Por qué las tuberías de aluminio desnudas todavía necesitan un revestimiento
El aluminio forma una película de óxido-autocurativa de aproximadamente 3 a 5 nm de espesor en el aire, razón por la cual las tuberías utilizadas en servicios interiores secos a menudo no necesitan acabado adicional. Esa película nativa se descompone en ambientes que contienen cloruro-, ácidos o alcalinos, y no brinda protección contra la abrasión, la exposición a los rayos ultravioleta o el contacto galvánico con soportes de acero. Un sistema de recubrimiento convierte la superficie de la tubería en una barrera controlada cuya química y espesor de película se seleccionan para las condiciones de servicio reales en lugar de dejarse al medio ambiente.
Por lo tanto, las tuberías para líneas de proceso, pasamanos, columnas estructurales y-distribución de aire comprimido salen del molino con el acabado de fábrica para recubrirse en el sitio o llegan pre-revestidas desde una línea de producción donde el espesor de la película seca se puede medir y registrar por longitud. Cuando las soldaduras y los dobleces en obra son inevitables, la secuencia de recubrimiento se planifica en torno a ellos, porque un parche de reparación de soldadura es siempre la parte más débil del sistema terminado.
Tipos de revestimiento y dónde encajan
| Revestimiento | pelicula tipica | El mejor servicio | Notas |
|---|---|---|---|
| Anodizado, Tipo II (ácido sulfúrico) | 5-25 µm | Arquitectónico, decorativo | Óxido integral, no se puede astillar ni pelar; clases de espesor definidas en ISO 7599 |
| Anodizado duro, tipo III | 25-50 µm | Desgaste y abrasión | MIL-PRF-8625 Tipo III; Se debe permitir el crecimiento dimensional en el dibujo. |
| Recubrimiento en polvo (poliéster, basado en PVDF-) | 60-80 µm | Instalaciones exteriores visibles | Amplia gama de colores; niveles de rendimiento definidos en AAMA 2603, 2604 y 2605 |
| Revestimiento epoxi | Construido en múltiples capas | Servicio interno, químico. | Fuerte resistencia al agua y a los productos químicos; mala estabilidad ultravioleta |
| Fluoropolímero líquido de PVDF | Construido en múltiples capas | Meteorización severa | Mejor retención de color y brillo durante una exposición prolongada |
| Pintura acrílica o poliuretano. | Una o dos capas | Interior, bajo estrés. | Costo inicial más bajo, intervalo de repintado más corto |
Las películas anódicas son metal convertido en lugar de pintura aplicada, por lo que no pueden desprenderse en los bordes. Su limitación es la gama de colores y el coste en diámetros grandes. Los recubrimientos orgánicos son todo lo contrario: color ilimitado y bajo costo unitario en grandes volúmenes, pero dependen completamente de la adhesión al sustrato.
Preparación de la superficie antes del recubrimiento
ASTM D1730 describe la secuencia de preparación práctica para superficies de aluminio: desengrasado con solventes o alcalinos para eliminar los aceites de dibujo y las suciedades de manipulación, un enjuague con agua limpia, grabado o un chorro abrasivo ligero para eliminar la capa de óxido enrollada, desmutado y secado completo antes de la primera capa. Cuando se especifica un recubrimiento de conversión, los pretratamientos con titanio-zirconio y sin cromo-son ahora una práctica estándar porque desarrollan adhesión sin el cromo hexavalente utilizado en los procesos de cromato más antiguos.
Los perfiles de granallado para tuberías se suelen mantener entre 12 y 50 µm aproximadamente utilizando arena de óxido de aluminio. Las sales solubles que quedan en la superficie deben medirse y registrarse, porque los residuos de cloruro atrapados bajo una película de apariencia sólida son la causa más común de formación de ampollas y socavados en los rayones. El aire comprimido utilizado para purgar debe estar libre de aceite-; una línea de aire contaminada puede arruinar una preparación que de otro modo sería correcta.
Seleccionar un sistema para una línea específica
Cuatro preguntas resuelven la mayoría de las decisiones sobre recubrimientos. ¿Qué transporta la tubería? ¿El fluido entrará en contacto con el metal desnudo? ¿Dónde está instalado y qué carga química o de cloruro ve el exterior? ¿Cuál es la temperatura de funcionamiento continua y máxima? ¿Y quién inspeccionará el trabajo terminado y según qué criterios de aceptación?
Los sistemas epóxicos estándar son el caballo de batalla para el servicio interno acuoso y levemente agresivo, pero su durabilidad exterior es pobre, por lo que la exposición externa normalmente requiere una capa final de poliuretano o fluoropolímero sobre el epóxico. Cuando la temperatura continua excede el techo práctico del epoxi, se utilizan sistemas de silicona-modificada o de silicona. Para tuberías que manipulan alimentos o bebidas, el recubrimiento interno se selecciona según los requisitos de contacto con alimentos-como los de 21 CFR 175.300, y cada ingrediente debe aparecer en la lista de cumplimiento correspondiente.
Inspección y prevención de fallas
La adhesión se verifica con una prueba de rayado-cruzado o de extracción-según ASTM D3359, el espesor de la película seca con un medidor de corrientes de Foucault o magnético-calibrado para el sustrato, y el espesor del recubrimiento anódico en tuberías o accesorios con el método de corrientes de Foucault-de ASTM B244 o el método de peso de recubrimiento-de ASTM B137. Se verifica que los revestimientos internos no tengan discontinuidades mediante la detección de vacaciones, como se describe en ASTM G62. La exposición-a niebla salina según ASTM B117 es una prueba de detección: pasar 1000 horas no predice diez años de servicio, porque la humectación cíclica, los daños mecánicos y los pares galvánicos no se reproducen en un gabinete de niebla continua.
Preguntas frecuentes
Q:¿Cuál es el acabado más duradero para las tuberías de aluminio utilizadas en exteriores?
R: Para un exterior desnudo, la anodización a un espesor de Clase I o un revestimiento a base de PVDF- brinda la retención más prolongada de color y brillo. El anodizado gana contra la abrasión y el daño de los bordes; El PVDF gana en la elección del color y en grandes superficies donde la coincidencia del color anodizado entre lotes es difícil.
Q:¿Cómo se verifica el espesor del recubrimiento anódico en una tubería terminada?
R: De forma no-destructiva con un medidor de corrientes- de Foucault según ASTM B244, o de forma destructiva quitando y pesando la película según ASTM B137. La calidad del sellado a menudo se verifica por separado mediante el método de disolución ácida-de ASTM B680.
Q:¿Se puede recubrir la tubería de aluminio después de soldarla y doblarla?
R: Sí, pero la junta debe prepararse como una superficie nueva. Las incrustaciones de soldadura y el tinte térmico se eliminan por medios mecánicos, el área se vuelve a grabar o se chorrea para que coincida con el perfil principal y el parche de reparación se construye con el mismo sistema. Un parche que no llegue al borde de la película original fallará en el límite.
Q:¿Qué causa la formación de ampollas y descamaciones en las tuberías de aluminio revestidas?
R: Sales solubles atrapadas o humedad debajo de la película, desengrasado incompleto, una sola capa-demasiado espesa que atrapa el solvente y recubrimiento sobre productos de corrosión activos. Las ampollas que aparecen a los pocos días de la instalación generalmente indican preparación, mientras que las ampollas que aparecen después de meses de servicio sugieren permeación desde un lado húmedo o caliente.
Q:¿El anodizado es adecuado para tuberías que transportan fluidos de proceso?
R: No apto para fluidos agresivos. El anodizado es un acabado externo; Los ácidos fuertes, los álcalis y los cloruros atacan la capa de óxido. Las tuberías internamente mojadas normalmente están protegidas con un revestimiento de epoxi u otro polímero, o simplemente se especifican en una aleación-resistente a la corrosión sin ningún recubrimiento interno.