Recubrimientos de Protección

�Son películas de naturalezaorgánica e inorgánica�Se aplican sobre un superficie�Finalidad de aislarla del mediocorrosivo que la rodea Retardando almáximo el contacto entre el metal ymáximo el contacto entre el metal y�las sustancias químicas agresivas(Tratamiento anticorrosivo).

Se utiliza para el control de la corrosión de las superficies yestructuras de acero, expuestos al medio exterior y sobresuperficies enterradas y sumergidas (en sistemascombinados con protección catódicas).

A. Ensayos de Control de calidad en la

preparación de la pintura

Evaluación de FinezaInstrumento de medición y solvente catalizador

Evaluación de FinezaPreparación de la solución catalizadora con la pintu ra

Evaluación de FinezaAplicación de la pintura y medición de la fineza

Evaluación de la Viscosidad

B. Etapas de aplicación del recubrimiento

Preparación de la superficie en las probetas

Preparación granalladas listas para la aplicación del recubrimiento

Preparado de las probetas

granallado

Preparación del equipo para aplicar el recubrimiento

Preparación del recubrimiento para ser aplicado

Aplicando el recubrimiento

C. Control de calidad después aplicado la

pintura

D. Control de calidad después de haberse

aplicado la pintura

Ensayo de medición de brillo de la película aplica da

Ensayo de medición de espesores de la película apl icada

Sistemas de Pintado Típico de Protección

AnticorrosivaVistas de 10 pag51 a 56

CAPAS

CASO 1 CASO 2

Esterior Tanques Planta quimica

ANTICORROSIVO Zinc inorgánico Primer Epoxi

(PRIMER) M 300 Mastic(PRIMER) M 300 Mastic

3mils 3mils

INTERMEDIO Esmalte Epoxi HS Esmalte Epoxi HS

Multiproposito General

(MID COAT) 5mils 5mils

ACABADO Esmalte Poliuretano Esmalte Epoxi HS

(TOP COAT) 2mils General

5mils

SISTEMA DE PINTURA

Espesor del sistemaBarrera al ingreso deagentes agresivos.

Resistencia química, a laabrasión y a la intemperie.Apariencia, brillo y color.

Pigmento anticorrosivo.Adherencia al sustrato.

agentes agresivos.

Mecanismo de Protección por INHIBICION

(Aire,contamintes y humedad)

Electrolito H2O

O2

contaminantes

AREA CATODICA AREA ANODICA

Pintura con pigmentos inhibidores

RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- se combina con pigmento Inhib.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e Se combina con el pigm ento Inhib.

Cual es la Formación del oxido????

Mecanismo de Protección del Zinc o

Protección Catódica

Electrolito H2O

O

contaminantes

Zn++OH-

AREA CATODICA

O2

RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- se combina con pigmento Inhib.RX. Anódica: Zn …….. Zn+2 + 2e Se combina con el pigm ento Inhib.

Zinc Área AnódicaZn++OH-

2e

Cual es la Formación del oxido????

Mecanismo de Protección por Resistencia

ionica, en aire, contaminantes, humedad

Electrolito H2O

O2

contaminantes

AREA CATODICA AREA ANODICA

RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE

Cual es la Formación del oxido????

2e Fe

Fe++

Mecanismo de Protección por Capa

barrera, en aire, contaminantes, humedad

Electrolito H2O

O2

contaminantes

AREA CATODICA AREA ANODICA

RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE

Cual es la Formación del oxido????

2e Fe

Fe++

Mecanismo de Protección por Capa

barrera, en aire, contaminantes, humedad

Electrolito H2O

O2

contaminantes

Oxido de Fe

AREA CATODICA AREA ANODICA

RX. Catódica: O2 + 4e + 2H2O……..4(OH)- OCURRE.RX. Anódica: Fe …….. Fe+2 + 2e OCURRE

Cual es la Formación del oxido???? 2OH -+ Fe……………… Fe(OH)2

2e Fe

Fe++OH- Fe++, Fe+++

Oxido de Fe

• Resina Epoxi + Catalizador.• Resina: Bisfenol A, Bisfenol F.• Agente de curado: poliaminas

alifáticas, aminas aromáticas,

SISTEMAS EPOXI

alifáticas, aminas aromáticas, aductos de poliamina, aminas cicloalifáticas, poliamidas, etc.

• Amplísima gama de modificaciones: alquitrán, vinílicas, acrílicas, etc.

SISTEMAS EPOXI

SISTEMAS EPOXI

SISTEMAS EPOXI

SISTEMAS EPOXI

PIGMENTOS�De color: TiO 2, negro de humo, etc.�Inhibidores: azarcón (rojo) o cromato de Pb

(amarillo); reemplazados por Zn, Mo, Ca, Ba.�Metálicos : epoxi-poliamida rica en Zn (50-

80%)�Inertes: micáceo, silica, escamas de Al y �Inertes: micáceo, silica, escamas de Al y

vidrio.

PROPIEDADES

�Alta resistencia química.�Baja resistencia a la intemperie.�Películas normalmente duras.

Flexibilidad y otras dependen del �Flexibilidad y otras dependen del tipo de agente de curado y modificadores.

�60 - 90 % sólidos en volúmen.�Usos: exterior de tanques, boyas,

exterior de muelles, plataformas, refinerías, etc.

Propiedades de aplicación

�Alto grado de preparación de superficie.

�Epoxi- mastic (SSPC SP -2 o SP-3).�Dos componentes (pot life).�Dos componentes (pot life).�Tiempo mínimo de repintado (a

veces tiempo máximo de repintado).�3 °C por encima del punto de rocío.�Limitaciones de temperatura

dependen del producto (normalmente 10 °C).

Sustrato: acero galvanizado envejecidoSistema Epoxi (Al) / Poliuretano2 años de exposición en Lima.

Sustrato: acero galvanizado envejecidoSistema Epxi Mastic

2 años de exposición en Lima.

Sistema Preparación deSuperficie (SSPC)

Espesortotal

Durabilidad(Atmósfera

marina)Epoxi Universal / HBEpoxi

SP-6 6 mils 5 – 7,5 años

Epoxi Universal / HBEpoxi

SP-10 6 mils 7 – 10,5 años

Epoxi Universal / HBEpoxi

SP-2 / SP-3 6 mils 4 – 6 añosEpoxiHB Epoxi Primer /HBEpoxi

SP-6 8 mils 7 – 10,5 años

HB Epoxi Primer / HBEpoxi

SP-10 8 mils 8 – 12 años

HB Epoxi Primer / HBEpoxi / HB Epoxi

SP-10 10 mils 10 – 15 años

Zinc Epoxi / HB Epoxi SP-10 7 mils 10 – 15 años

SISTEMA EPOXI FENÓLICO

�Combinación: resina epoxi y resina fenólica.

�Polimerización entrecruzada.�Curadas por calor o de dos

componentes.�Duras y de alta resistencia química.�Altos sólidos: 60 a 98 %.�Pot life: 1 - 4 horas.�Curado:1 a 4 días a 24 °C.�Fondos e interiores de tanques: 10 a

15 mils (8 mils a 2 mm).

SISTEMA EPOXI FENÓLICO

PINTURAS DE SILICONA

�Polímeros de silicona: Si-O-Si.

�Mayor resistencia al calor y rad. UV que

los polímeros orgánicos (C-C).

�Resinas poli-organosiloxano: copolímeros

de grupos orgánics (metilo, fenilo) unidos de grupos orgánics (metilo, fenilo) unidos

a átomos de Silicio (Si).

�Protección de estructuras que operan a a

temperaturas relativamente elevadas.

�Temperaturas elevadas: mejor resinas de

silicona.

PINTURAS DE SILICONA

PINTURAS DE SILICONA

� Secado por evaporación de solvente y parte por conversión térmica.

� Típico ciclo de curado (100 %): calentamieno a 250 °°°°C durante 30 minutos.minutos.

� Arenado a metal casi blanco.� Base: pigmentadas con Zn.� Acabado: pigmentadas con Al .

PINTURAS INORGÁNICAS

RICAS EN ZINC

Tipo I-A, base agua.Curado posterior.Silicato de sodio.

Tipo I -B, base agua.Zn: 87 % mín.Tipo I -B, base agua.

Autocurado.Silicato de Li o K.

Tipo I-C, base solvente. Autocurado.Etil silicato.

mín.

ACERO

Silicato de Na + Zn

H3PO4 + Pb

ACERO

Silicato de Zn y Pb

Fosfato

Silicato de K,Li + ZnSilicato de Zn

CarbonatoCO2 CO2

ACERO ACERO

Silicato de Zn

ACERO

Etil silicato + Zn

ACERO

Silicato de Zn

AlcoholH2O

Estructura Preparación deSuperficie

Sistema

Tanque para crudos detecho flotante (interior,anillos superiores)

Arenado ametal blanco

IRZ (3-5 mils)En caso de crudos con elevadocontenido de H2S + Epoxi (4 mils)

Tanques para refinados Arenado a IRZ (3-5 mils)

Diversas aplicaciones: acero estructural en ambien tes neutros, estructuras de refinerías en ambientes marinos.

Con pintura de acabado: plantas industriales, plant as de generación eléctrica, puentes, chimeneas, ext. de tanques.

Tanques para refinados(interior)

Arenado ametal blanco

IRZ (3-5 mils)Fondo hasta 15”, IRZ + epoxi(8 mils mín.)

Intercambiadores decalor. Chimeneas hasta95ºC

Arenado ametal blanco

IRZ (3-5 mils)

Exterior de tanques enzonas marinas

Arenado ametal blanco

IRZ (3-5 mils) + 1 o 2 capas devinílico de alto espesor o epoxiamina (4 mils mín.)

Exterior de tanques detecho flotante

Arenado ametal blanco

IRZ (3-5 mils)

PINTURAS DE POLIURETANO

�Reacción entre un isocianato y un poli-alcohol o co -reactante.

�Poli-isocianato (agente de curado) Rx. con “H” activo de alcohol, poli-alcohol, aminas, úrea o incluso otro isocianato.

�Alta resistencia química, excelente resistencia a la abrasión y muy buena retención de brillo.

�Atmósferas altamente agresivas.�Arenado hasta metal blanco.�Acabado en sistemas epoxi/poliuretano.

PINTURAS DE POLIURETANO

UN SOLO COMPONENTE AlcoholesAminasUrea

GRUPO ISOCIANATO -N=C=O

H-O-HPoliuretanos

ACERO

PCH

ACERO

H2O H2OCO2 CO2

POLIURETANOS CURADOS CON HUMEDAD

⌦Amplio rango de propiedades físicas.

⌦Excelentes propiedades de resistencia

química y a los solventes.

⌦Pueden llegar a ser los más costosos.⌦Pueden llegar a ser los más costosos.

⌦Compensación: soportan bajos grados de

preparación de superficie, alto espesor por

capa, rápida repintabilidad y forman películas

a baja temperatura.

⌦Difíciles de pigmentar.

POLIURETANOS CURADOS CON HUMEDAD

• Habilidad para adherirse a madera, concreto

o metal.

• Buena humectabilidad, penetración y

adhesión a una gran variedad de sustratos.adhesión a una gran variedad de sustratos.

• Tolerantes a la presencia de humedad en la

superficie.

• Sup. muy húmedas ���� burbujeo de CO2.

• ����reacción preferente con el agua

• ����Pobre adhesión

PINTURAS DE POLIÉSTER• Esteres: Rx. ácido orgánico y un alcohol.

• Pre-polímero de poliéster es “insaturado”.

• Monómeros que producen el entrecruzamiento

son el estireno y monómeros tipo vinilo.

• La resina insaturada, termoendurecible, es • La resina insaturada, termoendurecible, es

disuelta en uno de los monómeros (estireno)

����Uno de los componentes.

• Otro componente: catalizador tipo peróxido.

• Polimerización por radicales libres.

• 100 % sólidos.

PINTURAS DE POLIÉSTER• Alta resistencia química: lining.

• Rec. Vinil ester son un tipo de poliéster.

• Excelente adhesión y alta resistencia química.

• Más resistentes a los ácidos que a las bases.

• Tiende a arrugarse y liberar calor durante su curado.

• Tiende a arrugarse y liberar calor durante su curado.

• Crea tensiones ���� agrietamiento o deslaminación, especialmente a bajas temperaturas de operación.

• Resina frágil ����refuerzo ���� flexibilidad.

• Interiores de tanques, pisos, acero estructural.

EVALUACIONES DE CORROSION A LAS PROBETAS

Caso:

Desarrollo y formulación

de recubrimiento en

proyecto de nueva proyecto de nueva

construcción.

Esquema de preparación de la

Pintura Epóxica

EQUIPOS DE EVALUACION DE LA

CORROSION EN PINTURASCAMARA DE IMTEPERISMO ACELERADO

QUV

CAMARA DE DIOXIDO DE AZUFRE

CAMARA DE NIEBLA SALINA

TIPOS DE

RECUBRIMIENTO DE

PROTECCIONPROTECCIONCaracterísticas /Propiedades

Propiedades de Pinturas Liquidas

�Muestreo de Pintura: ASTM D3925-02 Practice for sampling liquidpaints and Related Pigmented Coatings

�Porcentaje (%) de solidos en volumen: ASTM D2697-03 “Test Method for Volumen Nonvolatile Matter in clear of PigmentedCoating.Coating.

�Porcentaje de volatiles/solidos en peso: ASTM D2369-04 Test method for volatile content of coatings, ASTM D2832-92R05 Guide for determining Volatile and nonvolatile content of paint and relatedcoatings.

Viscosidad: ASTM D1200-94R05 Test Method for viscosity byford Viscosity Cup, ASTM DO562-01R05 Test Method forconsistency of Paints Mensuaring Krebs Unit (KU) Stormer TypeViscometer.

Peso/Galon (densidad): ASTM D1475-98 Test Method for densiyof liquid Coatings, Inks and Related productsof liquid Coatings, Inks and Related products

Zin metalico: ASTM D6580-00R05 Test Method for thedetermination of Metallic Zinc content in Curend films of Zinc-Rich Coatings

% de Sólidos en Peso y volumen

Densidad (peso especifico)

Viscosidad

Propiedades en espesor, secado y

condiciones de película

Espesor de película seca recomendado ASTM B499-96(2002) Standadd Test Method for measurement of coating thicknessesby the magnetic Method Nonmagnetic Coatings on Magneticbasis Metals.

Espesor Humedo recomendado: ASTM D4414-95 (2007) Practice for Measurement of wet film Thickness by notchgages

Tiempos de secado al tacto, duro, para repintar para servicio): ASTM D1640-03 Test Methods for drying, curing, or film formation of organic Coatings at room temperature.

MEDIDOR DE ESPESORES

HUMEDO

SECO

Propiedades de apariencia de película

Brillo: ASTM D0523-89R99 Test Method for speculargloss

Cubrimiento, ASTM D0823-95R01 Practices forproducing films of uniform Thickness, varnish and producing films of uniform Thickness, varnish and related products on test panels.

Grado fineza: ASTM D1210-05R03 Test method forfineness of dispersion of pigment vehicle systems byHegman Type gage color, etc.

Características de Resistencia de los

recubrimientos frente al medio

Dureza al Lapiz: ASTM D3363 Standard Test method for film hardness by Pencil Test.

Abrasion por Chorro ASTM D0968-05 Test Method for abrasion resistance of organic coatings by falling abrasion resistance of organic coatings by falling abrasive.

Adhesion por Traccion, ASTM D4541-02 Test Method fo r Pull off strength of coatings using portable adhesi on testers

Adhesion por corte y cinta: ASTM D3359-02 Test Methods for Measuring Adhesion by tape test.

Pruebas de Dureza ASTM D 3363

Pruebas a la Abrasión

Pruebas de Adhesión por Tracción: ASTM 4541

Pruebas de Adhesión al corte: ASTM D3359

Pinturas especiales en

función a sus respectivas

aplicacionesaplicaciones

Zinc Inorgánico Etil Silicato

VENTAJA DESVENTAJA

Suministra protección catódica Requiere de optima preparación

de superficie, SSPC, SP5

Ofrece protección con una sola Específicamente recomendado

capa de numerosas condiciones para aplicarse en superficies

ambientales nuevas. No se puede repintar con el

mismo producto

Proteccion de larga duracion en Aplicados a espesores mayores

sistems duplex (acabados epoxicos) que lo especificado se craqueansistems duplex (acabados epoxicos) que lo especificado se craquean

Insoluble en compuestos Presentan problemas de burbujas

hidrocarburos cuando se recubren con productos

acabado

Excelente resistencia a la tempe- Para su aplicación se requieren de

ratura, (hasta 400ºC) equipos de alto rendimiento y

personal tecnico capacitado.

Mejor performance que las pinturas No recomendable para condiciones

de Zinc orgánico servicios en ambientes ácidos

pH menor a 5,5

Sistema Epoxi AminaVENTAJA DESVENTAJA

Excelente resistencia a la Recubrimiento de dos

corrosion atmosferica componentes

Rapido curado Pot life critico 1- 4horas

Buena durabilidad en interior Temperatura de curado mayor

y exterior 11ªC

Alto espesor de pelicula por capa Pelicula fragil y quebradiza

Excelente resistencia a la Tiempo de repintado criticoExcelente resistencia a la Tiempo de repintado critico

abrasion y temperatura

Excelente resistencia a la Sobrecurado provoca problemas de

productos quimicos y solventes adhesion entre capas

Recubrimientos de altos Tizan con el envejecimiento

contenidos de solidos en volumen

Alto espesor de pelicula por capa Pelicula fragil y quebradiza

Tolerante a la preparacion de Para su aplicación requieren de

superficie marginal equipos de alto rendimiento

Sistema Epoxi Fenolico Novolaca

Ventajas Desventajas

Recubrimiento de excelente resistencia

a Para sus aplicación requieren de

los productos quimicos especialmente excelente preparacion de

acidos superficies

Recubrimiento para uso especifico en

la Por life de la mezcla es critico, de

industria del petroleo 1 a 4 horas, varia en funcion de

la temperatura ambiental y losla temperatura ambiental y los

solidos en volumen

Alto espesor de pelicula por capa Temperatura de curado, debe

ser superior a 14ºC

Buena resistencia al calor Tizan con el envejecimiento

Excelente resistencia al agua Amarillean y no son adecuado

para exteriores

Recubrimientos de alto contenido de Intervalos críticos de repintado

solidos en volumen alto solidos sobrecurado provocan

problemas de adhesión

Recubrimiento Poliuretano

Ventajas Desventajas

Recubrimiento de excelente

resistencia a Recubrimientos de dos

la corrosion atmosferica y a los rayos componentes

ultravioleta

Acabado de alto brillo y resistentes Por tiempo critico de 1 a 4 horas

al tizado

Excelente retencion de calor y brillo Temperatura de curado superior 11CExcelente retencion de calor y brillo Temperatura de curado superior 11C

Alta dureza y flexibildad Tiempo de repintado critico

Rapido curado

Para su aplicación requiere de

equipos

de alto rendimiento y personal

tecnico especializado

Alta resistencia quimica similar a los Bajo espesor de pelicula por capa

recubrimientos Epoxicos

Se aplica como capas de acabado

Bajo contenido de solidos en

volumen

sobre bases epoxicas

Epoxi Coal Tar C-200

Ventajas DesventajasCombina dos propiedades, Resistencia Recubrimientos de dos componentes

química e impermeabilidad

Alto espesor de película por capas Por tiempo de mezcla critico de

1 a 4 horas

Rapido curado Repintabilidad critico sobrecurado

de la amina

Excelente resistencia a la inmersion Limitacion de color

Buena resistencia quimica (acidos Limitada resistencia a los solvente

debiles, alcalis, etc.

Bibliografía

�Otero Huerta, Enrique, Corrosión y degradación de materiales, Editorial síntesis.�Gonzalez Fernandez, Jose; Control de la corrosión estudio y medida por técnicas electroquímicas; Editorial consejo de investigación Madrid 1989.consejo de investigación Madrid 1989.�Pipeline_Corrosion_and_Cathodic_Protection_3E, Marshall E. Parker, Edward G. Peattie.�Handbook of CATHODIC CORROSION (third edition) W von Baeckmann, W Schwenk .