08va Tratamiento Superficiales Manto y Construccioon Naval

Logística de Entrada

Procesos Empleados para el Procesos Empleados para el Tratamiento y Tratamiento y

Mantenimiento de las Superficies Mantenimiento de las Superficies del Casco de Buques del Casco de Buques

Procesos Empleados para el Procesos Empleados para el Tratamiento y Tratamiento y

Mantenimiento de las Superficies Mantenimiento de las Superficies del Casco de Buques del Casco de Buques

Tecnología de la Tecnología de la Construcción Naval IConstrucción Naval I

Universidad Nacional de Ingeniería

Área Académica Departamento Ingeniería Naval – Facultad Ingeniería Mecánica

Ramón Velasco Stoll

Sesiones 7 - 8

04/19/23 © 2006 Ramón Velasco StollProfesor Area Ingeniería [email protected]

Mantenimiento de Naves

VIDEO DEMOSTRATIVOVIDEO DEMOSTRATIVO

TEORIA PARA EL MANTENIMIENTOTEORIA PARA EL MANTENIMIENTO


Tratamiento Superficial

ASPECTOS A CONSIDERAR

Preparación de la Superficie

( Mecánica ó Química )

Lugar de Trabajo

Condiciones de la Superficie

Grado de Limpieza Necesario

Forma de la Superficie

Condiciones Ambientales



ETAPAS DE LA CORROSIONETAPAS DE LA CORROSION

TRATAMIENTO APLICADOSTRATAMIENTO APLICADOS

Adherencias OxidoHerrumbrePicaduras y Oxido

ComercialBrush OffCercano al Blanco

Metal Blanco



PREPARACION MECANICAPREPARACION MECANICA

Automático (Máquina Granalladora)

Arenado

Limpieza con herramientas rotativas

Limpieza manual


Sistemas De Granalla Abrasiva Seca

Los sistemas de la preparación superficial se pueden categorizar en una variedad de maneras. Una forma que está en uso común hoy en dia, se basa en cómo los medios abrasivos se utilizan y se manejan dentro del sistema.


En general, los procesos de granalla abrasiva en seco pueden ser divididos en tres categorías básicas como medios abrasivos dentro del proceso. Estas categorías son: 1) Granalla abrasiva de través (OTAB),

2) Circuito abierto de granalla abrasiva (OLAB), y

3) Circuito cerrado de granalla abrasiva (CLAB).

Cada uno de estos tipos de proceso pueden ser caracterizados por grupos específicos de asociaciones de medios abrasivos, tipos de equipamiento, calidad final de la superficie, razones de producción, impactos ambientales, temas de seguridad, y otros parámetros.



Los Medios Usados en el Sistema Abrasivo

Los dos principales medios usados para la preparación superficial actual, son los sistemas de abrasivo seco y el agua. Mientras que entre éstos medios existen diferencias significativas, también habría que mencionar que pueden operar usando cualquiera de los métodos descritos anteriormente. Es decir, el sistema de abrasivo seco y el agua se pueden utilizar en cualquiera de los tres grupos (A través de los sistemas de preparación superficial; en el circuito abierto de Sistemas de preparación superficial y, en el circuito cerrado de sistemas de preparación superficial) dependiendo de cómo el abrasivo seco, o el agua, se manejen dentro del sistema.



Varios sistemas generales de características significativas de los sistemas de granalla de abrasivos secos fueron seleccionados para la comparación incluyendo medios de granalla, el equipo requerido, la reutilización de los medios, los requisitos de desarrollo superficiales, y la buena utilización del abrasivo.

Los Abrasivos

Medio abrasivo, es el material utilizado en la operación de granallado que realiza el trabajo, se puede dividir en dos tipos importantes: Abrasivos no metálicos y abrasivos metálicos (generalmente ferrosos). Los abrasivos no metálicos se pueden subdividir más a fondo en los abrasivos de escoria, los abrasivos minerales, los abrasivos orgánicos y los abrasivos fabricados.

Características de los Sistemas de Granalla Abrasiva Seca


Los Abrasivos Minerales

Pertenecen a los abrasivos no metálicos, son minerales naturales que se extraen tales como granate, olivine, arena, y staurolite. Los abrasivos minerales son duros y frágiles, siendo así medios abrasivos excelentes. Sin embargo, los abrasivos minerales se fracturan al impacto con la plataforma a ser limpiada, generando altos niveles de polvo. La generación del polvo y la interrupción abrasiva en las presiones elevadas de inyección es un problema potencial. Los Abrasivos Orgánicos

Se hacen de subproductos orgánicos tales como cáscaras de nuez y mazorca de maíz. Típicamente, los abrasivos orgánicos se utilizan para quitar suavemente capas adheridas sin dañar el casco.



Los Abrasivos Manufacturados

Son materiales abrasivos artificiales tales como óxido de aluminio, carburo de silicio, cullet de tierra (cristal), pelotillas plásticas, hielo seco y soda hornada. Con algunas excepciones, estos tipos de abrasivo son más costosos que los productos abrasivos naturales o que los subproductos de los mismos, y se utilizan sobre todo para usos especializados en los cuales se requiere un acabado superficial particular, justificando el costo adicional.



Los Abrasivos de Escoria

Vienen a partir de dos fuentes importantes: el carbón quemado de escoria de calderas y escoria extraída de metales minerales. Estas escorias son subproductos, su composición varía y son dependientes de un recurso. La escoria, generalmente estando en forma de cristal, se fractura en partículas agudas, angulares, haciéndolas un medio abrasivo excelente. Esto se utiliza en lo posible como substituto de la arena. Como con los abrasivos minerales, la generación del polvillo y la interrupción abrasiva, particularmente a elevadas presiones de inyección, son problemas potenciales.



Los Abrasivos Metálicos

En los abrasivos metálicos son predominantes los abrasivos de hierro y de acero. Hay también abrasivos de latón, de aluminio y de zinc, utilizados sobre todo para usos especializados no relacionados con el retiro de pintura o de oxido. Los abrasivos de hierro y de acero vienen en dos formas: en partículas de acero, cuando son circulares y en arenilla de acero, cuando son irregulares o angulares. La arenilla de acero y las partículas de acero se utilizan extensivamente en la industria de la limpieza para remover la pintura, el oxido, y otros contaminantes superficiales del acero. Mientras que el acero puede oxidarse si llega a ser mojado, un ambiente seco esta en peligro cuando se usa y se recicla abrasivos de acero.



Composicion De La Granalla


Granalla Redonda de

Acero Fundido

Granalla Redonda

Angulosa

Granalla Angular de Acero Fundido

Granalla De Aluminio

Granalla De Cobre.

Tipos De La Granalla


Sistemas de Través de Granalla Abrasiva (OTAB)

Estos sistemas pueden utilizar todos los tipos de medios abrasivos descritos anteriormente. Lo más común, no obstante (los sistemas de OTAB utilizan solamente el abrasivo una vez) es que los abrasivos son de un costo más bajo como la arena y la escoria, que de ser posible son usadas con mas frecuencia en la práctica.

Sistemas de Circuito Abierto de Granalla Abrasiva (OLAB) Los sistemas de circuito abierto de granalla abrasiva utilizan generalmente abrasivos más fuertes y de mayores costos, por ejemplo el granate y el acero, ya que pueden ser reutilizados varias veces.



Sistemas de Circuito Cerrado de Granalla Abrasiva (CLAB)

Los sistemas de circuito cerrado de granalla abrasiva (CLAB) utilizan generalmente abrasivos más fuertes y de mayores costos, incluyendo los abrasivos minerales y metálicos. El acero es probablemente el abrasivo generalmente usado en sistemas de CLAB, pues puede ser reutilizado un mayor número de veces.

Equipo Requerido

Es necesario un equipamiento especial para cada tipo de sistema de granalla abrasiva seca. Este debe adecuarse primordialmente a los requerimientos de los mecanismos que sirven para acelerar el abrasivo y ha si dicho abrasivo será reutilizado en el proceso.



El equipo requerido incluye los compresores de aire, los deshumedecedores, los potes de granalla, las mangueras y los inyectores de presión.

Equipo adicional es requerido para recoger, clasificar, limpiar y transportar el abrasivo a ser usado nuevamente, hacia el mecanismo de aceleración abrasiva



Requisitos de Funcionamiento de los Procesos Superficiales

Son aquellos que el equipo abrasivo debe poder satisfacer para funcionar constantemente y de manera práctica, como:

1) la cabeza de ráfaga abrasiva debe poder moverse y mantener una distancia de trabajo de la superficie que es limpiada;

2) la cabeza de ráfaga abrasiva debe poder mantener un sello con la

superficie;

3) la cabeza de ráfaga abrasiva debe poder mantenerse aun cuando la superficie esté cambiando de forma; y

4) la cabeza de ráfaga abrasiva debe poder atravesar la superficie a una velocidad controlada.


El consumo abrasivo es definido como la cantidad de abrasivo en libras requerido para limpiar un sq.ft. del casco para obtener el acabado deseado, variará dependiendo de varios factores, el más importante de los cuáles es el tipo de abrasivo usado. Todos los abrasivos tendrán un consumo específico, o ritmo de uso que varíe dentro de una cierta gama. Los sistemas abrasivos que pueden reutilizar el abrasivo pueden reducir perceptiblemente su ritmo de consumo cuando se reciclan los medios abrasivos. Mientras más veces el medio abrasivo es reciclado a través del sistema es menor el abrasivo requerido para todo el trabajo, reduciendo los costos de operación.

El Consumo del Abrasivo y el Ritmo de Producción



Se define el ritmo de producción de granalla abrasiva seca como el número de sq.ft. Que por hora son limpiados para obtener un acabado superficial deseado. Similar al ritmo de consumo, el ritmo de producción variará dependiendo de un número de variables, incluyendo el tipo de abrasivo, la presión del inyector, el nivel de entrada del abrasivo y el equipo usado.

Abrasivo Utilizado y Emisiones de Polvillo

Los sistemas de granalla abrasiva seca generan un abrasivo gastado que consiste en un flujo inútil contaminado por la capa de pintura del casco (que va a ser removida). Además, emisiones de partículas de polvillo son también producidas durante el granallado. Similar al flujo inútil de abrasivo gastado, las emisiones del polvillo consisten en dos rupturas físicas, la de los medios abrasivos y la de la capa de pintura, que son quitadas del casco




El mecanismo para acelerar los medios abrasivos son el sistema primario en la determinación de todos los requisitos de equipos secundarios para un sistema de granalla. El sistema de OTAB utiliza el aire comprimido para acelerar los medios abrasivos, debiendo también incluir un compresor de aire, un pote de granalla, un medidor de valor, las mangueras de presión y los inyectores de granalla. El compresor de aire acelera los medios abrasivos, en los sistemas de OLAB y de CLAB en adición al equipo requerido para reutilizar el abrasivo. Es decir los componentes del diseño y la ingeniería del sistema son conducidos por el mecanismo elegido para acelerar los medios abrasivos, que alternadamente establece los límites inherentes del diseño del sistema total. El principio es genuino para los sistemas de OLAB y de CLAB que requieren sistemas o mecanismos del equipo adicional para recoger, limpiar, clasificar, transportar y recuperar el abrasivo.

Recientes Avances En El Sistema De CircuitoCerrado De Granalla Abrasiva


El Equipo de Granalla

Se desarrolla un sistema automatizado, una turbina acelerada de circuito cerrado, de acero o de granalla abrasiva.

este equipamiento, estaba correctamente dirigido, proporcionaría un acabado superficial superior, mientras que perceptiblemente bajaba los costos al cliente, eliminando la ayuda del equipo adicional necesario para el abrasivo seco tradicional de granalla o para el agua a ultra alta presión (UHPW), incluyendo los costos de impacto asociados al medio ambiente de trabajo y de seguridad. Además, los sistemas de aspas de turbina han demostrado calidades superiores en la producción, incluyendo el perfil superficial, el retiro de la contaminación superficial y los ritmos de producción.


Esto es debido a la mayor velocidad de los medios abrasivos, producida por los aceleradores de aspas de turbina. Las velocidades más altas de los medios abrasivos dan lugar a un aumento en la masa inerte de la arena, ocasionando una mayor transferencia de energía a la superficie impactada. La mayor transferencia de energía rompe la capa superficial más rápido y puede quitar los contaminantes en forma más eficiente

El diseño acentúa el desarrollo compacto, automatizado, altamente móvil, e intrínsecamente seguro, del equipo. Los diseños incluyen la contención eficaz de residuos para evitar la contaminación ambiental.



Este sistema utiliza aspas de turbina, que giran dentro de un compartimiento dentro del equipo, acelerando los medios abrasivos, que afectan la superficie que es limpiada. Esto se logra poniendo los restos de abrasivo dentro de la cabeza de ráfaga abrasiva, y reutilizándolos nuevamente, hasta que estén gastados totalmente. Los procesos requeridos para recoger, limpiar, clasificar y transportar la granalla a ser reutilizada, esencialmente, son realizados por el mecanismo de aceleración en sí mismo, más que por mecanismos independientes. Este método para obtener resultados de aceleración del abrasivo, es un nuevo paradigma del diseño de granalla, y representa un avance significativo en el circuito cerrado de granalla abrasiva.




GRANALLADO AUTOMATICOGRANALLADO AUTOMATICO

“Usa el principio de

la fuerza

crentrifuga,

lanzando el

elemento abrasivo

(la granalla) a través

de una rueda de

paletas, logrando

una limpieza

perfecta”



GRANALLADO AUTOMATICOGRANALLADO AUTOMATICO

“La limpieza obtenida es rápida y permite una fácil aplicación de las pinturas iniciales, además por ser un proceso de circuito cerrado es limpio y no contamina el medio ambiente”


Permite la inspección y detección de defectos en el acero antes de procesarlo

Mayor precisión al efectuar los trabajos de ensamble durante la fabricación

Rapidez al cortar las piezas y facilita el conformado térmico

Alarga la vida útil de las herramientas. ( Ejem. Boquillas de corte.)

Mejora la calidad de la soldadura

Elimina o reduce la limpieza por arenado despues de la fabricación


VENTAJAS DEL GRANALLADOVENTAJAS DEL GRANALLADO


CABINAS DE SUBCION (AUTOMATISMOS)


Los acabados superficiales son alcanzados, variando entre tres parámetros operacionales: 1) el rango de la pendiente de la cabeza de ráfaga abrasiva; 2) la velocidad rotatoria de las aspas de turbina; y

3) las especificaciones de la granalla a ser usada.




Alta Productivida

d

Diametro de Tobera

Presión

Escoria

Operario idóneo

==


El proceso de arenado, consiste en rociar con un chorro de “arena” sobre las superficies metálicas con aire a alta presión, a manera de un lijado.

Es necesario contar con el equipo especial.

Requiere mucho esfuerzo del operador, es un trabajo de mucha energía y de alto desgaste

La escoria de cobre conforme se va reusando va perdiendo diametro, elevando los tiempos de preparación de las superficies


PROCESO DE ARENADO CON ESCORIA DE PROCESO DE ARENADO CON ESCORIA DE COBRECOBRE



EL EQUIPO DE ARENADO CON ESCORIA DE EL EQUIPO DE ARENADO CON ESCORIA DE COBRECOBRE

Partes del Equipo

1. Compresor

2. Manguera de aire y acoples

3. Ollas de arenar

4. Manguera de aire a la olla

5. Tobera

6. Control remoto de las valvulas

7. Separador de humedad

8. Tobera de alta presión

9. Escoria de cobre

10. Casco con alimentación de aire

11. Operador entrenado



Consumo Consumo de Aire & de Aire &

Ratios Ratios ProduccióProducció

nn

Diametro de la Boquilla CFM requerido @ 100 PSI

Consumo de Abrasivo por Hora

3/16" 60 CFM 260 Lbs.1/4" 105 CFM 490 Lbs.

5/16" 160 CFM 812 Lbs.3/8" 232 CFM 1152 Lbs.

7/16" 315 CFM 1584 Lbs.1/2" 412 CFM 2024 Lbs.5/8" 580 CFM 2518 Lbs.3/4" 840 CFM 3174 Lbs.

CFM : Pie Cubico por Minuto

Tipo de ArenadoRatio Promedio de Arenado para una Cuadrilla de Tres

Operarios por Día

Escoria Usada por Día por la Cuadrilla

Costos relativos

SSPC-SP 7 Brush Off 5200 Pies2 7000 Lbs 1SSPC-SP 6 Comercial 2500 Pies 2 8000 Lbs 2 +SSPC-SP 7 Cercano al Blanco 1500 Pies 2 12500 Lbs 3 1/2SSPC-SP 5 Metal Blanco 1000 Pies 2 10000 Lbs 5 +


Equipos de Arenado de Cámara simple


Equipos de Arenado de Cámara Doble



LA OLLA PARA ARENADO CON ESCORIA DE LA OLLA PARA ARENADO CON ESCORIA DE COBRECOBRE


Equipos de Protección para Arenado y Granallado



El equipo es importante tanto en el arenado como en la limpieza manual...


Acabado

CONSIDERACIONES EN LA CONSIDERACIONES EN LA APLICACIÓN DE PINTURASAPLICACIÓN DE PINTURAS La aplicación debe efectuarse

teniendo en cuenta la ausencia de humedad (lluvia, neblina, rocio)

Condensación sobre la superficie.

En invierno entre las 9 am. A 5 pm.

El arenado debe concluirse una hora antes del inicio del pintado, para rectificaciones y limpieza.

Con buena visibilidad para cubrir todas las superficies


Acabado

TIPOS DE SISTEMAS TIPOS DE SISTEMAS PARA EL PINTADO DE PARA EL PINTADO DE ESTRUCTURAS Y ESTRUCTURAS Y EMBARCACIONESEMBARCACIONES

Sistema Epóxico

Obra Viva y Obra muerta

Bodegas (Interiores)

Cubierta Principal (Alto transito)

Caseta (Estructuras)


PLAN DE PINTURA POR ZONAS

SISTEMA EPOXICO (OBRA VIVA Y O.M.) GALONES SOLIDO HUMEDO SECO BOQUILLA

Una capa de amercoat 71 (tae coat) 53 47% 5 2.5 15-18Una capa de bituflex café 980 65 58% 7 4 18-21Una capa de bituflex negro 980 65 58% 7 4 18-21Una capa de antifoing Rojo amercoat 7356 56 63% 5 3 19-25Una capa de antifoling azul amercoat 7356 56 63% 5 3 19-25

SISTEMA EPOXICO BODEGAS (INTERIORES)Amercoat Nº 71 Rojo 58 47% 4 2 15-18amerlok 400 gris 1680 74 83% 8 6 27-29Protector 2174 gris 70 50% 6 3

SISTEMA EPOXICO CUBIERTA PRINCIPAL (ALTO TRANSITO)ZI NC PRI MER 910 65 50% 5 2.5 18-23Protector 3B negro 85 63% 8 5 18-21Protector 2174 69 50% 6 3 15-18

SISTEMA EPOXICO CASETA EXTERIOR (ESTRUCTURAS)Amercoat 71 Rojo oxido 26 47% 4 2 15-8Amerlok 400gris 1680 20 83% 5 4 27-9Esmalte duralox y Esmalte blanco 22 53% 5 25 15-18Amercoat Poliuretano Nª 450 Amershield 10 66%


RENDIMIENTOS PRACTICOS (m²/ Gl) EN SIMA CALLAO EN FUNCION AL PORCENTAJE DE SOLIDOS Y ESPESORES DE

PINTURA

ESPESORES HUMEDOS MINIMOS PARA OPTENER ESPESORES SECOS EN FUNCION A LOS PORCENTAJES DE SOLIDOS EN LAS

PINTURAS

% Solidos 10 9 8 7 6 5 4 3 2 110 0.89 0.99 1.12 1.28 1.49 1.79 2.24 2.98 4.47 8.9420 1.79 1.99 2.24 2.55 2.98 3.58 4.47 5.96 8.94 17.8830 2.68 2.98 3.35 3.83 4.47 5.36 6.71 8.94 13.41 26.8240 3.58 3.97 4.47 5.11 5.96 7.15 8.94 11.92 17.88 35.7650 4.47 4.97 5.59 6.39 7.45 8.94 11.18 14.90 22.35 44.7060 5.36 5.96 6.71 7.66 8.94 10.73 13.41 17.88 26.82 53.6570 6.26 6.95 7.82 8.94 10.43 12.52 15.65 20.86 31.29 62.5980 7.15 7.95 8.94 10.22 11.92 14.31 17.88 23.84 35.76 71.5390 8.05 8.94 10.06 11.50 13.41 16.09 20.12 26.82 40.23 80.47

100 8.94 9.93 11.18 12.77 14.90 17.88 22.35 29.80 44.70 89.41

ESPESORES SECOS EN MILS

% Solidos 10 9 8 7 6 5 4 3 2 110 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.0020 50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.0030 33.33 30.00 26.67 23.33 20.00 16.67 13.33 10.00 6.67 3.3340 25.00 22.50 20.00 17.50 15.00 12.50 10.00 7.50 5.00 2.5050 20.00 18.00 16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.0060 16.67 15.00 13.33 11.67 10.00 8.33 6.67 5.00 3.33 1.6770 14.29 12.86 11.43 10.00 8.57 7.14 5.71 4.29 2.86 1.4380 12.50 11.25 10.00 8.75 7.50 6.25 5.00 3.75 2.50 1.2590 11.11 10.00 8.89 7.78 6.67 5.56 4.44 3.33 2.22 1.11

ESPESORES SECOS EN MILS


RENDIMIENTOS PRACTICOS (m²/ Gl) EN SIMA CALLAO EN FUNCION AL PORCENTAJE DE SOLIDOS Y ESPESORES DE

PINTURA

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% SOLIDOS

RE

ND

IMIE

NT

O m

²

1mil

2mil

3mil

4mil

5mil

6mil

7mil

8mil

9mil

10m

Documents

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