POR MURRAY HEYWOOD Y JOHN SIERZEGA, SHERWIN-WILLIAMS PROTECTIVE & MARINE
Los sistemas de recubrimientos de tanques de almacenamiento de agua potable se someten a diversas pruebas antes de su puesta en servicio. Además de las pruebas iniciales de laboratorio que certifican un recubrimiento para uso en agua potable, los recubrimientos recién aplicados deben inspeccionarse cuidadosamente para garantizar que no presenten deficiencias que, de lo contrario, podrían causar un desgaste prematuro y una posible contaminación del agua.
Posteriormente, las compañías de agua deben analizar muestras de laboratorio de tanques recién llenados para garantizar que el agua esté libre de disolventes y otros productos químicos que puedan quedar tras la aplicación del recubrimiento. Sin embargo, la prueba más importante para muchos tanques de agua municipales es una prueba de sabor final antes de aprobar su puesta en servicio.
Esta prueba de aprobación o rechazo, basada en los recubrimientos en el criterio de un panel de catadores, puede marcar la diferencia entre volver a poner en servicio un tanque rápidamente o vaciar miles de galones de agua, rellenarlo y volver a intentarlo.
FIG. 1: SPRWS seleccionó un sistema de recubrimiento de 100 % sólidos recientemente aprobado por NSF/ANSI/CAN 600 para su torre de agua Sterling Avenue de 500 000 galones que ayudó a que el tanque restaurado pasara una prueba de sabor discriminatoria del panel de agua en el primer intento.
Ese costoso escenario de vaciado y llenado es precisamente lo que Saint Paul Regional Water Services en St. Paul, Minnesota, intentaba evitar cuando la empresa de servicios públicos seleccionó un nuevo sistema de recubrimiento de epoxi reforzado con fibra de vidrio, 100 % sólido, para la restauración de su torre de agua de 500,000 galones en Sterling Avenue en otoño de 2019 (Fig. 1). Casi todos los tanques de agua que SPRWS había recubierto en la región durante los últimos 15 años aproximadamente no habían pasado la prueba de sabor en su primer intento. Cada falla, naturalmente, significaba un retraso en la restauración del servicio de agua, pero también conllevaba el costo de perder el agua de un tanque entero, con esos fondos del presupuesto municipal literalmente desperdiciados. Se espera que el epoxi 100 % sólido evite esa situación.
La necesidad de vaciar y rellenar los tanques también es algo que la nueva norma NSF/ANSI/CAN 600: “Evaluación y criterios de efectos sobre la salud en el agua potable” ayudará indirectamente a evitar. La norma de seguridad del agua potable, que entró en vigor en enero de 2023, redujo la cantidad de xileno, tolueno y etilbenceno permitida en los recubrimientos utilizados para el servicio de agua potable. Estos compuestos son los más probables responsables de que las muestras de agua no superen las pruebas de sabor, ya que los miembros del panel pueden percibir un ligero olor o sabor a sustancias químicas persistentes. Aunque las pruebas de laboratorio pueden mostrar que las muestras de agua no contienen disolventes ni otras sustancias químicas, el criterio de los miembros del panel de agua es la decisión final sobre la aprobación del agua de un tanque de almacenamiento para su consumo y distribución. Al limitar diversos disolventes en los sistemas de recubrimiento, el estándar facilitará la aprobación de los tanques en las pruebas de sabor. El nuevo sistema de recubrimiento reforzado con fibra de vidrio 100 % sólido, de última generación y tecnología avanzada, que eligió SPRWS, obtuvo recientemente la aprobación NSF/ANSI/CAN 600 para el almacenamiento de agua potable, lo que convirtió a la torre Sterling Avenue en la primera en incorporarlo. Al seleccionar este sistema, la empresa proveedora de servicios públicos esperaba llenar el tanque una sola vez antes de restablecer el servicio de agua, logrando así una reanudación del servicio oportuna y menos costosa. La decisión rindió frutos, ya que el panel de agua aprobó las primeras muestras de la torre recién llena, lo que permitió la aprobación inmediata para el servicio. La reanudación del servicio también se aceleró gracias a los rápidos tiempos de curado tanto del sistema de recubrimiento como de los recubrimientos exteriores de la torre.
FIG. 2: El exterior de las torres de agua se ha descolorido y necesitaba una renovación para darle vida a la imagen de la comunidad de Maplewood, Minnesota.
De septiembre a octubre de 2019, los aplicadores de una empresa local de restauración instalaron el sistema de recubrimiento dentro de la torre para SPRWS y restauraron el exterior de la torre con un sistema de zinc, epoxi y poliuretano con retención de color y brillo. Una firma independiente de consultoría se encargó de la ingeniería y la inspección de recubrimientos del proyecto. El proyecto, que se llevó a cabo con rapidez, les valió a las tres partes una mención honorífica en los Premios de Impacto Sherwin-Williams 2020.
Instalación del Nuevo Recubrimiento
La torre de agua de Sterling Ave., ubicada en la comunidad de Maplewood, Minnesota, necesitaba una restauración tras aproximadamente 15 años de servicio desde su último recubrimiento. El exterior del tanque se había descolorido y necesitaba una renovación (Fig. 2), y su interior mostraba signos mínimos de corrosión. Se podían realizar retoques y reparaciones, pero habrían tomado más tiempo que una restauración completa. Con el tiempo apremiante para minimizar el tiempo de inactividad de la torre y anticiparse al inminente invierno de Minnesota, SPRWS optó por una rehabilitación completa utilizando sistemas de recubrimiento de curado rápido, incluyendo el nuevo sistema de recubrimiento 100% sólido. Para instalar el sistema de recubrimiento dentro de la torre esferoidal, un equipo de aplicadores preparó primero las superficies interiores del tanque según la norma SSPC SP-10/NACE No. 2 de limpieza por chorro de metal casi blanco. A continuación, aplicaron por pulverización una capa completa de imprimación monocomponente de uretano rico en zinc, de curado por humedad, sobre las superficies interiores con un espesor de película seca de 2 a 4 milésimas de pulgada. La imprimación proporciona resistencia a la corrosión, la abrasión y los productos químicos, protegiendo así el acero del tanque del deterioro. También permite la protección catódica en el interior del tanque.
FIG. 3: Los aplicadores granallaron el interior de la torre hasta alcanzar un estándar de metal casi blanco, aplicaron una imprimación de zinc a todo el interior y, a continuación, aplicaron una capa de recubrimiento en franjas a las costuras de soldadura y los bordes para asegurar una cobertura completa de estas áreas difíciles de recubrir. A continuación, se aplicó una capa completa de recubrimiento reforzado con escamas de vidrio, 100 % sólido.
A continuación, los aplicadores aplicaron con brocha y rodillo una capa de refuerzo con fibra de vidrio, 100 % sólidos, sobre las zonas soldadas (Fig. 3) antes de aplicar el recubrimiento por pulverización a 30-40 milésimas de pulgada de espesor de película seca (DFT) en una sola capa utilizando un equipo de pulverización múltiple (multicomponenete). Gracias a la alta capacidad de recubrimiento, los aplicadores pudieron pulverizar el material hasta 125 milésimas de pulgada de espesor de película seca donde fuera necesario rellenar las picaduras. El refuerzo de fibra de vidrio del recubrimiento está diseñado para brindarle una permeabilidad extremadamente baja y una excelente resistencia a la abrasión y a los productos químicos, lo que contribuye a una vida útil mayor que la de un sistema convencional de tres capas de zinc/epoxi/epoxi. Lo mejor de todo, para el plazo acelerado del proyecto del tanque de Sterling Avenue, es que el recubrimiento ofreció un tiempo de retorno al servicio de tan solo 10 horas después de la aplicación final.
Renovación Exterior Rápida
La estética a largo plazo y la rapidez de entrega fueron la prioridad para el exterior de la torre de agua, lo que impulsó al equipo a especificar un sistema de zinc/epoxi/poliuretano de curado rápido con poliuretano acrílico de alto rendimiento como capa de acabado.
Los aplicadores prepararon primero el exterior del tanque según la norma de limpieza con chorro abrasivo comercial SSPC SP-6/NACE No. 3. Posteriormente, aplicaron una capa de imprimación de uretano rica en zinc de 2 a 4 milésimas de espesor de película seca (EPS) utilizando la misma imprimación de uretano de curado por humedad, rica en zinc, que se utilizó en el interior del tanque para resistir la corrosión y los daños.
A continuación, los miembros del equipo aplicaron por pulverización una capa intermedia de un epóxico de poliamida mastic de dos componentes (tolerante a la superficie) con alto contenido de sólidos al exterior del tanque con una capa de 4 a 6 milésimas de espesor de película seca (EPS). Gracias a su alto contenido de sólidos, esta capa protectora garantizó una protección adecuada de los bordes afilados, las esquinas y las soldaduras del tanque. El epoxi también se seca rápidamente, lo que permitió al equipo pasar rápidamente de la capa intermedia a la capa de acabado.
Para la capa de acabado, el contratista utilizó un poliuretano acrílico bicomponente de alto rendimiento que brindará protección UV a largo plazo a la estructura de alta visibilidad. El recubrimiento ofrece una excepcional retención de color y brillo a largo plazo, así como una excelente resistencia a la corrosión y a la intemperie. Ahorrando tiempo en la aplicación, el equipo pudo aplicar el recubrimiento con espesores de película seca (DFT) más delgados, de tan solo 2-3 milésimas de pulgada, en comparación con los 3-5 milésimas de pulgada que se requieren normalmente para los poliuretanos convencionales.
Para los toques finales, los aplicadores pintaron a mano un logotipo con el nombre de la comunidad de Maplewood y un dibujo artístico de una hoja de arce. Para garantizar la retención a largo plazo del color y el brillo del logotipo marrón y granate, los aplicadores utilizaron un acabado de uretano fluoropolímero ultraduradero de primera calidad que ofrece una durabilidad exterior superior y un rendimiento de color y brillo superior.
FIG. 4: El contratista de recubrimiento instaló un sistema de contención completo alrededor de la torre para evitar que el polvo, los escombros y el exceso de pintura se escapen del lugar de trabajo durante los trabajos de restauración.
Durante todo el proyecto, el contratista de recubrimiento tuvo cuidado de evitar que el polvo, losresiduos y el exceso de pintura rociada llegaran a las casas y estructuras cercanas mediante la instalación de un sistema de contención completo alrededor de la torre (Fig. 4).
La Prueba Final
Tras finalizar las aplicaciones del recubrimiento interior y exterior, el proyecto de rehabilitación de la torre de Sterling Avenue enfrentó su prueba final. El exigente panel de catadores de la empresa de servicios públicos tuvo que aprobar muestras de agua del tanque recién recubierto y llenado antes de que pudiera ser aprobado para dar servicio a la comunidad de Maplewood.
Dado que la mayoría de los tanques habían decepcionado al panel a la primera durante más de una década, SPRWS esperaba con ansias los resultados. Si el panel manifestaba alguna preocupación sobre el sabor o el olor, la empresa de servicios públicos tendría que vaciar y rellenar el tanque de 500,000 galones, quizás varias veces, hasta que aprobara las últimas muestras. Dada la química libre de solventes del sistema de recubrimiento 100% sólido y la aprobación NSF/ANSI/CAN 600, el equipo del proyecto se sintió seguro de la prueba. Aun así, se sintieron aliviados al saber que el panel superó las primeras muestras sin dudarlo, sin necesidad de rellenar el tanque.
Conclusión
Gracias a la selección y aplicación exitosa del sistema de recubrimiento 100% sólido, SPRWS pudo poner el tanque en funcionamiento inmediatamente después de pasar la prueba de sabor final, ahorrando la molestia y el costo de perder al menos medio millón de galones de agua. Esta rápida puesta en servicio se logró tan solo 30 días después de iniciada la restauración gracias a las propiedades de curado rápido de los sistemas de recubrimiento y recubrimiento exterior, junto con sus aplicaciones optimizadas.
Sobre los autores
Murray Heywood es Gerente de Mercado de Norteamérica para Agua y Aguas Residuales en Sherwin-Williams Protective & Marine. Lleva más de 39 años en el sector de pinturas y recubrimientos. Es Inspector Maestro de Recubrimientos, Especialista en Recubrimientos Protectores e Inspector de Recubrimientos de Concreto (Nivel 2) con certificación SSPC; Inspector de Recubrimientos (Nivel 3) con certificación NACE y cuenta con las certificaciones de Especialista en Recubrimientos Arquitectónicos del Master Painters Institute. Heywood también es instructor de NACE y SSPC, impartiendo los cursos de Inspección de Recubrimientos, es el actual Presidente del Capítulo de SSPC en Ontario, Canadá, y participa en varios comités técnicos de SSPC y AWWA.
John Sierzega es Gerente de Desarrollo de Negocios para Agua y Aguas Residuales en Sherwin-Williams Protective & Marine. Comenzó en la industria de los recubrimientos a temprana edad, construyendo tanques de agua de concreto con su padrastro durante los veranos, y desde entonces ha trabajado en la industria durante 24 años, trabajando en investigación y desarrollo de recubrimientos, servicio técnico y desarrollo de proyectos y negocios. Es inspector de recubrimientos certificado por NACE, secretario del capítulo de la región centro norte de SSPC, presidente social del Consejo de fabricantes y asociados (MAC) de la Asociación Estadounidense de Obras Hidráulicas (MN AWWA) de la sección de Minnesota y miembro del comité de rehabilitación de pozos de acceso de NASSCO.
