{"id":7181,"date":"2024-11-14T15:36:00","date_gmt":"2024-11-14T20:36:00","guid":{"rendered":"https:\/\/iarcor.com\/?p=7181"},"modified":"2025-04-21T16:19:21","modified_gmt":"2025-04-21T21:19:21","slug":"seleccion-del-sistema-de-revestimiento-incorrecto-para-el-servicio-de-inmersion-en-una-torre-eolica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/iarcor.com\/pt_BR\/seleccion-del-sistema-de-revestimiento-incorrecto-para-el-servicio-de-inmersion-en-una-torre-eolica\/","title":{"rendered":"Selecci\u00f3n incorrecta del sistema de recubrimientos para una Torre E\u00f3lica en servicio de inmersi\u00f3n."},"content":{"rendered":"
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Los sistemas de recubrimientos suelen seleccionarse para proporcionar protecci\u00f3n a un sustrato en funci\u00f3n del entorno de servicio predominante. Ir\u00f3nicamente, en algunos casos el entorno m\u00e1s severo que el sistema de recubrimiento puede encontrar es durante el almacenamiento o el transporte de la estructura recubierta, y estas condiciones rara vez se tienen en cuenta durante el proceso de selecci\u00f3n del sistema de recubrimiento. En este caso, el dise\u00f1ador del proyecto no seleccion\u00f3 un sistema de recubrimiento para una torre e\u00f3lica que resistiera el servicio de inmersi\u00f3n.<\/p>\n

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FOTO: CORTES\u00cdA DE KTA-TATOR, INC. \/ FIG. 1: Se retiraron las lonas del borde de las secciones de la torre para exponer el recubrimiento.<\/sub><\/strong><\/em><\/p>\n

\u00bfTorres e\u00f3licas submarinas? Definitivamente, esto requiere una investigaci\u00f3n m\u00e1s profunda. Pero antes, detallemos un poco los antecedentes del proyecto.<\/p>\n

Una empresa estadounidense fabricaba en sus instalaciones componentes de torres e\u00f3licas utilizando chapas de acero al carbono laminadas en caliente de diversos grosores, siendo las m\u00e1s gruesas las situadas en la base de las torres. Una vez que las secciones de la torre estaban completamente fabricadas, se transportaban a una zona y se limpiaban con chorro abrasivo. Las secciones cil\u00edndricas se colocaron en un dispositivo que hace girar las piezas mientras una unidad de granallado centr\u00edfugo limpia la superficie con una mezcla de granalla de acero. A continuaci\u00f3n, las secciones de la torre se limpiaron manualmente con granalla abrasiva en ambos extremos.<\/p>\n

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FOTO: CORTES\u00cdA DE KTA-TATOR, INC. \/ FIG. 2: Ampollas claramente visibles en el recubrimiento cerca del borde del recubrimiento retirado.<\/sub><\/strong><\/em><\/p>\n

Las torres e\u00f3licas se fabricaron para varios clientes diferentes, y los sistemas de recubrimiento utilizados en las torres variaron seg\u00fan el fabricante. El sistema de recubrimiento utilizado en las superficies exteriores de las torres fabricadas para un cliente consist\u00eda en una capa de imprimaci\u00f3n epoxi rico en zinc, una capa intermedia de epoxi a base de solvente y una capa final de poliuretano.<\/p>\n

Las bridas del extremo de las secciones de la torre y las superficies de acero al carbono de 12 pulgadas inmediatamente adyacentes a las bridas fueron metalizadas en lugar de imprimadas con zinc. Las zonas que se recubrieron con imprimaci\u00f3n rica en zinc deb\u00edan limpiarse mediante chorro abrasivo de acuerdo con la norma SSPC-SP 10\/NACE n\u00ba 2, Near White Metal, “metal casi blanco\u201d con una profundidad de perfil superficial de 2 a 3,5 mils. En las zonas donde se hab\u00eda aplicado el metalizado, la superficie deb\u00eda limpiarse mediante granallado de acuerdo con la norma SSPC-SP 5\/NACE n.\u00ba 1, Metal blanco, con la misma profundidad de perfil de superficie.<\/p>\n

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FOTO: CORTES\u00cdA DE KTA-TATOR, INC. \/ FIG. 3: Un patr\u00f3n de peque\u00f1as ampollas estaba presente bajo las correas que aseguraban la cubierta.<\/sub><\/strong><\/em><\/p>\n

La ficha t\u00e9cnica del recubrimiento intermedio de epoxi indicaba que el recubrimiento se recomendaba como imprimaci\u00f3n en ambientes atmosf\u00e9ricos de suaves a medios y como recubrimiento intermedio o de acabado en ambientes atmosf\u00e9ricos de corrosi\u00f3n media a severa. En la ficha t\u00e9cnica del producto tambi\u00e9n se afirmaba que pod\u00eda utilizarse directamente sobre superficies metalizadas. La capa de acabado se describ\u00eda en la ficha t\u00e9cnica del producto como una capa de acabado de poliuretano acr\u00edlico semibrillante de dos componentes, curada con isocianato alif\u00e1tico.<\/p>\n

Una vez aplicados los recubrimientos, las piezas se trasladaron a un lugar exterior. Despu\u00e9s de dejar secar y curar los recubrimientos, los extremos de las secciones de la torre se cubrieron con lonas especialmente fabricadas para ajustarse a los extremos. Las lonas se fijaron firmemente con correas integrales de nailon tensadas con cabrestantes(winches). Las lonas se dejaron en su sitio mientras las secciones estuvieron almacenadas, lo que oscil\u00f3 entre unas pocas semanas y m\u00e1s de un a\u00f1o.<\/p>\n

Se observaron ampollas en el recubrimiento antes de que los componentes abandonaran el patio de almacenamiento. El fabricante de torres e\u00f3licas contrat\u00f3 a un consultor independiente de recubrimientos para determinar la causa de las ampollas.<\/p>\n

Investigaci\u00f3n en campo<\/strong><\/p>\n

Se realiz\u00f3 un examen de las secciones de torre recubiertas en un dep\u00f3sito situado a unos kil\u00f3metros de la planta de fabricaci\u00f3n. Antes del examinaci\u00f3n, se retiraron las lonas que estaban sujetas a los extremos, dejando al descubierto los extremos exteriores de las secciones de la torre.<\/p>\n

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FOTO: CORTES\u00cdA DE KTA-TATOR, INC. \/ FIG. 4: Cuando se retir\u00f3 el revestimiento a la fuerza y se chorre\u00f3 con abrasivo, a\u00fan quedaban restos de metalizado al descubierto.<\/sub><\/strong><\/em><\/p>\n

El exterior de las secciones de la torre estaba pintado con un recubrimiento blanco. Salvo algunas excepciones, el recubrimiento estaba intacto y no presentaba defectos visibles.<\/p>\n

El recubrimiento parec\u00eda haberse ampollado en algunas zonas cerca de los extremos de las secciones de la torre. La formaci\u00f3n de ampollas se produc\u00eda normalmente en un patr\u00f3n circunferencial en la secci\u00f3n principal de la torre a pocos cent\u00edmetros de la soldadura que conecta las secciones principales de la torre con las bridas. En la mayor\u00eda de los casos, hab\u00eda un patr\u00f3n de suciedad en la superficie que indicaba que las ampollas se hab\u00edan producido directamente debajo de donde la lona estaba sujeta a las secciones de la torre con las correas de nailon. Con una excepci\u00f3n, las ampollas estaban totalmente intactas y no hab\u00eda grietas asociadas en el recubrimiento del borde de las ampollas. Se encontr\u00f3 una ampolla que ten\u00eda una grieta en el recubrimiento en un borde.<\/p>\n

Se retiraron las ampollas en varias zonas, lo que revel\u00f3 que el plano de delaminaci\u00f3n en la zona ampollada se encontraba entre el metalizado y la superficie de acero al carbono. En el momento del examen, no hab\u00eda l\u00edquido visible en la ampolla.<\/p>\n

En todos los casos, al retirar los recubrimientos en una zona ampollada, la superficie de acero quedaba expuesta y hab\u00eda un perfil angular profundo visible en la superficie. Tambi\u00e9n hab\u00eda manchas negras visibles, en diversos grados, en las superficies de acero expuestas. Las manchas eran de color negro oscuro, m\u00e1s oscuras de lo que normalmente se encuentra en la cascarilla de delaminaci\u00f3n, y generalmente de 1 mil\u00edmetro o menos de di\u00e1metro. La superficie bajo una de las ampollas retiradas ten\u00eda numerosos puntos negros peque\u00f1os, pero no suficientes para cubrir m\u00e1s del 10% de la superficie del acero. Bajo otra de las ampollas muestreadas, la superficie presentaba 4 \u00f3 5 peque\u00f1os puntos negros. Bajo una de las ampollas, la superficie del acero estaba libre de puntos negros.<\/p>\n

Se retir\u00f3 la ampolla que se hab\u00eda agrietado en el borde de la tapa. Al igual que en las dem\u00e1s ampollas, el plano de delaminaci\u00f3n se encontraba entre el metalizado y la superficie del acero. El centro de la ampolla presentaba un dep\u00f3sito de \u00f3xido negro y rojo.<\/p>\n

El sistema de recubrimiento se elimin\u00f3 a la fuerza de las zonas en las que no hab\u00eda ampollas cortando el recubrimiento con una navaja multiusos, realizando cortes paralelos muy pr\u00f3ximos entre s\u00ed. Las tiras de recubrimiento se eliminaron en su mayor parte hasta dejar el acero desnudo, pero en general quedaban restos del metalizado en la superficie que eran claramente visibles al observar la superficie con magnificaci\u00f3n.<\/p>\n

Investigaci\u00f3n de laboratorio<\/strong><\/p>\n

La investigaci\u00f3n de laboratorio consisti\u00f3 en un examen visual y microsc\u00f3pico y un an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico por infrarrojos. El examen microsc\u00f3pico revel\u00f3 que las zonas de fallo conten\u00edan normalmente cinco capas, y no las tres especificadas. La \u00faltima capa era el metalizado. Las dos capas adicionales parec\u00edan ser una superposici\u00f3n de la imprimaci\u00f3n rica en zinc y epoxi que se aplic\u00f3 inmediatamente adyacente a la zona donde se aplic\u00f3 el metalizado. En todos los casos, las cinco capas parec\u00edan estar intactas y bien adheridas entre s\u00ed y no se consideraron un factor en el fallo del recubrimiento. El examen microsc\u00f3pico tambi\u00e9n revel\u00f3 que hab\u00eda un producto de corrosi\u00f3n blanco en la superficie posterior del metalizado retirado. El material ten\u00eda el mismo aspecto que los productos de corrosi\u00f3n del zinc y era claramente el resultado de la corrosi\u00f3n del metalizado. En algunos casos, el producto de corrosi\u00f3n blanco era relativamente grueso y hab\u00eda algo de \u00f3xido de hierro rojo visible.<\/p>\n

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FOTO: CORTES\u00cdA DE KTA-TATOR, INC. \/ FIG. 5: En algunas zonas, debajo de las ampollas se apreciaba \u00f3xido rojo y corrosi\u00f3n blanca del zinc.<\/sub><\/strong><\/em><\/p>\n

El an\u00e1lisis espectrosc\u00f3pico por infrarrojos revel\u00f3 que tanto la capa intermedia como la de acabado ten\u00edan una composici\u00f3n coherente con los recubrimientos especificados. Los bordes de las muestras que se retiraron para el an\u00e1lisis de laboratorio se curvaron una vez secas.<\/p>\n

Conclusiones<\/strong><\/p>\n

Las investigaciones de campo y de laboratorio llevaron al investigador a la conclusi\u00f3n de que la causa de los peque\u00f1os puntos de delaminaci\u00f3n del sistema de recubrimiento de las secciones de la torre e\u00f3lica era la excesiva transferencia y absorci\u00f3n de agua en y a trav\u00e9s del sistema de recubrimiento en zonas donde el agua de lluvia quedaba atrapada en la superficie del recubrimiento por las lonas. Era evidente que el agua hab\u00eda penetrado bajo la lona impermeable y que \u00e9sta imped\u00eda que el agua se evaporara, creando una zona en la que el agua estaba continuamente en contacto con el sistema de recubrimiento.<\/p>\n

La delaminaci\u00f3n del sistema de recubrimiento apareci\u00f3 en forma de ampollas que se desarrollaron en el sistema de recubrimiento en las zonas de los extremos de las secciones de la torre que estaban cubiertas por lonas. Durante la visita a la obra, se observ\u00f3 que las ampollas se produc\u00edan predominantemente donde las correas de nailon sujetaban las lonas.<\/p>\n

La delaminaci\u00f3n se produjo en forma de ampollas en el recubrimiento, pero las ampollas no eran las t\u00edpicas que se suelen encontrar en inmersi\u00f3n. Las ampollas que se forman en el servicio de inmersi\u00f3n suelen estar causadas por sales solubles en la superficie o disolventes solubles atrapados en el recubrimiento. El agua atraviesa el recubrimiento mediante un proceso denominado \u00f3smosis para diluir las sales solubles o los disolventes hasta alcanzar el equilibrio. El l\u00edquido de la ampolla se acumula en la superficie y crea una contrapresi\u00f3n que provoca la ampolla en el recubrimiento. Est\u00e1 claro que en este caso no se produjo ampolla osm\u00f3tica, ya que no hab\u00eda una cantidad significativa de agua en las ampollas.<\/p>\n

Hab\u00eda numerosos indicios de que una cantidad significativa de humedad fue absorbida y transferida a trav\u00e9s del sistema de recubrimiento. El examen microsc\u00f3pico de laboratorio indic\u00f3 que hab\u00eda una importante corrosi\u00f3n visible en la parte posterior del metalizado que se retir\u00f3 con las muestras. La corrosi\u00f3n era visible en forma de manchas blancas algo transl\u00facidas en la parte posterior del metalizado y pod\u00eda encontrarse incluso en muestras en las que no se hab\u00eda producido delaminaci\u00f3n. Generalmente, cuando se aplica un sistema epoxi de buen rendimiento sobre el metalizado, la absorci\u00f3n y transferencia de humedad a trav\u00e9s del epoxi es bastante lenta.<\/p>\n

Las secciones que se examinaron durante la visita a las obras llevaban recubiertas aproximadamente un a\u00f1o. Despu\u00e9s de un a\u00f1o, cabr\u00eda esperar una corrosi\u00f3n m\u00ednima del metalizado. Recordemos que las muestras retiradas para el an\u00e1lisis de laboratorio se curvaron en los bordes cuando se secaron. Esto es una clara indicaci\u00f3n de que las muestras hab\u00edan absorbido una cantidad significativa de humedad y se hab\u00edan hinchado como resultado. Una vez evaporada la humedad de las piezas, la tensi\u00f3n de contracci\u00f3n hizo que los bordes se curvaran. Este fen\u00f3meno es extremadamente inusual y, por lo general, s\u00f3lo se produce cuando se toman muestras de una pintura a base de solvente poco despu\u00e9s de haberla aplicado y dejado secar. Una vez que el recubrimiento se retira por la fuerza, el solvente que qued\u00f3 atrapado en el recubrimiento se evapora por la parte posterior expuesta y la muestra se encoge, creando tensiones que provocan el rizado de los bordes. La curvatura de los bordes en un revestimiento que se ha dejado curar durante un a\u00f1o indica una absorci\u00f3n significativa de humedad.<\/p>\n

La delaminaci\u00f3n del recubrimiento s\u00f3lo se produjo en las zonas donde se aplic\u00f3 el metalizado. El fabricante de torres e\u00f3licas aplic\u00f3 el metalizado alrededor de las zonas de las bridas para dos clientes; el fallo del revestimiento s\u00f3lo se produjo en las torres e\u00f3licas suministradas a uno de esos clientes. La preparaci\u00f3n de la superficie y la aplicaci\u00f3n del metalizado fueron id\u00e9nticas en ambos casos. La \u00fanica diferencia significativa fue el sistema de pintura. El recubrimiento aplicado a las secciones de torre que fallaron era un epoxi curado con aducto de poliamida. El recubrimiento aplicado a las otras secciones de la torre era un epoxi curado con aminas. Se sabe que los epoxis curados con aminas tienen mejor resistencia al agua y a los productos qu\u00edmicos que los epoxis curados con aductos de poliamida. El uso del epoxi curado con aminas sobre el metalizado de las secciones de la torre que no fallaban impidi\u00f3 sin duda que se absorbiera suficiente humedad en el sistema de recubrimiento y que \u00e9sta se transfiriera a trav\u00e9s del mismo como para provocar la delaminaci\u00f3n del recubrimiento.<\/p>\n

La transferencia de humedad hacia y a trav\u00e9s del sistema de recubrimiento en los extremos de la secci\u00f3n de la torre provoc\u00f3 la delaminaci\u00f3n del recubrimiento por absorci\u00f3n en la capa de epoxi, haciendo que se hinchara. El hinchamiento cre\u00f3 una presi\u00f3n ascendente sobre el sistema de revestimiento y provoc\u00f3 el desprendimiento del metalizado. Adem\u00e1s, la transferencia de humedad a trav\u00e9s del metalizado algo poroso hizo que el metalizado se corroyera hasta cierto punto en la interfaz entre el metalizado y la superficie de acero al carbono, lo que afect\u00f3 negativamente a la adhesi\u00f3n. Estos dos fen\u00f3menos se combinaron para crear peque\u00f1as zonas de fallo de adhesi\u00f3n. Se cree que este fallo s\u00f3lo pudo producirse cuando el recubrimiento estuvo en contacto casi constante con el agua. El agua atrapada bajo las lonas (donde \u00e9stas estaban sujetas) creaba un entorno de inmersi\u00f3n constante.<\/p>\n

ACERCA DEL AUTOR<\/strong>
Rick Huntley<\/em> es el Director t\u00e9cnico de servicios de consultor\u00eda y consultor senior de recubrimientos de KTA-Tator, Inc. Tiene m\u00e1s de 30 a\u00f1os de experiencia en prevenci\u00f3n de la corrosi\u00f3n, recomendaciones de sistemas de recubrimientos, investigaciones de fallos de recubrimientos y apoyo en litigios. Huntley es inspector de recubrimientos certificado por la NACE de nivel 3 (revisi\u00f3n por pares) y especialista en recubrimientos protectores certificado por la SSPC. Tambi\u00e9n es instructor principal de varios cursos de formaci\u00f3n de la KTA, instructor aprobado por la SSPC NBP1 y licenciado en Ingenier\u00eda Qu\u00edmica por la Universidad Estatal de Washington.<\/p>\n

Fuente: JPCL
Traducci\u00f3n al idioma espa\u00f1ol – Actualizaci\u00f3n: IARCOR INTERNACIONAL<\/sub><\/p>\n

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