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Fallas de los Recubrimientos Standards Worldwide

Junio, 2010

Lima, 11 de junio de 2010

¡¡Bienvenido!! EnginZone... Siempre comprometidos con su capacitación ...

Nos es grato darle la bienvenida al curso "ASTM - Fallas de los Recubrimientos" Esperamos que este curso cumpla con sus expectativas no sólo en el terreno académico, sino también en el personal. Le auguramos éxitos en su vida profesional y empresarial; recuerde que el único camino del éxito es la capacitación constante. Capacitarse en EnginZone será una experiencia objetivos y metas propuestas.

agradable

y efectiva para ei logro, de sus

Por otro lado, queremos recordarle que para poder acceder al certificado de participación al finalizar el curso debe tener un 90% de asistencia. Lo invitamos a revisar las pautas generales y servicios que brindamos, las cuales hemos adjuntado a este material, para que esté al tanto de qué otras consideraciones debe contemplar como participan~. El deseo de EnginZone es continuar capacitando a empresarios, profesionales y personas emprendedoras como usted con cursos de calidad, desarrollados por los mejores instructores del país y de Latinoamérica. Desde ahora forma parte del equipo de EnginZone, por eso al finalizar el curso !e enviaremos vía correo electrónico una clave personal con la que podrá acceder a los artículos técnicos, foros y bolsa de trabajo, a través de nuestra página www.EnginZone.org. Nuestro esfuerzo está orientado a lograr su entera satisfacción y para ello requerimos de su frecuente comunicación. Si tuviese alguna sugerencia o inquietud, por favor comuníquese con la Sta. Nadia Mendoza al teléfono 205-6700 o al correo electrónico [email protected], quien lo atenderá lo más pronto posible.

Atentamente,

Rosa María del Pozo Gerente de Ventas y Operaciones EnginZone www.EnginZone.org

Cases

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les

Introducing a Series on Hnalyzing Coating failures elcome to the inaugural column in a series on analyzing failures of protective and marine coatings. Each month, we will describe a thought-provoking, challenging coating failure with twists and turns not unlike a good mystery novel. However, these case studies are not fiction; they are actual coating and lining failures affecting a wide variety of structures, while also representing a cross section of industries and parties to blame. The coating failures were diagnosed and resolved by profes-

r>.

AII industrial protective coating systems have a finite service life. They will eventually fail because they will give way to the cumulative effects ofthe service environment in which they were installed. When we consider coating failure, it is important to understand how long a coating system should last in order to determine if the failure is expected due to age in service or if the failure can be categorized as "prernature" or unexpected. Obviously, the service life of a coating or lining system varies with the prevailing service environment. While some linings may last only 5-7 years before needing repairs. other coating and lining systems may last 10-15 years before needing maintenance painting. Some environments are so benign that a coating system can perform for 20-25 years without any significant deterioration (other than perhaps changes in appearance because of color andjor gloss differences). Varying widely, service environments include mild, rnoderate. and severe atmospheric exposures; immersion (partial or full) in a variety of solutions; temperatures and pH leveis; chemical exposure; physical damage (e.g.,impact, abrasion); and other conditions. The type and intensity of the varwww.paintsquare.com

sionals in the industry. They tell the stories, from the background to the site investigation, the forensic laboratory ínvestigation, the cause of the failure, and the recommendations for repair. We hope you enjoy reading these case histories' over the next nine months, and, more importantly, we hope that you will gain knowledge from the experiences of others so that you don't contribute to similar problems in the future. Richard A. Burgess, KTA-Tator, Ine., Series Editor

think you've seen them all, another failure occurs with a new twist-or at least one that's new to you. But if we set aside the minutiae and look at the big picture, premature coating failure can typically be attributed to design, materials, or installation. Fig. 1: Catastraphie disbanding ot newly applied eaating Phatas eaurtesy ot KTA-Talar, Ine. Among these three categories, ious service environments are too there are seven basic causes. Note that numerous to list. However, once the coating failure can be caused by multiprevailing service environment is idenpie contributing factors and may not fit tified and a coating or lining system is cleanly into one of the seven causes properly selected and installed, the below. length of service life can be anticipated. When a failure occurs well 'before the Design expected service life is reached, then Three major causes of coating failure the failure is considered premature and relate to designo typically warrants investigation (Figs. 1 • Lack ofproper or complete identificaand 2). tion of the prevailing service environment Why Do Coatings fail Prematurely? • Incorrect coating system selection for There are hundreds of causes of premathe prevailing service environment ture coating failures. [ust when you Continued JPCl

march

2009

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Cases • An improperly tion

prepared

specifica-

Materials Two basic causes of coating failure relate to the materials themselves. • Defective raw materials used to formulate the coating • An improperly formulated coating

rr

When a coating or lining system fails prematurely, the facility owner may be quick to point the blame, rather than first investigating the cause of the failure that occurred and then

from

les

assessing responsibility. If you consider how our justice system is designed to work, if one is accused of a crime, the party is innocent until proven guilty in a court of law. Unfortunately,

Fig. 2: Premature rusting of lining system

beca use the majority of coating failures are reportedly related to installation, the coating industry do es not always operate like our court system. When a coating failure occurs, often the painting con tractor is presumed guilty of causing the failure until the con tractor can prove the company's innocence. While this presumption is not fair, it is often made, which is why quality control and documentation of surface preparation and coating instal-

Richard

ñ,

lation operations (an alibi) are so critical to the con tractor. But other parties must be considered "suspects" as well. Considering that only two of the seven causes listed above can be the fault of the con tractor, it is important to separate the people from the problem, have an independent investigation performed, and then assign responsibility based on the outcome of the investigation, rather than on incomplete information or past experiences. Coating manufacturers, raw material suppliers, facility owners. QC and QA personnel. and project engineers (specifiers) can all be responsible for premature coating failure.

What Happens When a Coating System fails? When a coating or lining system is compromised due to premature failure, the underlying substrate (that the coating system was installed to protect) may become exposed to the service environment, and accelerated degradation may occur, particularly if the coating failure is unnoticed or unreported for any period of time. Therefore, it is important to remedy the failure as soon as possible to

Burgess

Mr. Burgess is a senior coatings consultant with KTA-

is a publíshed author in multiple trade journals and SSPC

Tator, Inc. (Pittsburgh, PA), with over 16 years of experi-

Conference Proceedings, an active member of both SSPC

ence in coating condition assessments; failure analysis;

and NACE International, and the Vice Chairman of the

specification preparation; expert witness; and environ-

Waterjetting and Wet Abrasive Blast Cleaning Task groups.

mental, health, and safety consulting. He holds a SS in

He is also a principal instructor for KTA's Sasic Level

environmental science from Rutgers University and an MS in operations' management from the University of

Coatings Inspection Course, SSPC's Initial and Refresher Lead Paint Removal Courses (C3 and C5), SSPC's

Arkansas. He also conducted post-graduate work in environmental

Fundamentals of Protective Coatings Course (C1), and SSPC's

health at the University of Pittsburgh Graduate School of Public

Planning and Specifying Industrial Coatings Projects (C2¡: Prior to

Health, where his research focused on the influence of environmen-

joining KTA, Mr. Burgess was a manager in the Analytical Services Division of Professional Service Industries/Pittsburgh

tallead on blood lead levels of children. Mr. Burgess is an SSPC-Certified Protective Coatings Specialist and a NACE-Certified Coatings Inspector Level 3 (Peer Review). He

14

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march

Laboratory

from

1981-1991.

He can

Testing

be contacted

at

[email protected]. 2009

www.paintsquare.com

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les

minimize the effect of the service environment on the unprotected surfaces. Once the failure is identified, an investigation into the cause and extent of failure is typically undertaken. Without a formal investigation into the cause, the failure may recur after the repairs are made or be repeated elsewhere. An independent investigation will often reveal the cause(s) of the failure, so that the responsible parties can be identified and repair procedures can be established. These steps help prevent the failure from recurring once the repair procedures are completed and the coated or lined structure is returned to service. Coating failure can be costly. The loss of production or operating time, the cost of the investigation, and the labor and material s associated with the rework can be quite high, perhaps more than the initial project cost, depending on the structure, the complexity of the failure, and the rework. As a result,lawsuits are sometimes filed naming any and all of the various parties remotely associated with the failure. Legal costs can be disproportionate and high for the innocent parties. The outcome of lawsuits can be a negotiated settlement, binding or non-binding arbitration, or a tríal. When a case goes to a jury trial, the assignment ofblame may rest in the hands of laymen who may not truly comprehend the technical nature of industrial coatings and the mechanisms of failure.

Who Can Inuestigate a Coating failure? No licenses, degrees, or certifications qualify an individual to become a coating failure investigator. While a degree in chemistry, chernical engineering, or similar field can be a distinct advantage to the investigator, there are no prerequisites. Certifications Iike the SSPC Protective Coating Specialist (or the NACE-equivalent) are often recognized as industry certifications for failure ana-

Continued www.paintsquare.com

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Profection. ProlecJ your obove ground pelroleum ond

air. [CED]

AIR ENTRAINMENT (1) The process of causing small air bubbles to form in paint or wet paint film; (2) Intentional incorporation of small air bubbles in concrete to improve such physical properties as freezethaw resistance. AIR ENTRAPMENT Inclusion of air bubbles in coating film or other solids such as concrete. [CED] See BUBBLING. ALLlGATORING (1) A type of crazing or surface cracking of a definite pattern, as indicated by its name. The effect is often caused during weather aging; (2) the cracking of the surface bitumen on a built-up roof, producing a pattern of cracks similar to an alligator's hide; the cracks may not extend through the surface bitumen. [CED]; surface cracking of a paint film having the appearance similar to alligator hide. [ASTM]; alligator cracking is the vertical cracking of a coating with a pattern of closed cells or islands of unbroken coating. See also CRACKING. AMINE BLUsH Surface opalescence (blush) on epoxy films caused by reaction of amine co-reactant with carbon dioxide and water to form an amine carbamate. This can affect adhesion of any subsequent coat if not properly removed.

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FAILURE TERMS ANTI-FOAMING AGENT Additive used to control or prevent foam formation during the manufacture coatings.

or application of

ANTI-LlVERING AGENT Additive used to prevent the livering of a coating. See LIVERING. ANTI-SAG AGENT Additive used to control sagging of a coating. ANTI-SETTLlNG AGENT Substance incorporated into a pigmented paint to retard settling and to maintain uniform consistency during storage or painting operations. These additives normally function by altering the rheological properties of the paint. ANTI-SKINNING AGENT Any material added to a coating to prevent or retard the processes of oxidation or polymerization that result in the formation of an insoluble skin on the surface of the coating in a container. [Painting/Coatings Dictionary] ANTI-WRINKLlNG AGENT Material added to surface coating compositions to prevent the formation of wrinkles in films during curing.

B BALD SPOT Area or patch, usually in áwrinkle optical effect. [CED]

finish film, which has failed to wrinkle or give the desired

BIOCIDE A chemical agent capable of killing organisms such as those responsible for microbiological degradation. BIODETERIORATION Any undesirable change in material ganisms. [CED] BIOFOULlNG Biological encrustation ING.

properties

brought about by the activities of microor-

of surfaces in sea water by flora and fauna, e.g., barnacles. See FOUL-

BIOLOGICAL DEFACEMENT Disfiguring of surfaces by growth of microorganisms. BLEACHING (l)Bleaching is a uniform loss of color of a paint or varnish. This may be due to internal chemical or physical action in the paint itself, to influences from the surface on which it is applied or to weathering or contamination from the atmosphere; (2) Intentionallightening of the color of a material such as wood, vegetable oils, varnishes, etc. [CED]; removing color. [AM] BLEED Coating discoloration by the diffusion of coloring matter from a previously painted or unpainted surface (e.g. asphalt) by the action of the coating solvento

189

I

FAILURE TERMS BLEEDING The diffusion of colored matter from a substrate (including a previously applied paint film) into a newly applied finish, resulting in a discoloration of the finish. The solvent carrier of the newly applied finish normally transfers the coloring matter. Examples are bituminous surfaces, wood knots, organic pigments, contaminants. BLEEDING KNOT Usually circular-shaped

discoloration in stained or painted siding. [CED]

BLEED- THROUGH Appearance of color on a newly painted surface by migration of a previously painted substrate beneath it. BLISTER An undesirable rounded elevation of the coating resulting from the local loss of adhesion. See also BLISTERING. ~

BLlSTERING (1) Formation of dorne-shaped projections (blister s) in paints or varnish films resulting from localloss of adhesion and lifting of the film from an underlying paint film (intercoat blistering) or the base substrate. The standard test method for evaluating the degree of blistering of paints is described in ASTM D 714; (2) The irregular raising of a thin layer at the surface of placed mortar or concrete during or soon after completion of the finishing operation, or in the case of pipe after spinning; also bulging of the finish plaster coat as it separates and draws away from the base coat [ACI]; (3) Formation of blisters in films of paint or varnish. Blistering may be caused by solvent entrapment, moisture diffusion through the coáting, or excessive moisture in the substrate. . BLlSTERING RESISTANCE A coating's ability to resist the formation of blisters. BLOCK COAT A barrier coat or transition primer/tie coat that prevents incompatible paints from touching. See also BARRIER COAT, TIE COAT in main glossary. BLOCKING (1) The undesirable sticking together of two painted surfaces when pressed together under normal conditions or under specified conditions of temperature, pressure, and relative humidity; (2) Undesired adhesion between touching layers of material, such as occurs under moderate pressure and sometimes pressure and heat, during storage or fabrication. [CED] BLOCKING RESISTANCE The ability of two coated surfaces to resist sticking together during normal handling and storage. BLOOMING The reduction of a coating gloss caused by materials exuding in or from an applied film. Unlike bleeding, the solvent-caused movement of material is from the coating itself and not the substrate. BODYING Thickening of an oil through thermal processing; (2) An increase in the viscosity or thixotropy of a paint, varnish, or lacquer which occurs during storage. [MPDA] BOUNCE BACK (1) The rebound of atomized paint particles during spray application. This effect is most pronounced when paint is being applied into corners or boxed areas. The resultant return flow of atomized air carries some of the paint particles away from the surface. See also DRY SPRAY, OVERSPRAY; (2) Rebound of abrasive particles during abrasive blasting.

190

FAILURE TERMS BRITTLE Susceptible and being easily broken, fragile. BRITTLENESS Degree of susceptibility

to cracking or breaking by bending. [AM]

BRONZING A subjective, descriptive, appearance term applied to metal-like reflectance which sometimes appears at the surface of nonmetallic colored materials. It is perceived at the specular angle, by observing the image of a white light source, for example, and is characterized by a distinct hue of different predominant wavelength than the hue of the paint itself. The origin of the selective specular reflectance is generally considered to be reflectance from very small particle size pigments partially separated from the surrounding vehicle at or near the surface. [CED] BRUSH MARKS (1) Marks produced in a coating by the bristles of a brush during application. Depending on the leveling characteristics of the paint, brush marks may or may not remain in the dried coating; (2) Small ridges or valleys produced in a paint film by the combing action of the bristle of a brush. [CED] BUBBLE BUSTER Compound used to control the formation of bubbles in a coating. BUBBLlNG Air bubbles or solvent vapor bubbles found temporarily in the wet film of a coating or permanently in the dry film. BUG HOLES Small regular or irregular cavities, usually not exceeding 15 mrn in diameter, resulting from entrapment of air bubbles in the surface of formed concrete during placement and cornpaction.

e CAKING Hard setting of pigment from a liquid paint during storage. CAN STABILlTY Resistance to deterioration

of liquid paint in original container.

CASE HARDENING Surface hardening without thorough DRYING in main glossary.

drying of film.[CED] See SURFACE DRYING, TOP

CATASTROPHIC COATING FAILURE A coating failure that is sudden, very dramatic, and serious. CATASTROPHIC CORROSION Metallic degradation resulting in substantial

loss of metal.

CAT EYE(S) Hole or holiday shaped like a cat's eye; cratering.

[AM] See CRATERING.

CATHODIC DISBONDING Mechanicallifting of a coating caused by hydrogen bubbles formed when cathodic protection

191

FAILURE TERMS

I

.

.

lS eXCeSS1Ve. CAVITATION The formation and instantaneous collapse of innumerable tiny voids or cavities within a liquid subjected to rapid and intense pressure changes. Cavitation produced by ultrasonic radiation is sometimes used to effect violent localized agitation. Cavitation caused by severe turbulent flow often leads to cavitation damage. [ASM] CAVITATION CORROSION A process involving conjoint corrosion and cavitation.

[ASM]

CAVITATION EROSION Progressive loss of original material from a solid surface due to continuing exposure to cavitation. CHALKING The formation of loose powder on the surface of a coating, usually caused by degradation of the organic binder by the sun's ultraviolet light. ASTM D 4214 is the Standard Test Method for Evaluating the Degree of Chalking of Exterior Paint Films. CHALKING RESISTANCE The ability of a pigmented coating to resist chalking. See also CHALKING. CHAMPAGNE FINISH (EFFERVESCENCE) The slight surface roughening caused by small bubbles of escaping solvent vapor. CHECK(S) Fine, shallow cracks in a coating resulting from surface weathering. CHECKING (1) The fine cracking that develops in paint films during prolonged curing and/or weathering that does not penetrate to the underlying surface. ASTM D 660 is a Standard Test Method for Evaluating Degree of Checking of Exterior Paints; (2) Development Oíshallow cracks at closely spaced but irregular intervals on the surface of plaster, cement paste, or concrete [ACI]. CHECKING RESISTANCE The ability of a coating to resist checking. See also CHECKING, CRACKING RESISTANCE. f'--

CHIPPING Total or partial removal of a dried paint film in flakes by accidental damage or service; in traffic paints, this failure is usually characterized by sharp edges demarcation of the base area. [CED]. ASTM D 913 is the Standard Test Method ing Degree ofResistance ofWear to Traffic Paint. ASTM D 3170 is the Standard for Chipping Resistance of Coatings.

wear during and definite for EvaluatTest Method

CHIPPING RESISTANCE The ability of a coating or layers of coatings to resist total or partial removal, usually in small pieces, resulting from impact by hard objects or from wear during service. CISSING A mild form of crawling. CLOUDINESS The lack of clarity or transparency

in a paint or varnish film. [CED]

COATING FAILURE Loss of a coating's function or purpose, i.e., when it no longer protects the substrate, provides

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FAILURE TERMS an attractive appearance, or serves some other function such as providing a non-slip surface. The time of failure is considered to occur when some action is needed to restore its properties to the level necessary to again provide its intended purpose. COBWEBBING The rapid drying of a coating (often a lacquer) during application to form fine strings instead of normal atomization. COHESION The propensity of a substance to adhere to itself. The force holding a substance together. [Painting/Coatings Dictionary] The ability of a single coating layer to resist internal partitioning or fracturing. COHESIVE FAILURE A failure or breakwithin

a given coat or material (the coating breaks within itself).

COLO CHECKING The formation of hairline cracks in lacquers exposed to low temperatures. COLO CRACKING Crazing and cracking of a coating subjected to low temperatures [CED]

or cold/ambient

cycling.

COLO WALL EFFECT In tank linings, a driving, permeating force assisting ionic passage through a coating to a metal in the direction from a hot liquid to a cold wall. COLORFASTNESS The abi lity of a film of paint or varnish to show little change in original color after being exposed to a specific environment, generally light and weathering. COLOR RETENTION Property of a material relating to its ability to maintain constant color during surface exposure, especially to sunlight. Color retention requirements usually are described in terms of color difference defined according to a standard test procedure. CONTAMINATION Condition causing a surface, material, or process to become dirty or impure; also, the material that causes a surface to be in this state. CORROSION The chemical or electrochemical reaction between a metal and its environment that results in the loss of material and its properties. Metals corrode because they exist in chemically unstable states. CORROSION FATIGUE The process in which a metal fractures prematurely under conditions of simultaneous corrosion and repeated cyclic loading at lower stress levels or fewer cycles than would be required in the absence of the corrosive environment. CRACKING (1) The splitting of a dry paint film. Different types of cracking include hair-cracking or hairlines, checking, cracking, crazing, crocodiling or alligatoring, and mud cracking. The standard test method for evaluating degree of cracking is described in ASTM D 661; (2) To break up into simpler chemical components, as with cracking of petroleum. CRACKING RESISTANCE The ability to resist formation of cracks that extend through at least one coat of paint. See

193

FAILURE TERMS CRACKING, CHECKING RESISTANCE. CRACKLE Topcoat cracking caused by application of topcoat before the previously applied coat has sufficiently cured. CRATERING The formation of small, shallow depressions matter in or deposited on the wet film.

in a coating generally resulting

from foreign

CRATERS Small, rounded depressions in a coating film that do not expose the previous coat or the substrate. See CRATERING. CRAWLlNG The drawing back of a liquid film from a uniformly thick layer to form areas of little, if any, thickness. It occurs when the surface tension of the coating is greater than the surface tension of the substrate. [WJP] CRAZING A network of intersecting

checks or cracks appearing

on a coated surface. See CRACKING.

CREEPAGE See CRAWLING, UNDERCUTTING. CREVICE CORROSION Corrosion that occurs within or adjacent to a crevice formed by contact with two pieces of the same metal or another metal or with a nonmetallic material. In these locations, the intensity of attack is usually more severe than on surrounding areas of the same metal surface. [Painting/Coatings Dictionary] CRINKLlNG See WRINKLING. CROCKING Removal of color upon abrasion or rubbing. Staining of a white cloth by rubbing lightly over a colored surface. [Painting/Coatings Dictionary] CROCKING RESISTANCE The ability of a coating to resist color transfer when rubbed or abraded. CROCODILlNG See ALLIGATORING. CROWS FOOTING A coating film defect in which a pattern WRINKLING.

of wrinkles resembling

a crow's foot is formed. See

CURTAINING See SAGGING. CURTAINS Sags with a draped appearance.

D DEFECT A surface or film imperfection (flaw), deficiency, or incompleteness

194

that deviates from a speci-

FAILURE TERMS fication or industry-accepted

condition.

DEFLOCCULANT An additive that prevents pigments in suspension from coalescing to form flocs. DEFOAMER(S) Additives used to reduce or eliminate foam formed in a coating or coating constituent. ANTI-FOAMING AGENT. DEGRADATION A gradual los s of coating materials and weathering.

See

and/or properties resulting from their service conditions

DELAMINATE See DELAMINATION. DELAMINATION (1) The separation of a coat or coats of paint from the previous coat or from the substrate. Failure of a coating to adhere to the previous coating; (2) In the case of a concrete slab, a horizontal splitting, cracking, or separation of a slab in aplane roughly parallel to, and generally near, the upper surface; found most frequently in bridge decks and caused by the corrosion of reinforcing steel or freezing and thawing; similar to spalling, scaling, or peeling except that the delamination affects large areas and can often be detected by tapping. [ACI] DETACHMENT See DISBONDING. DETERIORATION See DEGRADATION. DEZINCIFICATION Selective loss of zinc metal from a brass alloy. DILATANCY Stiffening and loss of fluidity of paint upon agitation. The opposite of thixotropy.

,.......,

DIRT ACCUMULATION The collection of air-borne dirt, soot, or other foreign material on the exterior surfaces of coatings or other substrates. ASTM D 3274 is the standard Test Method for Evaluating Degree of Surface Disfigurement of Paint Films by Microbial (Fungal or Algal) Growth or Soil and Dirt Accumulation. DIRT PICK-UP See DIRT ACCUMULATION. DIRT RESISTANCE The ability of a coating to resist soiling. DISBONDING The separation substrate.

resulting from insufficient adhesion of a coating to an undercoating

or other

DISCOLORATION Change in the color of a coating after application (usually an undesired darkening), normally caused by exposure to sunlight or chemical atmospheres. DISCONTINUITIES See HOLIDAY.

195

FAILURE TERMS DRAG Resistance of paint to being spread by a brush. A paint with a lot of drag is hard to work with a brush. DRIFT See OVERSPRAY. DRIP A drop of wet coating that forms on or falls from the edge of the coated substrate. DRY SPRAY (1) A rough, powdery, noncoherent film produced when an atomized coating partially dries before reaching the intended surface; (2) Overspray or bounce back falling dry on unintended surfaces and producing an adherent, sand-like covering. See also BOUNCE BACK, OVERSPRAY. DULLlNG Loss of gloss or sheen. [AM] DURABILlTY Degree to which paints and paint materials withstand to which they are subjected.

the destructive effect ofthe conditions

E EDGE FAILURE A type of coating adhesion failure in which undercutting (penetration the coating) occurs at an unprotected or incompletely protected edge.

of corrosion beneath

EFFLORESCENCE A white crystalline or powdery deposit on the surface of concrete. Efflorescence results from leaching of lime or calcium hydroxide out of a permeable concrete mass over time by water, followed by reaction with carbon dioxide and acidic pollutants. ELECTROENDOSMOSIS Penetration of water through a coating film caused by excessive cathodic protection potentials. Often results in blistering of coatings. EROSION The gradualloss of coating by wear or weathering. ASTM D 662 is the Standard Test Method for Evaluating Degree of Erosion of Exterior Paints. EROSION-CORROSION A joint action involving corrosion and erosion. EXFOLlATE To separate in flakes, scales, or layers. EXUDATION The migration films. (CED)

of a substance

to the surface, such as resin from wood, or plasticizer

from

F FADEOMETER An apparatus for determining

the resistance

of coatings and other materials

196

to fading. It

FAILURE TERMS accelerates the fading by subjecting coated panels to high-intensity similar to those found in sunlight.

ultraviolet wavelengths

FADING A cosmetic coating defect consisting of reduction in color intensity. FAILURE See PAINT FAILURE, COATING FAILURE. FAILIjRE ANALYSIS An investigation conducted to determine the causes and responsibilities loss of coating function, and/or corrosion, if presento

of coating defects,

FALLOUT (SPRAY) See OVERSPRAY. FILlFORM CORROSION Corrosion exhibiting a thread-like structure and directional growth under coatings on metal surfaces such as steel or aluminum. [Painting/Coatings Dictionary] FIN (1) A narrow linear projection on a formed concrete surface, resulting from mortar flowing into spaces in the formwork; (2) A type of blade in a concrete mixer drum. [ACI] FISH EYEING See FISH EYES. FISH EYES Coating film defects related to cratering in which small dimples or holidays resembling fish eyes form in the wet coating. See CRATERING. FLAKING The detachment of pieces of the paint film itself either from its substrate or from paint previously applied. Flaking is generally preceded by cracking, checking or blistering and is the result of loss of adhesion usually due to stress-strain factors. ASTM D 722 is the standard test method for evaluating degree of flaking of exterior paints. Also referred to as scaling. ,~

FLAKING RESISTANCE The ability of a coating to resist the actual detachment of film fragments either from the previously applied coating or the substrate. Flaking is generally preceded by cracking, checking, or blistering, and is the result of los s of adhesion. Also known as scaling resistance. [ASTM D-16] FLASHING The occurrence on the surface of a coating film of patches glossier than the surrounding coating. See HOT SPOTS. FLEX-CRACKING The development of cracks in coating when subjected to repeated bending. FLOATING The segregation ofindividual pigments in a coating system during curing related to differential movement in surface tension currents caused by solvent evaporation. Produces a varigated paint surface. FLOCCULATION Formation of clusters of pigment particles in a fluid medium that may occur after dispersion. The condition usually is reversible, and the particle clusters can be broken up by applying

197

FAILURE TERMS relatively weak mechanical forces or by a change in the physical forces at the interface between the liquid and the solid dispersed particles. Flocculation is often visible as a "Jack Frost" pattern in a flowout of a dispersion; microscopically, it appears as a lacework or reticulum ofloosely clustered particles. It results in more rapid settling although it is usually soft, shows loss of color strength and poor dispersion. Surface-active agents are often useful in reducing the extent of flocculation and hence the yield value. FLOODING The segregation of pigments in a coating system caused by different rates of settling in the wet film to form a uniform appearance different from that expected. Compare to FLOATING. FOAMING The development of small air bubbles into liquid coatings during mixing. Latex coatings are especially susceptible to this phenomenon because of their surface active agents used to stabilize the dispersion. FOGGING Misting. [AM] FOREIGN MATTER Any material in a paint or varnish or on a coating film that does not belong there. FOULlNG (BIOFOULlNG) Marine organisms, both flora and fauna, attached to the hulls of ships and other structures in sea water that cause drag. FRETTING CORROSION The accelerated deterioration at the interface between contacting surfaces as the result of corrosion and slight oscillatory movement between two surfaces. [ASM] FROTHING See FOAMING.

G GALVANIC CORROSION Accelerated corrosion resulting from two dissimilar metals in electrical contact, exposed to conductive medium. GELLlNG (1) A defect in which an oil or alkyd paint or varnish thickens to jelly-like consistency in an unopened container; (2) The first stage in the cure of an epoxy or polyurethane coating in which a soft, semisolid network is formed. See also LIVERING. GHOSTING A cosmetic coating defect occurring to low sheen finishes in which there are areas with less color or difference in sheen from surrounding areas. GLOSS RETENTION Ability of a coating material to maintain its gloss. GRAFFITI Markings, slogans, or drawings that deface a wall or other surface. GRAININESS A rough, bumpy, or sand-like texture in a dry coating film.

198

FAILURE TERMS GRINNING THROUGH Showing through of the underlying surface layer due to inadequate which has been applied to it. [CED] See INCOMPLETE HIDING.

opacity of a paint film

H HACKLE(S) Thin, needle-like or sliver-like protrusions (ranging from 3 to 6 mils [76 to 152 micrometers]) found on steel plates that have been blasted with steel shot or grito [Painting/Coatings Dietionary] HAIRLlNE CRACKS Very fine crack s which do not penetrate [CED] See CRACKING.

the topcoat; they occur erratically

and at random.

HAZING See CLOUDINESS. HEATAGING Deterioration of a coating as a result of exposure to elevated temperatures. HEAT RESISTANCE The ability of a coating to resist deterioration when exposed continuously or penodically to high temperatures at or below a given level. Heat resistance depends on the binder type and other coating ingredients. HIDING PIGMENT A pigment with a high refractive index that gives the most hiding power to a coating. Rutile titanium dioxide, followed by anatase titanium dioxide, zinc sulfide, and zinc oxide are materials with high refractive indices. HOLlDAY Pinhole, skip, discontinuity,

r---.

or void in a coating film , that exposes the substrate.

HOLlDAY DETECTOR Instrument utilizing electric current (low-voltage, high-voltage or AC electrostatic) nicks, scrapes or pinholes (holidays) that penetrate a coating film.

[ASTM] to detect

HONEYCOMB Voids left in concrete due to failure of the mortar to effectively fill the spaces among course aggregate particles. [ACI] HOT SPOTS Areas of higher gloss than surrounding areas often caused by being relatively where coating was applied more thickly than other areas.

resin-rich

1 IMPACT RESISTANCE Ability of a coating to resist a sudden blow; ability to resist deformation from impacto IMPACT STRENGTH See IMPACT RESISTANCE.

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I

FAILURE TERMS INCLUSION Presence of foreign material in the finished material.

[CED]

INCOMPATIBILlTY Inability of coating materials to perform satisfactorily when in direct contact with another coating or substrate. The incornpatibility may be chemical (e.g., causing bleeding or saponification) or physical (e.g., inability to expand and contract with substrate). INCOMPLETE HIDING Failure to completely obscure from vision any underlying coating or other substrate. INDENTATION HARDNESS Resistance to penetration by an indenter.

[CED]

INTERCOAT CONTAMINATION Contamination between successive coats of paint or a coat of paint and the base substrate. INTERCOAT DELAMINATION The separation (disbonding) of two adjacent coats of paint. INTERCOAT DISBONDING See INTERCOAT DELAMINATION. INTRACOAT ADHESION Cohesion within a coat of paint. The ability of a paint film to hold itself together. SION.

See-COHE-

INTRACOAT DISBONDING See COHESIVE FAILURE.

L LAITANCE A thin, weak, brittle layer of cement and aggregate fines on a concrete surface. The amount of laitance is influenced by the type and amount of admixtures, the degree of working, and the amount of water in the concrete. r>

LAP MARKS Visually darker section edges where paints or stains have dried before adjacent areas have tied into them, i.e., where a wet edge has not been maintained. LEVELlNG The ability of a coating to flow out after application so as to obliterate any surface irregularities such as brush marks, orange peel, peaks, or craters which have been produced by the mechanical process of application. LEVELlNG AGENT Chemical added to coating to increase the ability of the wet film to settle to a uniform thickness. L1FTING Softening and raising or wrinkling of a previous coat by the application of an additional coat. [Painting/Coatings Dictionary] Lifting often occurs because the solvents in the new coat are too strong for the previous coat. L1VERING The progressive,

irreversible

increase

in consistency

200

of a pigment-vehicle

combination.

FAILURE TERMS Livering usually results from a chemical reaction of the vehicle with the solid dispersed material, but it also may result from polymerization of the vehicle. The irreversible character of the changes distinguishes livered material from thixotropic "build-up," which is reversible. [Painting/Coatings Dictiónary]

M MIC See MICROBIOLOGICALLY INFLUENCED

CORROSION.

MICROBIOLOGICALLY INFLUENCED CORROSION (MIC) Corrosion that is affected by the action of microorganisms in the environment, reducing bacteria found in some petroleum products and in sewage. .~

e.g., sulfate-

MILDEW Microorganisms, particularly fungi, that grow on paint and other surfaces, particularly damp, shady places, causing discoloration and disfigurement.

in

MILDEWCIDE An additive used to enhance a coating's ability to resist mildew growth. MILDEW DEFACEMENT Unsightly appearance on coated or uncoated surfaces caused by growth of microorganisms, particularly fungi. ASTM D 3274 is the Standard Test Method for Evaluating Degree of Surface Disfigurement of Paint Films by Microbial (Fungal and Algal) Growth or Soil and Dirt Accumulation. MILDEW RESISTANCE A coating's ability to resist the growth of mildew (fungus growth) on its surface. MILKINESS Whitish or translucent appearance normally be transparento [CED]

in an unpigmented

liquid coating or film which should

MISSES Holidays, skips, voids. [AM] MOTTLlNG The presence of differently colored spots or blotches on a surface. MUD CRACKING A coating defect resembling the irregular cracking of drying mud that typically arises during the curing of a relatively inflexible coating applied too thickly.

N NATURAL WEATHERING Gradual deterioration of a coating as a result of exposure to an exterior environment, opposed to artificial (laboratory) accelerated weathering.

201

as

FAILURE TERMS

o OFF COLOR An unacceptable

variation of color from that desired or specified.

OIL CANNING Bowing of the edges of a steel plate due to thermal expansion and contraction or cyclic loading and unloading. Oil canning can lead to cracking of the coating at the edges. OIL SOFTENING The conversion of a satisfactory coating into an unacceptably contact with household or industrial oils.

r>.

soft and tacky one, when in

ORANGE PEEL A coating application (usually spray) defect in which the coating surface has the irregular appearance of an orange ski n because of insufficient leveling of the wet film. On products such as appliances, orange peel may be desirable. OVERATOMIZED Dispersed too finely by use of excessive atomizing pressure.

[AM]

.OVERBAKING An exposure ofthe coating to a temperature moderately higher or for a longer period.oftime, or both, than that recommended by the manufacturer ofthe coating for normal curing, [CED] so as to adversely affect coating performance. OVERCURE Caused by an aftercure or being subjected to too high a temperature or too long a period at a proper temperature and resulting in a product with lowered performance. [CED] OVERSPRAY (1) Atomized paint particles that deflect from or miss the surface being spraye; (2) Spray particles that are not wet enough to fuse when they reach the surface being sprayed. As a result, overspray may contaminate property beyond the surface being sprayed. See also DRY SPRAY, BOUNCE BACK.

p PAINT CHIPPING See CHIPPING. PAINT FAILURE See COATING FAILURE. PEELlNG Disbonding of particles of paint, varnish, or lacquer film from a surface due to loss of adhesion. It may be caused by dampness, grease, an improperly prepared surface, or excessive moisture behind the surface. PERISHING See DETERIORATION. PIGMENT OVERLOAD Use of more pigment in a coating than can be completely wetted by the resin; exceeding the 202

FAILURE TERMS critical pigment volume concentration

(CPVC).

PINHOLE A holiday or discontinuity that extends entirely through a coating film, approximately size of a pin; normally caused by solvent bubbling, moisture, or foreign particles.

the

PINHOLlNG Formation of small holes through the entire thickness of coating; see CRATERING. [AM] PINPOINT RUSTING Tiny, dispersed points of rust that can appear at pinholes and holidays in a coating. Very dense pinpoint rusting can appear on painted steel surfaces where the coating does not completely cover the blast cleaning profile. PIT A small hole in the surface of a metal or other material that is deeper than its diameter. PITTING (1) Localized corrosion of a metal surface, confined to a point or small area, that takes the form of cavities [ASM]; (2) In concrete, pitting is localized disintegration, such as popout. [ACI]; (3) Formation of depressions (pits) in the surface of a coating often caused by the escape of gas or solvent vapor. POCKMARKING See PITTING. PONDING The accumulation

of a liquid or paint in a shallow depression. [MPDA]

POPPING Formation of blisters of solvent vapor in wet coating surfaces that break but do not level because of too great a viscosity. POROSITY (1) The ratio, usually expressed as a percentage of the volume of voids in a material to the total volume of the material including the voids [ACI]; (2) Small interconnected voids, such as in concrete, which allow fluids to penetrate an otherwise impervious material. PROTECTIVE LlFE The length of time a coating system provides protection to a substrate.

R RAIN SPOTTING Particular case of water spotting caused by rain. [CED] REBOUND In spraying of coatings, the atomized particles that bounce back from the surface being painted. See BOUNCE BACK, OVERSPRAY. REDUCED SERVICE LlFE Lessened time during which the coating provides its intended function(s). RETICULATION A surface defect of net-like appearance.

[AM]

203

I

FAILURE TERMS RETRACTION See CRAWLING. ROPEY A quality of paint that does not flow out evenly and dries with slight ridges. This effect also can be the result of poor workmanship. ROPY FINISH See BRUSH MARKS. RUNNING See SAGGING. RUNS Irregularities of a surface due to uneven flow, frequently due to application of a coat that is too heavy and not brushed out well. Also known as "sags" or "curtains." [MPDA] See SAGGING. RUST An iron oxide that forms naturally ering or industrial atmospheres.

on ferrous metals as a result of exposure to normal weath-

s SAGGING (1) The irregular downward flow of wet paint under the force of gravity to produce a thicker lower edge. Thus, denser, thicker, and lower viscosity coatings are more likely to sag; (2) Subsidence of shotcrete, plaster, or the like, due generally to excessive water in the mixture; also called sloughing. [ACI] SAG See SAGGING. SAG RESISTANCE The ability of a wet paint film to resist the downward flow that results in an uneven film with thick edges and runs. See also RUNS. SALT ANO PEPPER RUSTING See PINPOINT RUSTING. SALT FOG RESISTANCE Resistance to deterioration sary.

during salt spray testing. See SALT SPRAY TEST in main glos-

SANOY FINISH A surface condition having the appearance

of sandpaper;

overspray. [AM]

SAPONIFICATION Alkaline hydrolysis of fats to form soaps. SAPONIFICATION, COATING The akaline hydrolysis of coating binders (usually their drying oils) to disbond and degrade them. This commonly occurs on the alkaline surfaces of concrete and galvanizing.

204

JFAILURE TERMS SCALlNG Paint failure that causes a coating to fall off in flakes or chips. Scaling is the last stage of cracking. Moisture entering cracks in the paint film destroys its adhesive property and results in the flaking or scaling of the paint. [PDCA] SEDIMENTATION Action or process of depositing matter (sediment) that settles to the bottom of a liquido SEEDINESS The occurrence of particles in a coating formed from action of reactive pigments and acidic components of the binder during storage that result in a roughened surface on the cured film. SEEDING Formation of small, undesirable

particles or granules in a paint, varnish, or lacquer. [CED]

SEEDS See SEEDINESS. SEEDY Descriptive of a paint finish that is not smooth owing to undispersed insoluble gel particles in the paint. [CED] SEPARATION Division into components or layers by natural

pigment particles or

causes. [AM]

SETTLlNG The sinking of pigments, extenders or other solid matter in a paint in a container, with a consequent accumulation on the bottom of the can. SHADOWING A coating of paint showing through a subsequent

coating.

SHRINKAGE The roughening of the surface of a coating resulting in loss of gloss or wrinkle. SILKING A surface defect characterized

by parallel hairlike striations

in coated films. [AM]

SISSING See CISSING. SKIN A solid or semisolid membrane that sometimes forms on paint or varnish in the can. SKINNING Formation of a thick film (skin) on the surface of a liquid paint during storage, more likely to occur to a previously opened or partially filled container. SKIPS Holidays; misses; uncoated areas; voids. [AM] SOILlNG See DIRT ACCUlVIULATION. SOLVENT ENTRAPMENT The failure of solvent to completely evaporate from a paint film due to inadequate

205

drying

FAILURE TERMS conditions and/or recoating too soon. It may cause blister s or pinholes, sometimes called "solvent pop," to formo SOlVENTIMBALANCE A proportion of solvent types in a coating that causes inadequate ration rates.

solvency or improper evapo-

SOlVENT POP See SOLVENT ENTRAPMENT, POPPING. SOlVENT RESISTANCE The ability of a coating to resist solvent attack, solution or disfigurement. RUB TEST in main glossary. [CED]

See SOLVENT

SOlVENT SHOCK The situation wherein some of the protective vehicle is washed off the fine pigment particles, allowing them to pull together into clusters or flocs or when flocs ofresin form due to dilution with a solvent or diluent of insufficient strength. [CED] SPALLlNG The chipping or fragmenting of a surface or surface coating caused, for example, by differential thermal expansion or contraction. [MPDA]. Spalling of a concrete surface al so may result from corrosion of rebar or other embedded steel. SPATTER COATING An incomplete or not continuously wet coating caused by a faulty spray painting application. SPECKl!NG See MOTTLING. SPOTTING Development of small areas on a painted surface which differ in color or gloss from the major portion of the work. [CED] SPRAY MOTTlE See ORANGE PEEL. STABlE Resistant

to change. In the case of corrosion, resistant

to chemical reaction with oxygen.

STAIN (1) A solution or suspension of coloring material formulated to provide a color to a surface, especially wood, without completely hiding it or forming a continuous film; (2) An undesirable surface coloration. STAIN RESISTANCE The ability of a coating to avoid change in appearance has been applied and removed.

after a material

capable of staining

STREAKING Long, narrow, irregular lines or bands or layer-edges, especially ones distinguished visible on a surface. [CED]

by color,

SURFACE DRYING Drying of the surface of a liquid coating film before the body of the coating film. The result often is that the under portion is slow in drying and that solvent is trapped within the coating or the coating remains soft for an extended period of time. See TOP DRYING in main glos-

206

FAILURE TERMS I

sary. SWEATING The exudation of oil from a coating after it appears to have cured.

T TACK The stickiness of a surface such as a paint or varnish film during the drying periodo Oil paints and spar varnishes may retain tack for several weeks after they are considered dry. [PDCA] TACK-FREE Absence of tack or stickiness in an applied coating after suitable drying time. In some cases, coatings are tack-free after application; tack may not develop until a little later. TELEGRAPHING General term used to describe surface defects such as crawling that give rise to unique patterns. [WJP] THROUGH DRYING Uniform drying throughout

the film as opposed to bottom-drying or top-drying.

TUBERCULATION Formation of localized corrosion products scattered over the surface in the form of knob-like mounds.

u UNDERCURE Failure of a coating to reach its optimum degree of cure, with a resultant properties.

loss of performance

UNDERCUTTING The gradual penetration and spread of corrosion beneath a coating from a break or pinhole in the film or from unprotected edges. Also referred to as creepage. UNDERFILM CORROSION Corrosion that occurs between a coating and the metal substrate coating layer.

without a break in the

UNEVEN LOSS OF GLOSS Uneven loss of gloss is a cosmetic coating surface defect in which there is a variation reduction of sheen such as may occur where there is partial shading.

in

USEFUL LlFE The length of time a coating adequately performs its function. See SERVICE LIFE in main glossary.

v VACATION See HOLIDAY.

207

FAILURE TERMS VOIO See HOLIDAY.

w WATER SPOTTING See WATER STAINING. WATER STAINING Any nonuniform change in appearance, including color, gloss, or sheen in the shape of spots and streaks, resulting from the accumulation of water on or the contact of water with the painted surface. It is apparent after drying. [CED] WEATHERING The behavior ofpaint films when exposed to natural weather or accelerated weathering equipment, characterized by changes in color, texture, strength, chemical composition, or other properties. [CED] WEATHERING CHAMBER An apparatus in which specimen materials can be subjected to artificial and accelerated weathering tests that simulate natural weathering by the use of controlled cycles of ultraviolet radiation, light, water, and heat. Electric ares, fluorescent bulbs, or other sources of ultraviolet light, water spray, and heating elements are used to simulate the natura-l conditions of sun, rain, and temperature changes. WEATHERING CONOENSATION TEST A test that exposes coated specimens to a cycle consisting of fluorescent ultraviolet light and condensing humidity to accelerate the effects of sunlight and moisture. WEATHER RESISTANCE The capability of a coating to resist the combination of exposures created by weather, such as heat, cold, thermal cycling, rain, and sunlight. WEBBING See WRINKLING. WHITE RUST White oxidation products (oxide, hydroxide, carbonate) other zinc coated surfaces.

of zinc formed on galvanized and

WRINKLlNG A defect that creates small furrows or ridges in a coating film. Wrinkling usually occurs with thick films of oil-based paint.

y YELLOWING The formation of a yellow color or cast on a white or light-colored coating.

208

10/06/2010

" ASTM - Fallas de los Recubrimientos de Protección" (Proyectos de Nueva Construcción y Mantenimiento Industrial)

MODULO

11I

Expositor: Ing. CIP. Abel De la Cruz Pérez Gerente - Consultor Principal de American Consult Lima, 2010 Esta prohibida la reproducción total o parcial del presente material sin autorización expresa de su autor Abel De la Cruz

,. ¡

1.- Definiciones a)

Fallas

b)

Fallas Prematuras

c)

Defectos

d)

Deterioro

e)

Desgaste

f)

Durabilidad, Tiempo de vida útil o Tiempo de vida en servicio.

g)

Tiempo de Garantía de buen comportamiento

h)

Consecuencias

i)

Procedimiento de un Análisis de Fallas

j)

Casos y

k)

Ejercicios

de las Fallas

1

10/06/2010

EL TRATAMIENTO

ANTICORROSIVO

DE SUPERFICIES

Mediante el uso de Recubrimientos de Protección se aplica en: Proyectos de Nueva Construcción

Mantenimiento (Mantenimiento

Industrial Anticorrosivo).

3

¡. I

LA EXPECTATIVA DEL TRATAMIENTO:

Extender la durabilidad del sistema de pinturas y en consecuencia agregar años de vida a la inversión

4

2

09/06/2010

DESAFORTUNADAMENTE DE UNA U OTRA FORMA, LAS PINTURAS EN EL TIEMPO FALLAN INEVITABLEMENTE DURANTE SU VIDA EN SERVICIO Muelle de Central Termoeléctrica Obra: Nueva Construcción 2001

Coberturas de protección y Vigas Inferiores de la faja transportadora de carbón 6 AÑOS DESPUÉS DE PINTADO

5

Tanques de Almacenamiento Petróleo

en Refinería de

6

1

09/06/2010

DENTRO DE ESTA REALIDAD: LO IDEAL ES, QUE LAS PERDIDAS DE SUS CARACTERíSTICAS Y CUALIDADES INICIALES SE EFECTÚEN LENTAMENTE Y DE MANERA PREDECIBLE.

SIN EMBARGO UNA FALLA "PREMATURA" O "CATASTROFICA" PROBLEMA COSTOSO QUE OCURRE CON FRECUENCIA.

ES UN

Obra: Mantenimiento Anticorrosivo

1

10/06/2010

POR LO QUE, RECONOCER EL TIPO DE FALLA Y ENTENDER SU CAUSA Y SU REMEDIO, CONDUCE A UNA CORRECCiÓN TEMPRANA Y SUSTANCIAL REDUCCiÓN DE COSTOS EN EL MANTENIMIENTO, ADEMAS DE LOGRAR QUE EL RECUBRIMIENTO CUMPLA CON LA DURABllIDAD ESPERADA O DISEÑADA.

"¡ 1.- DEFINICiÓN

DE TERMINOS

a) FALLA: (Es el Término Genérico) CUANDO EL RECUBRIMIENTO DEJA DE DESEMPEÑAR LA ESPERADA PARA LA CUAL HA SIDO DISEÑADA Y ESPECIFICADA.

FUNCiÓN

CUALQUIER DEFECTO O PROBLEMA TAL QUE, LA CAPA DE PINTURA PIERDE SU BUENA APARIENCIA O SU CAPACIDAD DE PROTEGER AL SUBSTRATO POR EJEMPLO: LA PROTECCiÓN LA RETENCiÓN (APARIENCIA) RESISTENCIA

ANTICORROSIVA DE BRILLO Y COLOR

A LA ABRASIÓN,

ETC.

10

1

09/06/2010

b) FALLA PREMATURA Y CATASTRÓFICA ES LA QUE OCURRE POCO DESPUÉS DE SU APLICACiÓN, SERIA, POR LO QUE, ELRECUBRIMJENTO

ES REPENTINA

Y

DEJA DE EJERCER O PIERDE LA

FUNCiÓN PARA LA CUAL FUÉ DISEÑADA.

POR EJEMPLO: AMPOLLAMIENTO DELAMINACIÓN CUARTEAMIENTO

DE LA PINTURA, ETC.

11

, Falla "PREMATURA" O "CATASTROFICA" de la pintura (base e intermedia) ocurrida antes de culminar el Proceso de Montaje y antes de aplicar la capa de acabado

12

1

09/06/2010

e) DEFECTO ES

UNA

IMPERFECCiÓN

APLICACiÓN

DEL

RECUBRIMIENTO,

PUESTO QUE ES UNA DEFICIENCIA

LA PELíCULA

QUE OCURRE

LO ESTABLECIDO

EN EL PROCESO,

EN LAS ESPECIFICACIONES

BUENAS PRÁCTICAS

DE INGENIERíA.

SE

ASOCIA

A LA

O IMPERFECCiÓN QUE NO CUMPLE

DE CON

DE PINTADO Ó POR LAS

EJEMPLO:

LOS DEFECTOS DE PELlCULA SON LAS CAUSAS MÁS FRECUENTES LAS FALLAS DEL SISTEMA DE PINTURAS EN EL TIEMPO.

DE

CHORREADURA PIEL DE NARANJA PARTES DESCUBIERTAS OVER SPRAY, ECT.

13

DEFECTOS EN EL SISTEMA DE PINTADO FINAL

Montaje de Planta de Turbo Generación de Energía 14

2

10/06/2010

d) DETERIORO ES LA PERDIDA GRADUAL CARACTERíSTICAS TRASNCURRIDO

DEL

DE MATERIALES

EN CONDICIONES

pérdida de brillo, decoloración,

Y/O DE LAS PROPIEDADES

RECUBRIMIENTO

DEBIDO

AMBIENTALES

AL

NATURALES,

O

TIEMPO (Tizado,

corrosión, cuarteado, te.)

15

.' I

e) DEGRADACiÓN

(DESGASTE)

CAMBIO EN LAS CARACTERíSTICAS O DE LA CALIDAD DEL RECUBRIMIENTO DEBIDO A UNA FALLA QUíMICA O DEL DESGASTE FíSICO COMO RESULTADO DEL SERVICIO (Pérdida de espesor, corrosión, dureza, etc.) CUANDO OCURRE AL CABO DE LA VIDA EN SERVICIO ESPERADA PUEDE CONSIDERARSE INCLUSIVE COMO "NATURAL". PORQUE ESTA DENTRO DE LOS ESPERADO POR EL DISEÑADOR y EL FABRICANTE. EJEMPLO: PERDIDA DE BRILLO, CORROSiÓN DISMINUCiÓN

DEL ESPESOR,

ETC.

16

1

10/06/2010

DEGRADACiÓN

DEL SISTEMAS

DE PINTADO EN UNA PLANTA QUíMICA

17

.', f) DURABILlDAD La DURABILlDAD es el Tiempo que se espera que un sistema de pinturas permanezca en servicio antes de realizar su primer gran mantenimiento (Por razones de protección contra la corrosión, se estima realizarlo cuando el grado de oxidación de la superficie alcance el nivel Ri 3: ISO 4628-Parte 3 o RG 6: ASTM D61 0, SSPCVis 2 ó 1% del área oxidada),

~

El grado ó % de deterioro del Recubrimiento máximo permisible para realizar el mantenimiento también podrá establecerse de común acuerdo entre las partes y considerarse: fallas por corrosión, ampollamiento, cracking, flacking, etc. de acuerdo a normas técnicas vigentes.

Tiempo de Vida Útil ó Tiempo de Vida en Servicio: son términos utilizados y referidos a la Durabilidad LA DURABILlDAD es una consideración técnica que ayuda al dueño de la estructura a establecer un programa de mantenimiento preventivo.

18

2 /

10/06/2010

La DURABILlDAD se expresa en rangos de tiempo. Mejorar la Durabilidad (Extender el Tiempo de Vida en Servicios) del Sistema de Pinturas se constituye en el factor fundamental para un ahorro de Costos presente y futuro. EL RANGO DE DURABILlDAD NO ESUN TIEMPO DE GARANTíA. LA NORMA ISO 12944-1: Establece siguientes Rangos de Durabilidad: ~Bajo (L, Low): ~Medio (M, Medium): ~Alto (H, High):

de

manera

general

los

2 a 5 años 5 a 15 años Más de 15 años

La Norma ISO 12944-5 propone sistemas de pintado para protección del acero en diferentes categorías de corrosividad y con diferentes expectativas de durabilidad: Bajo, Medio y Alto. y las Normas ISO 12944-6 e ISO 20340-2003, los requerimientos de perfomance para la protección de los sistemas de pintado de acuerdo a la categoría de corrosividad y a la expectativa de durabilidad.

g) TIEMPO DE GARANTíA EN ALMACENAMIENTO Es el tiempo durante el cual el recubrimiento o sus componentes permanecen con sus propiedades de pintura líquida aceptables para ser aplicadas y desempeñar sus funciones esperadas, estando almacenados en sus envases originales ya condiciones normales. La garantía es brindada por condiciones de almacenamiento.

el

fabricante

y

establece

las

h) TIEMPO DE GARANTíA DE BUEN COMPORTAMIENTO En cambio el Tiempo de Garantía es una consideración que esta sujeta a cláusulas legales incluida en la parte administrativa del contrato. Usualmente el Tiempo de Garantía es menor que el rango de durabilidad, no existen reglas que vinculen estos dos periodos.

3

10/06/2010

i ) CONSECUENCIAS

DE LAS FALLAS DE LOS RECUBRIMIENTO

La Durabilidad del Sistema de Pinturas se verá afectada, causando finalmente impacto significativo en los costos para los usuarios:

un

V/o reparación del sistema de pintado antes del tiempo previsto

1.- Remplazo

2.- Reemplazo V/o reparación del substrato 3.- Tiempo de parada de las operaciones 4.- Ejecución de las garantías técnicas o económicas a los contratistas, constructores o fabricantes 5.- Reclamaciones V conflictos entre los proveedores del servicio V la dueña de la infraestructura 6.- Contaminación del producto 7.- Contaminación del medio ambiente 8.- Accidentes (seguridad)

21

j) PROCEDIMIENTO

DE UN ANALlSIS d.E FALLAS

Consideraciones: 1.- El primer paso consiste en Reconocer e identificar las Fallas 2.-EI análisis de Falla comúnmente es realizado y justificado cuando: ~ La falla ocurre al inicio de la vida del Recubrimiento es decir cuando sucede una Falla Prematura, con el fin de obtener una compensación del contratista o fabricante. ~ Cuando la falla ocurre y excede en dimensión a lo previsto dentro del Tiempo de Garantía de buen comportamiento, con el fin de lograr las acciones correctivas por parte del o los garantes. ~ Para llevar a cabo un Plan de Mantenimiento Anticorrosivo, con el fin de optimizar la calidad del tratamiento y extender la durabilidad del sistema de pintado.

22

4

10/06/2010

k) CASO: INSPECCiÓN ELABORAR

DEL ESTADO DEL SISTEMA DE PINTADO PARA EL PROGRAMA ó PLAN DE MANTENIMIENTO ANTICORROSIVO

23

Operacionalización del Plan' de Mantenimiento Anticorrosivo con Recubrimientos Orgánicos l).-Describir las características de las Estructuras a través de Planos Isométricos, Esquemas fotografías. ó

2).-Medición de la extensión de Superficie a Proteger (Cálculo del área aproximada del Tratamiento) 3).-lnspección, Evaluación y Diagnóstico del estado de la Superficie Pintada: Tipo de falla, extensión de la falla. Evaluación de la corrosión (grado %, morfología y tipo). Presencia de contaminantes visibles. 4).-lnspección de la Adhesión, Medición de espesores, Número de capas y espesor por capa, Tipo de pinturas, Tipo de Substrato. Contaminantes No visibles en la superficie. 5).-Evaluar las condiciones de servicio del medio: Agresividad corrosiva y factores que afectarán el tiempo de vida útil de la pintura. 6).-Evaluar las condiciones de operación y facilidades para efectuar el Tratamiento. 7).-Elaboración de las Especificaciones Técnicas para el Pintado de Mantenimiento, incluyendo reparación de fallas. 24

5

10/06/2010

Evaluación y Diagnóstico del estado de la Superficie:

1).-Inspección,

Tipo de Falla y Extensión de la falla EQUIPOS DE INSPECCiÓN •

Medidores Recubrimientos

EPS

•

Equipos de Medición

•

Detector

Magnéticos

de

de Adhesión

de Partes descubiertas.

•

Lápices para prueba

•

Patrón Fotográfico

de Dureza de Fallas.

•

Lupas 8x y microscopio

•

Medidores de Condiciones Pto. Rocío, T o

SOx e/luz

•

Reactivos para Determinación Contaminantes (Cloruros, sulfatos)

•

Solventes para identificar en pinturas

•

Winchas,

Ambientales:

tipo

HR. de

de vehículos

Vernier, cámara fotográfica.

25

1.1 ).- Inspección Visual del Substrato y del Sistema de Pinturas a) Determinar

la condición

b) Determinar

mecánica del Material

el estado del Recubrimiento

Deberá ser exhaustiva

Base.

en Operación:

y tendrá como objeto determinar

la presencia de fallas tales como: o

Ampollamiento

• Agrietamiento • Tizamiento, o

cambio

Falta o pérdida

de coloración

de adherencia

y brillo.

(pelado)

• Perdida de Espesor • Poros o partes descubiertas • Puntos de Corrosión • Otras manifestaciones

de falla de la pintura

26

6

10/06/2010

Característi

~~!l:ge

Pinturas

Patrón Visual de F of Navy: Naval Laboratory USA ó Inspección Manual d

27

Techdata Sheet r Jun 1982 82-08 Paint Failures-Causes & Remedies OESCRIPTION SAGS.

Also

curtans.

called

Excess

CAUSE

runs O(

Spray

guntoo

clase

REMEOY towork;

100

parnt

muchlhlnner,toomuchpaint;or

flow otpant.

surlacetoo

hard c-

gl05Sy tohold

pain!.

ORANGE

PEEL

painllesembling

HiUs, vaIIeys

in

skin of orange

Painl too vseccs: gun 100 clase sUlface; solvenl evapcrated 100 last;Of sil pressure \00 Iow lO! proper

MUD crecks

CAAKlNG. as with

oeee.

óied

Irregul~

A relatively common

inllexible

too thicldy

lo

cure,

brush

out Qxcess

modify spray

and

conditions.

Alter

apply

another

BelOfe

cure,

painl snd

cure,

brush

and

out excess

spray

modify

coodilions,

$and

coal

Alter

cure,

sand

and epply anolher coal.

automatíon.

appIied

rrod.

Bel0l'8

coating (especialy

v.ith inaganic

zincs).

Remove

coating

tKasl stee! \essar

and abrasively

before

al

reapplying

IhIckness;

sandnglmachanical

cleaning

may be ecceptable

on oIdef

subsuetes.

CRATERING. SmaJl. unilorm

Also

caJled pitting.

indeotations

in

Alr pockets during

trapped

spraying.

In wet film

sene

e- blast

and apply

lo smooth

additional

linlsh

coats.

lilm.

28

7

10/06/2010

~~

FI$H EYES. Separation or pulling 01 wet IiIm lo expose underlying finish or subslrate.

apart '" •... L.{ "'\"

"'"'

Applications over oil, dirt, incompatible

sñicone, or

Sand or blasl remove; brush apply a fresh coal plus tooccet.

ccatinq.

'\),

(

FADING. Color changas or irregularities

Ultraviolet light degradation; 01 moisturebehind

WAINKUNG. crinkled

Rough,

surface.

CHECKING. Narrow breaks, usually short, in topcoat tha! expose undercoat.

Repaint and avoid possible sources 01 moislure.

paint film.

Surface skinning cver uncured Sctape off wrinldes and apply pelnt because 01 100 much thinnet ccat: avoid intense thickness andlor toa warm sunlighl. wealher, especially with cübase paints.

Umited painlllexibility; too thick a ccet: or applled al too high a temperatura.

San or mechanically remcve checked coa! and apply another coat.

29

1.2.- Identificación y Valoración de las Fallas

Se deberá identificar y dimensionar (delimitación física) las áreas con problemas de fallas y en las que se efectuará el mantenimiento de la pintura y del substrato base (metálico) También será necesaria la identificación de los tipos de recubrimientos que se encuentren aplicados, para ello se deberá contar con los antecedentes de mantenimientos anteriores y efectuar la medición de espesores de película seca.

30

8

10/06/2010

Las normas técnicas

aplicables

en esta etapa evaluativa:

ASTM D 610: Evaluación de óxido (rusting) o grados de oxidación de Superficies de acero pintadas. (ó SSPC- Guide to Vis 2) ASTM D 659: Evaluación grado de tizamiento ASTM D 660: Evaluación del grado de cuarteado ó cuarteamiento. ASTM D 661: Evaluación grado de agrietamiento

o rajaduras.

ASTM D 772: Evaluación grado de Delaminación

o Descascarado.

ASTM D 714: Evaluación Grado de blistering (Ampollamiento) ASTM 8 499: Medición de espesores de película de pintura. ASTM D 3359:Medición

de adhesión por método de Corte y masking-tape

ASTM D 4541 :Medición de adhesión por método de Tracción. ASTM D 3363:Método

de Evaluación de Dureza a Lápiz

ASTM G62/ ASTM D-5162/ NACE RP 0188: Determinación

de poros o Partes

descubiertas

31

DisbondingjPeeling

Paint

Blistering Paint

32

9

10/06/2010

sspc-

y sus

Guide lo Vis 2: Patrón Visual para evaluar el grado de oxidación superficies de acero pintadas SPOTRUSllNG

GENERAL

AustGrf.OOg..s,o,~RI.ISVJd

RUS! Gr&óo8·S.

RuM Gfadc

en las

PINPOINT RUSnNG

RUSTTNG

Rust Graoe 9-P, 0.03% ~

RII$l Orade ~G. O.O:W. RUSI6d

0.1% AuSled

porcentajes

e-c. o, 1% Rustod

Rust Grade S-p. D.I% Austed

• Flu~Gradc 7-S. O.r,¡

Au$te-d

33

PINPOINT RUSTING

GENERAL AUSTING

SPOT RU$TING

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Rust Grtt(!e 6--$. 1% Austo:'-

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Coatings Degradation wlTime

Newly Palnted

AGE:t-IIIIIlIliiiÍIII __

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A 12 Year Lile to opt¡jnum

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1IIiIf-

to Recoat System

11

10/06/2010

Recomendaciones:

Ambientes de Categoría Corrosiva

Manto. Con Pintura

CS

10 cm2/l

Ambientes de Categoría

Manto. Con Pintura

RG8 140' e) tienden al color rojizo Los Pigmentos Rojos por encima de 120' C cobrizo.

,

'\

~

~ \

\Uw

~I~'O

tienen a sangrar y ponerse ~

Jr
Alkyd de girasol> Alkyd de Soya> Alkyd Fish Oil

PREVENCiÓN O Control del Proceso de Curado a alta temperatura. No exceder los tiempos ni la Temperatura. O Conocer la información y especificaciones parte del Fabricante.

de curado de las Pinturas, por

O Utilizar pigmentos y resinas resistentes a la temperatura de curado por horneo además de un cierto margen de seguridad, debido a las desviaciones que pueden ocurrir.

REMEDIOS O Lijar superficialmente y aplicar una nueva capa de pintura.

Curado en horno a altaPC

53

10/06/2010

FALLA: CASCARA ¡PIEL DE NARANJA (Orange Peel) •

La superficie de la película del recubrimiento una cáscara de naranja.

tiene la apariencia

•

El defecto es causado por una nivelación insuficiente irregularmente aplicada.

•

La identificación

•

Es común en recubrimientos

•

La profundidad del acabado diferentes grados.

irregular de

de la película húmeda

visual es suficiente. de alta viscosidad irregular

(picos

y

de secado rápido.

y

valles)

se presenta

en

• Dependiendo de la irregularidad del acabado, se puede poner en riesgo la protección anticorrosiva del sistema. •

Facilita la adherencia y penetración de contaminantes.

• La protección por capa barrera se ve afectado por las zonas de bajo espesor (valles). (riesgo de pinpoint rusting)

54

09/06/2010

~--------------------~-/~~~~

IJ •

Es un fenómeno a nivel de superficie

jzí?'18l

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/

.

VISTA TRAVES DEL MICROSCOPIO

FALLAS O DEFECTOS

1

10/06/2010

CAUSAS, PREVENCiÓN NARANJA •

Y REMEDIOS DE LA CASCARA DE

POR DEFICIENCIAS O CARENCIAS EN LA FORMULACiÓN D Formular recubrimientos altamente viscosos podrían tener una nivelación insuficiente para eliminar las irregularidades (picos y valles) de la película cuando son aplicados con un equipo de aspersión. D Solventes de rápida evaporación en el recubrimiento, buena nivelación.

no permitirá una

PREVENCiÓN: D Verificar las características de viscosidad y de película húmeda, a nivel de laboratorio y de campo. D Tener en consideración el efecto de la temperatura del medio sobre la viscosidad y nivelación del recubrimiento, durante la aplicación.

r-----"

D Utilizar una adecuado balance de solventes en la formulación y aditivos de nivelamiento. REMEDIOS: D Después del curado efectuar un lijado superficial y aplicar una nueva capa de pintura.

•

POR DEFICIENCIAS EN LA APLICACiÓN D La distancia de la pistola a la superficie tiene una gran influencia en los defectos de superficie. Distancias muy cercanas pueden provocar piel de naranja. D El uso de diluyentes de muy rápida evaporación no permitirá una buena nivelación. D La baja presión de aplicación con equipos de aspersión, no permiten una buena (fina) atomización de la pintura. PREVENCiÓN: D Aplicar recubrimientos con buena capacidad de nivelación. D Mejorar las técnicas de aplicación de los operadores. REMEDIOS: D Después del curado efectuar un lijado superficial y aplicar una nueva capa de pintura.

1

10/06/2010

FALLA: CHORREAMIENTO

(SAGGING)

•

También llamado corrimientos, son excesos de flujo en dirección de la fuerza de gravedad, de la película de pintura húmeda, cuyo extremo inferior es mas grueso.

•

se le denominan "corridas",

•

se denominan "cortinas",

•

el recubrimiento puede cuartear o craquear en las zonas gruesas.

si el corrimiento es un flujo angosto. si los corrimientos son flujos anchos.

CHORREAMIENTO

(SAGGING)

TIPO: FLUJOS ANGOSTOS

Ángulos

(CORRIDAS

O RUNS)

INTERIORES

2

10/06/2010

CHORREAMIENTO

(SAGGING)

TIPO: FLUJOS ANCHOS (CORTINAS

es más probable

O CURTAINS)

•

El defecto viscosidad.

que se presente

en recubrimientos

de baja

•

Debido a que la gravedad es la fuerza que actúa en este defecto, mientras más denso y espeso el recubrimiento, más susceptible será al corrimiento ..

•

La Verificación del Defectos es por Inspección Visual

3

10/06/2010

CAUSA MÁS FRECUENTE

•

DEFICIENCIA

EN LA APLICACiÓN

CHORREO O DESCOLGAMIENTO

CAUSAS, PREVENCiÓN (SAGGING)

•

Y REMEDIOS DEL CHORREAMIENTO

POR DEFICIENCIAS EN LA APLICACiÓN

o

La causa común de cortinas o corridas es el descuido o la falta de técnica de aplicación (brochado o esprayado) y la regulación del equipo.

O La aplicación en excesivo espesor de película, puede causar que el recubrimiento fresco fluya hacia abajo debido al mayor peso. O Mantener la pistola de aplicación muy cerca de la superficie o no moverla en la velocidad adecuada, provoca la acumulación de pintura y el chorreado. O Al exceder la dilución recubrimiento.

--

recomendada,

y disminuir

la viscosidad

del

O Las pinturas de Zinc Inorgánico craquean en las cortinas.

".

~----------------------

4

10/06/2010

PREVENCiÓN:

o

Utilizar las técnicas de aplicación adecuadas y seguir las instrucciones del fabricante. Aplicar el recubrimiento en el espesor adecuado.

REMEDIOS:

o

Las cortinas deben ser eliminadas inmediatamente después de aplicar la pintura y antes de su secado, Después de curado, lijar y aplicar una capa delgada de pintura.

FALLAS RELACIONADAS

A LA ADHESiÓN

.LAS MÁS COMUNES: •

AMPOLLAMIENTO (BLlSTERING)

•

DESCASCARADO Ó DESCONCHADO (FLAKING)

•

DELAMINACIÓN ENTRE CAPAS (INTERCOAT DELAMINATION)

•

PELADO O DESPRENDIMIENTO (PEELlNG)

v'La protección a largo plazo dependerá que el recubrimiento conserve su buena adhesión al substrato. ,fEI mayor número de fallas son debidas a la pobre adhesión del recubrimiento ó están relacionadas a ella, 1 volt). La presión levanta la capa de pintura. Se presenta frecuentemente en zonas cercanas a las áreas dañadas Rx Catódica:

~

2 H2O + 2 e-

----+

+ H2

t

(Ausencia de Aire )

Por Electro endósmosis: La > corriente impresa también genera alta concentración de iones (OH-) bajo la capa de Pintura, lo que provoca la migración de agua a través del recubrimiento. (Osmosis por Cte. Eléctrica). Rx Catódica: 2 H2 O + 02 + 2 e-

~

20H-

----+

4 OH-

(En Medios Aireados)

Si los recubrimientos son poco adherentes y permeables se incrementa el riesgo de ampollamiento.

1

10/06/2010

Caso: Ampollamiento

interior

de recubrimiento

con PC-Ánodos

de Aluminio

OBJETIVO El objetivo de la inspección es determinar las posibles causas de la falla del revestimiento interno del tanque T-104Ay si el sistema de Protección Catódica (PC) pudo haber sido uno de los eventos causantes de la falla. FLUIDO El fluido que almacena el tanque es agua de formación a una temperatura de 184(OF) y un contenido de cloruros CI- 24.500(ppm). Se asume que la resistividad del agua es 30 - 50 (Ohmcm).

~~,.

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rJ

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~

~

~.

Revestimiento f'O El revestimiento aplicado al interior del tanque es PTE 7159 + IVORY, con un espesor DFT promedio de 14.8 (mils). De acuerdo al Dossier de Calidad durante la aplicación se observaron todos los parárnetros de control de calidad, temperatura, HR, punto de rocío, cloruros en superficie, etc. El seguimiento fue realizado por inspectores de revestimiento NACE CIP-1 y NACE CIP-2. Después de los trabajos de mantenimiento y pintura del tanque fue puesto en servicio durante aproximadamente 6 - 7 meses. Las fallas de pintura encontradas son la formación de ampollas de diferente diámetro, las cuales se encuentran en su mayor parte rotas.

215

PROTECCiÓN Evaluación de tanque: Se determinó corresponde a esfera diámetro

CATÓDICA la cantidad

de ánodos

necesarios

para proteger

internamente

este

que asumiendo un 2(%) de la superficie interna sin pintura un área de aproximadamente 14(m2), se requieren de 5 ánodos 9.8" y peso neto 47(lb), para una vida útil de 7 años.

que tipo

Al calcular un desgaste del 10(%) de los ánodos, significa una pérdida de peso por ánodo de 4.7(lb), si así sucedió, la producción de corriente de PC por cada ánodo fue de 0.9(A), es decir, para 20 ánodos corresponde 18(A), lo requerido según el cálculo realizado es de 1.54(A), se desprende que existiría un exceso de 11 veces más.

También, se determinó que en condiciones de falla de pintura la influencia de los ánodos se limita a áreas más cercanas a los mismos debido a la baja resistividad del agua y a la baja resistencia de las planchas metálicas, los factores mandatorios para una buena distribución de corriente son: la calidad de la pintura, su espesor y su compatibilidad con la PC.

216

1

09/06/2010

Caso: Ampollamiento interior de recubrimiento con PC-Ánodos de Aluminio

Ampollas en el piso y primer anillo del TK. 217

CAUSAS, PREVENCiÓN r--.

•

Y REMEDIOS DEL AMPOLLAMIENTO

-POR INCORRECTA·ESPECIFICACIÓN DEL RECIoISRIMIENT0 D

Los Recubrimientos de baja permeabilidad y poca capacidad de adherencia tienen mayor susceptibilidad a la formación de ampollas cuando se utilizan junto a la Protección Catódica.

D

Los recubrimientos del tipo Coal Tar Epoxy han demostrado excelente compatibilidad con los Sistema de Protección Catódica.

PREVENCiÓN: D

Evaluar la resistencia al desprendimiento catódico (Cathodic Disbonding) del recubrimiento que trabajará con protección catódica. ASTM G 8: Standard Test Methods lor Cathodic Disbonding 01 Pipeline Coatings.

D Controlar los niveles de voltaje de la protección catódica. Por encima de 1.0 voltios se incrementa el riesgo de ampoliamiento. REMEDIOS: D

/

'/ / tt

Efectuar limpieza exhaustiva. Eliminar las ampollas mediante chorro abrasivo, así como todo recubrimiento mal adherido, hasta alcanzar el metal desnudo.

D Aplicar integralmente o reparar, utilizando el recubrimiento compatible con la Protección Catódica.

1

10/06/2010

•

POR DEFICIENCIAS O CARENCIAS EN LA FORMULACiÓN O El uso de pigmentos solubles en agua utilizados en los irnprimantes, pueden causar ampollamiento osmótico. Esto resulta más probable durante la inmersión más que en servicio atmosférico. O La formulación de los recubrimientos para trabajo en inmersión deben asegurar el bajo nivel de permeabilidad. O La calidad de los recubrimientos Epóxicos utilizados con la protección catódica deben ser comprobados mediante evaluaciones especificas: Evaluación de la Absorción de Agua ASTM D 570, Resistencia al Desprendimiento Catódico ASTM G8, Resistencia a Niebla Salina ASTM DB 117, etc. O El uso de solventes no adecuados en las formulación, pueden quedar retenidos al interior del recubrimiento, debido a su dificultad para evaporarse. PREVENCiÓN: O Comprobar la calidad de los recubrimientos de acuerdo al uso o aplicación. REMEDIOS:

o

Efectuar limpieza exhaustiva. Eliminar las ampollas mediante chorro abrasivo, así como todo recubrimiento mal adherido, hasta alcanzar el metal desnudo.

O Aplicar integralmente o reparar utilizando el recubrimiento compatible con la Protección Catódica.

•

POR DEFICIENCIAS EN LA APLICACiÓN (CURADO)

o

Recubrimientos aplicados en espacios confinados como tanques Almacenamiento, que tienen ventilación limitada y bajas temperaturas permiten que el solvente del recubrimiento pueda liberarse ..

O

Poco tiempo de secado entre capa y capa, puede provocar la retención de solvente en la capa inferior y en consecuencia el ampollamiento entre capas. La capa superior se separa de la capa inferior.

O

Inversamente al caso anterior, también es posible encontrar fallas por ampollamiento cuando la falta de adhesión entre capas, es debida a la aplicación de una capa de acabado sobre un primer que ha excedido el tiempo de curado.

de no

O El utilizar en la aplicación, diluyentes no compatibles ni recomendados por el fabricante de pinturas.

1

10/06/2010

PREVENCiÓN

CJ La aplicación y curado de recubrimientos

en espacios cerrados tanques de almacenamiento podrán requerir calefacción y ventilación.

como

CJ Antes de la aplicación, obtener Información del fabricante sobre los tiempos de repintados máximos y mínimos de los recubrimientos. REMEDIOS

CJ La Evaluación del Grado de Ampollamiento en Pinturas (tanto en tamaño como en densidad) puede ser efectuado con el Método Estándar ASTM D 714.

CJ Efectuar pruebas de Adhesión, según Norma ASTM 4541, con equipos de Tracción.

CJ Si la presencia de fallas por ampollamiento son localizadas, el recubrimiento debe ser removido y reparado, por zonas. CJ Si las presencia de fallas es generalizada entonces debe ser removido completamente de la superficie. La superficie preparada debe asegurar la buena adhesión.

CJ Aplicar el recubrimiento seleccionado

v~ ¡

NORMA ASTM D 714 - 2002

BLISTER SIZE 2 (> = 3/8 in)

'.

,

;

BLISTER SIZE 4 (hasta 1/8 in)

.. 'poco

2

10/06/2010

•

POR DEFICIENCIAS EN LA PREPARACiÓN DE SUPERFICIE

o

Las superficies deficientemente limpiadas o preparadas son muy difíciles de humectar con recubrimientos, por que los contaminantes remanentes reducen significativamente el número de fuerzas de enlace. Causando una baja adhesión.

O El ampollamiento osmótico se produce por una remoción incompleta de sales solubles durante la preparación de superficie. O El ampollamiento también es causado por la presencia de humedad y otros contaminantes sobre la superficie. O La inadecuada preparación de superficie (limpieza y rugosidad) no permiten una buena adherencia que requieren los sistemas combinados de protección catódica y Recubrimientos, y así disminuir el riesgo de ampollamiento. O La limpieza de superficie entre capas también asegura una buena adhesión y reduce el riesgo de ampollamiento.

Ii' ~ r------------------------------------------------------, ,~

~ ~

G

LlMIEZA EXHAUSTIVA (ASPIRADORA DE POLVO) AL INTERIOR DEL TANQUE DESPUÉS DEL CHORREO ABRASIVO. SISTEMA DE PINTURAS: PARA SERVICIO DE INMERSiÓN.

3

10/06/201 O

PREVENCiÓN O

Para prevenir el ampollamiento osmótico, la superficies deben ser minuciosamente limpiadas para retirar las sales solubles. La limpieza con agua puede lograr ello de modo definitivo.

O Efectuar un Control de sales solubles sobre la uperficie de acuerdo a lo descrito en los Métodos de Campo de la SSPC- TU 4: O De acuerdo a trabajos de investigación recomienda:

o

publicados por la US Navy"s se

~

Para Inmersión: No > a 3 microgramos/ cm2 ( 30 mg/ m2) de Cloruros.

~

Para Atmosférico: No > a 5 microgramos/cm2 (50 mg/m2) de Cloruros.

Así mismo asegurar que la superficie humedad y otros contaminantes.

preparada se encuentre

/

/

libre de

REMEDIOS

o Seguir las instrucciones de Inspección, evaluación y reparación descrito anteriormente.

KIT"S PARA LA EVALUACiÓN DE SALES EN LA SUPERFICIE ANTES DEL PINTADO Evaluación

de Cloruros

con chorro

en Superficies

abrasivo

Método

limpiadas

Quantab

Kit para Determinar Sulfatos y Nitratos

Cloruros,

Evaluación de Cloruros en Superficies limpiadas con chorro abrasivo

---.

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iSOsy-n-5.

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CORTESIA ELCOMETER

4

10/06/2010

FALLA: DESCASCARADO Es la separación

Ó DESCONCHADO

de un recubrimiento,

usualmente

(FLAKING)

en escamas

u hojuelas

(pequeñas piezas rizadas), desde el substrato. Las piezas desprendidas

varían

en tamaño. El recubrimiento desprenderse

descascarado

es comúnmente

duro, quebradizo

y

tiende a

del substrato

Los recubrimientos

aplicados sobre madera tienen tendencia al descascarado

", El desconchado (agrietamiento) adhesión,

o flaking

es

generalmente

o el Checking

usualmente

debida

precedido

a factores

por

el Cracking

y resulta de la perdida

(cuarteamiento)

de tensiones

o esfuerzos

de

internos

(película) en juego. El Método Flaking

estandarizado

para Pinturas

comparación

con

o normado

expuestas

estándares

de Evaluación

al exterior

fotográficos.

del grado de falla por

es ASTM Los

D 772, mediante

Patrones

fotográficos

la son

provistos por el Pictorial Standards of Coating Defects Handbook ASTM

5

10/06/2010

CAUSAS DEL DESCONCHADO o Por la perdida ó pobre adherencia al substrato y la contracción recubrimiento.

del

., La pobre adherencia, es debida a la deficiencia de la preparación de superficie. ., La fuerte contracción del recubrimiento, puede ser debida a la aplicación de un alto espesor de pelicula, O Lo que provoca: "Las fuerzas intemas (contracciones) del recubrimiento son > la fuerzas adhesivas ó las fuerzas de los enlaces, durante el curado". MECANISMO: 1) Inicialmente se agrieta 2) Los filos del recubrimiento agrietado se levanta y desprende de la superficie. (en pequeñas hojuelas rizadas).

FALLA: DELAMINACIÓN DELAMINATION)

ENTRE

CAPAS

(INTERCOAT

Es la separación o desprendimiento de un recubrimiento, usualmente en laminas, entre capas. La falla ocurre frecuentemente con los recubrimientos de mantenimiento que se aplica sobre el recubrimiento existente, que ha estado en servicio durante un periodo de tiempo. Cuando el "stress interno" vence a las fuerzas adhesivas entre las capas (DELAMINACIÓN) o entre el recubrimiento y el substrato (DESPRENDIMIENTO), -,

6

10/06/2010

CAUSAS DE LA DELAMINACIÓN

o

ENTRE CAPAS

LA MALA ADHERENCIA ENTRE CAPAS ADYACENTES

ES LA CAUSA

PRINCIPAL DE LA DELAMINACIÓN ENTRE CAPAS 1.- INCOMPATIBILIDAD ENTRE DOS RECUBRIMIENTOS >es preferible poner el mismo tipo de pintura para reparar ó mantener el sistema de pintado anterior. >no se recomienda que

se

hayan

mezclar sistemas de pinturas, a menos

efectuado

las pruebas

de compatibilidad

necesarias. 2.- CONTAMINACiÓN > la contaminación

antes del repintado o la dificultad para

retirar la gran cantidad de contaminantes

acmulados en el

tiempo. causan la delaminación.

'.

La presencia de contaminación sobre la primera capa base, causa la delaminación del acabado.

232

7

10/06/2010

3.- TIZADO (CHALKING) ~una

superficie

preparación,

tizada,

presenta

que

no ha recibido

una

rigurosa

un alto riesgo de que el recubrimiento

aplicado se delamine. 4.- SUPERFICIES SOBRECURADAS ~ demasiado tiempo transcurrido entre el curado de una primera capa de un recubrimiento y la aplicación del acabado (sobre todo de aquellos que secan por reacción química). ~estos

recubrimientos

tienen tiempos límite de repintado para

lograr una buena adherencia. ~Ios Coal Tar epoxy generalmente son mas difíciles de repintar debido a su rápido curado.

s-t.os poliuretanos debido a su acabado de alto brillo y altamente polimerizados.

PELADO O DESPRENDIMIENTO

o

Es la separación del recubrimiento, retazos) desde el substrato.

(PEELlNG)

usualmente

en láminas,

O Falla relacionada directamente a la pérdida de contracción del recubrimiento, causando la separación. O Su fuerza adherencia del recubrimiento.

o

El recubrimiento

adhesión

(tiras o

y

la

al substrato es menor que las fuerzas de tensión

es usualmente

flexible

8

10/06/2010

CAUSAS DEL PELADO O DESPRENDIMIENTO

o

El desprendimiento es causado por la pérdida ó falta de adherencia debido a que los contaminantes impiden que la pintura "moje" ó humecte la superficie (interfiriendo en las fuerzas de enlace pintura - substrato).

o

El pelado puede ocurrir por un perfil de rugosidad insuficiente y por tanto un área insuficiente para la buena adherencia

F~lli dJl adhUl0n~

o

la. uUerta. ..___tahll'Renle

se sepa.N del 5UStl'"lta

Puede ser causado por un substrato liso como el galvanizado.

O Superficie no ofrece buen anclaje al recubrimiento O La identificación

es visual

'.

1

10/06/2010

o Pelado puede ser causado por substratos de carateristicas son variables dependiendo de su origen.

Madera

cuyas

»Las maderas blandas (pino) son mejor humectadas y por ello la adherencia es superior a madera duras como por el ejemplo el roble. ;..La buena adhesión también esta relacionada al grano y porosidad de la madera. La pintura puede penetrar mejor las maderas de grano texturizado y se adhiere mas firmemente en ella que en grano liso o plano. ;..Las madera deformarse, lo :,.Las madera pelado cuando

de grano abierto pueden absorber el agua e hincharse que causa tensiones internas y el pelado. insuficientemente secas antes del pintado también causan la humedad trata de salir al exterior.

y el

Desprendimiento del recubrimiento

sobre

substrato de madera.

237

o Pelado puede ser causado por substratos de Concreto cuando estos aún se encuentran húmedos en el momento de ser recubiertos o por la presencia de filtraciones de agua al otro lado de la superficie pintada. o La presión de vapor y la fuerza natural de la salida de la humedad substrato empuja la capa del recubrimiento. o Cuando el concreto es muy pulido y por la presencia que impiden la buena adhesión.

Desprendimiento

del recubrimiento

sobre substrato

del

de contaminantes

de Concreto 238

1

10/06/2010

o

Las fallas por DESPPRENDIMIENTO cuando

la Protección

Pinturas

para la protección

zonas más susceptibles

Catódica

o peeling también se puede deber se combina

del acero, en servicios

la aplicación de inmersión.

de Las

son las de menor adherencia.

La causa del DESPRENDIMIENTO ~

con

pueden ser:

Por la presencia de Hidrógeno (H2) en el Substrato debido a la aplicación de excesiva corriente impresa al acero (>1 volt). La presión levanta la capa de pintura. Se presenta frecuentemente en zonas cercanas a las áreas dañadas Rx Calódica:

2 H2 O + 2 e-

---.

2 OH- + H2

t

(Ausencia de Aire)

239

PREVENCiÓN Desconchado,

DE LAS Delaminación

FALLAS RELACIONADAS y Desprendimiento

AL:

o

Las superficies deben ser minuciosamente limpiadas para contaminantes que impidan la adherencia del recubrimiento.

O

Efectuar el control de Limpieza de acuerdo a las Normas SSPC, NACE, ISO, etc. SSPC- VIS 1/3/4/5

retirar

los

O Otorgar el perfil de rugosidad recomendado a la superficie. O Efectuar el Control de rugosidad de acuerdo a la Norma ASTM D 4417 O

Efectuar un Control de sales solubles sobre la superficie de acuerdo a lo descrito en los Métodos de Campo de la SSPC- TU 4: ~

Para Inmersión: No > a 3 microgramosl

~

Para Atmosférico: No > a 5 microgramos/cm2 (50 mg 1m2) de Cloruros

O Así mismo asegurar que la superficie humedad y otros contaminantes.

~ ~I

A.(

I /'

libre de

O Evaluación de Polvo sobre superficies de acero preparadas o entre Capas para pintar (Método de la Cinta a presión): Norma ISO 8501-3, Parte 3. ~-_

;> .'

.l .•..

f}

cm2 ( 30 mg 1 m2) de Cloruros.

preparada se encuentre

~rvV

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V rlilJ w

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r

2

10/06/2010

o

Controlar las condiciones ambientales (% HR, r- C rocío, T" Sup., T" Bulbo seco) antes y durante la Preparación de Superficie: ASTM E 3337.

O Efectuar los controles de calidad del aire comprimido: Norma ASTM D 4285. O Antes de recubrir una Pintura antigua, debe tener un rango no menor de 8, de acuerdo a la Norma ASTM D 4214: "Evaluación de Grado de Tizamiento de Pinturas Exteriores". O Efectuar la prueba de Adherencia del recubrimiento ó del Sistema de Pinturas: Norma ASTM 4541: Medición de la Adhesión por Tracción.

REMEDIO 1.- Efectuar la inspección con la finalidad de identificar el tipo de falla, y evaluar el grado de deterioro del recubrimiento y el substrato. 2.- Si la presencia de fallas son localizadas, el recubrimiento debe ser removido y reparado, por zonas. 3.- Si las presencia de fallas es generalizada entonces debe ser removido completamente de la superficie. La superficie preparada debe asegurar la buena adhesión de la nueva capa de pintura. 4.- Aplicar el recubrimiento seleccionado.

FALLA: CRÁTERES (CRATERING) •

Formación de pequeñas depresiones (hoyos) de poca profundidad recubrimientos. los bordes son levantados

•

Causada generalmente por contaminantes de baja tensión superficial. El cráter se forma alrededor de la partícula, no deja ver el substrato, es más superficial.

•

La identificación es visual, podría requerirse magnificador 5-1 ox

RAtSEO

7

COWfArAINANT

H~HER

en los

SURFACE

C;;&;:] RIM

lOlVSlJAFACE

TE1SON

3

10/06/2010

• Los cráteres ocurren antes del secado del recubrimiento. película húmeda puede ser removida de inmediato.

por lo que la

• Donde se forman los cráteres, la capa de pintura es delgada y puede ocurrir corrosión puntual, si no es reparada. • Los recubrimientos más susceptibles a la formación de cráteres son aquellos del tipo epoxy, epoxy- fenólicos, etc.

FALLA: OJOS DE PEZ ( CRAWLlNG Ó FISH EYES) •

Son Cráteres, que se presentan densidad.

en áreas amplias,

en mayor cantidad

o

•

Es el encogimiento o retracción de una capa de recubrimiento húmedo inmediatamente después de la aplicación, formando áreas de poco o ningún espesor. Dejando ver el substrato.

•

Defecto de mayor profundidad que los cráteres. Tienen el mismo mecanismo de formación.

•

Son comúnmente causadas por aceite, grasa y silicona. La pintura no puede mojar (adherir) la superficie contaminada.

"

1

10/06/2010

CAUSAS, PREVENCiÓN •

Y REMEDIOS DEL CRATERING

POR DEFICIENCIAS EN LA PREPARACiÓN DE SUPERFICIE Cl La mayoría de los problemas de CRÁTERES es debido a la contaminación presente en la superficie antes de la aplicación. Cl La contaminación proviene de: aceite en el aire utilizado para la limpieza con chorro abrasivo, por la deficiencia en la eliminación de polvo o suciedad en la preparación de superficie o después de ella.

PREVENCiÓN Mejor eficiencia en la eliminación de contaminantes. Control e Inspección.

Cl ~

Norma ASTM O 3276: Guía para Inspectores de Pintado

~

Norma ASTM O 4285: Método para determinar la presencia de Aceite o Agua en el aire.

~

Norma ISO 8501-3, Parte 3: Evaluación de Polvo sobre superficies de acero preparadas para pintar (Método de la Cinta a presión)

~

Utilizar filtros apropiados para la retención de contaminantes (humedad, aceite) en el aire comprimido.

REMEDIOS ~

Si el recubrimiento ha curado con los cráteres, deberá lijarse las áreas con los defectos, antes de aplicar la nueva capa de pintura.

1

10/06/2010

•

POR DEFICIENCIAS EN LA APLICACiÓN O La causa de los cráteres también puede ser debido contaminado (aceite) para la atomización de la pintura. O

al uso de aire

El utilizar espacios al aire libre para el pintado y curado de la pintura con lleva a su contaminación temprana de la película húmeda ..

O Estas deficiencia en la Aplicación se deben básicamente a la falta de cuidado y a la calidad de mano de obra. PREVENCiÓN O Mejorar las técnicas de aplicación. O Efectuar un mejor Control e Inspección: ~

Norma ASTM O 3276: Guía para Inspectores de Pintado

~

Norma ASTM O 4285: Método para determinar la presencia de Aceite o Agua en el aire.

~

Utilizar filtros apropiados para la retención de contaminantes aceite) en el aire comprimido.

(humedad,

REMEDIOS ~

Si el recubrimiento ha curado con los cráteres, deberá lijarse las áreas con los defectos, antes de aplicar la nueva capa de pintura.

FALLA: ARRUGAMIENTO

(WRINKLlNG)

• •

Se forma durante el curado del recubrimiento. Se presenta particularmente en recubrimientos alquídicos al aceite, que secan por oxidación, y son aplicados en alto espesor, en ambientes calurosos.

•

La parte superficial de la película cura rápidamente y deja la parte interior blanda, sin curar, la cual se contrae, creando el acabado rugoso. (la falta de curado puede ser indefinida)

•

La película de pintura tiene el aspecto de irregular, arrugado y con surcos.

2

10/06/2010

•

También ocurre por aplicación de un recubrimiento incompatible sobre otro. los solventes fuertes del acabado atacan al vehículo de la capa inferior: ablandándolo y arrugándolo.

•

O cuando el repintado de la siguiente capa de pintura se efectúa sin otorgar el suficiente tiempo de secado a la capa anterior.

•

La identificación visual es suficiente.

,., CAUSAS, PREVENCiÓN •

~.

Y REMEDIOS DEL ARRUGAMIENTO

POR DEFICIENCIAS EN LA APLICACiÓN DE LA PINTURA O La aplicación con exceso de espesor de recubrimientos del tipo alquídicos al aceite,. O Cuando no se tienen en consideración los tiempo de secado ó su variación con la temperatura, para el repintado. O Cuando se aplican recubrimientos incompatibles. PREVENCiÓN O Capacitarse en técnicas de aplicación. O Aplicar capas de película húmeda más delgadas. Controlar el espesor con los medidores de película en húmedo. O Conocer la Información técnica del producto antes de su aplicación. O

Identificar el tipo de recubrimiento recubierto.

y su compatibilidad

antes de ser

REMEDIOS O

Retirar completamente el recubrimiento dañado y aplicar una nueva capa de pintura más delgada.

3

10/06/2010

TIPOS DE FALLAS MAS COMUNES POR "DETERIORO"

•

CORROSiÓN

•

CHALKING Ó TIZADO

•

PERDIDA DE BRILLO

•

DESCOLORACIÓN

•

CRAKING y DELAMINACIÓN

Ocurren

comúnmente

recubrimientos especificación, exceptuando

aunque

y CAMBIO DE COLOR

debido también

aplicación,

(STRESS INTERNO)

a

la

tienen

preparación

exposición

atmosférica

otros orígenes, de

superficie,

de

los

como formulación, etc.

esta causas se puede decir que todo recubrimiento

Pero

que

presentará

al final de su vida útil una ó mas de este tipo de fallas.

251

¿ SON FALLAS PREMATURAS? Durante la vida en servicio atmosférico las pintura no debería presentar este tipo de fallas a corto plazo puesto que en el diseño y la selección del sistema de pintado, el factor fundamental para elegir el recubrimiento es conocer de antemano su capacidad o propiedad de resistencia a la agresividad del medio que lo rodea. Sin embargo en el caso de la Falla de Tizado de los Epóxicos esta esta previstas y ocurre a corto plazo debido a sus propiedades físico- químicas intrínsecas.

FALLAS DE DETERIORO ES EL TIPO DE FALLA QUE SE ESPERA QUE OCURRA O SE INICIE EN LA ETAPA FINAL DE SU TIEMPO DE VIDA ESPERADA, ANTES DE REALIZAR EL PINTADO DE MANTENIMIENTO.

252

4

10/06/201

EL EFECTO DE LA EXPOSICiÓN DEL RECUBRIMIENTO AMBIENTE

O

AL MEDIO

SE DESEA: •

Reacción físico química con la radiación solar UV

•

Rompimiento

de los enlaces químicos

moleculares

en el polímero y pérdida

del "crosslink". • •

Hidrolisis (humectación) Cambios químicos

~

cambio en las propiedades

mecánicas

y

tensiones internas. •

Erosión y deterioro localizado

•

Deposito de suciedad, contaminantes.

CONSECUENCIAS: •

Incrernenta la fragilidad del recubrimiento.

•

Disminuye su resistencia a la elongación

•

Perdida de cohesión (disminuyen

•

Afecta el grado de impermeabilidad

•

Cambios en el "alisamiento"

(menos flexible).

las fuerzas de tensión interna que unen las

moléculas) y su integridad (fisuras o micro fisuras)

de la película debido a la erosión o degradación

superficial •

Afecta la perdida de brillo y el color

254

5

10/06/2010

CORROSiÓN: Oxidación (Rusting) DEFINICION

En forma genérica: Deterioro de un material por reacción con el ambiente que le rodea. En caso de los materiales metálicos: La corrosión es la reacción química ó electroquímica entre un metal y su medioambiente que resulta en la pérdida del material y produce modificaciones en las propiedades del mismo.

Vista estado inicial de oxidación de la superficie de acero.

255

.

.

"

Es un proceso que puede tener lugar hasta con una delgada capa de humedad depositada sobre la superficie metálica. Si la humedad relativa HR es muy alta, la capa de humedad es visible, pero también puede presentarse en forma de una delgadísima capa, no visible a simple vista.

El proceso de corrosión acelerarse por:

debido

al medio

que lo rodea puede

a) Un incremento en la humedad relativa. b) La condensación superficial, que ocurre cuando la superficie estructural se encuentra a una temperatura correspondiente al punto de rocío o inferior. e) Un incremento en la contaminación atmosférica. En este caso los contaminantes pueden depositarse y reaccionar con la superficie, formando productos de reacción.

256

6

10/06/2010

CORROSION

ELECTROQUIMICA

Electrolito

j

j

AGUA

/¡OH

M;~IO

Neutro,--

0_2_-'-/~'- ~

: Agua H 2 O

-

Fe ~

~"¡--

2 e- (Electrones)

Acero

1

_ '------

o 2 + 4 e-

Rx Anódica:

Fe

Formación

o

=

+ H 2o

Fe ++

del OXIDO:

"'--I~r-------'

Fe'0

,1

Área Catódica ----'-__

Rx Catódica:

-

Área Anódica

-----'

= 4 ( OH) -

+ 2 e-

2 OH +

+ Fe ++

=

Fe (OH) 2 + 02 = Fe (0H)3

257

ESQUEMA TIPICO DE PINTURAS:

D D D

BASE ANTICORROS'VA

MULTICAPA

}

PINTURAS

PINTURA

INTERMEDIA

PINTURA

DE ACABADO

~ ~

SUPERFICIE

A PROTEGER

y

»

MECANISMO

DE CONTROL

DE CORROSiÓN

DE LAS PINTURAS

1) CAPA BARRERA 2) INHIBICiÓN 3) PROTECCiÓN CATÓDICA 4) RESISTENCIA IÓNICA

258

7

10/06/2010

Al inicio de su vida en servicio..... ... T o

AIRE , CONTAMINANTES,

HUMEDAD,

~

~

Electrolito

: Agua H

2

O

j !

02 PINTURA

-

""'--

!

!

!

•••

j ! !

CONTAMINANTES

~

r---~-----------------.------~----------------~ Área Catódica

ACERO

Área Anódica

Fe Rx. Catódica:

02+

4 e- + H 2 o = 4 ( OH -)

NO OCURRE

Rx Anódica:

Fe

=

NO OCURRE

Formación

o

Fe ++

del OXIDO:

+ 2 e-

2 OH +

+ Fe ++

Fe (OH)

2

NO OCURRE 259

Al cabo de cierto tiempo AIRE,

T1

CONTAMINANTES,

Electrolito

j

: Agua H

HUMEDAD,

2

O

CONTAMINANTES

H20

11

!

1

!

! 2 eÁrea Catódica

Área Anódica

Rx. Catódica:

02+

4 e- + H 2 O = 4 ( OH-)

Rx Anódica:

Fe

= Fe ++

Formación

o

del OXIDO:

OCURRE

+ 2 e-

2 OH +

+ Fe ++

OCURRE Fe ( OH) 2

Ocurre el Oxido 260

8

10/06/2010

Continúa pasando el Tiempo

AIRE,

T 2

CONTAMINANTES,

Electrolito

: Agua H

HUMEDAD,

2

O

CONTAMINANTES

1

H20

1

¡

02

¡

!

¡ Fe++

Feo

Área Catódica

Área Anódica

Rx. Catódica:

02+

4 e- + H 2 O = 4 ( OH -)

OCURRE

Rx Anódica:

Fe

= Fe ++

OCURRE

Formación

o

del OXIDO:

+ 2 e-

2 OH +

Fe (OH)

+ Fe ++

Ocurre el Oxido

2

261

En un tiempo más largo.........

AIRE,

T3

CONTAMINANTES,

Electrolito

/ HUMEDAD,

: Agua H 2 O

CONTAMINANTES

1

1

H20

Fe

Fe++, Fe++,

+~

Fe Área Catódica Rx. Catódica:

02+

Rx Anódica:

Fe

Formación

o

Área Anódica

4 e- + H 2 O = 4 ( OH-) = Fe ++

del OXIDO:

o

OCURRE

+ 2 e-

2 OH +

+ Fe ++

OCURRE Fe (OH)

2

Ocurre el Oxido 262

9

10/06/2010

EN CONSECUENCIA Mayor velocidad del Medio




Agresividad

Durabilidad esperada

Es imprescindible que en la selección, especificación de Recubrimientos: "Conocer el efecto de la severidad medio en el comportamiento recubrimientos" . Los Periodos de Mantenimiento, la Agresividad Atmosférica"

y

diseño

agresiva de

del los

dependerán

de

Afectando los costos por aplicación reposición de la pintura de mantenimiento.

y

por

Vista de la oxidación del substrato de acero pintado

263

CORROSiÓN

BAJO PElíCULA"

•

Es la corrosión del metal, sin ruptura del recubrimiento, pero afectando su adhesión causado por la penetración de los agentes causantes de la corrosión a través del recubrimiento hasta el substrato metálico y difundiéndose a través de la interface metal pintura.

•

El aluminio recubierto esta particularmente sujeto a una forma de corrosión bajo película llamada corrosión filiforme" .

•

Se presenta también en galvanizado acero.

UNDERCUTTING"

y

264

1

10/06/2010

•

El recubrimiento se degrada ampollándose o levantándose debido incremento del volumen de los productos de corrosión, extendiéndose oxidación bajo la película.

•

La Inspección es visual, observándose degradación de la capa.

tanto manchas

al la

de óxido como

Undercutting en un substrato de acero extendiéndose debajo de la película de pintura. Obsérvese la discontinuidad de la película.

CAUSAS •

Ocurre cuando hay discontinuidades, fracturas ó por la alta permeabilidad en el recubrimiento, donde ingresa el electrolito iniciando la corrosión del metal.

265

•

El recubrimiento se degrada ampollándose o levantándose, extendiéndose bajo la película.

•

La Inspección es visual, degradación de la capa.

observándose

tanto

manchas

de

óxido

como

PREVENCiÓN • • • •

Aplicando una película continua de un recubrimiento impermeable conteniendo un pigmento inhibidor. Utilizar pigmentos inhibidores el los primers La Inspección es visual , observándose tanto manchas de óxido como degradación de la capa. La tendencia moderna hacia el uso de pinturas auto irnprimante requiere que la adhesión se maximice mediante una preparación de superficie adecuada. En este tipo de recubrimientos de alta cohesión el undercutting no se nota hasta que la falla es masiva.

REPARACiÓN '.

Se remueve las áreas dañadas, limpiándolas y aplicando un sistema continuo de recubrimiento de protección barrera.

266

1

10/06/2010

CORROSiÓN:

OXIDACiÓN

POR PUNTOS (PINTPOINT

RUSTING)

El óxido por picadura consiste en diminutos puntos dispersos de óxido sobre la superficie del recubrimiento. CAUSAS: La causa del óxido por picadura es la existencia de pequeñas discontinuidades en recubrimientos aplicados sobre acero. Esto puede ser resultado de: a) b)

La porosidad del Recubrimiento Como resultado de un alto perfil del acero limpiado mediante chorro abrasivo, quedando los picos cerca de la superficie del film. e) Aplicación de bajo espesor y expuesto a la intemperie agresiva. d) La brochas en la aplicación de primers no permite uniformidad del film

La mayoría de los anticorrosivos son vulnerables a esta corrosión. Es recomendable aplicar una capa adicional de pintura al primer antes de dejarlo expuesto por mas de 2 ó 3 días y continuar los trabajos. Dependerá del medio agresivo.

PREVENCiÓN: El

óxido

por

recubrimientos

picadura

puede

prevenirse

de mayor impermeabilidad,

utilizando

pero también

formulaciones

de

aplicar capas de

pintura cuyos espesores deben considerar la rugosidad de la preparación de superficie por chorro abrasivo a presión.

La aplicación de recubrimientos ricos en zinc con poca cantidad de pigmento, tienden a provocar la oxidación en puntos. Puesto que la protección catódica es ineficiente . Los recubrimientos con suficiente carga de zinc metálico tienen un excelente desempeño

para

resistir

al

medio

sin

formación

de

oxidación

puntual

instantánea, por ello se utiliza como imprimante de Taller o Shop primer.

2

10/06/2010

o BAJO

ESPESOR

Muy poco espesor puede dar una protección significativamente REDUCIDA y en consecuencia su vida en Servicio. La capa barrera no actúa, y los contaminantes actúan y alcanzan el metal base mas temprano. DCORROSIÓN

EN PUNTOS (PINPOINT)

269

REPARACiÓN: Efectuar una Limpieza profunda por medios mecánicos hasta alcanzar la superficie metálica y aplicar una capa de pintura en función del perfil y del medio agresivo. La recomendación

del Perfil depende de:

El Servicio: Inmersión I Atmosf. Espesor diseñado para el Recubrimiento Tipo de recubrimiento Perfiles r.ecomendados: S. Atmosférico:

Entre 1.5 y 2.5 mils

S. Inmersión:

-Entre 2.5 y 3.5 mils

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1

10/06/2010

El Grado de Rusting sobre superficies de Acero pintado puede Evaluarse con el Método Estándar de la ASTM D 610, usando patrones visuales fotográficos. La cantidad de oxidación a través del film de la pintura es un factor si el sistema debe ser reparado o reemplazado.

determinante

para conocer

El método provee un medio normado para cuantificar la cantidad de oxido presente, visualmente comparando la superficie con los patrones fotográficos para determinar el % de área oxidada ..

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Rust Grade Rg 4 (Foto) 10% Area oxidada

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Rust Grade Rg 4 (Imagen) 10% Area Oxidada

271

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Grado de Oxidación oxidada)

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RG 7 (0.3 % área

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ASTM D 610

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10/06/2010

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¡;;. .-,;.,•• '. Grado de Oxidación RG 3 (17 % área oxidada)

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273

PREVENCION DE LAS FALLAS DE OXIDACiÓN DESDE EL PUNTO DE VISTA DELA PREPARACiÓN DESUPERFJCJE

•

Limpieza minuciosa de todas las superficies

antes de la aplicación

de la pintura. •

Alcanzar el Perfil de rugosidad especificado.

•

Capacitación y entrenamiento

•

Adecuado

del personal de operaciones.

Inspección de Calidad de la Contratista

de Preparación

de Superficie •

..

,

Aseguramiento

o

de Calidad por parte del dueño de la Infraestructura:

PLAN DE INSPECCiÓN

DE CALIDAD EN TODAS LAS ETAPAS DEL

PROCESO Y DE LA PREPARACiÓN DE SUPERFICIE EN PARTICULAR

1

10/06/2010

PLAN DE INSPECCiÓN DE CALIDAD DE LA ETAPA DE PREPARACiÓN DE SUPERFICIE

PRE - PREPARACiÓN DE SUPERFICIE

NORMA DE REFERENCIA

Se eliminaron

contaminantes

visibles

Se eliminaron visibles

contaminantes

no

~~

ASTM 03276

0%

SSPC - TU4

< 50 ppm [CI]

sJih 0/)'

Se identificaron pintado Se eliminaron corrosión

ADMISIBILlDAD

las zonas de difícil las zonas propensas

Se tiene corrosión avanzada

PREPARACiÓN DE SUPERFICIE

a

SSPPC Vol. 1

0%

NACE RP0178

0%

SSPC-VIS

NA

2

if"ep,rr. -y11..oA

NORMA DE REFERENCIA

ADMISIBILlDAD

El aire comprimido esta limpio

ASTM 04285

o % aceite y humedad

El abrasivo tiene la granulometría adecuada

SSPC-AB3

Malla Sieve 16/35

El abrasivo cumple con las propiedades y limitaciones de contaminantes (finos, aceite, grasa, corrosión, material no magnético)

SSPC -AB3

SSPC-AB3

El abrasivo tiene conductividad admisible La presión de aire en la boquilla es la correcta

SSPC - AB3/ ASTM 04940

ASTM O 3276 / E337

Se determinó la temperatura de roció

ASTM 03276/E337

Se determinó la humedad

ASTM 03276/ E337

Se alcanzó el grado de limpieza especificado

1000 ~

SSPC - PA1

siemens

80-110psi

Ninguna

Se determinó la temperatura de la superficie

Las condiciones ambientales son favorables