAPÍTULO (V) se describen los antecedentes y el proceso de limpieza al que

va a ser sometido el Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-1012.

Finalmente en el sexto CAPÍTULO (VI) y de acuerdo al trabajo de investigación

desarrollado, se enumeran algunas conclusiones y recomendaciones, anexos en los que se

muestran algunas especificaciones aplicables a la limpieza de tanques de almacenamiento.

XXIV

SUMMARY

The main objective of the present work is to introduce the cleaning system of the storage

tank walls (Sandblasting), in the Terminal de Productos Limpios el Beaterio

PETROCOMERCIAL, which consists of six chapters that will refer to:

In the first CHAPTER (I) the objectives are defined, explanation of the topic and the

methods that were used to perform this thesis.

In the second CHAPTER (II) defines general corrosion, its basic concepts, the corrosion

processes to which the metals are exposed and the methods for corrosion control.

In the third CHAPTER (III) consists of a brief overview about the types of storage tanks

with fixed roof and floating roof, the corrosion of such structures, its protection and the

cleaning methods for these.

In the fourth CHAPTER (IV) demonstrates the cleaning method description, its processes

and the types of abrasives to be used.

In the fifth CHAPTER (V) describes the background and the cleaning process to which the

Storage Tank of Gasolina Super TB-1012 will be subjected.

Finally in the sixth CHAPTER (VI) and according to the developed research, there are

some conclusions and recommendations, attachments that indicate some relevant

specifications for the storage tanks cleaning.

CAPÍTULO I

2

CAPÍTULO I

1. INTRODUCCIÓN

La limpieza de los tanques de almacenamiento es de gran importancia ya que estos al

ser sometidos a almacenar los diferentes tipos de productos refinados, sufren varios

daños como es el de la corrosión, ya que este es un gran mal que ataca a todas las

estructuras metálicas; es de vital importancia aplicar cualquiera de los métodos de

limpieza para remediar este efecto tan dañino.

Existen varias formas de limpieza como son: La Limpieza Mecánica, Decapado

Químico, Flameado, Agua a Presión (Hidroblasting) y Chorreado de diferentes

abrasivos o Sandblasting; el cual se puede realizar con varios abrasivos como la: arena

sílice, granalla metálica y mineral, escoria de cobre, micro esferas de vidrio y otras.

El Sandblasting se puede realizar por dos formas como son: Por Succión y Por Presión;

el método por succión consiste en levantar el abrasivo por succión llevándolo hacia la

cámara de vacio donde se mezcla con el aire comprimido para luego ser impactado

contra la superficie a ser limpiada; y el método por presión consiste en la mezcla del

abrasivo con el aire comprimido directamente, es decir, desde la pipa que contiene el

abrasivo sale hacia la válvula mezcladora donde se combinará con el aire proveniente

del compresor, saliendo con mayor fuerza esta mezcla para ser impactada contra las

paredes internas del tanque.

3

La limpieza que cubre las expectativas para esta problemática en el Tanque de

Almacenamiento de Gasolina Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios

Beaterio es la del Sandblasting con el tipo de abrasivo de granalla mineral y aplicando

el método por presión; el cual nos permitirá utilizar una fuerza de impacto mayor,

logrando velocidad y eficiencia en la limpieza sobre las paredes internas del tanque,

además, de manejar un mayor volumen de abrasivo (granalla mineral) el cual proveerá

del anclaje necesario sobre la superficie, con un impacto ambiental no muy notable por

el uso de este tipo de abrasivo, ya que su composición no emite tanto polvo hacia la

atmósfera lo cual es de vital importancia.

Cabe mencionar que la aplicación de la pintura de fondo se debe aplicar inmediatamente

después, de realizar el Sanblasting ya que por causa del ambiente húmedo podría brotar

nuevamente, por tal motivo, es necesario la aplicación de esta para sellar las paredes

internas del tanque y luego aplicar la capa de pintura epóxica de acabado ya que este

método es el que se utilizará para la protección del tanque porque este es más indicado

para evitar la corrosión; es decir este capa de pintura actúa como una capa protectora de

las paredes del tanque.

1.1. OBJETIVO GENERAL

Describir el proceso de limpieza de las paredes internas del tanque de almacenamiento

de Gasolina Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio, mediante el

uso del Sandblasting por el método a presión y con el uso de la granalla mineral;

4

cumpliendo con los parámetros que dispone la Norma Americana SSPC – SP - 10

Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Cercano a Blanco para la preparación de las

superficies; y luego para recubrirlas con pintura protectora y eliminar cualquier proceso

de corrosión a futuro.

1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Documentar el proceso de limpieza del tanque de almacenamiento de Gasolina

Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio.

Determinar si el tipo de abrasivo utilizado es el correcto para el proceso de

limpieza de las paredes internas de este tanque.

Realizar un informe detallado del cumplimiento del proceso del Sanblasting

realizado por la contratista PUMAOIL en el Tanque de Almacenamiento de

Gasolina Super TB-1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio.

1.3. JUSTIFICACIÓN

Uno de los problemas frecuentes que se encuentra en la industria petrolera, es el de la

corrosión en las diferentes estructuras metálicas, la cual es una gran preocupación; por

tal motivo, es necesario realizar inspecciones frecuentes para determinar el estado en el

que se encuentra cada una de estas estructuras como son: los tanques de

5

almacenamiento, los oleoductos, y otras estructuras; en las cuales se deben aplicar una

acción preventiva o correctiva si fuese el caso.

Al aplicar una acción correctiva nos referimos a la limpieza de dichas estructuras por

cualquiera de los métodos que existen como es: La Limpieza Manual, Limpieza

Mecánica, Limpieza con Flama, Limpieza con Chorro Abrasivo, Limpieza Química, y

otros tipos de limpieza según la preparación de superficie metálicas especificado por la

STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC), que es la principal

Organización Internacional que han normado los grados de preparación.

Siendo la aplicación de la Limpieza con Chorro Abrasivo a Presión o Sandblasting el

objeto de nuestra aplicación, el mismo que consta del siguiente proceso:

Por medio de una válvula mezcladora combinando el abrasivo natural o artificial

proveniente de una de las pipas con aire comprimido que ingresa desde el compresor,

para que posteriormente se impacte a una alta presión contra la superficie; logrando la

limpieza a metal casi blanco de la superficie requerida.

Los problemas más frecuentes al aplicar este tipo de método es la aplicación errónea del

abrasivo; ya que este dará lugar a que brote la corrosión nuevamente, por tal motivo, es

pertinente el estudio a fondo de cada uno de ellos, para determinar el adecuado uso en

las diferentes problemáticas a la que nos enfrentemos.

Cabe mencionar que la preparación de dichas estructuras es de vital importancia para

que continuamente se utilice la pintura primaria o de fondo, esta debe ser aplicada antes

6

de que el medio ambiente ataque a la superficie preparada; el uso de pintura protectora

es uno de los tipos de protección que evitan la corrosión en estas estructuras.

Como estudiante de la Universidad Tecnológica Equinoccial, en la carrera de

Tecnología de Petróleos, encuentro importante la descripción de este sistema, en base a

la especificación por la STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC); en el

cual se encuentran las especificaciones de cada limpieza al ser aplicada bajo los

parámetros de la misma.

1.4. IDEA A DEFENDER

El uso del Sandblasting en la limpieza de tanques de almacenamiento es un proceso

adecuado para la preparación de dichas superficies, según el cumplimiento de las

especificaciones por el STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC).

En base a esto la especificación que investigaré será la SSPC – SP - 10 Limpieza con

Chorro de Abrasivo Grado Cercano a Blanco en la cual se especifica el uso de algún

tipo de abrasivo a presión para limpiar la superficie; ya que a través de este método se

logra eliminar todo el óxido, además de que el uso de este método nos ahorrará tiempo

como también es uno de los procedimientos que no emite mucha contaminación

ambiental y su anclaje es mayormente efectivo que los demás.

7

1.5. MARCO CONCEPTUAL

Toda la información referente a esta investigación se la obtendrá del Terminal de

Productos Limpios Beaterio; perteneciente a Petrocomercial, como de igual forma de

libros, internet, manuales, normas y otros.

1.5.1. SANDBLASTING

El sandblasting es aquel que remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres

más profundos sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a

la superficie un acabado marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.

Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo

granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con

"SAND BLASTING" es ampliamente usada para remover:

Óxido

Escama de laminación y

Cualquier tipo de recubrimiento de superficie, preparándola para la aplicación

del recubrimiento.

8

Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema encontramos:

Arena Sílica

Perla de Vidrio

Óxido de Aluminio

Abrasivo de Plástico

Carburo de Silicio

Granalla de Acero

Bicarbonato de Sodio

Olote de Maíz

Escoria de Cobre

1.5.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DEL

TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO

En el siguiente cuadro se detalla el área de almacenamiento que posee el Terminal de

Productos Limpios Beaterio; el cual consta de una capacidad total de almacenamiento

de 618.762 Barriles para el almacenaje de estos derivados, pero su capacidad operativa

es de 600.705 Barriles.

Clasificándose así en los diferentes derivados al almacenar, los cuales son:

Gasolina Super

Gasolina Extra

Mezclas

Nafta Base

Diesel 2

Diesel Premium

Destilado 1

Jet Fuel

9

TABLA No 1: Área de Almacenamiento

Tanque No. Producto

Volumen (Bls)

Total Operativo

TB 1001 Gasolina Super 48.056 46.992

TB 1012 Gasolina Super 36.535 35.609

TB 1003 Gasolina Extra 87.324 85.396

TB 1014 Gasolina Extra 15.679 15.174

TB 1007 Mezclas 48.395 47.415

TB 1020 Mezclas 41.163 38.925

TB 1005 Nafta Base 26.266 25.787

TB 1010 Diesel 2 109.334 106.453

TB 1011 Diesel 2 35.357 34.464

TB 1022 Diesel 2 21.551 20.935

TB 1008 Diesel Premium 2.875 2.811

TB 1013 Diesel 2 61.368 20.935

TB 1016 Diesel Premium 27.829 26.281

TB 1009 Destilado 1 6.783 6.667

TB 1017 Jet Fuel 27.883 26.359

TB 1018 Jet Fuel 11.189 10.712

TB 1019 Jet Fuel 11.167 10.691

CAPACIDAD TOTAL 618.762 600.705

Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio

Elaborado por: María Carolina Jácome

10

1.6. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES

Las variables a ser consideradas en esta investigación son las siguientes:

Variables Independientes:

Si se pierde la protección de pintura en los tanques quedan las paredes sin su

recubrimiento de protección.

Se debe realizar los trabajos de limpieza y retiro de forma acorde a las

normativas ambientales.

Se debe identificar acuerdo a sus características el elemento de recubrimiento

que proteja a las láminas del tanque.

Variables Dependientes:

La pérdida de protección de pintura ocasiona efectos de corrosión en las paredes

de los tanques.

Si no se realiza con granalla mineral los efectos de contaminación deberá ser

tratados mediante una remediación.

Mala calidad de pintura produce baja rendimiento o duración en las capas de

protección.

11

Identificación de Indicadores

Los indicadores a tomarse en cuenta son:

o Corrosión, mantenimiento.

o Residuos, contaminación.

o Proceso de mantenimiento, programas.

1.7. METODOLOGÍA

1.7.1. DISEÑO O TIPO DE INVESTIGACIÓN

De tipo deductiva, basada en recolección de datos para su tratamiento, análisis y

esquematización con el fin de ofrecer un compendio básico para su entendimiento por

parte de personal involucrado en estos procesos.

1.7.2. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN

Para la elaboración de esta tesis se emplea los siguientes métodos:

Método de observación científica: Este método se lleva a cabo mediante

pasantías, prácticas realizadas en el campo que son necesarios para adquirir

12

conocimientos, experiencia para cumplir los objetivos planteados en la

investigación.

Método Deductivo: Recopilar toda la información posible con respecto a

nuestro tema de investigación en empresas, bibliotecas, Internet, la cual nos

ayude al desarrollo eficiente de la investigación.

1.7.3. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN

Se puede usar las siguientes técnicas:

Revisión de manuales técnicos de tanques de almacenamiento de hidrocarburos

y norma API 650 y normas SSPC.

Entrevistas con técnicos de experiencia en este tipo de problemas.

CAPÍTULO II

14

CAPÍTULO II

2. GENERALIDADES DE CORROSIÓN

Aquí citaremos definiciones básicas, como es en si el cambio que sufren las estructuras

metálicas al empezara a corroerse, cuales son los tipos a los que se enfrentan dichas

estructuras y los métodos para controlar la misma.

2.1. DEFINICIÓN DE CORROSIÓN

La corrosión es definida como el deterioro de un material; usualmente un metal ó el

deterioro de sus propiedades debido a una reacción con su medio ambiente.

Es la destrucción del metal por reacción química ó electroquímica con un ambiente

determinado.

Se puede decir que la corrosión es el proceso de regreso del acero a su estado natural; ya

que el oxido de hierro es el que se procesa para convertirlo en acero y por la liberación

de energía empieza a deteriorarse dicho acero por ende regresa a su estado natural que

viene a ser el oxido de hierro.

15

GRÁFICO No 1: Proceso de la Corrosión

Fuente: www.fisicanet.com.ar/quimica/corrosion/ap1/corrosion02.gif


El acero no es un material indestructible, este es una aleación de hierro y de Carbón en

pequeñas cantidades; que si lo hace resistente pero con una leve tendencia a corroerse;

esta corrosión puede revertir al acero y convertirlo en óxido natural.

GRÁFICO No 2: Corrosión del Acero

Fuente: Tenaris University, Mill Product & Metallurgy Sr Engineer, Sandro Nicolino


16

2.2. CICLO ENERGÉTICO DEL ACERO

El oxido de hierro para ser convertido en acero requiere de diferentes cantidades de

energía; por lo cual existen metales que tienen menor energía interna y no tienden a

regresar a su estado natural con mucha intensidad y por ende estos presentan menores

tendencias a corroerse, por lo contrario otros metales presentan una gran tendencia a

regresar a su forma natural y por tanto gran tendencia a corroerse.

GRÁFICO No 3: Ciclo Energético del Acero



17

2.3. CELDA DE CORROSIÓN

Para que exista el proceso de corrosión se requiere de la presencia de un circuito

eléctrico formado por los siguientes elementos indispensables en este proceso:

Ánodo

Cátodo

Puente Metálico

El Electrolito

El sistema formado por los cuatro elementos se denomina una celda electroquímica ó

celda de corrosión.

GRÁFICO No 4: Celda de Corrosión



18

2.3.1. ÁNODO

Es la parte de la superficie metálica que es afectada por la corrosión o disolución del

metal en contacto con el agua; el metal al disolverse se convierte en forma de ión con

cargas positivas al pasar por la fase de agua y perdiendo electrones; está perdida de

electrones en la reacción electroquímica es llamada oxidación.

2.3.2. CÁTODO

Por lo contrario el cátodo es la parte de la superficie metálica que no se disuelve; los

electrones producidos en el ánodo se trasladan a través del metal hacía el cátodo, para

ser consumidos por reacción con un agente oxidante presente en el agua; la reacción

electroquímica es necesaria para que el proceso de corrosión prosiga.

Fe Fe++

+ 2e-

2H+ + 2e

- H2

19

Si tenemos otro elemento oxidante presente en el agua; como el oxígeno, tenemos dos

reacciones posibles.

(En aguas Ácidas)

(En aguas Alcalinas)

2.3.3. PUENTE METÁLICO

Es el puente de circulación de electrones, los electrones viajan a través del metal desde

el ánodo al cátodo por la corriente eléctrica generada; lo hace en sentido inverso.

2.3.4. EL ELECTROLITO

Es la solución que cubre el ánodo y el cátodo ó la fase acuosa; el agua debe ser

conductiva, es decir tener una cantidad de sales disueltas (electrolito), a mayor

concentración de sales disueltas, mayor capacidad conductiva del agua.

O2 + 4H+

+ 4e- 2H2O

O2 + 2H2O + 4e-

4(OH)-

20

2.4. TIPOS DE CORROSIÓN

No todos los fenómenos corrosivos son idénticos, ya que la corrosión ataca en

diferentes formas que dependen de las variables; las formas de corrosión conocidas se

dividen principalmente en:

Corrosión Uniforme

Corrosión Localizada

o Macroscópica

Galvánica

Erosión

Cavitación

Pitting

Selectiva

Rendijas

o Microscópica

Intergranular

Por esfuerzo

Ataque por Hidrógeno

Fatiga

21

GRÁFICO No 5: Tipos de Corrosión

Fuente: www.monografias.com/.../corrosion-gas.shtml


Siendo estas uno de los tipos de corrosión de acuerdo a la apariencia del metal corroído.

Otras formas de corrosión no solo implican desgaste de ciertas zonas de la superficie

metálica sino que van más allá, es decir hacía la misma estructura del metal causando

fatiga y fisura ó fractura de la estructura metálica.

2.4.1. CORROSIÓN UNIFORME

La corrosión uniforme es la más común, en esta el metal se va desgastando, perdiendo

toda el área expuesta del metal; este tipo de corrosión es aquella en la que el proceso de

remoción (desgaste del metal) es más ó menos parejo y uniforme.

http://www.monografias.com/trabajos15/corrosion-gas/corrosion-gas.shtml

22

Los ánodos y los cátodos son formados e intercambiados sobre la superficie metálica, el

medio corrosivo debe tener el mismo acceso a todas las partes de la superficie del metal.

GRÁFICO No 6: Corrosión Uniforme



2.4.2. CORROSIÓN LOCALIZADA

Este proceso de corrosión es aquel donde se aprecia el desgaste más intenso en unas

zonas, incluyendo aún perforaciones que atraviesan toda la pared del metal, cuando al

costado aparentemente no se observa un desgaste; se puede concentrar con mayor

23

intensidad en áreas específicas, varias veces mayor a la que sucede en el resto de la

superficie y los huecos resultantes pueden ser estrechos y profundos ó más extendidos y

superficiales.

GRÁFICO No 7: Corrosión Localizada



2.4.2.1. CORROSIÓN MACROSCÓPICA

Este tipo de corrosión se localiza en la superficie a ser atacada pero en dimensiones

24

totalmente extensas; entre estas existe una clasificación:

2.4.2.1.1. CORROSIÓN GALVÁNICA O POR UNIÓN BIMETÁLICA

La corrosión galvánica es la que se produce cuando tenemos dos elementos con

distintos potencial galvánico en contacto, su carácter es electroquímico; es la pérdida de

peso que sufre el ánodo por acción exclusiva de la corriente que circula.

Este se produce cuando hay unión de dos metales de diferente potencial unidos entre sí

dentro de un electrolito que contiene un agente oxidante, el más reactivo ó menos noble

se corroe rápidamente mientras que el más noble permanece inalterable. Este efecto es

más notable cuando el área del metal menos noble, es menor que el área del metal más

noble, en este caso el metal menos noble se corroe a una velocidad proporcional a la

diferencia de áreas; el metal más catódico se protegerá, mientras que el más anódico

incrementará su velocidad de corrosión.

La protección catódica de éste tipo de corrosión es la utilización de ánodos de sacrificio,

a base de zinc que se colocan a ciertos intervalos en un sistema de tuberías de acero al

carbón haciendo que en éste caso el material menos noble, el zinc se corroa mientras

que la estructura que queremos proteger se mantiene inalterable. Cada cierto tiempo

obviamente, tendremos que reemplazar los ánodos desgastados de zinc.

25

GRÁFICO No 8: Corrosión Galvánica

Fuente: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Galvanic_corros..


El principio de la corrosión galvánica:

El ánodo-oxidación, el metal menos noble sufre una disolución del metal a causa

de la reacción con el agua, la acidificación.

El cátodo-reducción, el metal más noble reacciona al agua y al oxígeno disuelto,

sufre una alcalinización y la migración de los iones por efecto de la diferencia de

potencial eléctrico, acumula aniones cerca del ánodo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Galvanic_corrosion--corrosion_galvanica---Corrosion_galvanique_principe.png

26

2.4.2.1.2. CORROSIÓN POR EROSIÓN

La corrosión por erosión está causada o acelerada por el movimiento relativo de la

superficie de metal y el medio. Se caracteriza por rascaduras en la superficie paralelas al

movimiento., la erosión suele prevalecer en aleaciones blandas, podemos definir a la

erosión como la destrucción de un material por la acción abrasiva de un líquido o un

gas, usualmente acelerada por la presencia de partículas sólidas en suspensión.

Es originado por alta velocidad ó turbulencia de un fluido que contiene también agentes

oxidantes ó corrosivos quienes actúan alternativamente, destruyendo las capas

protectoras sobre la superficie metálica y causando rápidamente corrosión al metal

expuesto.

En aceros al carbón se tiende a formar una capa protectora de carbonato de hierro, el

metal se ve atacado cuando esta capa es destruida por el efecto de la turbulencia y

velocidad mencionada anteriormente.

Es el efecto del movimiento de un agente corrosivo sobre una superficie de metal que

acelera sus efectos destructivos debido al desgaste mecánico y a la corrosión.

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

27

GRÁFICO No 9: Corrosión por Erosión



2.4.2.1.3. CORROSIÓN POR CAVITACIÓN

La cavitación es un fenómeno que se produce siempre que la presión en algún punto o

zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor mínimo

admisible. El fenómeno puede producirse lo mismo en estructuras hidráulicas estáticas

(tuberías, Venturis y otros), que en máquinas hidráulicas (bombas, hélices, turbinas).

Los impulsores de bombas centrífugas son más susceptibles a éste tipo de corrosión.

28

Este tipo de corrosión es causado por la formación y colapso posterior de burbujas de

vapor, debido a cambios rápidos en la presión de un sistema.

Este fenómeno es causado porque la cavitación arranca la capa de óxido que cubre el

metal y lo protege, de tal forma que entre la zona del ánodo y la que permanece cubierta

por óxido se forma un par galvánico en el que el ánodo es el que se corroe mientras que

la zona que ha perdido su capa de óxido y la que lo mantiene es el cátodo.

GRÁFICO No 10: Corrosión por Cavitación

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cavitaci%C3%B3n (Desgaste en una Bomba Centrífuga)


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81nodo

http://es.wikipedia.org/wiki/Par_galv%C3%A1nico

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1todo

29

2.4.2.1.4. CORROSIÓN POR PICADURA (Pitting)

El Pitting es una de las formas más destructivas de corrosión pues es una causa

potencial de falla en equipos debido a la perforación y/o la penetración. Estas ocurren

generalmente en las superficies de metal protegidas por revestimientos de óxido tal

como acero inoxidable, aluminio, etc. Típicamente en circuitos de agua para caldera y

de alimentación, el aumento del riesgo de corrosión por picadura aumenta

dramáticamente con el aumento del contenido de oxígeno presente en el líquido.

Este tipo de corrosión puede presentarse en cualquier tipo de metal, pero son los

metales y aleaciones pasivables los que se encuentran más expuestos, se divide en dos

etapas:

Celdas de Aereación Diferencial: Se origina por la diferencia de aereación en

zonas que tienen contacto con el oxígeno atmosférico.

Corrosión bajo Depósitos: Se origina por el depósito de incrustaciones de

óxidos, producto de la corrosión sobre áreas determinadas de la superficie

metálica; propiciando diferencias en la concentración de gases disueltos, es la

variación de la tuberculación por el oxígeno.

Se produce en zonas muy localizadas de una superficie metálica y da como resultado el

desarrollo de cavidades y agujeros.

30

GRÁFICO No 11: Corrosión por Picadura

Fuente: ingenieriapro.blogspot.com/2008/11/corrosin-p..


2.4.2.1.5. CORROSIÓN SELECTIVA

La corrosión selectiva es un tipo de corrosión que ataca a un solo elemento de una

aleación disolviéndolo o acabando con sus propiedades mecánicas en la estructura de la

aleación. Como consecuencia, la estructura de la aleación se debilita.

Es la disolución preferente de uno de los componentes de una aleación dejando el metal

restante debilitado y poroso. Este fenómeno se puede observar en latones, donde puede

disolverse el zinc, dejando el cobre poroso y poco resistente. El metal que se disuelve es

http://ingenieriapro.blogspot.com/2008/11/corrosin-por-picadura-en-metales.html



31

el menos noble (menos electronegativo), y que en este caso es el zinc. Los latones con

poco zinc son más resistentes (bronce rojo con silicio, por ejemplo). Actúa sólo sobre

metales nobles como la Plata-Cobre o Cobre-Oro.

GRÁFICO No 12: Corrosión Selectiva



2.4.2.1.6. CORROSIÓN POR RENDIJAS

La corrosión por rendijas, puede ser considerada como una corrosión por picado

artificial. El aspecto es frecuentemente semejante al de la corrosión por picado y el

proceso de crecimiento es también autocatalítico. Pero, la existencia de una rendija es

32

necesaria para la ocurrencia del fenómeno, lo que no sucede en la corrosión por picado.

Los mismos medios capaces de provocar la corrosión por picado, promueven la

corrosión por rendijas en los aceros inoxidables.

Es una forma de corrosión localizada asociada con espacios confinados o rendijas

formadas por ciertas configuraciones. Las regiones con diferentes concentraciones de

oxígeno se comportan como una cupla de corrosión. Las zonas de baja concentración se

dan dentro de la rendija y actúan como ánodos donde el metal se oxida, dentro de la

rendija aumenta la concentración de iones positivos.

GRÁFICO No 13: Corrosión por Rendijas



33

2.4.2.2. CORROSIÓN MICROSCÓPICA

Se localiza en la superficie a ser atacada pero en dimensiones menos extensas que la

macroscópica; entre estas tenemos:

2.4.2.2.1. CORROSIÓN INTERGRANULAR

La corrosión intergranular se produce en los límites de grano de una aleación, en la

estructura interna del material, y suele suponer una apreciable perdida en las

propiedades mecánicas, el metal se desintegra.

Es aquella que se realiza en las periferias de los diferentes granos ó núcleos que

componen el metal, en la mayoría de los casos, la corrosión intergranular ocurre por

imperfecciones en el refinado de éstas aleaciones por las cuales se producen

precipitaciones en las fronteras de los granos que hacen que dichas fronteras se vuelvan

más susceptibles a la corrosión que los mismos granos; el material se vuelve poroso,

frágil y con grandes fisuras.

La microestructura de los metales y aleaciones se compone de granos, separados por

fronteras de grano, la corrosión intergranular se localiza en el ataque a lo largo de las

fronteras de grano, o inmediatamente adyacentes a las fronteras de grano, mientras que

el grueso de los granos siguen en gran medida afectada.

34

GRÁFICO No 14: Corrosión Intergranular

Fuente: www.clihouston.com/knowledge-base/the-intergr..


2.4.2.2.2. CORROSIÓN POR ESFUERZO

Se refiere a las tensiones internas luego de una deformación en frio, este tipo de

corrosión se produce cuando se combina un ambiente corrosivo con tensiones intensas

que actúan sobre el metal. El ataque no parece muy intenso pero su gravedad radica en

que se producen fisuras que se propagan a lo largo de la sección del metal. Los

esfuerzos pueden estar originados por la presencia de metales con diferentes

coeficientes de dilatación térmica, por diseños defectuosos, por transformaciones de una

fase durante una soldadura, la fisura comienza en general en una discontinuidad

http://www.clihouston.com/knowledge-base/the-intergranular-corrosion.html

35

superficial y su frente avanza en forma perpendicular a las tensiones. Si se frena el

esfuerzo o se inhibe la corrosión el avance de la grieta se frena.

GRÁFICO No 15: Corrosión por Esfuerzo

Fuente: sisbib.unmsm.edu.pe/.../v05_n9/preci_marten.htm (Microfisuras)


2.4.2.2.3. CORROSIÓN POR ATAQUE DE HIDRÓGENO

Se referirse al daño mecánico de un metal producido por la presencia o interacción con

el hidrógeno.

http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/geologia/v05_n9/preci_marten.htm

36

El átomo de hidrógeno (H), tiene una gran capacidad para difundirse a través de las

paredes metálicas y aprovechar cualquier espacio para acumularse en él; para después

de esto se convierta en molécula (H2), la cual ocupa un mayor espacio; con el tiempo la

presión ejercida por las moléculas genera la formación de cavernas de gran tamaño las

mismas que producen un hinchamiento en el área y la posterior falla del metal.

Si esto sucede en aceros de baja resistencia, se le denomina ampollamiento y es un

problema muy común en campos donde existe mucho H2S, puesto que éste gas produce

hidrógeno como producto de su reacción con el acero. Puede causar roturas y fugas en

las tuberías atacadas.

La eliminación de carbono del acero provoca el descenso de la resistencia del acero.

GRÁFICO No 16: Corrosión por Ataque de Hidrógeno



37

2.4.2.2.4. CORROSIÓN POR FATIGA

Es una reducción de la capacidad de un metal para soportar esfuerzos cíclicos o

repetidos, los cuales producen la rotura de las películas de protección de óxidos que

evitan la corrosión con una mayor rapidez. Tiene como consecuencia la formación

anódica en los puntos de rotura; esas zonas producen además picaduras que sirven como

punto de concentración del esfuerzo para el origen de grietas que provocan fallos

finales.

Se denomina límite de fatiga de un material, al valor de la tensión que aplicada

alternativamente no produce fallas, aún en un número infinito de ciclos. Para un valor

superior a ese límite la falla se produce en un número definido de ciclos, si el material

está en contacto con un medio corrosivo, no existirá límite de fatiga, y las fallas se

producirán en un número menor de ciclos, para igual tensión; que en ausencia de dicho

medio.

Se podría decir que es la fractura que se produce en un material como consecuencia de

la acción conjunta de un medio corrosivo y esfuerzo mecánico fluctuante en el tiempo,

existe un efecto conjunto de tenciones cíclicas y del medio corrosivo; este efecto

conjunto conduce normalmente a la rotura de las capas pasivas que favorece la

formación y desarrollo de grietas.

38

GRÁFICO No 17: Corrosión por Fatiga

Fuente: www.sistemasmhd.com/www/index.php?option=com_


2.5. CORROSIÓN ADMISIBLE

El espesor opcional mínimo por corrosión es de 1,5 mm para las paredes; generalmente

no se considera corrosión admisible para techo y fondo, esto se justifica por el hecho de

que la experiencia ha demostrado que la corrosión en esos miembros son del tipo

localizada y pueden ser toleradas; queda a opción del diseñador especificar corrosión

admisible en caso de servicios corrosivos cuando se especifica corrosión admisible para

el techo se debe considerar tambien para los miembros estructurales.

http://www.sistemasmhd.com/www/index.php?option=com_content&view=article&id=6:mhd-agua-corrosion-por-efecto-evans&catid=1:noticias-mhd&Itemid=53&lang=es

39

En caso de servicios corrosivos es más económico utilizar protecciones anticorrosivas

que incrementar corrosión admisible.

2.6. MÉTODOS PARA CONTROLAR LA CORROSIÓN

Hoy en día se cuenta con varios métodos que han resultado ser los más prácticos para

controlar la corrosión, cuya selección para cada caso depende de las condiciones del

medio y de factores técnico - económicos.

Estos métodos pueden justificarse a través de un análisis del mecanismo de corrosión;

entre estas técnicas tenemos las siguientes:

Aplicación de inhibidores de corrosión

Protección catódica

Aplicación de recubrimientos y pinturas

Utilización de materiales resistentes a la corrosión

o Metalurgia especializada

Alteración del medio

40

2.6.1. APLICACIÓN DE INHIBIDORES DE CORROSIÓN

Son principalmente catalizadores de retardo; que detienen la reacción química para que

el deterioro sea en menor grado y disminuya las probabilidades de corrosión, estas

sustancias son tóxicas y por tal motivo estos químicos son agregados en pequeñas

cantidades, los inhibidores son de varios tipos:

Inhibidores Catódicos: Actúan aumentando la polarización en la zona catódica.

Los materiales de sulfuro, orgánicos y amidas resultan con frecuencia eficaces

para la corrosión del hierro y acero en soluciones acidas, controlando la

polarización catódica.

Inhibidores Anódicos: Disminuyen la velocidad de reacción en la zona anódica

se utilizan para disminuir la carnosidad del hierro y aceros en soluciones

acuosas, si tienen los fosfatos y silicatos estos aumentan la polarización.

Por el mecanismo de acción y composición de estos inhibidores, pueden ser los

siguientes:

Inhibidores de Absorción: Son sustancias orgánicas que absorben sobre el

metal y eliminan las reacciones de reducción y oxidación; estas pueden ser las

amidas orgánicas.

Inhibidores Fase Vapor: Son parecidos a los inhibidores de absorción, pero

estos tienen presión de vapor muy alta, siendo esto que impide la existencia de la

41

corrosión atmosférica de los metales, sin estar en contacto con la superficie

metálica directamente; estos son usados en ambientes cerrados.

Inhibidores Barredores de Oxígeno: Estos por las reacciones químicas lo que

hacen es comerse el oxígeno y por ende bajar la corriente de corrosión.

Inhibidores Oxidantes: Son empleados para inhibir la corrosión de metales,

principalmente en las aleaciones que tienen transiciones activo – pasivo; estas

podrían ser el hierro, aceros inoxidables y sus aleaciones.

Inhibidores “Venenos”: Estos retardan la reducción del Hidrógeno, son ideales

para ambientes ácidos, pero puede actuar la reacción catódica donde hay la

reducción del oxígeno; estos pueden ser el antimonio y el arsénico.

GRÁFICO No 18: Aplicación de Inhibidores de Corrosión

Fuente: spanish.daubertcromwell.com/HowVCIWorks.asp


http://spanish.daubertcromwell.com/HowVCIWorks.asp

42

2.6.2. PROTECCIÓN CATÓDICA

Este procedimiento tiene como fundamento la polarización, a potenciales más

negativos, de la superficie metálica hasta alcanzar un grado de polarización, en el cual

se acepta que dicha superficie metálica es inmune a la corrosión.

Ocurre cuando un metal es forzado a ser el cátodo de la celda corrosiva adhiriéndole,

acoplándolo o recubriéndolo de un metal que se corroa más fácilmente que él, de tal

forma que esa capa recubridora de metal se corroa antes de que el metal que está siendo

protegido y así se evite la reacción corrosiva.

Una forma conocida de protección catódica es la galvanización, que consiste en cubrir

un metal con Zinc para que éste se corroa primero. Lo que se hace es convertir al Zinc

en un Ánodo sacrificio, porque él ha de corroerse antes que la pieza metálica protegida.

GRÁFICO No 19: Protección Catódica

Fuente: www.lamigal.com/.../corrosion-del-acero.html


http://www.lamigal.com/metal-acero-corrosion/corrosion-del-acero.html

43

El contenido de humedad, el pH, la concentración de oxígeno y otros factores

interactúan de manera compleja, influyendo en la corrosión.

2.6.3. APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS Y PINTURAS

El objetivo de la pintura es colocar una capa protectora a la superficie para protegerla de

los agentes externos; en general las pinturas antes de su aplicación deberán estar

completamente homogenizadas y no deberán presentar separación de fases, restos de

grumos, sedimentos y otros inconvenientes. No todas las pinturas que se van a aplicar

son de un solo componente, en la actualidad, las más utilizadas son las de dos

componentes, con diferentes relaciones de mezcla entre la resina y el endurecedor,

donde la mezcla final del producto es uniforme.

Al aplicar la pintura esta forma una delgada película plástica y adhesiva, esto es en la

superficie, el secado de la misma es por la evaporación de los disolventes.

La primera capa de pintura interviene en la oposición química a la corrosión del metal;

pero esta suele presentar imperfecciones como, la destrucción de esta capa por la

porosidad, envejecimiento y otras; por tal motivo es necesaria la aplicación de otras

capas superficiales protectoras, para que se complemente el sistema de protección. Se

usa la resina y el catalizador en caso de que se trate de pintura epóxica.

La aplicación de pintura es muy importante ya que esta es la que crea las condiciones

que se oponen a la corrosión del metal, la pintura actúa mediante elementos activos

químicamente.

44

GRÁFICO No 20: Aplicación de Recubrimientos y Pinturas



2.6.4. UTILIZACIÓN DE MATERIALES RESISTENTES A LA CORROSIÓN

La selección de los materiales a usar es importante en el control de la corrosión y se

debe basar en la experiencia con materiales en condiciones similares. Para ello se

pueden necesitar pruebas de corrosión que permitan saber que materiales se pueden

emplear.

45

2.6.4.1. METALURGIA ESPECIALIZADA - METALURGIA DE UN

ACERO

Los aceros son las aleaciones más comunes utilizadas en las operaciones petroleras, el

acero es una solución sólida intersticial de carbón en hierro siendo este el principal

elemento; generalmente se considera como acero las aleaciones con menos de 2.5% de

carbón sin embargo los aceros que se usan actualmente en los campos petroleros tiene

contenidos que varían entre 0.2 y 0.4%.

Recientemente se están experimentando aceros con menos de 0.1% que con otros

elementos como el cromo, níquel y otros confieren especial resistencia a la corrosión

por gas carbónico y ácido sulfhídrico.

Las aleaciones con más de 2.5% se clasifican como hierro fundido cuyo grado

comercial tiene otro componente que es el silicio que a su vez promueve la formación

de grafito durante el proceso térmico del acero.

2.6.5. ALTERACIÓN DEL MEDIO

Las condiciones ambientales son muy importantes para el control de corrosión, así

tenemos a las siguientes:

Bajando la temperatura se consigue disminuir la velocidad de reacción, por tanto

se disminuye el riego de corrosión.

46

Disminuyendo la velocidad de un fluido corrosivo se reduce la corrosión por

erosión. Sin embargo, para metales y aleaciones que se pasivan, es más

importante evitar las disoluciones estancadas.

Eliminar el oxigeno de las soluciones acuosas reduce la corrosión especialmente

en las calderas de agua.

La reducción de la concentración de iones corrosivos en una solución que está

provocando corrosión en un metal puede hacer que disminuya la velocidad de

corrosión, se utiliza principalmente en aceros inoxidables.

CAPÍTULO III

48

CAPÍTULO III

3. TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Es importante mencionar a los tipos de tanques de almacenamiento, su estructura, el

ataque corrosivo al cual son expuestos y de igual forma de los métodos de limpieza a

los cuales se puede acudir.

3.1. GENERALIDADES

En la industria petrolera, petroquímica y otras industrias son utilizados distintos tipos de

recipientes para almacenar una gran variedad de productos como son: crudo y sus

derivados (Butano, Propano, GLP, Solventes, Agua, etc.).

Los tanques de almacenamiento forman parte de distintas operaciones en la industria,

tales como:

Producción

Tratamiento

Transporte

Refinación

Distribución

Inventarios / Reservas

Servicio

49

3.2. TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Atmosféricos y Baja Presión: P <= 2.5 PSIG

Techo fijo

Techo flotante

Tope abierto

Media Presión: 2.5 < P < o = 15 PSIG

Refrigerados

No refrigerados

Presurizados: P > 15 PSIG

Cilindros

Esferas

3.2.1. TANQUES DE TECHO FIJO

El tanque de techo fijo es el menos aceptado por la norma para el almacenamiento de

líquidos volátiles. El techo de este tipo de tanques esta soldado al cuerpo, siendo su

altura siempre constante y están diseñados para ser ajustado para líquido y vapor.

Algunos tanques de techo fijo puede ser de remachado o atornillado en su construcción.

50

GRÁFICO No 21: Tanque de Techo Fijo

Fuente: Mantenimiento de Terminales y Depósitos Petrocomercial


3.2.1.1. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FIJO

Verticales u horizontales

Construidos sobre o bajo el nivel del suelo

Acero, Poliéster

Venteo directo a la atmosfera o equipado con venteo a presión/vacio

Emisiones causadas por variaciones en presión, temperatura y nivel de líquido.

Son los más económicos pero se considera un equipamiento de almacenamiento

mínimo aceptable por su potencial de emisiones.

51

3.2.2. TANQUES DE TECHO FLOTANTE

Como su nombre lo indica, el techo se desplaza a lo largo del cuerpo cilíndrico

dependiendo de la posición del nivel de fluido.

Estos son recipientes que tienen un cuerpo cilíndrico vertical y un techo que flota en la

superficie del líquido. También pueden tener un techo fijo adjunto en la parte superior

del cuerpo del tanque.

Las cubiertas flotantes reduce la pérdida por evaporación de existencias de líquido ya

que cubre la superficie, minimizando así que la superficie del líquido sea expuesta a la

evaporación.

La cubierta flotante puede estar en contacto con la superficie del líquido o puede

encerrar una capa de vapor saturado bajo la cubierta que flota apoyada sobre el líquido.

GRÁFICO No 22: Tanque Techo Flotante

Fuente: Mantenimiento de Terminales y Depósitos Petrocomercial


52

3.2.2.1. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE

EXTERNO

Cilindro abierto equipado con un techo que flota sobre la superficie del líquido.

El techo lleva un sello en contacto con las paredes y reduce las pérdidas de

líquido.

Emisiones fugitivas se limitan a:

o Perdidas por un imperfecto sellado

o Conexiones en el techo

o Liquido evaporado desde las paredes

GRÁFICO No 23: Tanque Techo Flotante Externo

Fuente: Norma API-MPMS 19.2 – Evaporative Loss Measurement


53

3.2.2.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE

INTERNO

Tienen un techo fijo y un techo flotante

Las perdidas por evaporación se minimizan instalando un techo flotante bajo el

techo fijo

La zona entre el techo fijo y flotante se ventea frecuentemente

GRÁFICO No 24: Tanque Techo Flotante Interno



54

3.2.2.3. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUE DE TECHO FLOTANTE Y

CÚPULA EXTERNA

Similar al anterior

Suelen proceder de una mejora de tanques de techo flotante, mediante un techo

fijo que minimice las perdidas por evaporación generadas por el viento.

GRÁFICO No 25: Tanque Techo Flotante Tapados o Cubiertos



55

3.3. CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Los tanques de almacenamiento son una de las estructuras metálicas que se corroen al

estar en contacto con los diferentes fluidos al ser almacenados y el medio en sí.

3.3.1. GENERALIDADES

Las superficies interiores de los tanques de almacenamiento pueden ser parcialmente

atacados por combinación de presencia de humedad condensada en la superficie interior

y de oxígeno introducido por la “respiración” del tanque. La presencia de CO2 y H2S,

intensificarán ésta acción.

GRÁFICO No 26: Corrosión en Tanque de Almacenamiento



56

La corrosión en los tanques de almacenamiento es una reacción química o

electroquímica entre un material (metal) y su medio ambiente, la cual causa el deterioro

del material o de sus propiedades y hasta la destrucción del mismo directamente por

causa de un agente orgánico, físico o químico.

3.3.2. TIPOS DE CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Los tipos de corrosión que comúnmente pueden estar presentes en los tanques de

almacenamiento son los siguientes:

Corrosión Externa

Corrosión Interna

Corrosión por el Suelo

3.3.2.1. CORROSIÓN EXTERNA

Este tipo de corrosión es causado por la presencia de gases como; Óxidos de Nitrógeno,

por presencia de sólidos o partículas en suspensión acarreadas por el viento y por el

CO2, la oxidación se produce en las paredes externas y en los techos de dichos tanques

de almacenamiento.

57

3.3.2.2. CORROSIÓN INTERNA

Es causado por las propiedades de los diferentes productos que son almacenados y su

forma de corroer puede presentarse de la siguiente manera:

En la Pared: Este tipo se puede localizar en toda la superficie o en determinadas

zonas del nivel del líquido; el mismo que puede ocasionar daños por dicho

liquido.

En el Techo y su Estructura: Esta es causada por la emanación de gases

condensados de los líquidos que están siendo almacenados, ya que estos forman

compuestos corrosivos.

En el Fondo: Este se da por la presencia de sedimentos, de agua, de sales, de

compuestos de azufre y otros; cabe recalcar que la corrosión por la presencia de

azufre es mucho más destructiva que la causada por el contacto con el agua

salina.

3.3.2.3. CORROSIÓN POR EL SUELO

Esta ocurre en la superficie externa del fondo al estar en contacto con un determinado

suelo electrolítico, esta corrosión es mucho más notable cuando la base sobre la cual

58

descansa el tanque no es dulce y pura y cuando el sello de asfalto se daña, es decir que

por este daño logra penetrar la humedad por debajo del fondo y dañarlo propiamente.

Esta puede afectar grandes extensiones uniformemente ya que es la corrosión de tipo

general; pero tambien se presenta en forma de picadura, la misma que es causada por

celdas de concentración en presencia de cuerpos extraños, los mismos que pueden ser

metales, piedras y otras.

3.3.3. OTRAS CLASES DE CORROSIÓN EN LOS TANQUES DE

ALMACENAMIENTO

Estos otros tipos de corrosión presentes en los tanques de almacenamiento solo serán

nombrados ya que en el capitulo anterior ya fueron detallados, y estos son los

siguientes:

Corrosión Galvánica

Corrosión Uniforme o Ataque General

Corrosión por Picadura

Corrosión por Pilas de Concentración

Corrosión Intercristalina

Corrosión Bajo Tensiones

Corrosión por Erosión

59

3.3.4. LIXIVIACIÓN SELECTIVA

Uno o más componentes de una aleación se corroen preferentemente, dejando un

residuo poroso que conserva la forma original, estas zonas atacadas muestran el color

del cobre en comparación al amarillo del latón; esta se presenta de manera uniforme en

puntos o en manchas.

3.3.5. CAUSAS DE CORROSIÓN

La corrosión es una serie compleja de reacciones, el proceso de corrosión es una

reacción de oxidación/reducción que devuelve al metal refinado o procesado a su estado

más estable o natural, estas se pueden dar por:

Oxidación Directa, en presencia de aire y humedad.

Por presencia de Electrolitos Activos, los que atacan al metal en presencia del

agua que se acumula en el fondo del tanque.

Compuestos de Azufre, los mismos que se desprenden en forma gaseosa

atacando al metal.

Efecto Electroquímico, causado por la diferencia de potencial creado en

diferentes partes del tanque o sustancias en contacto con el mismo.

60

3.4. MÉTODOS DE LIMPIEZA EN LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO

SEGÚN NORMA SSPC

La Norma SSPC (Steel Structures Painting Council), define la terminación deseada o el

grado de granallado a alcanzar, la misma que está normalizada por varias asociaciones

internacionales.

Algunas normas son de comparación visual utilizando probetas de acero, discos

comparadores o fotografías y otras normas solo son escritas.

Todas ellas están sujetas a un considerable grado de interpretación, dependiendo de las

necesidades del cliente.

3.4.1. SSPC-SP-1 LIMPIEZA CON SOLVENTE

Es llamada limpieza con solvente, sin embargo está basado en la utilización de

productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas, emulsiones jabonosas,

detergentes y solventes orgánicos.

Mediante este método son removidos la mayoría de los contaminantes como: grasa,

aceite, polvo y sales solubles en el agente limpiador. La solución limpiadora es aplicada

suavemente o mediante equipo de presión, seguido de un lavado con agua natural y

secado con equipo de vacío o simplemente utilizando aire seco.

61

3.4.2. SSPC-SP-2 LIMPIEZA MANUAL

Este método utiliza herramientas manuales, no eléctricas, para eliminar impurezas, tales

como: residuos de soldaduras, oxidación, pintura envejecida y otras incrustantes que

puedan ser removidos con el solo esfuerzo humano.

A través de este método, generalmente no es posible desprender completamente todas

las incrustaciones. Los bordes de pintura envejecida, deben ser desvanecidos para

mejorar la apariencia del repintado que se haga posterior a la limpieza.

3.4.3. SSPC-SP-3 LIMPIEZA MECÁNICA

La limpieza mecánica, es un método que utiliza herramienta eléctrica o neumática, para

eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura, oxidación, pintura envejecida y

otros incrustantes que pueden ser removidos con estas herramientas. A través de este

método, generalmente no es posible desprender completamente todas las incrustaciones.

Los bordes de pintura envejecida, deben ser desvanecidos, para mejorar la apariencia

del repintado que se haga posterior a la limpieza.

62

3.4.4. SSPC-SP-4 LIMPIEZA CON FLAMA

Este método consiste en pasar sobre las superficies metálicas, altas temperaturas a alta

velocidad.

Generalmente se usa flama de acetileno. Una vez aplicada la flama a la superficie, ésta

debe limpiarse con cepillo de alambre para eliminar la escama floja y el óxido. La

pintura primaria deberá aplicarse antes de que la superficie esté completamente fría.

3.4.5. SSPC-SP-5 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO METAL

BLANCO

Este tipo de limpieza, utiliza algún tipo de abrasivo a presión para limpiar la superficie,

a través de este método, se elimina toda la escama de laminación, óxido, pintura y

cualquier material incrustante. Una superficie tratada con este método, presenta un

uniforme color gris claro, ligeramente rugoso, que proporciona un excelente anclaje a

los recubrimientos. La pintura primaria debe ser aplicada antes de que el medio

ambiente ataque a la superficie preparada.

63

3.4.6. SSPC-SP-6 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO

COMERCIAL

Procedimiento para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a presión, a

través del cual es eliminado todo el óxido, escama de laminación, pintura y materiales

extraños. Es permitido que pintura en buen estado e incrustaciones permanezcan

adheridas aún después de la preparación de la superficie, siempre y cuando éstas no

rebasen la tercera parte de cada superficie.


RÁFAGA

Este tipo de limpieza, utiliza algún abrasivo a presión para preparar superficies

metálicas que tengan una cantidad mínima de escoria, pintura, oxidación y otros

contaminantes, se conoce generalmente como 'Ráfaga' y consiste en una limpieza muy

superficial que permite que algunas incrustantes y pintura no sean eliminados del

sustrato.

64

3.4.8. SSPC-SP-8 LIMPIEZA QUÍMICA

Método para limpieza de metales, mediante reacción química, electrólisis o por medio

de ambos.

A través de una reacción química con algún producto especifico, superficies metálicas

son liberadas de escamas, óxido, pintura y materiales extraños, posteriormente la

reacción es neutralizada con alguna otra solución y secada con aire o vacío.

3.4.9. SSPC-SP-9 LIMPIEZA POR AGENTES ATMOSFÉRICOS

Consiste en la remoción de pintura, escamas de laminación u óxido, por medio de la

acción de agentes atmosféricos, seguido de alguno de los métodos de limpieza

mencionados anteriormente.

La alteración debida a agentes atmosféricos, usualmente no constituye un método

efectivo en la preparación de superficies, por lo que debe ir siempre acompañado de

alguno de los métodos sugeridos en este documento, ya sea con herramientas mecánicas

o mediante la aplicación de chorro de abrasivo.

65


CERCANO A BLANCO

Método para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a presión, a través del

cual es removido todo el óxido, escama de laminación, pintura y materiales extraños.

La superficie debe tener un color gris claro y deben eliminarse sombras de oxidación

visibles en un 95%. De hecho la diferencia entro una limpieza con chorro de arena

grado metal blanco y metal cercano al blanco, radica en el tiempo empleado para pintar,

ya que el metal es atacado por el medio ambiente y pasa a ser grado cercana al blanco

en poco tiempo.

CAPÍTULO IV

67

CAPÍTULO IV

4. SAND BLASTING

Este tipo de limpieza específicamente utiliza diversos tipos de abrasivos, los mismos

que son impulsados a altas presiones contra las superficies a ser limpiadas.

4.1. BREVE HISTORIA

El proceso de Sand-Blast fue patentado con el número 2147 en Inglaterra Reino Unido

en agosto de 1870, por Benjamin C. Tilghman, quien descubrió que impulsando arena,

con un chorro de aire comprimido, se podía aprovechar la energía generada y el

impacto, que se producía para limpiar las superficies de las piezas salidas de fundición,

a las que se les debía quitar la arena del corazón y la escoria formada en la superficie de

esas piezas, descubriendo así el principio de lo que ahora conocemos como

“SandBlast”.

Esta máquina ha sido modificada a través del tiempo para cumplir con diferentes

objetivos, pero el principio de funcionamiento siempre ha sido el mismo.

Los equipos de chorro abrasivo a presión, ahorran tiempo, trabajo y dinero en la

limpieza, siendo realmente el mejor método para remover óxido, recubrimientos y

proporcionar acabados.

68

4.2. SIGNIFICADO

La palabra en inglés proviene del vocablo:

Sand: arena

Blast: presión (arena a presión)

Sin embargo este sistema no emplea necesariamente arena para su funcionamiento, por

lo que lo definiremos como un sistema de sopleteo con chorro de abrasivos a presión.

4.3. PROCESO DEL SANDBLASTING

Es el proceso mediante el cual, a través del impacto de un medio abrasivo natural o

artificial, (Arena, Oxido de aluminio, micro esferas de vidrio, granalla de acero): se

limpia, decapa o prepara la superficie de algún objeto de cualquier material y forma

para seguir un proceso de transformación y acabado.

El impacto del medio abrasivo se realiza a través de algún mecanismo o sistema, que

lanza el abrasivo a velocidad en ráfaga y a granel para que impacte la superficie que se

quiere procesar. El efecto de este choque provoca que las partículas no adheridas a la

superficie sean desplazadas (polvo, óxido de corrosión, pintura y otros) obteniendo

como resultado una limpieza profunda.

69

Si mantenemos el impacto, entonces además de limpiar por el barrido que efectuamos,

iniciamos el proceso de preparación de la superficie áspera favorable para un proceso

posterior de aplicación de pintura, este beneficio se consigue al aumentar la rugosidad

de la superficie, teniendo como resultado una mayor adherencia de la pintura a la pieza,

con lo que el acabado tendrá una vida más larga y en mejores condiciones.

Dentro del sistema de inyección y mezcla con aire para realizar el proceso de SandBlast,

existen dos procedimientos:

Por Succión

Por Presión

4.3.1. POR SUCCIÓN

Este proceso consiste en levantar el abrasivo, como su nombre lo indica, por succión

llevándolo hacia una cámara de vacío; siendo este el origen de la succión, donde pasa la

ráfaga de aire comprimido mezclándose para seguir su camino hacia el ducto de la

boquilla por donde se expulsa el chorro de abrasivo y aire que impactara la pieza; para

lijar, limpiar o preparar la superficie a procesar.

Cabe mencionar que la fuerza de impacto del abrasivo por este método no es tan grande

como si utilizáramos el de presurización, siendo de cualquier manera muy efectivo en

piezas pequeñas debido a la relación tiempo-área de proceso.

70

GRÁFICO No 27: Cabinas para Succión

Fuente: www.islaindustrial.com/.../succion.html


4.3.1.1. EQUIPO DE SUCCIÓN

Estos equipos generalmente se fabrican para el proceso de piezas o superficies

pequeñas; consiste en: cabinas en cuyo interior se lleva a cabo el proceso que puede ser

manual o automático, en este caso se puede pensar en equipos de alta tecnología,

robotizados para realizar el proceso.

En virtud de que el proceso es generador de polvo y contaminación por naturaleza, hace

necesario que se instale un equipo para captar los polvos y contaminantes generados

durante el ciclo de limpieza y aplicación del abrasivo; este equipo es del tipo ciclón con

juego de bolsas – filtro que tiene la función de captar los finos desechos y a través de las

cuales se envié a la atmósfera aire totalmente limpio para evitar entorpecer las

actividades alrededor de la cabina de SandBlast.

http://www.islaindustrial.com/productos/sandblast/succion.html

71

Las dimensiones de este equipo pueden variar, según el tamaño y el número de piezas

que se requieren procesar, así podemos hablar desde un equipo pequeño de 40cm3 hasta

1.50cm3. Mayor a este tamaño se considera cuarto de SandBlast, cuyas dimensiones

pueden llegar a ser de 25m de largo, 5 o 6m de alto y 5 o 6m de ancho.

Existen casos de mayores dimensiones, dentro de las cuales se les aplica el proceso a

cascos de barco, aeronaves o furgones de ferrocarril; aquí debemos mencionar que

dentro de los cuartos de Sand-Blast, el equipo que se debe usar es el de tipo presión.

GRÁFICO No 28: Equipo de succión

Fuente: www.islaindustrial.com/.../succion.html


4.3.2. POR PRESIÓN

Para realizar este proceso, se debe utilizar un recipiente fabricado especialmente para

soportar la presurización de 100 PSI. En la sección inferior de este recipiente o tanque,

http://www.islaindustrial.com/productos/sandblast/succion.html

72

se desarrolla un cono por cuya boca saldrá el abrasivo hacia la válvula mezcladora en

donde se combinara con el aire que se está inyectando desde la entrada del tanque y así

a través del conducto, en este caso manguera y boquilla, salgan disparando a mayor

velocidad para impactarse sobre la superficie de la pieza a procesar.

La ventaja de este método es que es posible manejar un mayor volumen de abrasivo y

con una fuerza de impacto más grande, logrando más velocidad en el proceso y mayor

eficiencia en la limpieza o anclaje sobre la superficie.

Se utilizan estos equipos para limpiar o procesar piezas grandes o áreas mayores, sin

límite, como por ejemplo cascos de barco, tanques de almacenamiento de refinerías,

pista de aterrizaje, estacionamientos y otros.

GRÁFICO No 29: Cabinas para Presión

Fuente: www.islaindustrial.com/.../presion.html


http://www.islaindustrial.com/productos/sandblast/presion.html

73

4.3.2.1. EQUIPOS DE PRESIÓN

Este tipo de equipos consiste en un deposito fabricado con tales características, que le

permitan operar a presión, por ejemplo tanques de gas, la forma del cuerpo es circular,

la sección superior está conformada con una tapa semi - esférica en cuyo centro se abre

un orificio de aproximadamente 8cm. de diámetro a través del cual se introduce el

abrasivo.

La sección inferior es de forma cónica o piramidal que termina en una boca de 2.5 a

3cm. De diámetro con un acople al que se conecta una válvula mezcladora de abrasivos

de la cual se conecta la manguera por la que se va a expulsar el medio abrasivo hacia la

pieza a procesar, por el tamaño de salida de la boquilla, su forma y el hecho de poder

lanzar el medio de aplicación a mayor velocidad y con más fuerza, nos permite limpiar

más rápido y por lo tanto una área mayor y piezas más robustas.

Las capacidades que se manejan, fabricadas y distribuidas de estos equipos van desde

75Kg de arena hasta 50 toneladas, igualmente la dimensión es de 0.30m de diámetro y

1.07m de altura, hasta 2.15m de diámetro y 9.95m de altura. La forma se mantiene igual

y solo se modifica por la robustez y capacidad de los instrumentos de control y flujo del

abrasivo, la operación y función es la misma.

74

GRÁFICO No 30: Equipo de Presión

Fuente: www.islaindustrial.com/.../presion.html


4.4. ABRASIVOS PARA CHORRO

Normalmente se conoce al proceso de limpieza con chorro de abrasivo como SandBlast,

en realidad no siempre es así, ya que SandBlast se refiere a un chorreo con arena. Sin

embargo, popularmente se ha adoptado el término para referirse a todo tipo de limpieza

con chorro de abrasivos. De igual forma normalmente se llama a los diferentes

abrasivos como "arena" lo cual en ocasiones complica el suministro e identificación del

material.

http://www.islaindustrial.com/productos/sandblast/presion.html

75

4.4.1. CARACTERISTICAS

La selección del tipo y tamaño de abrasivo determinará la eficiencia, rapidez y costo del

trabajo de la limpieza con chorro de abrasivo. Son algunos factores relacionados con el

abrasivo que los afectan el desempeño de su equipo, entre estos encontramos:

Tamaño

Forma

Densidad

Dureza

Fragilidad

4.4.1.1. TAMAÑO

El tamaño de las partículas del abrasivo es sumamente importante para lograr un patrón

de textura consistente al aplicar el chorro de abrasivo en la superficie. Los fabricantes

de abrasivo utilizan varias nomenclaturas y numeraciones para definir el tamaño de sus

productos. La medida uniforme entre todas las partículas de abrasivo se convierte en un

parámetro de mucha importancia cuando el fabricante de recubrimientos especifica un

perfil determinado para la superficie. Partículas más grandes cortarán demasiado

profundo, dejando puntas muy marcadas que probablemente sobresaldrán del

recubrimiento, esto favorecería a la oxidación.

76

Para compensar dicha diferencia entre las cavidades más profundas y las puntas más

altas, se tendría que aplicar varias capas de recubrimiento, lo que incrementaría el

tiempo de trabajo y el costo total.

Se debe elegir el tamaño de la malla que le proporcione el acabado deseado. Las

partículas grandes remueven múltiples capas de pintura, corrosión pesada o lechada de

concreto y dejan perfiles profundos en las superficies. Los abrasivos tamaño mediano

remueven óxido ligero, pintura floja, y escamas de acero delgadas. Las partículas

pequeñas dejan perfiles superficiales y son ideales para el chorreado de abrasivo de

metales de poco calibre, madera, plástico, cerámica y otras superficies semidelicadas,

además son muy recomendables para marcar las superficies con algún logotipo que

requiere de precisión en el corte del abrasivo.

4.4.1.2. FORMA

Las diferentes formas en los abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie

siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y la esférica.

Los abrasivos angulares trabajan mejor cuando se trata de desprender capas

pesadas de pintura y corrosión.

77

El abrasivo esférico es mejor para remover escamas de fabricación y

contaminación ligera., también es utilizado para realizar el martilleo

(shotpeening) para el relevado de esfuerzos. El martilleo crea una superficie

uniforme comprimida que hace que los resortes y otros metales sujetos a alta

tensión tengan mucho menos posibilidades de fallar.

4.4.1.3. DENSIDAD

Es el peso del abrasivo por volumen. Esta es la característica menos determinante que

se tiene que tomar en cuenta para realizar un trabajo de SandBlast, a menos que la

diferencia de densidades sea muy amplia entre los distintos materiales. En la medida en

que el material sea más denso, será mayor la energía con que se impacte contra la

superficie.

4.4.1.4. DUREZA

La dureza del abrasivo determinará su efecto sobre la superficie que va a ser

sandblasteada.

Si el abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie.

78

Si es más suave que la superficie, pero más dura que el recubrimiento, solamente

removerá el recubrimiento.

Si es más suave que el recubrimiento, solamente limpiará la contaminación de la

superficie sin remover el recubrimiento.

La dureza del abrasivo está medida en la escala de Mohs siendo 1 tan suave como talco

y 15 materiales tan duros como el diamante. Los abrasivos del tipo de carburo de boro,

carburo de silicio y óxido de aluminio, estarán dentro del rango 10 al 13.

4.4.1.5. FRAGILIDAD

Nos referimos a la tendencia del abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas

como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede

ser reutilizado y más polvo generará.

La arena sílica es extremadamente frágil debido a su composición de cuarzo y nunca

debe ser reutilizada. En el primer uso, más del 70% de la arena se convierte en polvo

desprendiendo peligrosas partículas de sílice, la gente expuesta al polvo de sílice, puede

contraer una enfermedad llamada silicosis. La mayoría de los abrasivos fabricados y

derivados de un producto, pueden ser reciclados varias veces, al igual que algunos

abrasivos naturales como el granate y el pedernal. La escoria de cobre y níquel se

79

fractura en partículas más pequeñas que pueden ser reutilizadas. La granalla de acero

puede ser efectivamente reciclada unas 200 veces o más.

Muchas variables afectan el reuso que se da al abrasivo, dentro de éstas están: la presión

de aire, dureza de la superficie y la eficiencia del equipo para sopleteo con chorro de

abrasivo.

4.4.2. TIPOS DE ABRASIVOS

El abrasivo es la parte primordial de este sistema, el cual consiste en la limpieza de una

superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a

través de una boquilla.

Los equipos para limpieza con chorro de abrasivos pueden realizar diversas tareas como

limpiar y preparar superficies para aplicación de recubrimientos, grabado de materiales,

limpieza de contaminantes de la superficie, proporcionar acabados limpios y estéticos,

difuminar defectos y marcas de herramientas, etc. Sin embargo es necesario elegir el

abrasivo más adecuado para su equipo de acuerdo a los resultados que desea obtener, ya

que una mala elección del abrasivo puede traer problemas del rendimiento del equipo e

incidir en el resultado de la aplicación.

Algunas de las aplicaciones y cualidades más características para los abrasivos más

comunes son:

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Arena sílica

Óxido de aluminio

Carburo de silicio

Bicarbonato de Sodio

Granate

Escoria de Cobre

Perla de vidrio

Abrasivo plástico

Granalla de acero

Olote de maíz

Cáscara de nuez y otros.

GRÁFICO No 31: Tipos de Abrasivos

Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..


http://www.repsasa.us/web/index.php?option=com_content&view=article&id=60:tipos&catid=14:informaci&Itemid=26

81

4.4.2.1. ARENA SÍLICA

Este abrasivo de bajo costo, se utiliza principalmente cuando se realizan trabajos en

exteriores, ya que su precio es más económico y su uso no puede ser mayor a dos veces;

su avance es mediano y le proporciona un acabado mate, es importante considerar que

su fragilidad es muy alta por lo que es uno de los abrasivos que más polvo genera.

Este abrasivo tiene un alto contenido de sílice por lo que puede presentar riesgos a la

salud de los trabajadores y debe de utilizarse bajo estrictas medidas de seguridad y

siempre con el equipo de protección para el operador ya que puede producirle daños tan

severos como la muerte. Se debe verificar que no existen restricciones para su

utilización antes de operar con este abrasivo.

GRÁFICO No 32: Arena Sílica




82

4.4.2.2. ESCORIA DE COBRE

Este abrasivo también conocido como "abrasivo negro" o "abrasivo ecológico" se

obtienen principalmente de 2 fuentes: la fundición de metal (cobre y níquel) y las

calderas para generar poder eléctrico (carbón).

La escoria de cobre ha aumentado su demanda debido a su capacidad de limpieza,

disponibilidad, bajo contenido de sílice (menos del 1%), gran rango de medidas y su

relativo bajo costo. Sus partículas duras y angulares le otorgan gran velocidad y

capacidad de corte, haciéndola perfecta para una gran cantidad de usos. En algunas

aplicaciones, quizá sea necesario reducir la presión del aire para evitar que las partículas

de la escoria de cobre se inserten en el acero. La principal desventaja al usar escoria de

cobre es su alta fragilidad, debido a la cual genera gran cantidad de polvo y limita su

reuso, además de que la escoria debe ser revisada de estar libre de contaminantes antes

de comenzar a usarla.

GRÁFICO No 33: Escoria de Cobre




83

4.4.2.3. ABRASIVOS AGRÍCOLAS

Existe una gran variedad de abrasivos agrícolas, la cáscara de nuez y el olote de maíz se

encuentran dentro los más populares. Estos abrasivos agrícolas son ligeros y suaves, y

si son utilizados con el equipo, la técnica y la atención adecuada pueden remover

pintura de la madera, plástico, metales de calibre ligero y otras superficies duras.

Este tipo de abrasivo es utilizado para limpiar motores eléctricos sin dañar la lámina y

los cables aislados

Sin embargo su uso no es muy común y frecuentemente existen problemas para tener un

suministro adecuado.

GRÁFICO No 34: Abrasivos Agrícolas




84

4.4.2.4. ÓXIDO DE ALUMINIO

Este abrasivo angular es uno de los más populares en el mercado debido a su rapidez en

la limpieza, óptima profundidad en su corte y aceptable taza de reutilización.

Su principal característica es la velocidad de limpieza y/o preparación de superficies

para aplicar recubrimientos, además, proporciona un excelente anclaje en las superficies

lo cual es un requisito en la aplicación de recubrimientos.

Con una adecuada regulación de la presión y elección del tamaño de grano se pueden

obtener diferentes resultados, que van desde la limpieza de materiales fuertemente

adheridos a las superficies, hasta el grabado en vidrio, cerámica, resinas y otros

materiales.

La generación de polvo del óxido de aluminio es baja y es ampliamente recomendable

para cabinas y sistemas presurizados en cuarto ya que puede llegar a tener una

reutilización de 10 hasta 25 ocasiones. Al ser una partícula angular con un alto nivel de

abrasión, su avance en la acción de corte es notablemente rápido dejando un acabado

mate.

La duración de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno con un abrasivo de

estas características disminuye considerablemente ya que se encuentra alrededor de 20 a

40 horas de trabajo.

85

GRÁFICO No 35: Óxido de Aluminio



4.4.2.5. CARBURO DE SILICIO

Es el abrasivo más duro, afilado y costoso en el mercado. Está clasificado como 13 en la

escala de Mohs' (escala de 15 puntos), haciéndolo ideal cuando se requiere un corte

fino, pero profundo, al igual que para remover residuos tratados con calor de partes

endurecidas.

Este abrasivo tiene también un buen número de reúsos, ya que cuando las partículas se

estrellan sobre la superficie y se fragmentan en partículas más pequeñas no pierden su

filo, por lo que siguen teniendo una buena acción de corte a pesar de reducir su tamaño.

El carburo de silicio es principalmente preferido por aquellos usuarios del chorreado de


86

abrasivos que requieren una limpieza rápida con un buen anclaje y sin contaminación

ferrosa, ya que debido a su alta dureza, el carburo de silicio limpia mucho más rápido

que cualquier otro abrasivo del mercado, esta rapidez en el trabajo es de gran ayuda

cuando se realizan grabados sobre cerámica, vidrio y madera, ya que permite un corte

más profundo con menos tiempo de exposición del chorro sobre la mascarilla.

El rango de tamaños es muy amplio, va desde los muy gruesos hasta los muy finos lo

que permite desarrollar una amplia gama de acabados con este abrasivo.

Al ser una abrasivo tan agresivo sobre las superficies, lo es también en el desgaste del

equipo y consumibles, por lo que es importante que utilice boquillas de boro y recubra

las paredes del área de trabajo con lámina de hule o acero.

GRÁFICO No 36: Carburo de Silicio




87

4.4.2.6. GRANALLA DE ACERO

Este abrasivo se encuentra en dos presentaciones: angular y esférica; la esférica se usa

regularmente en las máquinas granalladoras y tiene un ataque menos violento sobre la

superficie, la aplicación de la granalla esférica sobre estructuras metálicas, ayuda a

mejorar la resistencia a la fatiga de las piezas, este proceso es conocido como

shotpeening o martilleo.

La granalla angular la encontramos más frecuentemente en los equipos de SandBlast y

debido a su peso y dureza (es el abrasivo más pesado), es magnífico para realizar

preparación de superficies en aplicación de recubrimientos ya que deja un anclaje muy

profundo. Es importante contemplar que si se trabaja con granalla de acero angular

sobre materiales que no vayan a ser recubierto, algunas partículas pueden incrustarse

sobre la superficie lo cual generará brotes de oxidación en el futuro.

La granalla de acero es el abrasivo que más se utiliza para hacer limpiezas para

preparación de superficie ya que otra ventaja del gran peso de su partícula es la baja

generación de polvo y como ya se ha mencionado su anclaje profundo es ideal para la

aplicación de recubrimientos de alta tecnología

Puede ser reutilizada 40 y en algunos casos hasta 200 veces. La duración de una

boquilla con inserto de carburo de tungsteno con granalla, varía de entre 500 – 800

horas de trabajo.

88

GRÁFICO No 37: Granalla de Acero



4.4.2.7. PERLA DE VIDRIO

Este abrasivo esférico también conocido como micro esfera de vidrio es particularmente

útil para proporcionar acabado sobre superficies metálicas como aluminio y acero

inoxidable dejando una acabado satinado.

Cuando los requerimientos de mantenimiento exijan la limpieza de las piezas sin atacar

violentamente la superficie, se recomienda emplear perla de vidrio ya que el impacto de

la micro esfera sobre la superficie no desgasta significativamente el material, esta

cualidad le hace inadecuada si se va a pintar la pieza posteriormente.


89

La perla de vidrio es empleada en cabinas y cuartos con sistemas de succión ó

presurizados para procesos de limpieza de moldes, remoción de rebabas, detección de

defectos de soldadura en superficies metálicas y limpieza de superficies con materiales

ligeros como carbón o residuos en las superficies de pistones y válvulas, entre otros

usos.

La generación de polvo es baja, al igual que su velocidad de limpieza y puede reciclarse

de 10 a 15 veces.

La duración promedio de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno es de 320 –

640 horas de trabajo.

GRÁFICO No 38: Perla de Vidrio




90

4.4.2.8. MEDIA PLÁSTICA

Este abrasivo de bajo impacto está fabricado de resinas plásticas que pueden ser de

plástico reciclado o manufacturado específicamente para el chorreo de abrasivos , tiene

una dureza entre 3.0 y 4.0 en la escala de Mohs, hecho originalmente para la remoción

de recubrimientos en armazones de aviones y componentes de naves espaciales tiene la

particularidad de remover cualquier recubrimiento de casi cualquier producto ya que la

partícula de plástico es más dura que el recubrimiento pero más suave que las

superficies y puede limpiar sin dañar superficies delicadas como aluminio, latón, cobre,

magnesio, acero delgado y titanio.

Sus principales aplicaciones son en la limpieza de maquinaria industrial, troqueles,

moldes exteriores de aluminio, acero, fibra de vidrio, equipo de apoyo especial, sistemas

de armas, paneles plásticos, cascos de embarcaciones marinas, etc.

Puede ser usada para quitar pintura, poliuretano, químicos resistentes adheridos a

superficies, contaminantes y hasta carbón acumulado.

La media plástica por el tipo de material y su dureza está dividida en varios tipos dentro

del rango de 3 a 4 Mohs.

Todos pueden ser usados para el SandBlast, pero su capacidad de remoción y avance

varían de acuerdo al tipo de material. Las clasificaciones del tamaño del grano varían y

van desde la 8 a la 100.

91

GRÁFICO No 39: Media Plástica



4.4.2.9. BICARBONATO DE SODIO (SODA BLAST)

Recientemente los operadores de equipo para limpieza con chorro de abrasivo se han

visto en la necesidad de buscar nuevas opciones de abrasivos que les permitan hacer una

limpieza en exteriores, utilizando sistemas de sopleteo en húmedo y de fácil manejo con

los desechos.

El bicarbonato de sodio se convierte en una excelente opción cuando se requiere limpiar

recubrimientos, pinturas, contaminación, grasa, oxidación, graffiti, etc, en superficies de


92

ladrillo, concreto, mármol, cantera, madera, polímeros, fibra de vidrio, aluminio, acero,

etc.

Este abrasivo es sumamente útil para las empresas dedicadas al mantenimiento de

edificios históricos, monumentos, esculturas de mármol ya que el daño sobre la

superficie es casi inexistente y el desecho es soluble al agua.

Este abrasivo permite inclusive remover pintura de vidrio sin esmerilarlo y puede llegar

a remover oxidación y algunos recubrimientos de tecnología.

Su uso se recomienda básicamente en equipos especialmente diseñados para manejo de

bicarbonato de sodio ya que se requieren condiciones especiales para el correcto flujo

del abrasivo.

También puede utilizarse en sistemas secos, sin embargo, esto no es muy recomendable

ya que al ser una partícula tan fina genera demasiado polvo por lo que su uso está

prácticamente sujeto a equipos con sistemas de sopleteo húmedo que eliminan el 100%

de la generación de polvo.

Al ser un abrasivo soluble, biodegradable y utilizado con sistemas de sopleteo húmedo

(wetblast) se convierte en una gran alternativa cuando se requiera trabajar en lugares

cerrados, o en condiciones donde no se pueda generar polvo y el manejo de desechos de

arena y lodo sea complicado. Existen algunas mezclas de bicarbonato de sodio, pero

generalmente en cuanto a tamaño solamente tiene una presentación.

93

GRÁFICO No 40: Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)

Fuente: www.hotfrog.com.au/Companies/Simons-Soda-Blas..


http://www.hotfrog.com.au/Companies/Simons-Soda-Blasting-And-Fine-Media-Automotive-Abrasive-Blasting-In-The-Riverland/Simon-s-soda-blasting-offers-fine-media-automotive-abrasive-blasting-55064

CAPÍTULO V

95

CAPÍTULO V

5. TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO

El Terminal de Productos Limpios Beaterio, forma parte de PETROECUADOR, y está

certificada con la Norma ISO 14001 de Prevención Ambiental.

5.1. GENERALIDADES

El Terminal inició sus operaciones en el año 1980, en el Cantón Quito en la Provincia

de Pichincha; en el sector del Beaterio en esta avenida y la Panamericana Sur Km 10 ½

vía Guamaní, cuenta con un área aproximada de 27 hectáreas; su capacidad de

almacenamiento es de 600.705 barriles en 20 tanques para Gasolina Súper, Gasolina

Extra, Diesel 1 y 2, Diesel Premium, Nafta de Alto Octano, Nafta Base, Jet A1 y Diesel;

y tres esferas para Gas Licuado de Petróleo (GLP).

Este Terminal fue construido para recibir los combustibles provenientes de los

poliductos Esmeraldas - Quito, Santo Domingo – Beaterio - Ambato y Shushufindi -

Quito, de aquí también parte el poliducto Quito- Ambato.

La zona de influencia la conforman las provincias de la Zona Centro Norte del país,

como: Pichincha, Carchi, Imbabura, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo y

transferencias de Nafta Base a Esmeraldas y Nafta de Alto Octano a Shushufindi.

96

GRÁFICO No 41: Terminal de Productos Limpios Beaterio



5.1.1. ESTRUCTURA DEL TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS

En el Terminal se realizan básicamente tres actividades que son:

La recepción de productos

El almacenamiento y despacho

La comercialización.

5.1.1.1. ÁREA DE ALMACENAMIENTO

Para el almacenamiento de los productos el Terminal, dispone de un área de tanques

estacionarios verticales, debidamente identificados de acuerdo al producto que

97

contienen, además poseen cubetos o diques diseñados para contener el producto del

tanque en caso de un derrame.

GRÁFICO No 42: Área de Almacenamiento del Terminal Beaterio



5.1.1.1.1. DESCRIPCIÓN DE LA ÁREA DE ALMACENAMIENTO

En la siguiente tabla nos muestra la descripción de dicha área, es decir de cada uno de

los tanques de almacenamiento que encontramos en el Terminal de Productos Limpios

Beaterio.

98

TABLA No 2: Área de Almacenamiento

Tanque

No. Producto

Volumen (Bls) Demanda

Bls/Día

Días

Stock

Tipos de

Techo Total Operativo

TB 1001 Gasolina Super 48.056 46.992 FLOTANTE

TB 1012 Gasolina Super 36.535 35.609 FIJO

SUBTOTAL 84.591 82.601 4.369 5

TB 1003 Gasolina Extra 87.324 85.396 FLOTANTE

TB 1014 Gasolina Extra 15.679 15.174 FLOTANTE

SUBTOTAL 103.003 100.570 10.389 5

TB 1007 Mezclas 48.395 47.415 FLOTANTE

TB 1020 Mezclas 41.163 38.925 FLOTANTE

SUBTOTAL 89.558 86.340

TB 1005 Nafta Base 26.266 25.787 FLOTANTE

SUBTOTAL 26.266 25.787

TB 1010 Diesel 2 109.334 106.453 FIJO

TB 1011 Diesel 2 35.357 34.464 FIJO

TB 1022 Diesel 2 21.551 20.935 FIJO

SUBTOTAL 206.067 200.951 7.218 5

TB 1008 Diesel Premium 2.875 2.811 FIJO

TB 1013 Diesel 2 61.368 20.935 FIJO FIJO

TB 1016 Diesel Premium 27.829 26.281 FIJO

SUBTOTAL 52.255 50.027 4.703 11

TB 1009 Destilado 1 6.783 6.667 FIJO

SUBTOTAL 6.783 6.667 43 43

TB 1017 Jet Fuel 27.883 26.359 FIJO

TB 1018 Jet Fuel 11.189 10.712 FIJO

TB 1019 Jet Fuel 11.167 10.691 FIJO

SUBTOTAL 50.239 47.762 7.217 22

CAPACIDAD TOTAL 618.762 600.705



99

5.1.1.2. ÁREA DE BOMBAS

El Terminal de Productos Limpios Beaterio cuenta con 14 bombas centrífugas

horizontales con motor eléctrico, las cuales se detallan en el siguiente cuadro:

TABLA No 3: Área de Bombas

N° Producto Caudal Promedio

(Gal/Min)

3 Diesel 2 500

5 Gasolina Extra 400 - 500

1+1(*) Gasolina Súper 400 - 500

1 Diesel 1 383

2 Jet Fuel 600



GRÁFICO No 43: Área de Bombas del Terminal Beaterio



100

5.1.1.3. ÁREA DE CARGA Y DISTRIBUCIÓN

Esta área comprende 19 brazos de carga con sus respectivos equipos electrónicos de

medición, válvulas y accesorios.

GRÁFICO No 44: Área de Carga y Distribución del Terminal Beaterio



Cada uno de estos brazos tienen un promedio de despacho detallado en el siguiente

cuadro con referencia a los productos limpios que son despachados:

101

TABLA No 4: Área de Carga y Distribución

Producto Promedio Despacho (GDC)

Gasolina Súper 184.000

Gasolina Extra 437.000

Diesel 2 304.000

Diesel Premium 1.800

Destilado 8.000

Jet Fuel 82.000



5.1.1.4. ÁREA DE EFLUENTES ACEITOSOS

Compuesta por una piscina de separación API de efluentes, equipo de recuperación de

productos y filtro de agua residual.

GRÁFICO No 45: Piscina API



102

5.1.1.5. ÁREA DE GENERACIÓN DE EMERGENCIA Y TABLEROS DE

CONTROL

Esta área está compuesta por los siguientes elementos:

Dos generadores de 250 KVA y 120 KVA

Dos transformadores de 500 KVA

Dos tableros de control MCC1 y MCC2.

5.1.2. ESTACIÓN REDUCTORA

Se reciben los productos limpios a través del Poliducto Esmeraldas-Sto. Domingo-Quito

a 900 PSI y se reduce la presión hasta 80 PSI y a través del Poliducto Shushufindi-

Quito, para ello cuenta con los siguientes elementos:

Dos válvulas reductoras de presión

Sistema de filtrado de productos

Dos trenes de medición de productos

Manifold de distribución

Trampa de recepción de equipos de limpieza

Tanques de alivio y sumidero

Sala de control de operaciones

Oficina de supervisión

103

GRÁFICO No 46: Estación Reductora



5.1.3. ESTACION DE BOMBEO

La Estación de Bombeo está compuesta por los siguientes elementos que son:

Tres equipos de bombeo con motores de 420HP

Bombas de ocho etapas; las cuales se bombean a 450 barriles / hora a través del

Poliducto Quito-Ambato, con una presión de 1200 PSI.

Además cuenta con un área destinada al lanzamiento de los equipos de limpieza.

104

GRÁFICO No 47: Estación de Bombeo



5.1.4. UNIDAD DE MANTENIMIENTO

Se encarga de la programación y ejecución del mantenimiento de todos los equipos

rotativos (motores eléctricos, bombas, dosificadores, generadores, medidores, etc.),

equipos estáticos (válvulas de seguridad, de compuerta, de bola, etc.), tanques de

almacenamiento y líneas de flujo de los diferentes sistemas existentes en los terminales

y depósitos de las Gerencia Regional Norte de acuerdo a un programa anual preventivo,

así también como correctivo y de taller.

105

Todo el mantenimiento citado se lo realiza de acuerdo al sistema computarizado de

maintracker.

5.1.5. UNIDAD DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCION

AMBIENTAL

La actividad de Seguridad Industrial y Protección Ambiental de la Gerencia Regional

Norte se encuentra centralizada en esta Unidad, la misma que se encarga principalmente

de las siguientes tareas:

Cumplir y hacer cumplir las normas de seguridad industrial y protección

ambiental vigentes.

Capacitar al personal en temas de seguridad industrial y protección ambiental.

Asistencia técnica y emisión de permisos de trabajo en áreas operativas en

actividades consideradas de riesgo

Elaboración de análisis de riesgo, impacto ambiental y proyectos ambientales

Inspecciones de seguridad en las áreas de trabajo.

Supervisión, recepción y fiscalización de trabajos del sistema contra incendio de

las unidades técnico-operativas.

Actualizar planes de emergencia y capacitar al personal en ellos.

Elaboración de índices de accidentalidad y siniestralidad.

106

5.1.6. LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD DE COMBUSTIBLES

Análisis de calidad de los hidrocarburos al ingreso por los poliductos: Esmeraldas- Sto.

Domingo-Quito, y Shushufindi-Quito, y a la salida por el poliducto Quito-Ambato, así

como para despachos a las comercializadoras.

Además se realiza el análisis de:

Aguas residuales

Agua potable

Y productos químicos como:

Solventes

Desengrasantes

5.1.7. CERTIFICACIONES

Certificado de Licenciamiento Ambiental otorgado por el Ministerio de Minas y

Petróleos, Licencia Ambiental No. 001-2009.

Certificación de cumplimiento de normas internacionales API o DIN y normas

de seguridad industrial, vigentes en el país, otorgado por Veripet.

107

5.2. REPORTE DE LIMPIEZA EN EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE

GASOLINA SÚPER TB – 1012

Es de gran importancia el reporte de limpieza para tener conocimiento del problema y

las circunstancias en las que se encuentra el tanque de almacenamiento.

5.2.1. ANTECEDENTES

Con Memorando al Jefe del Terminal de Productos Limpios Beaterio solicita a la

Jefatura de Mantenimiento se realice la limpieza del Tanque de Almacenamiento de

Gasolina Súper TB-1012 ubicada en dichas instalaciones.

Antes de reportara su limpieza fue inspeccionado por la Jefatura de Inspección Técnica

del Terminal; la misma que reporto un alto grado de corrosión en las paredes internas

del tanque, esta fue remitida para la limpieza del Tanque de Almacenamiento.

Dicha limpieza será realizada por la contratista PUMAOIL, la cual fue delegada para

este trabajo por cumplir con las especificaciones necesarias para la limpieza del Tanque

de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-1012.

5.2.2. DESCRIPCIÓN DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE

GASOLINA SÚPER TB – 1012

Según el reporte de inspección técnica de Tanques de Almacenamiento del Terminal de

Productos Limpios Beaterio, arrojo los siguientes resultados para el Tanque de

Almacenamiento de Gasolina Súper TB - 1012 especificados en la siguiente tabla:

108

TABLA No 5: Descripción del Tanque TB - 1012

TANQUE DE ALMACENAMIENTO TB - 1012

Producto a Almacenar Gasolina Súper

Tipo de Techo Fijo

Capacidad de Diseño de Almacenamiento 5689 m3

Capacidad Operativa de Almacenamiento 5661,41 m3

Gravedad Específica del Pro. (mín) 0,7628

Diámetro Exterior 22,347 m

Altura Referencial 14,364 m

Material del Cuerpo Acero al Carbono



GRÁFICO No 48: Tanque de Gasolina Súper TB – 1012



109

5.2.3. INSPECCIÓN DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASOLINA

SÚPER TB – 1012

La inspección permite tener un control del tanque de almacenamiento y conocer

claramente el estado actual del mismo. Esta es realizada cada 5 años.

5.2.3.1. INSPECCIÓN VISUAL DEL TANQUE TB – 1012

Esta inspección fue realizada por el personal encargado de la Área de Mantenimiento

del Terminal en las paredes externas del Tanque TB – 1012, la misma que dio los

siguientes resultados:

La aparición de un ligero abombamiento de la pintura en las paredes del Tanque,

como de igual forma su desprendimiento.

GRÁFICO No 49: Abombamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012



110

El afloramiento de óxido en los accesorios del techo, en las uniones empernadas

de la misma.

GRÁFICO No 50: Afloramiento de Óxido en el Tanque TB – 1012



El resquebrajamiento de la pintura en varias áreas de las paredes externas del

Tanque.

GRÁFICO No 51: Resquebrajamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012



111

5.3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES (SAND

BLASTING), APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE

GASOLINA SÚPER TB – 1012 DEL TERMINAL BEATERIO

Se realiza la descripción del procedimiento realizado para la limpieza de las paredes

internas del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB – 1012.

5.3.1. DISPOSICIONES GENERALES

El Sistema de Limpieza y reparación de tanques se efectuara; con personal competente,

que sera proveniente de la Contratista PUMA OIL en coordinación con el área de

Seguridad Industrial de Petrocomercial.

El Área de Seguridad Industrial mantendrá la supervisión y control permanentes desde

el inicio hasta la finalización de los trabajos.

5.3.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA

En el Proceso del Sistema de Limpieza del Tanque de Almacenamiento de Gasolina

Súper TB – 1012 del Terminal Beaterio es necesario nombrar las etapas previas a las

cuales el tanque se expondrá antes del Proceso de Sandblasting.

112

5.3.2.1. VACIADO DEL TANQUE

Se extrajo la mayor cantidad de Gasolina Súper del Tanque TB - 1012 por los medios

normales; luego se bloquearán con juntas o bridas ciegas todas las tuberías que

conduzcan al tanque para evitar la entrada de líquidos y vapores inflamables.

GRÁFICO No 53: Método del Vaciado del Tanque (Por Líneas)



5.3.2.2. CONTROL DE LAS FUENTES DE IGNICIÓN

Todas las fuentes de ignición son alejadas de los alrededores. Todo el lugar esta exento

de alguna fuente de ignición y de materiales que permitan su auto ignición desde el

113

momento que empieza la limpieza del tanque, hasta que el mismo queda libre de gases y

cada uno de los residuos han sido eliminados.

GRÁFICO No 54: Inspección de todos las Fuentes de Ignición



5.3.2.3. VENTILACIÓN Y ELIMINACIÓN DE GASES

Es necesario hacer determinaciones periódicas de gases con el explosímetro para

registrar el proceso de eliminación; esto lo realizaron únicamente los responsables del

área.

Luego se realizo la apertura de los desfogaderos, eliminándose por ventilación natural

los gases inflamables más livianos, para desalojar el resto de los gases del tanque se

114

procederá a la ventilación mecánica, la cual fue realizada por medio de un reductor de

aire o ventilador; disminuyéndose así el tiempo en que la atmósfera del tanque está

dentro de los límites de explosión.

GRÁFICO No 55: Método de Ventilación del Tanque (Ventiladores)



5.3.2.4. APERTURA DEL TANQUE Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOS Y

SEDIMENTOS

Una vez que el tanque haya quedado libre de gases, se procedió a la apertura del tanque

para la extracción de los residuos.

Después de esto para la eliminación de los residuos y sedimentos se procedió a barrer

los residuos con una escoba formando montones, cargarlos en baldes plásticos con palas

115

y finalmente sacarlos del tanque; esto hizo que reduzca a un mínimo el tiempo que los

trabajadores deban permanecer dentro del tanque y por ende contribuye a la Seguridad

de la operación.

GRÁFICO No 56: Apertura del Tanque



5.3.2.5. INSPECCIÓN DE LOS EQUIPOS A UTILIZARSE

Antes de comenzar con el trabajo de Sandblasting, se debe seguir el siguiente

procedimiento para un correcto desempeño:

Encender el compresor de aire como lo indica el tablero de control.

116

GRÁFICO No 57: Compresor Ingersoll – Rand 70715 – 1300



Verificar que todos los indicadores estén trabajando de forma adecuada: presión

de aire, temperatura del agua, combustible, presión de aceite, presión de

descarga de aire.

GRÁFICO No 58: Tablero de Control del Compresor Ingersoll Rand 70715



117

Chequear el funcionamiento del sistema de distribución de aire: acoples y

válvulas en buen estado y correctamente colocados.

GRÁFICO No 59: Acoples Válvulas, Sistemas de Distribución de Aire



Verificar el estado de la pipa de almacenamiento de granalla: estado de

mangueras, filtros, válvulas y acoples tanto para aire y granalla.

118

GRÁFICO No 60: Pipas de Almacenamiento Clemco



Sistema de alimentación de aire: verificar su funcionamiento, válvulas, acoples,

seguros, filtros y mangueras.

GRÁFICO No 61: Sistema de Alimentación de Aire



119

Equipo de filtrado de aire: chequear el funcionamiento de acoples, filtro de aire,

manómetro, mangueras, y seguros.

GRÁFICO No 62: Manguera, Boquilla, Acoples



Equipo de protección personal: chequear el estado de la escafandra, casco visor,

capucha, overol, botas de seguridad, guantes manga larga y protección auditiva,

arnés y línea de vida.

GRÁFICO No 63: Equipo de Protección Personal



120

Durante la jornada se debe revisar continuamente que la distribución de aire y

granalla estén funcionando correctamente, así como del equipo completo de

Sandblasting.

5.3.2.6. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE Y SU PINTADO

Previo al granallado se hará una evaluación; en la cual se obtendrá un grado de

preparación SSPC – SP - 10 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Cercano a

Blanco, con el empleo de Granalla Mineral grado 40 y con un perfil de anclaje de 2 a 4

mils. Hecho esto se procederá a realizar el Sandblasting a las paredes internas del

Tanque de Almacenamiento de Gasolina Super TB-09-1012 (Grafico No.64).

GRÁFICO No 64: Proceso de Sandblasting



121

La granalla utilizada se recogerá en cada jornada ya que este tipo de abrasivo solo

permite un golpe de granalla, por lo que se procederá a su evacuación del área de

trabajo; y la estructura siempre permanecerá sin ningún tipo de contaminante.

Los equipos del Sandblasting mientras se realiza el proceso de limpieza permanecerán

trabajando de la siguiente manera:

Compresor Ingersoll – Rand 70715 - 1300: La presión de trabajo no será mayor

de 120 psi, siendo la capacidad de este compresor de 1300psi.

Pulmón: En este se distribuye el aire que genera el compresor para cada una de

las pipas, en este caso para las tres.

Pipas de Almacenamiento Clemco: Cada una de las pipas trabaja a 80 psi; aquí

es donde ingresa la granalla mineral y se mezcla con el aire compresivo, para

después salir por las válvulas, ingresa a la manguera y sale para impactarse

contra las paredes del tanque por la boquilla de la misma.

El operador: Es la persona quien se encarga de distribuir el impacto hacia las

paredes del tanque; hay tres operadores para este trabajo; cada una de las pipas

distribuye esta mezcla compresiva para los operadores, siendo una pipa para

cada operador.

En este proceso se avanza diariamente 100 m2, por lo que este procedimiento fue

realizado durante varios días, para ir avanzando con la limpieza.

122

Cabe mencionar que una vez terminado el proceso de Sandblasting diario se debe

recubrir las paredes inmediatamente con la primera capa de pintura con espesor húmedo

de 6 mils y en seco de 3 mils.

GRÁFICO No 65: Avance del Proceso de Sandblasting



Una vez terminado el trabajo diario siempre se inspecciona la superficie; en este caso

después de algunos días se detecto una re-oxidación (Grafico No.66), por tal motivo se

hizo nuevamente la preparación de superficie de igual forma que la anterior (siguiendo

los mismos pasos anteriormente dichos); pero con un diferente tipo de abrasivo que es

la Granalla Metálica, la cual fue utilizada para que este tipo de abrasivo impacta con

mucha más profundidad que la anterior para eliminar así la mayor cantidad de capas de

123

óxido, además que este abrasivo en particular se puede reutilizar varias veces una vez

tratado nuevamente el mismo.

GRÁFICO No 66: Afloramiento de Oxido



Después de observar nuevamente el afloramiento de óxido (Grafico No.67) se tuvo que

cambiar nuevamente el tipo de abrasivo; este cambio es pertinente ya que por

condiciones del ambiente (húmedo), el anterior tipo de abrasivo penetraba pero como

las condiciones climáticas no eran las ideales nuevamente afloraba el óxido por tal

motivo los cambios fueron:

Tipo de Abrasivo, Arena Sílice.

Siguiendo el mismo procedimiento anteriormente mencionado.

124

GRÁFICO No 67: Afloramiento de Oxido Nuevamente



Puesto en marcha cada uno de estos cambios, la limpieza del Tanque de

Almacenamiento de Gasolina Super TB-09-1012 se realizó exitosamente.

GRÁFICO No 68: Avance del Proceso de Sandblasting (Casi Terminado)



125

Una vez terminado el Proceso de Sandblasting y aplicada la primera capa de fondo es

necesario aplicar las otras dos capas de pintura restantes que serán las que protejan al

tanque de que aflore nuevamente el oxido.

Segunda Capa:

o Espesor húmedo 6 mils

o Espesor en seco de 3 mils

Tercera Capa:

o Espesor húmedo 4 mils

o Espesor en seco de 2 mils

Cabe mencionar que el Equipo para la aplicación de la Pintura es la Máquina de Presión

Graco, la cual trabaja de 50 a 100 lbpsi de presión; la pintura utilizada es la Devoe

High Performance, la cual es utilizada con catalizadores; los mismos que aceleran el

secado de dicha pintura la cual se minimiza de 3 a 4 horas de secado para la capa de

fondo y de 2 horas para la capa de acabado.

Gracias a este gran trabajo; realizada por la Contratista PUMAOIL, las paredes internas

están totalmente listas Sandblasteadas y Pintadas.

126

GRÁFICO No 69: Sandblasting Terminado y Pintado con Pintura Protectora

(Devoe High Performance)



Una vez ya terminado todo este proceso es necesario la medición de espesores, la

misma que nos indicara si la penetración de la pintura fue efectiva; la medición para

verificar los espesores de las paredes internas del tanque fue realizado con el medidor de

espesores de pintura o con la peinilla, la misma que proporcionó como resultado una

medición de 8 mils (200 micras) en el interior de las paredes internas del tanque.

Siendo este el resultado que se deseaba al someter al Tanque de Almacenamiento de

Gasolina Súper TB-1012 a dicha limpieza y seguidamente a la aplicación de la pintura

protectora.

CAPÍTULO VI

128

CAPÍTULO VI

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

6.1. CONCLUSIONES

Para el mantenimiento del interior y exterior de tanques de almacenamiento el

método más adecuado en nuestro medio es el uso de la limpieza con chorro

abrasivo (Sandblasting), siendo el abrasivo más aconsejable a utilizar la

granalla mineral; la misma que debido a la baja polución que genera no afecta

al medio ambiente en la aplicación de limpieza mecánica.

Sin embargo el uso de granalla de acero o metálica es una buena alternativa, ya

que con el uso de la misma se obtiene un perfil de anclaje mucho más

profundo, en el caso de que este sea necesario; esta se puede aplicar teniendo

en cuenta los medios para el reciclaje de dicha granalla, por el tipo de residuo

que genera.

Tomando en cuenta las condiciones del ambiente y si es necesario por no

obtenerse perfil de anclaje deseado para dicha superficie se puede usar el

129

“arenado húmedo” ya que en la infraestructura existente se puede adaptar ya

que las pinturas de mercado son compatibles con ese método.

Existen varios tipos de limpieza para el mantenimiento de las diferentes

estructuras, la preparación de la superficie y limpieza de metales mediante

chorro abrasivo es el más aceptado ya que ofrece una variedad de tipos de

abrasivos, los mismos que pueden ser utilizados según los estudios realizados

en cada uno de los casos de corrosión.

Se debe tener la capacidad de aceptar otro tipo de método de limpieza ya que

en muchos casos el escogido no puede generar los resultados deseados.

Es importante por parte del personal o técnicos que trabajan en le área

petrolera el conocimiento de estos procedimientos de limpieza como el

Sandblasting, ya que ellos son parte de una correcta operación en los procesos

en que intervienen los hidrocarburos, ya sea transporte o almacenamiento que

es el caso estudiado.

130

6.2. RECOMENDACIONES

Antes de empezar con la limpieza del tanque es necesario estudiar bien la

reacción que tiene cada uno de los abrasivos en contacto con la superficie y

con el medio al que va estar expuesto, ya que sin esta interpretación podría ser

erróneo el uso del abrasivo que va a ser utilizado en dicha limpieza.

Las inspecciones para los tanques de almacenamiento deben realizarse por lo

menos cada cinco años para que se logre evitar daños mucho más notables por

causa de la corrosión y poner en práctica una acción preventiva.

La ley establece (según la DNH) un control de tanques cada 5 años y una

nueva calibración del mismo a los 10 años de servicio, en cada una de ellas se

debe realizar una inspección de las condiciones del tanque entre ellas la

corrosión del mismo, en esta se recomendará la necesidad de acuerdo al

espesor y corrosión los trabajos de limpieza y de ahí la decisión del método a

usar.

Es recomendable siempre mantener un histórico del mantenimiento del tanque

y también de los procesos realizados en el mismo esto ayuda a determinar con

mayor precisión el método a usarse para las posteriores limpiezas y proceso de

pintura del mismo.

131

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Arena Sílica: Esta materia prima es un cuarzo casi puro y se usa principalmente

para manufactura de vidrio. La arena sílica se utiliza para fabricar sílice fundida

o vidrio de cuarzo, y se caracteriza por su baja expansión y su alto punto de

ablandamiento, lo que imparte una gran resistencia térmica y permite su uso por

encima de los intervalos de temperatura de otros vidrios.

Chorreado: La superficie a preparar es bombardeada por pequeñas partículas de

materiales abrasivos lanzados a gran velocidad por medio del aire comprimido

de un compresor a través de una manguera flexible dotada de la boquilla

conveniente.

Decapado químico: Este procedimiento se utiliza para eliminar cascarilla de

laminación, óxidos y otros materiales extraños al metal por medio de la acción

de ácidos inorgánicos que los disuelven o transforman en otros productos

eliminables por lavado posterior con agua. Es un método más bien de taller por

exigir la utilización de tanques donde se realiza la inmersión de las piezas.

Flameado: Es un método de limpieza para el acero nuevo con el que se elimina

el óxido y la cascarilla de laminación por la acción de la llama de un soplete

oxiacetilénico de alta temperatura, gracias a los diferentes coeficientes de

dilatación de la base y los óxidos.

132

Granalla: Se presenta en forma de partículas redondas o angulares; su

composición química cuenta con un alto porcentaje de carbono y la gama de

dimensiones está comprendida entre 0,1 y 8 mm.

Limpieza manual y mecánica: Por limpieza manual se entiende un

procedimiento de preparación de superficies mediante el cepillado, rascado,

picado o lijado del metal para eliminar el óxido y cascarilla de laminación poco

adheridas o pintura vieja. Es un método lento y trabajoso con el que no se

eliminan totalmente aquellas pero muy utilizado cuando existe imposibilidad de

emplear otros procesos por dificultades de acceso, configuración o costo.

Oxido: Un óxido o anhídrido es un compuesto químico que contiene uno o

varios átomos de oxígeno, presentando el oxígeno un estado de oxidación - 2, y

otros elementos. Hay óxidos que se encuentran en estado gaseoso, líquidos o

sólidos a temperatura ambiente. Casi todos los elementos forman

combinaciones estables con oxígeno y muchos en varios estados de oxidación.

Debido a esta gran variedad las propiedades son muy diversas y las

características del enlace varían desde el típico sólido iónico hasta los enlaces

covalentes.

Perfil de Anclaje: Es la rugosidad ó aspereza producida en una superficie,

cuando es tratada por un medio abrasivo para proporcionar adherencia entre una

capa de pintura y un substrato.

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno

http://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3lido

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno

http://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3n

133

Preparación de Superficies: Este tratamiento es el que se dio a las paredes del

tanque para que se adhiera sin ninguna capa de oxido el fondo o el

recubrimiento que se va a aplicar inmediatamente después del Sandblasting; el

grado de limpieza es dependiente del tipo de recubrimiento a ser aplicado y a la

severidad del ambiente.

Protección catódica: Procedimiento para convertir el Acero en catódico de

modo que sus iones no puedan abandonar la superficie para formar óxido.

SSPC: Steel Structures Painting Council, Pittsburgh USA; Organización

Internacional que ha normado los grados de preparación de superficies

Pittsburgh EE.UU.

134

BIBLIOGRAFÍA

1. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE, API Standard 650: Welded Steel

Tanks for Oil Storage, 1978, Washington.

2. BAKER HUGHES, Baker Petrolite, Corrosión en Campos Petroleros

3. OVANDO, Silvia Carolina, tesis “análisis y desarrollo de sistemas de

evaluación de tanques de almacenamiento para determinar el grado de

corrosión”

4. PETROCOMERCIAL

5. PETROECUADOR, Norma SHI – 016 procedimientos de seguridad industrial

para efectuar limpieza de tanques

6. PUMAOIL

7. SSPC - STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL

8. Systems and Specifications, Steel Structures Painting Manual, Volume 2,

Third Edition.

9. www.mailxmail.com/curso-preparacion-superficies

10. www.psm-dupont.com.mx/paginas/preparacion.htm

11. www.nervion.com.mx/web/conocimientos/preparacion.htm

12. www.pumaoil.net

http://www.mailxmail.com/curso-preparacion-superficies

http://www.nervion.com.mx/web/conocimientos/preparacion.htm

ANEXOS

136

ANEXO #1

PROCEDIMIENTO APLICACIÓN DE PINTURA

Antecedentes: Este es el procedimiento establecido por PUMA OIL

CONSTRUCTIONS S.A para su uso en estructuras para torres petroleras, tanques,

tuberías y recipientes en general.

Preparación Superficie: Previo al granallado se hará una evaluación, se deberá obtener

un grado de preparación SSPC SP 10 casi blanco, con el empleo de granalla Mineral

grado 40 y con un perfil de anclaje de 2 a 4 mils (replica tape). Previo a la aplicación de

recubrimientos, se inspeccionara la superficie y en caso de detectarse una reoxidacion se

hará un SSPC SP 7, chorreando ligero. La granalla utilizada se recogerá en cada jornada

(se permite un solo golpe de granalla), por lo que se procederá a su evacuación del área

de trabajo, y La estructura siempre permanecerá sin ningún tipo de contaminante. La

presión de trabajo no será mayor de 120 psi.

Sistema de recubrimiento: Con antecedentes mencionados, el sistema propuesto es:

Stripe Coat: A todos los cordones de soldadura y áreas de difícil acceso, ángulos,

bordes, etc. Esta aplicación se realizara con brocha y diluido el recubrimiento a un 10%,

con la finalidad de mejorar su penetración y nivelación en estas áreas.

Primera Capa: SIGMA COVER 280 (UNIVERSAL PRIMER). Espesor húmedo 4 mils

medido con wet film gauge, preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos

obtener un espesor en seco de 2 mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de

137

fácil calibración plastic shims). Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 8 horas

mínimo (a 24 oC). y un tiempo de repinte máximo que es indefinido.

Segunda Capa: SIGMA COVER 630. Espesor húmedo 6 mils medido con wet film

gauge, preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos obtener un espesor en

seco de 4 mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de fácil calibración

plastic shims). Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 16 horas mínimo (a 24 oC).

y un tiempo de repinte máximo que es 30 dias.

Tercera Capa: Sigma Topacryl. Espesor húmedo 4 mils medido con wet film gauge,

preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos obtener un espesor en seco de 2

mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de fácil calibración plastic shims).

Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 16 horas mínimo (a 24 oC).

El espesor final será de 8 mils. Lecturas menores de 8 mils no serán aceptadas y se

deberá ajustar espesores mediante aplicación con airless. Lecturas mayores a 16 mils,

deberán ser corregidas mediante lijado manual (aisladas) o suitblast si el área es mayor.

Las medidas de espesores se realizaran en áreas que no estén traslapadas o cerca de

cordones de soldadura. Se aplicara la norma SSPC – PA 2 , en la misma que se tratara

cualquier divergencia o inquietud que se presente entre las partes.

Preparación Recubrimiento: Previa a un informe de recepción de la mercadera a

utilizarse, se procederá a preparar el recubrimiento teniendo en cuenta:

Área a recubrirse

Tiempo de vida de la mezcla a temperatura ambiente

138

Agitar por separado los componentes A (base color) y B (catalizador, puede no ser

requerido). Proceder a mezclar en relación 7.3 a 1 en volumen o en kit originales (1 a 1),

agitar homogéneamente por 2 a 3 minutos. Dejar en reposo (tiempo inducción de la

mezcla) por alrededor de 15 minutos.

Una dilución de un 5% podría aceptarse en caso de que el equipo airless así lo requiera.

Filtración de la pintura debe ser realizada, para evitar la presencia de cualquier

contaminante.

Boquilla # 17 o # 19, se recomienda para un correcto flujo de material. El tiempo de

vida de la mezcla aproximadamente a 24 oC es de 3 horas (no mezcle mas material del

que va a ser utilizado

Aplicación: Previa a la aplicación se medirá condiciones ambientales, temperatura

ambiente, humedad relativa, punto de rocío, temperatura de sustrato (deberá ser 3 oC

sobre el punto de rocío o Dew Point). La aplicación se hará con equipo airless (relación

mínima de compresión de 30 a 1), la presión en la alimentación no será mayor a 100 psi.

Para conseguir una uniformidad en el espesor, minimizar los traslapes y evitar el

overspray, se recubrirán áreas no mayores a 1.20 m de longitud y la pistola deberá estar

en ángulo de 90o en relación a la superficie.

Reportes: Se llevar un registro diario de los parámetros ambientales, de calidad,

preparación recubrimientos, áreas recubiertas, etc.

Recepción Final: Cualquier defecto de aplicación, deberá ser corregido antes de

realizar la prueba o el trabajo de inspección.

139

ANEXO #2

Joint Surface Preparation Standard

SSPC-SP NO. 10/NACE NO. 2

Near-White Blast Cleaning

This SSPC: The Society for Protective Coatings and NACE International standard

represents a consensus of those individual members who have reviewed this document,

its scope and provisions. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, having

adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using

products, processes, or procedures not in conformance with this standard. Nothing

contained in this standard is to be construed as granting any right, by implication or

otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or

product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against

liability for infringement of Letters Patent. This standard represents minimum

requirements and should in no way be interpreted as a restriction othne use of better

procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to

the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in

specific instances. SSPC and NACE assume no responsibility for the interpretation or

use of this standard by other parties and accept responsibilityfor only those official

interpretations issued by SSPC or NACE in accordance with their respective governing

procedures and policies, which preclude the issuance of interpretations by individual

volunteers. Users of this standard are responsible for reviewing appropriate health,

safety, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to

this standard prior to its use. This SSPCINACE standard may not necessarily address all

140

potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of

materials, equipment and/or operations detailed or referred to within this standard.

Users of this standard are also responsible for establishing appropriate health, safety,

and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory

authorities, if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory

requirements prior to the use of this standard.

CAUTIONARY NOTICE: SSPC/NACE standards are subject to periodic review and

may be revised or withdrawn at any time without prior notice. SSPC and NACE require

that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years

from the date of initial publication. The user is cautioned to obtain the latest edition.

Purchasers may receive current information on all standards and other publications by

contacting the organizations at the addresses below:

ONACE International P.O. Box 21 8340 Houston, TX 7721 8-8340 (telephone +1

2811228-6200) O SSPC: The Society for Protective Coatings 40 24th Street, Sixth

Floor Pittsburgh, PA 15222 (telephone +1 412/281-2331)

Foreword This joint standard covers the use of blast cleaning abrasives to achieve a

defined degree of cleaning of steel surfaces prior to the application of a protective

coating or lining system. This standard is intended for use by coating or lining

specifiers, applicators, inspectors, or others whose responsibility it may be to define a

standard degree of surface cleanliness. The focus of this standard is near-white metal

blast cleaning. White metal blast cleaning, commercial blast cleaning, industrial blast

cleaning and brush-off blast cleaning are addressed in separate standards. Near-white

blast cleaning provides a greater degree of cleaning than commercial blast cleaning

141

(SSPC-SP GINACE No. 3), but less thanw hite metal blast cleaning (SSPC-SP 5/

NACE No. 1). Near-white blast cleaning is used when the objective is to remove all

rust,c oating, and mill scale, but when the extra effort required to remove all stains of

these materials is determined to be unwarranted. Staining shall be limited to no more

than 5 percent of each unit area of surface. Near-white blast cleaning allows staining on

only 5 percent of each unit area of surface, while commercial blast cleaning allows

staining on 33 percent of each unit area of surface. White metal blast cleaning does not

permit any staining to remain on the surface. This joint standard was prepared by the

SSPCINACE Task Group A on Surface Preparation by Abrasive Blast Cleaning. This

joint Task Group includes members of both the SSPC Surface Preparation Committee

and the NACE Unit Committee T-6G on Surface Preparation.

1. General

1.1 This joint standard covers the requirements for near-white blast cleaning of

unpainted or painted steel surfaces by the use of abrasives. These requirements include

the end condition of the surface and materials and procedures necessary to achieve and

verify the end condition.

1.2 This joint standard allows random staining to remain on no more than 5 percent of

each unit area of surface as defined in Section 2.6.

1.3 The mandatory requirements are described in Sections 1 to 9 as follows: Section 1

General Section 2 Definition Section 3 References Section 4 Procedures Before Blast

Cleaning Section 5 Blast Cleaning Methods and Operation Section 6 Blast Cleaning

Abrasives Section 7 Procedures Following Blast Cleaning and Immediately Prior to

Coating Section 8 Inspection Section 9 Safety and Environmental Requirements

142

NOTE: Section 1 O, “Comments” and Appendix A, “Explanatory Notes” are not

mandatory requirements of this standard.

2. Definition

2.1 A near-white metal blast cleaned surface, when viewed without magnification, shall

be free of all visible oil, grease, dust, dirt, mill scale, rust, coating, oxides, corrosion

products, and other foreign matter, except for staining as noted in Section 2.2.

2.2 Random staining shall be limited to nom ore than 5 percent of each unit area of

surface as defined in Section 2.6, and may consist of light shadows, slight streaks, or

minor discolorations caused by stains of rust, stains of mill scale, or stains of previously

applied coating.

2.3 Acceptable variations in appearance that do not affect surface cleanliness as defined

in Section 2.1 include variations caused by type of steel, original surface condition,

thickness of the steel, weld metal, mill or fabrication marks, heat treating, heat affected

zones, blasting abrasives, and differences in the blast pattern.

2.4 When a coating is specified, the surface shall be roughened to a degree suitable for

the specified coating system.

2.5 Immediately prior to coating application, the entire surface shall comply with the

degree of cleaning specified herein.

2.6 Unit area for determinations shall be approximately 5776 mm2 (9in 2)( ¡.e., a square

76 mm x 76 mm [3 in x 3 in]).

143

2.7 SSPC-VIS 1-89, photographs A SP-1 O, B SP-1 O, C SP-10 or D SP-10 may be

specified to supplement the written definition. In any dispute, the written standards shall

take precedence over visual standards and comparators. Additional information on

visual standards and comparators is available in Section A.4 of Appendix A.

3. References

3.1 The documents referenced in this standard are listed in Section 3.4.

3.2 The latest issue, revision, or amendment of the referenced standards in effect on the

date of invitation to bid shall govern unless otherwise specified.

3.3 If there is a conflict between the requirements of anyof the cited reference standards

and this standard, the requirements of this standard shall prevail.

3.4 SSPC: THE SOCIETY FOR PROTECTIVE COATINGS STANDARDS:

AB 1 Mineral and Slag Abrasives

AB 2 Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic

AB 3 Newly Manufactured or Re-Manufactured

PA Guide 3 A Guide to Safety in Paint Application

VIS 1 Visual Standard for Abrasive Blast Cleaned Abrasives Steel Abrasive

SP 1 Solvent Cleaning Steel

4. Procedures Before Blast Cleaning

4.1 Before blastcleaning, visible depositsof oil, grease, or other contaminants shall be

removed in accordance with SSPC-SP 1 or other agreed upon methods.

144

4.2 Before blast cleaning, surface imperfections such as sharp fins, sharp edges, weld

spatter, or burning slag should be removed from the surface to the extent required by the

procurement documents (project specification). Additional information on surface

imperfections is available in Section A.5 of Appendix A.

4.3 If a visual standard or comparator is specified to supplement the written standard,

the condition of the steel prior to blast cleaning should be determined before the

blasting commences. Additional information on visual standards and comparators is

available in Section A.4 of Appendix A.

5. Blast Cleaning Methods and Operation

5.1 Clean, dry compressed air shall be used for nozzle blasting. Moisture separators, oil

separators, traps, or other equipment may be necessary to achieve this requirement.

5.2 Any of the following methods of surface preparation may be used to achieve a near-

white blast cleaned surface:

5.2.1 Dry abrasive blasting using compressed air, blast nozzles, and abrasive.

5.2.2 Dry abrasive blasting using ac losed-cycle, recirculating abrasive system with

compressed air, blast nozzle, and abrasive, with or without vacuum for dust and

abrasive recovery.

5.2.3 Dry abrasive blasting using a closed cycle, recirculating abrasive system with

centrifugal wheels and abrasive.

5.3 Other methods of surface preparation (such as wet abrasive blasting) may be used to

achieve a near-white blast cleaned surface by mutual agreement between those parties

145

responsible for establishing the requirements and those responsible for performing the

work. NOTE: Information on the use of inhibitors to prevent the formation of rust

immediately after wet blast cleaning is contained in Section A.9 of Appendix A.

6. Blast Cleaning Abrasives

6.1 The selection of abrasive size and type shall be based on the type, grade, and surface

condition of the steel to be cleaned, type of blast cleaning system employed, the

finished surface to be produced (cleanliness and roughness), and whether the abrasive

will be recycled.

6.2 The cleanliness and size of recycled abrasives shall be maintained to ensure

compliance with this specification.

6.3 The blast cleaning abrasive shall be dry and free of oil, grease, and other

contaminants as determined by the test methods found in SSPC-AB 1, AB 2 and AB 3.

6.4 Any limitations on the use of specific abrasives, the quantity of contaminants, or the

degree of allowable embedment shall be included in the procurement documents

(project specification) covering the work, because abrasive embedment and abrasives

containing contaminants may not be acceptable for some service requirements. NOTE:

Additional information on abrasive selection is given in Section A.2 of Appendix A.

7. Procedures Following Blast Cleaning and Immediately Prior to Coating

7.1 Visible deposits of oil, grease, or other contaminants shall be removed according to

SSPC-SP 1 or another method agreed upon by those parties responsible for establishing

the requirements and those responsible for performingthe work.

146

7.2 Dust and loose residues shall be removed fromprepared surfaces by brushing,

blowing off with clean, dry air, vacuum cleaning, or other methods agreed upon by

those responsible for performing the work. NOTE: The presence of toxic metals in the

abrasives or paint being removed may place restrictions on the methods of cleaning

permitted. Comply with all applicable regulations. Moisture separators, oil separators,

traps, or other equipment may be necessary to achieve clean, dry air.

7.3 After blast cleaning, surface imperfections thatremain (e.g., sharp fins, sharp edges,

weld spatter, burning slag, scabs, slivers, etc.) shall be removed to the extent required in

the procurement documents (project specification). Any damage to the surface profile

resulting from the removal of surface imperfections shall be corrected to meet the

requirements of Section 2.4. NOTE: Additional information on surface imperfections is

contained in Section A.5 of Appendix A.

7.4 Any visible rust that forms on the surface of the steel after blast cleaning shall be

removed by recleaning the rusted areas to meet the requirements of this standard before

coating. NOTE: Information on rust-back (re-rustins) and surface condensation is

contained in Sections A.6, A.7 and A.8 of Appendix A.

8. Inspection

8.1 Work and materials supplied under this standard are subject to inspection by a

representative of those responsible for establishing the requirements. Materials and

work areas shall be accessible to the inspector. The procedures and times of inspection

shall be as agreed upon by those responsible for establishing the requirements and those

responsible for performing the work.

147

8.2 Conditions not complying with thiss tandard shall becorrected. In the case of a

dispute, an arbitration or settlement procedure established in the procurement

documents (project specification) shall be followed. If no arbitration or settlement

procedure is established, then a procedure mutually agreeable to purchaser and supplier

shall be used.

8.3 The procurement documents (project specification) should establish the

responsibility for inspection and for any required affidavit certifying compliance with

the specification.

9. Safety and Environmental Requirements

9.1 Because abrasive blast cleaning is a hazardous operation, all work shall be

conducted in compliance with applicable occupational and environmental health and

safety rules and regulations. NOTE: SSPC-PA Guide 3, “A Guide to Safety in Paint

Application,” addresses safety concerns for coating work.

10. Comments

10.1 Additional information and data relative to this standard are contained in Appendix

A. Detailed information and data are presented in a separate document, SSPC-SP COM,

“Surface Preparation Commentary.” The recommendations contained in Appendix A

and SSPC-SP COM are believed to represent good practice, but are not to be considered

requirements of the standard. The sections of SSPC-SP COM that discuss subjects

related to near-white blast cleaning are listed below.

148

Appendix A. Explanatory Notes

A.l FUNCTION: Near-white blast cleaning (SSPC-SP 1 O/NACE No. 2) provides a

greater degree of cleaning than commercial blast cleaning (SSPC-SP GINACE No. 3)

but less thanw hite metal blast cleaning (SSPC-SP 5/NACE No.

1). It should be used when a high degree of blast cleaning is required. The primary

functions of blast cleaning before coating are: (a) to remove material from the surface

that can cause early failure of the coating system and (b) to obtain a suitable surface

roughness and to enhance the adhesion of the new coating system. The hierarchy of

blasting standards recognize that blasting abrasives may become embedded in or leave

residues on the surface of the steel during preparation. While normally such embedment

or residues are not detrimental, care should be taken to ensure that the abrasive is free

from detrimental amounts of water-soluble, solvent-soluble, acid-soluble, or other

soluble contaminants (particularly if the prepared steel is to be used in an immersion

environment). Criteria for selecting and evaluating abrasives are given in SSPC-AB 1,

“Mineral and Slag Abrasives,” SSPC-AB 2, “Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic

Abrasives,” and SSPC-AB 3, “Newly Manufactured or Re-Manufactured Steel

Abrasives.”

A.3 SURFACE PROFILE: Surface profile is the roughness of the surface which

results from abrasive blast cleaning.

The profile depth (or height) isdependent upon the size, shape, type, and hardness of the

abrasive, particle velocity and angle of impact, hardness of the surface, amount of

recycling, and the proper maintenance of working mixtures of grit and/or shot. The

allowable minimum/maximum height of profile is usually dependent upon the thickness

149

of the coating to be applied. Large particle sized abrasives (particularly metallic) can

produce a profile that may be too deep to be adequately covered by a single thin film

coat. Accordingly, it is recommended that the use of larger abrasives be avoided in these

cases. However, larger abrasives may be needed for thick film coatings or to facilitate

removal of thick coatings, heavy mill scale, or rust. If control of profile

(minimum/maximum) is deemed to be significant to coating performance, it should be

addressed in the procurement documents (project specification). Typical profile heights

achieved with commercial abrasive media are shown in Table 5 of the Surface

Preparation Commentary (SSPC-SP COM). Surface profile should be measured in

accordance with NACE Standard RP0287 (latest edition), “Field Measurement of

Surface Profile of Abrasive Blast Cleaned Steel Surfaces Using Replica Tape,” or

ASTM(’) D 4417 (latest edition), “Test Method for Field Measurement of Surface

Profile of Blast Cleaned Steel.”

A.4 VISUAL STANDARDS: SSPC-VIS 1-89 (Visual Standard for Abrasive Blast

Cleaned Steel) provides color photographs for the various grades of surface preparation

as a function of the initial condition of the steel. The series A-SP 10, B-SP 10, C-SP 10

and D-SP 10 photographs depict surfaces cleaned to a near-white blast grade. Other

available visual standards are described in Section 11 of SSPC-SP COM. is as follows:

white metal blast cleaning, near-white blast cleaning, commercial blast cleaning,

industrial blast cleaning, and brush-off blast cleaning.

A.5 SURFACE IMPERFECTIONS: Surface imperfections can cause premature

failure when the service is severe. Coatings tend to pull away from sharp edges and

150

A.2 ABRASIVE SELECTION: Types of metallic and ration Commentary (SSPC-SP

COM). It is important to non-metallic abrasives are discussed in the Surface preps-

(„„ASTM, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 projections,

leaving little or no coating to protect the underlying steel. Other features that are

difficult to properly cover and protect include crevices, weld porosities, laminations,

etc. The high cost of the methods to remedy surface imperfections requires weighing the

benefits of edge rounding, weld spatter removal, etc., versus a potential coating failure.

Poorly adhering contaminants, such as weld slag residues, loose weld spatter, and some

minor surface laminations may be removed during the blast cleaning operation. Other

surface defects (steel laminations, weld porosities, or deep corrosion pits) may not be

evident until the surface preparation has been completed. Therefore, proper planning for

such surface repair work is essential because the timing of the repairs may occur before,

during, or after the blast cleaning operation. Section 4.4 of SSPC-SP COM and NACE

Standard RP0178 (latest edition), “Fabrication Details, Surface Finish Requirements,

and Proper Design Considerations for Tanks and Vessels to be Lined for lmmersion

Service” contain additional information on surface imperfections.

A.6 CHEMICAL CONTAMINATION: Steel contaminated with soluble salts (e.g.,

chlorides and sulfates) develops rust-back rapidly at intermediate and high humidities.

These soluble salts can be present on the steel surface prior to blast cleaning as a result

of atmospheric contamination. In addition, contaminants can be deposited on the steel

surface during blast cleaning if the abrasive is contaminated. Therefore, rust-back can

be minimized by removing these salts from the steel surface,, and eliminating sources of

recontamination during and after blast cleaning. Wet methods of removal are described

in SSPC-SP 12/NACE No. 5. Identification of the contaminants along with their

151

concentrations may be obtained from laboratory and field tests as described in SSPC-

TU 4, “Technology Update on Field Methods for Retrieval and Analysis of Soluble

Salts on Substrates.”

A.7 RUST-BACK: Rust-back (re-rusting) occurs when freshly cleaned steel is exposed

to moisture, contamination, or a corrosive atmosphere. The time interval between blast

cleaning and rust-back will vary greatly from one environment to another. Under mild

ambient conditions, if chemical contamination is not present (see Section A.6), it is best

to blast clean and coat a surface the same day. Severe conditions may require more

expedient coating application to avoid contamination from fallout. Chemical

contamination should be removed prior to coating (see Section A.6).

A.8 DEW POINT: Moisture condenses on any surface that is colder than the dew point

of the surrounding air. It is, therefore, recommended that the temperature of the steel

surface be at least 3 “C (5 “F) above the dew point during dry blast cleaning operations.

It is advisable to visually inspect for moisture and periodically check the surface

temperature and dew point during blast cleaning operations and to avoid the application

of coating over a damp surface.

A.9 WET ABRASIVE BLAST CLEANING: Steel that is wet abrasive blast cleaned

may rust rapidly. Clean water should be used for rinsing. It may be necessary that

inhibitors be added to the water or applied to the surface immediately after blast

cleaning to temporarily prevent rust formation. The use of inhibitors or the application

of coating over slight discoloration should be in accordance with the requirements of the

coating manufacturer. CAUTION: Some inhibitive treatments may interfere with the

performance of certain coating systems.

152

A.10 FILM THICKNESS: It is essential that ample coating be applied after blast

cleaning to adequately cover the peaks of the surface profile. The dry film thickness of

the coating above the peaks of the profile should equal the thickness known to be

needed for the desired protection. If the dry film thickness over the peaks is inadequate,

premature rust-through or failure will occur. To assure that coating thicknessesare

properly measured the procedures in SSPCPA 2 (latest edition), “Measurement of Dry

Coating Thickness with Magnetic Gauges” should be used.

A.ll MAINTENANCE AND REPAIR PAINTING: When this standard is used in

maintenance painting, specific instructions should be given on the extent of surface to

be blast cleaned or spot blast cleaned to this degree of cleanliness. In these cases, the

cleaning shall be performed across the entire area specified. For example, if all weld

seams are to be cleaned in a maintenance operation, this degree of cleaning shall be

applied 100% to awlel ld seams. If the entire structure is to be prepared, this degree of

cleaning shall be applied to 100% of the entire structure. SSPC-PA Guide 4 (latest

edition), “Guide to Maintenance Repainting with Oil Base or Alkyd Painting Systems,”

provides a description of accepted practices for retaining old sound coating, removing

unsound coating, feathering, and spot cleaning.

universidad tecnolÓgica equinoccial facultad de...

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