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CONTROL DE CALIDAD

EN LA PREPARACION DE SUPERFICIE

Expositor: Ing. Ivan Sanchez M.

Condiciones de la superficie de acero  Las condiciones iniciales afecta el grado de preparación de la superficie  Limpieza adecuada es esencial para el rendimiento de la pintura.  Entornos severos normalmente requieren más limpieza para el buen desempeño de un revestimiento.  Sistemas de revestimiento para acero varían en capacidad de adherencia.  Todos los sistemas funcionan mejor en una superficie limpia con un buen perfil de anclaje

Condición Inicial de la superficie de acero

SSPC-VIS 1 • El estándar ilustra cuatro grados de oxidación inicial antes de la preparación de la superficie:  Grado de Oxidación A – Superficies de acero completamente cubiertas con calamina adherente; poca herrumbre o no visible  Grado de Oxidación B – Superficie de acero cubierta con calamina y herrumbre  Grado de Oxidación C – Superficie de acero cubierta completamente con herrumbre; pocas picaduras o no visibles

 Grado de Oxidación D – Superficie de acero completamente cubierta con herrumbre; picaduras visibles

Degradación de la cáscara de laminación Según la norma ISO 8501-1 ó SSPC-VIS 1 Cáscara intacta

Cáscara degradándose (intemperismo)

(sol y lluvia)

cascara cascara

acero acero

A início de óxido

B

calor frio Oxido

C

dia noche Oxido + pits

D

Cáscara de Laminación • Depósitos azul-negros formados en la superficie del acero recién laminado por la reacción entre el acero caliente y el oxígeno • Es catódica con respecto al acero desnudo

• Debe ser completamente eliminada antes de pintarse

Preparación de Superficie Las superficies donde se pueden aplicar recubrimientos pueden ser: • Acero

• Acero galvanizado • Aluminio • Acero inoxidable

Preparación de Superficie – Problemas de diseño • Muchas estructuras no están diseñadas teniendo en cuenta el

pintado • Defectos de diseño pueden complicar los procedimientos de pintado • Solicitar el apoyo de personas especializadas que sean capaces de:

 Identificación de las aéreas problemas  Sugerir y plantear Soluciones

Preparación de Superficie – Problemas de diseño

Difíciles de alcanzar/ zonas inaccesibles

Soldaduras

Remaches, pernos, etc.

Espacios no contínuos

Preparación de Superficie – Problemas de diseño

Superposición de las superficies

Ángulos

Preparación de Superficie – Problemas de diseño

Bordes afilados

Materiales diferentes

Ayudas en la construcción

Preparación de Superficie – Problemas de diseño Bordes y/o filos  Se comportan como bordes afilados y presentan la misma tendencia a la corrosión Zona de bajo espesor en el Recubrimiento por un Borde Filoso

Espesor de Película Consistente en el Borde redondeado

Superficies de Contacto (ej., las superficies que se unen para crear un agarre por fricción)  Deberían prepararse y no recubrirse, o pintarse con un recubrimiento probado y aprobado

Superficie de Contacto

Preparación de Superficie – Defectos de fabricación  Soldaduras imperfectas

* Salpicaduras de soldadura (salpicaduras) * Soldadura discontinua * Soldaduras rugosas  Laminaciones  Daños sobre las Superficie  Esquinas y bordes  Curvas y ángulos

Preparación de Superficie – Defectos de fabricación

Salpicaduras de soldadura

Laminaciones

Soldadura discontinua

Daños sobre la superficie

Soldaduras rugosas

Esquinas y bordes

Tipos de preparación

ISO

Limpieza con solvente

VIS 1 SSPC

NACE

PETROBRAS

SP 1

Herramientas Mecánicas Limpieza mecánica manual

St 2

SP 2

N6

Limpieza mecánica motriz

St 3

SP 3

N7

Limpieza Mecanica motriz

SP15

chorreado abrasivo

Ligeros (brush-off)

N9

Sa 1

SP 7

NACE 4

SP14

NACE 8

Sa 2

SP 6

NACE 3

Sa 2

Sa 2 ½

SP 10

NACE 2

Sa 2 ½

Sa 3

SP 5

NACE 1

Sa 3

Industrial Comercial Metal casi blanco

Metal blanco

Sa 1

Otros tipos Limpieza con solventes

SP 1

Decapado químico

SP 8

Limpieza mecánica

SP11

N5

Preparación de Superficie – Limpieza Previa Se debe realizar una limpieza previa a la superficie que será tratada con chorro abrasivo u otro método. Esta limpieza previa será:  Limpieza con solventes

 Limpieza con herramientas manuales o mecánicas

Preparación de Superficie

Limpieza con Solventes • Método para eliminar de la superficie aceite, grasa, etc. • SSPC-SP 1 es la única norma comúnmente utilizada que define muchos métodos de limpieza previa: • Lavado con solvente • Lavado con agua y detergente • Inmersión del sustrato

• Limpieza con vapor • Removedores químicos de pintura • Limpieza alcalina

Preparación de Superficie Limpieza con Herramienta Manuales – SSPC-SP2 • Remueve toda pintura, óxido y cascara de laminación que estén sueltos, etc. • Otras estándares (visuales) como SSPC-Vis 3, ISO 8501-1 pueden ser utilizados • La limpieza se efectuará con herramientas manuales en buen estado, tales como: lijas, rasquetas, picotas, cinceles martillos, cepillos de acero y otros.

Preparación de Superficie Limpieza con Herramienta Manuales

Preparación de Superficie Limpieza con Herramienta Motrices – SSPC-SP3 • Consiste en un raspado, cepillado o esmerilado con equipo motriz de una manera muy minuciosa. Se deberá eliminar todo el óxido de laminación, la herrumbre y la pintura que no se encuentre bien adherida. • Las Normas son SSPC-SP 3 e ISO 8501-1 St 2, St 3 • Frecuentemente usada en mantenimiento • Para este tipo de limpieza se usan: amoladoras, escobillas, lijadoras eléctricas, pistola de agujas, cinceles de pistón, entre otros.

Preparación de Superficie Limpieza con Herramienta Motrices – SSPC-SP3

Preparación de Superficie Limpieza a Metal Desnudo con equipos de Mecánicos o Neumáticos – SSPC-SP11 • Cuando se especifica un nivel alto de preparación de la superficie, se requiere un perfil de anclaje • Requiere una limpieza con herramientas de poder hasta alcanzar metal desnudo y un perfil, cuando la limpieza abrasiva no es una opción • Las superficies preparadas estarán libres de toda material extraño • La superficie necesita un perfil de no menos de 25 µm (1 mil)

Preparación de Superficie

MBX Bristle Blaster

Needle Guns

Grind-O-Flex Wheels

3M Heavy Duty Roto-Peen Flap assembly

ISO 8501-1: Herramientas Manuales y de Poder B St 3

C St 3

B St 2

C St 2

D St 3

D St 2

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Limpieza Abrasiva

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Preparación de Superficie Finalidad del chorreado abrasivo Limpieza Remoción de todos los materiales extraños para buena adhesión de la pintura.

Rugosidad Promover la adherencia Mecánica (perfil de anclaje)

Selección y Tamaño del Abrasivo

Factores que afectan la selección de un abrasivo:

• • • • • • •

Tipo de superficie a ser preparada Tamaño y forma del objeto a ser preparado Tipo de instalación de limpieza Condiciones existentes de la superficie Condiciones deseadas después de la limpieza Perfil superficial deseado Tipos de recubrimientos a ser aplicados

Calidad de los Equipos de Limpieza por Chorro Abrasivo • Mantener la Programación del proyecto (producción)  Capacidad del Compresor  Desgaste de la boquilla de chorreado  Presión de aire boquilla de chorreado

• Mantener la Calidad  Verifique Aire comprimido limpio y seco

Calidad de los Equipos de Limpieza por Chorro Abrasivo • Monitoreo de desgaste de boquilla  El Abrasivo desgasta el diámetro, reduciendo la productividad  Monitoree el desgaste usando Use controlará mediante medidor de diámetro de boquilla

Calidad de los Equipos de Limpieza por Chorro Abrasivo • Monitoreo de la presión en la boquilla  Reducción de la presión de la boquilla reduce la productividad  Monitoreo de la Presión mediante manómetro de aguja hipodérmica

Calidad de los Equipos de Limpieza por Chorro Abrasivo • Monitoreo de limpieza de aire comprimido  El aceite y el agua en el aire comprimido puede contaminar superficies y el abrasivo  "Blotter Test" se realiza según la norma ASTM D 4285  Requisito de los estándares de la SSPC para limpieza por chorro abrasivo

Calidad de medios abrasivos • Limpieza Abrasiva  Se requiere automáticamente por las normas de limpieza de superficie SSPC  Aceite por Norma ASTM D 7393  “Prueba de frasco”  No “aceite visualmente detectable”

Calidad de medios abrasivos • Limpieza de Abrasivos  Conductividad por ASTM D 4940  “Prueba de frasco”  No prescribe la frecuencia  Limite de acuerdo con SSPC AB AB es 1000 S / cm  Requerido automáticamente por normas limpieza de superficie de SSPC

SSPC-SP 7/NACE No. 4 Limpieza mediante chorro Abrasivo ligero • Requiere "Chorreado ligero" de toda la superficie para eliminar el óxido suelto, escamas de laminación sueltas y restos de pintura • Materiales fuertemente adherente puede permanecer • Espátula sin filo se utiliza para determinar si el material restante está suelto o bien adherido.

• Vista, sin aumento

SSPC-SP 6/NACE No. 3, Limpieza con Chorreado Abrasivo Comercial • Requiere la eliminación de todas las escamas de laminación, óxido y pintura • La manchas de óxido, pintura y escamas de laminación es permitido, pero debe estar dispersado uniformemente • Las manchas no puede exceder de 33% de cada 9 pulg2 de superficie preparada • Vista, sin aumento

SSPC-SP10/NACE No. 2, Limpieza con Chorreado Abrasivo Metal casi blanco • Requiere la eliminación de todas las escamas de laminación, óxido y pintura de la superficie • Las manchas o decoloraciones de óxido, pintura y cascara de laminación está autorizado a permanecer, pero debe ser dispersado uniformemente • Las manchas o decoloraciones no puede exceder el 5% de cada 9 pulg2 de superficie preparada • Visto sin Magnificación

SSPC-SP 5/NACE No. 1, Limpieza con Chorreado Abrasivo Metal blanco • Requiere la eliminación de todas las escamas de laminación, óxido y pintura de la superficie • No esta permitido machas y decoloraciones de de óxido, pintura y escamas de laminación. • Vista, sin aumento • Eso no significa que la superficie esté libre de sombras - para evaluar, cambiar el ángulo de visión o el ángulo de iluminación

Preparación de Superficie Porcentajes de Remoción TIPO

NACE

SSPC

REMOCION

REMANENTE

METAL BLANCO

1

SP5

Todo

0

METAL CASI BLANCO

2

SP10

95 %

5% En cada 9 in2

COMERCIAL

3

SP6

67 %

33 % En cada 9 in2

BRUSH OFF

4

SP7

-

-

Preparación de Superficie Resumen de las normas de limpieza abrasiva TIPO

SSPC/NACE

METAL BLANCO SP5/N°1

METAL CASI BLANCO

COMERCIAL

SP10/N°2

SP6/N°3

BRUSH OFF SP7/N°4

CONDICION FINAL SIN AMPLIFICACION

REMANENTE SIN AMPLIFICACION

Libre de: Aceite, grasa, polvo, mugre, mill scale, herrumbre, pintura, óxidos, productos de corrosión, otros contaminantes

Ninguno

Libre de: Aceite, grasa, polvo, mugre, mill scale, herrumbre, pintura, óxidos, productos de corrosión, otros contaminantes

Sombras ligeras, rayas o decoloraciones menores causadas por: herrumbre, pintura, incrustaciones

Libre de: Aceite, grasa, polvo, mugre, mill scale, herrumbre, pintura, óxidos, productos de corrosión, otros contaminantes

Sombras ligeras, rayas o decoloraciones menores causadas por: herrumbre, pintura, incrustaciones

Libre de: Aceite, grasa, polvo, mugre, mill scale suelto, herrumbre, pintura suelta.

Puede permanecer, oxido y pintura firmemente adherido.

SSPC-VIS 1 Condiciones Iniciales

SSPC-VIS 1 Apariencia de Limpieza Condición del acero Grado A

PERFIL DE RUGOSIDAD

Perfil de Superficie / Rugosidad • Propósito de perfil de superficie • Efecto de perfil en el área superficial • Consecuencias del (y soluciones para) insuficiente / excesivo perfil de superficie

• Medición de perfil de superficie • Medición de la rugosidad superficial

• Pendiente norma SSPC para evaluar la conformidad del perfil de superficie

Perfil de Superficie / Rugosidad • Máxima de pico a Profundidad de valle • Aumenta el área superficial • Anclajes sistema de pinturas y recubrimientos al sustrato • Profundidad de perfil insuficiente puede resultar en pobre adherencia del recubrimiento • Profundidad del perfil en exceso podría causar oxidación localizada en los picos.

Corrección de la Profundidad del Perfil • Insuficiente profundidad de perfil de superficie  Volver a chorrear con abrasivo de mayor tamaño  Debe proporcionar una evidencia visual del grado obtenido del chorreado de repaso

• Excesivo profundidad de perfil de superficie  Repaso de chorreado con abrasivo de menor tamaño (raramente efectiva)  Si repasa el chorreado se debe verificar con la evidencia visual de las normas  Más efectivo aplicar espesor adicional

Medición la profundidad perfil de superficie Normas • ASTM D 4417  Método A (Comparador visual)  Método B (Micrómetro o Rugosímetro)  Método C (Cinta replica)

• NACE RP0287 (Cinta replica) • ASTM D 7127  Instrumento portátil de aguja para rugosidad de la superficie, incluyendo el recuento de picos • Las normas no establecen criterios de aceptación

Medición de perfil de superficie

• ASTM D4417, Método A: Comparador Visual  5-10X Lupa con luz  Disco Comparador

Medición de perfil de superficie • Tres Discos Comparadores  S: Arena  G/S: Granalla angular /escoria  SH: Granalla esférica

• Código en discos  Profundidad perfil (2)  Tipo de Abrasivo (Sand= Arena)  Año referencia (1970)

Medición de perfil de superficie Método A: Comparador Visual  Seleccione Disco  Coloque el disco Comparador  Examine la superficie  Seleccione Segmento(s)  Obtener “suficiente” Nro. de mediciones

Medición de perfil de superficie • Método B: Micrómetro (Rugosímetro Profilómetro)  Pie Instrumento establece en los picos de la superficie, mientras que un pin con forma cónica en los valles  Obtener un mínimo de 10 lecturas por "área"  Verificar "cero" en la placa de vidrio antes de su uso

Medición de perfil de superficie  Método C: Cinta Replica  La cinta Testex sed utiliza en juntamente con el micrómetro de resorte  Unido a una película de Poliéster esta una espuma Compresible de 2 milésimas de pulgada (Mylar®)

Medición de perfil de superficie Uso de la Cinta Replica

ANALISIS DE CONTAMINANTES NO VISIBLES

Inspección de Contaminantes no visibles Se debe tener en cuenta en tres etapas:  Antes de la preparación de superficie

 Después de la preparación de superficie, antes del pintado  Entre la aplicación de cada capa (cuando estuvo expuesta por mucho tiempo)

Tabla de Compatibilidad de métodos de Extracción - Análisis Métodos de Extracción E1: Frotación de La superficie

Métodos de Análisis A1: Cintas de prueba de Ion cloruro A2: Titulación A3: Tubo de detección Ion Cloruro A4: Sonda –Tipo de medidor de conductividad

E2: Parches de látex adhesivos A1: Cintas de prueba de Ion cloruro A2: Titulación A3: Tubo de detección Ion Cloruro A4: Sonda –Tipo de medidor de conductividad E3: Manga de látex Adhesiva

A1: Cintas de prueba de Ion cloruro A2: Titulación A3: Tubo de detección Ion Cloruro

Procedimiento Lavado o Frotado • Paquetes de Kit de prueba √ √ √ √ √ √ √ √

Agua Desmineralizada Probeta graduada Dos vasos de plástico regla de plástico bolas de algodón pinzas Cintas indicadoras de Cloruro Cintas indicadoras de iones ferrosos √ papel pH

Procedimiento Lavado o Frotado 1.

Medición de un área conocida sobre la superficie a ensayar (por ejemplo, 15 cm x 15 cm, o 225 cm2)

2.

Verter un volumen conocido de agua destilada o desionizada en un vaso de plástico (por ejemplo, 22,5 ml).

Procedimiento Lavado o Frotado 3. Humedezca un algodón estéril en el vaso de agua y limpiar la zona de medición. Asegúrese de usar pinzas o guantes de látex libre de cloruro. Evite goteos de las superficies verticales. 4. De vueltas de la bola de algodón en el vaso de agua, después escurrir el algodón contra la pared vaso. 5. Repetir el procedimiento de lavado limpiando por cuatro veces más. Utilice una bola de algodón nuevo cada vez.

Procedimiento Lavado o Frotado 6.

Seque el área con un algodón limpio. Coloque todas las bolas de algodón en el vaso

7.

Agitar las bolas de algodón en el agua durante 2 minutos, después escurrir todo y medir el volumen final

8.

Obtener una muestra de control usando los mismos procedimientos, (eliminando el frotado de la superficie. Cubra y espere 3 minutos

Análisis de la extracción por lavado o frotado – Ion Cloruro • Retire la cinta reactiva del envase • Sumerja la parte inferior de la cinta de prueba en la solución de extracción • La Solución ingresa por el centro de la columna naranja • La linea amarilla en la parte superior se vuelve negro cuando el análisis se ha completado

Análisis de la extracción por lavado o frotado – Ion Cloruro • El pico de la coloración blanca en la columna central naranja indica "Unidad Quantab" • Convertir Unidad Quantab a PPM con tabla de conversión en el envase • Registro Nro. de lote. de envase

Cálculo de concentración de cloruro en la superficie Entrada

Resultado

PPM (del grafico)

124 PPM

Cantidad de agua

22.5 mL

PPM x cantidad de agua

124 x 22.5 = 2790 µg

Area de muestra

225 cm2

Microgramos ÷ Area de muestra 2790÷225 =12.4 µg/ cm2