Metalización con Tirant 3

Metalización con Tirant 3®
La tecnología
más avanzada
a su servicio
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Metalización con Arc Spray
¡Una solución a los problemas de erosión – corrosión!
La Cavitación: ¿qué es? ¿cómo se presenta?
• Cuando un líquido fluye a través de una región donde la presión es menor que su presión de vapor,
él liquido hierve y forma burbujas de vapor. Estas burbujas son transportadas por el líquido hasta
llegar a una región de mayor presión, donde el vapor regresa al estado líquido de manera súbita,
implotando bruscamente las burbujas.
• A éste fenómeno se denomina cavitación.
• Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando cambian
de estado, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a
presiones localizadas muy altas, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida.
• El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión como si se
tratara de grava que golpea con diferentes partes de la máquina.
Etapas de Erosión - Corrosión:
1. Se forma una burbuja de cavitación sobre la superficie.
2. El colapso de la burbuja causa el picado local de la
superficie.
3. La superficie no protegida del metal está expuesta al
medio corrosivo y se forma una película por medio de
una reacción de corrosión.
4. Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar, debido al
aumento de la capacidad de formar núcleos de condensación de la superficie irregular.
5. El colapso de la nueva burbuja destruye la película de oxido.
6. La película se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante
profundos.
¿Es posible prevenir los daños?
Si.
Es posible paliar el daño producido por la cavitación aplicando técnicas de prevención de la erosión –
corrosión:
• Modificar el diseño para minimizar las diferencias de presión hidráulica en el flujo del medio corrosivo
• Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavitación.
• Dar un acabado de pulido a la superficie sujeta a efectos de cavitación, ya que es más difícil formar
burbujas sobre una superficie sin rugosidades
• Recubrir con materiales que absorban las energías de choque.
Metalización
Consiste en el recubrimiento metálico mediante proyección de
aleaciones metálicas fundidas.
El sistema de arco eléctrico funde la aleación suministrada en
forma de alambre, proyectando mediante aire comprimido las
partículas fundidas sobre la superficie, para formar un depósito
denso y perfectamente adherido.
Las piezas sometidas al proceso de metalización, presentan
una mayor resistencia frente a la corrosión, al desgaste y a altas
temperaturas, que las tratadas con otros revestimientos anticorrosivos como pinturas, galvanización, etc.
Se pueden proyectar metales como zinc, aluminio, cobre, níquel
y aleaciones diversas.
Etapas del proceso
• Limpieza de las superficies a tratar mediante chorreado
abrasivo.
• Aspirado de las superficies chorreadas.
• Fusión de metales mediante arco o llama.
• Proyección sobre la superficie de las partículas fundidas
mediante aire comprimido.
• Construcción de una capa de protección.
¿Cuando metalizar?
Cuando existan problemas de Erosión-Corrosión
– En ambientes marinos con fuertes problemas de
corrosión, la capa de metalizado de Aluminio, Zinc o
una aleación Al-Zn, actúa como ánodo de sacrificio,
protegiendo así el metal contra la erosión.
– Cuando ya existe corrosión, la capa de metalizado protege
al metal, proporcionándole dureza.
Ejemplo de Erosión por Cavitación.
Tecnología y materiales
Tecnología: ARCSPRAY
• Arco eléctrico funde los metales.
• Aire comprimido proyecta las
partículas fundidas.
Material utilizado en ACEROS
• Aleación níquel-aluminio(75E)
• Aleación 13% de cromo(60E)
• Aleación inoxidable Cromo/Níquel 18/5 (55E)
• Aleación hierro/Cromo/Aluminio (78E)
• Aluminio puro (01E)
• Zinc puro (02E)
• Inconel 625
Material utilizado en HORMIGÓN
• Zinc puro (02 E).
• Aleación de Aluminio/ Zinc/ Indio.
Proceso de metalización
1. Preparación de la superficie: Chorreado con abrasivo de naturaleza y granulometría apropiados.
✓ Una buena preparación de la superficie permite un buen anclaje del material y por lo tanto una
buena adherencia.
✓ Cuando existe un deterioro importante necesitamos homogeneizar la superficie
(esmerilar y rellenar con soldadura de acero al carbono).
2. Metalización según hilos a utilizar
✓ Sistema utilizado en las Centrales Nucleares
- Capa anclaje: aleación níquel-aluminio(75E)
- Capa intermedia: aleación semi inoxidable 13% de cromo(60E)
- Capa resistente: aleación inoxidable 18/5 Cromo níquel(55E)
3. Recubrimiento de silicona alta temperatura (capa opcional)
Referencias Marinas
• Recubrimiento de acero del equipo
25 ve 806
PROBLEMA: Corrosión por ambiente marino
TRATAMIENTO
• Limpieza con granalla de fundición de granulometría
adecuada.
• Metalizado con hilo Aluminio-Magnesio al 5% (25E).
Espesor proyectado 200-300 micras.
EQUIPO UTILIZADO
• Metallisation Arc Spray 450 System.
• Tratamiento anticorrosivo de flotadores
y boyas
Cuerpo interior del Flotador (boya)
1. Granallado Grado Sa 3 Norma ISO 8501-01
2. Aplicación de una capa de 125 micras de brea epoxi en
color negro.
Cuerpo exterior del Flotador – obra muerta –
1. Granallado Grado Sa 3 Norma ISO 8501-01
2. Metalización por Arc Spray de alambre de zinc con un
espesor adecuado.
3. Aplicación de una capa selladora antioxidante, epoxi
poliamida con 25 micras de espesor.
4. Aplicación de una capa intermedia epoxi poliamida de 60
micras de espesor.
5. Aplicación de una capa de esmalte de acabado,
poliuretano alifático de 60 micras de espesor
(antideslizante).
6. El fondo superior del Flotador llevará también una capa de
acabado antideslizante en colores rojo (RAL 3020) y verde
(RAL 6018).
Referencias Nucleares Manuales
Central Nuclear de Ascó I - Ii
PROBLEMA: Erosión por cavitación. Desprendimiento de la
capa metálica.
Metalización de CALENTADORES
SISTEMA PROYECTADO
• Capa 1ª: aleación níquel-aluminio (75E)
• Capa 2ª: aleación semi inoxidable 13% de cromo (60E)
• Capa 3ª: aleación inoxidable 18/5 Cromo níquel (55E)
Central Nuclear de Almaraz i - ii
PROBLEMA: Erosión por Cavitación. Corrosión localizada.
Pérdida de metal.
METALIZACIÓN TUBERÍAS CROSS-UNDER
SISTEMA PROYECTADO
•
•
•
•
Capa 1ª: aleación níquel-aluminio (75E).
Capa 2ª: aleación semi inoxidable 13% de cromo (60E).
Capa 3ª: aleación inoxidable 18/5 Cromo-níquel (55E).
Capa final de sellado: silicona para altas temperaturas.
Referencias Nucleares Robotizadas
TIRANT 3®
• Para la realización de trabajos de metalización de las tuberías de vapor desde la turbina de alta presión hasta los MSRs (Cross Under)
de la Central Nucleoeléctrica de Laguna Verde (BWR), la Comisión
Federal de Electricidad de Mexico, pidió la utilización de un sistema
robotizado que evite en lo posible la permanencia de trabajadores
en el interior de las tuberías de vapor.
• La respuesta a esta petición ha sido el TIRANT 3 ®
• Sistema robotizado manejado desde el exterior de la tubería, con
sensibles mejoras frente a la metalización manual:
- Protección al trabajador, que minimiza las dosis recibidas.
- Trabajo en ambiente libre de penalidades: trabajo confortable y menos
peligroso.
- Recubrimiento mas uniforme: mas resistente a la erosión – corrosión.
- Mayor tiempo efectivo de metalización: mejor rendimiento.
- Trabajo sin pausas: plazos de ejecución más cortos
Ventajas de aplicar la Metalización con
TIRANT 3®
1.- Mejora de las condiciones para el trabajador:
• El trabajador solo está dentro de la tubería en las fases
de posicionamiento del robot y cambio de hilos.
• Sólo se producen paradas en el proceso por mantenimiento del
equipo.
2.- Aumento de la uniformidad del recubrimiento
• Distancia de aplicación del recubrimiento constante.
• Avance en la proyección del recubrimiento constante.
• Aumento de la resistencia del recubrimiento.
3.- Posibilidades de nuevas aplicaciones
• Reducción del tiempo de aplicación del recubrimiento.
• Reducción del coste de no producción por parada técnica.
• Aumento de la resistencia del recubrimiento.
• Zonas radiactivas.
• Tuberías de diámetro reducido.
El robot TIRANT 3®, un sistema innovador a nivel mundial, es teleoperado desde el exterior, por lo que la intervención humana se reduce a
las operaciones de posicionamiento y cambio de hilos. El rendimiento
del proceso se incrementa significativamente al reducirse los periodos de descanso y rotación de los operarios. Sólo se detiene en las
operaciones de mantenimiento.
El sistema TIRANT 3® permite aumentar la uniformidad del recubrimiento depositado, y con ello, su resistencia final. Tirant 3®
Logística y
Acondicionamientos
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