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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE TECNOLOGÍA EN PETRÓLEOS
TEMA:
“DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES DE TANQUES DE
ALMACENAMIENTO (SAND BLASTING), MEDIANTE GRANALLA MINERAL,
APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASOLINA SÚPER TB –
1012 DEL TERMINAL BEATERIO, PARA LA COLOCACIÓN DE PINTURA
PROTECTORA. PERÍODO 2010”
TESIS DE GRADO PREVIA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
TECNÓLOGA EN PETRÓLEOS.
Autora: Ma. Carolina Jácome
Director de Tesis: Ing. Raúl Baldeón López.
Quito – Ecuador
2010
III
DECLARACIÓN
Del contenido del presente trabajo se responsabiliza el autor.
______________________________________
Ma. Carolina Jácome
CI: 172194933 - 5
IV
CERTIFICACIÓN
Certifico que la presente tesis de grado fue elaborada en su totalidad por la señorita,
Ma. Carolina Jácome.
______________________________________
Ing. Raúl Baldeón
DIRECTOR DE TESIS
V
VI
DEDICATORIA
Dedico esta tesis:
A nuestro Padre Celestial por ser el único dueño de cada una de
nuestras vidas y de nuestros pensamientos, por ser el maestro que
me guía día con día cada uno de mis pasos, para llevarme así
hacia la excelencia.
A mi padre porque con su apoyo y su amor ha sabido guiarme
cada dia de mi vida, depositando su confianza en mí, haciendo
sus más grandes esfuerzos para que pueda cumplir mis sueños. A
mis queridos hermanos por su cariño y apoyo incondicional,
porque han sabido aconsejarme para hacer bien las cosas y hacer
que este logro sea nuestro. A Pablo quien ha sabido apoyarme en
todo este transcurso de mi vida y siempre ha estado a mi lado
dándome cariño y su total comprensión; para que juntos logremos
nuestras metas.
María Carolina
VII
AGRADECIMIENTO
A mi Dios por orientarme y guiarme día a día en cada paso de mi
vida, para cumplir cada una de mis metas y seguir adelante.
A mi familia por la confianza depositada en mí, y por cada uno de
sus esfuerzos para que pudiera seguir adelante con un logro más
en mi vida.
Al Ing. Raúl Baldeón mi director de tesis quien supo darme su
amistad, su apoyo incondicional y paciencia para conmigo; por
compartir sus conocimientos y contribuir así en mi
enriquecimiento profesional y personal.
A todos los ingenieros de mi carrera de Tecnología de Petróleos
y en especial a la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA
EQUINOCCIAL, que día a día nos dieron lo mejor de sus
conocimientos, y de la misma manera su apoyo para llegar a
cumplir este logro
María Carolina
VIII
ÍNDICE GENERAL
DECLARACIÓN PERSONAL………………………………..…………...….……..……III
CERTIFICACIÓN DEL DIRECTOR…...…………...………..…………………………..IV
CARTA DE LA EMPRESA……………..……………………..………………….……….V
DEDICATORIA………………...……………………………..……………….…...……..VI
AGRADECIMIENTO……………..…………………………...………..……….…….....VII
ÍNDICE GENERAL……...…………………………………….....……………………...VIII
ÍNDICE DE CONTENIDO……………………………………..…………...………..…...IX
ÍNDICE DE TABLAS…………………………………………...………………….…..XVII
ÍNDICE DE GRÁFICOS………………………………………...………………….…XVIII
ÍNDICE DE ANEXOS………………………………………………………...………..XXII
RESUMEN………...……...…………………………………………………………...XXIII
SUMMARY……...……...……………………………………………………………..XXIV
IX
ÍNDICE DE CONTENIDO
CAPÍTULO I.........................................................................................................................1
1. INTRODUCCIÓN……………………..………………………………………………..2
1.1. OBJETIVO GENERAL…………………………………………………….………3
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………….….………………..…….…….……….…..4
1.3. JUSTIFICACIÓN………………..…………………………..…...……….………..4
1.4. IDEA A DEFENDER……………………………..……………………………..…6
1.5. MARCO CONCEPTUAL………………………………………………………….7
1.5.1. Sandblasting ……………………………………...……………………….....7
1.5.2. Descripción de los Tanques de Almacenamiento del Terminal de Productos
Limpios Beaterio …...…………………………………………………..……...8
1.6. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES………………….………….....………......10
1.7. METODOLOGÍA……………………….………………………………….……..11
1.7.1. Diseño o tipo de investigación…….……………………………….….……11
1.7.2. Métodos de investigación ………………………………………….…........11
1.7.3. Técnicas de investigación……………………………………………….….12
X
CAPÍTULO II……………………………………………………………………..……....13
2. GENERALIDADES DE CORROSIÓN……….……..……………………………..…14
2.1. DEFINICIÓN DE CORROSIÓN…...……………………..………..……….…....14
2.2. CICLO ENERGÉTICO DEL ACERO……………………..………………….….16
2.3. CELDA DE CORROSIÓN………………………………………………….….…17
2.3.1. Ánodo……………………………………………………………...….……18
2.3.2. Cátodo…………………………………………...……….……….………...18
2.3.3. Puente Metálico……………………………………………………….……19
2.3.4. El Electrolito………………………………………………………….…….19
2.4. TIPOS DE CORROSIÓN.…...……….……...…………………………….….…..20
2.4.1. Corrosión Uniforme…………………….……………………………….….21
2.4.2. Corrosión Localizada…………………..………………….…………….….22
2.4.2.1. Corrosión Macroscópica………………………….……………..….23
2.4.2.1.1. Corrosión Galvánica o Por Unión Bimetálica.......………….24
2.4.2.1.2. Corrosión por Erosión………………………..….………….26
2.4.2.1.3. Corrosión por Cavitación………………….………………..27
2.4.2.1.4. Corrosión por Picadura (Pitting)……………………………29
2.4.2.1.5. Corrosión Selectiva……………………...………………….30
2.4.2.1.6. Corrosión por Rendijas………………….………………….31
2.4.2.2. Corrosión Microscópica……………………………….……………33
2.4.2.2.1. Corrosión Intergranular……………………….…………….33
2.4.2.2.2. Corrosión por Esfuerzo……………………….….…………34
XI
2.4.2.2.3. Corrosión por Ataque De Hidrógeno……….………………35
2.4.2.2.4. Corrosión por Fatiga………………………………………..37
2.5. CORROSIÓN ADMISIBLE………………………..……………….…………….38
2.6. MÉTODOS PARA CONTROLAR LA CORROSIÓN……..……….……………39
2.6.1. Aplicación de Inhibidores de Corrosión……………………...…………….40
2.6.2. Protección Catódica……………………………….………….…………….42
2.6.3. Aplicación de Recubrimientos y Pinturas…………………...……………..43
2.6.4. Utilización de Materiales Resistentes a la Corrosión………..……………..44
2.6.4.1. Metalurgia Especializada - Metalurgia de un Acero……..…...……45
2.6.5. Alteración del Medio……………………………………...……….……….45
CAPÍTULO III………………………....………………………………………………...47
3. TANQUES DE ALMACENAMIENTO…………………………………...…………..48
3.1. GENERALIDADES…………………………………………...………………….48
3.2. TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO………………….……….….49
3.2.1. Tanques de Techo Fijo…………………….…………………………….…49
3.2.1.1. Descripción de los Tanques de Techo Fijo…………………..….….50
3.2.2. Tanques de Techo Flotante………………………………………………....51
3.2.2.1. Descripción de los Tanques de Techo Flotante Externo…………....52
3.2.2.2. Descripción de los Tanques de Techo Flotante Interno…….………53
3.2.2.3. Descripción de los Tanque de Techo Flotante y Cúpula Externa…..54
XII
3.3. CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO………...……………55
3.3.1. Generalidades……………………………………………...……………….55
3.3.2. Tipos de Corrosión en Tanques de Almacenamiento.…………...…..……..56
3.3.2.1. Corrosión Externa…………………………….…………………….56
3.3.2.2. Corrosión Interna…………………………….……………………..57
3.3.2.3. Corrosión por el Suelo……………………….……………………..57
3.3.3. Otras Clases de Corrosión en los Tanques de Almacenamiento………..….58
3.3.4. Lixiviación Selectiva………………………..……………………………...59
3.3.5. Causas de Corrosión………………………………….………………….…59
3.4. MÉTODOS DE LIMPIEZA EN LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO
SEGÚN NORMA SSPC………………………………………..…………………60
3.4.1. SSPC-SP-1 Limpieza con Solvente……………..…………….……………60
3.4.2. SSPC-SP-2 Limpieza Manual……………………………….……………..61
3.4.3. SSPC-SP-3 Limpieza Mecánica…………………………............................61
3.4.4. SSPC-SP-4 Limpieza con Flama………………………………………...…62
3.4.5. SSPC-SP-5 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Metal Blanco….......62
3.4.6. SSPC-SP-6 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Comercial….….…..63
3.4.7. SSPC-SP-7 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Ráfaga……………..63
3.4.8. SSPC-SP-8 Limpieza Química………………………………...…………...64
3.4.9. SSPC-SP-9 Limpieza por Agentes Atmosféricos………………………..…64
3.4.10. SSPC-SP-10 Limpieza con Chorro Abrasivo Grado Cercano a Blanco….65
XIII
CAPÍTULO IV………………………………………………………………....…………66
4. SAND BLASTING………………………………….…………………………………67
4.1. BREVE HISTORIA…………………...…………………………………………..67
4.2. SIGNIFICADO…………………………………..………………………………..68
4.3. PROCESO DEL SANDBLASTING…………………..………………………….68
4.3.1. Por Succión…………………………………………………………………69
4.3.1.1. Equipo de Succión……………………….…………………………70
4.3.2. Por Presión……………………………………….…………………………71
4.3.2.1. Equipos de Presión…………………………….……………………73
4.4. ABRASIVOS PARA CHORRO……………………………….….………………74
4.4.1. Características………………………………………...…….………………75
4.4.1.1. Tamaño…………………………….………….……………………75
4.4.1.2. Forma……………………………….….…………….……………..76
4.4.1.3. Densidad…………………………….…………………..………….77
4.4.1.4. Dureza…………………………………….……………..………….77
4.4.1.5. Fragilidad………………………………...……………..…………..78
4.4.2. Tipos de Abrasivos………………………...……………………………….79
4.4.2.1. Arena Sílica…………………………………..………….………….81
4.4.2.2. Escoria de Cobre………………………………...………………….82
4.4.2.3. Abrasivos Agrícolas………………………………………….……..83
4.4.2.4. Óxido de Aluminio…………………………………………………84
4.4.2.5. Carburo de Silicio………………………………………….……….85
XIV
4.4.2.6. Granalla de Acero……………………………………………..……87
4.4.2.7. Perla de Vidrio………………………………………….…….…….88
4.4.2.8. Media Plástica…………………………………….…………….…..90
4.4.2.9. Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)……………………………..…..91
CAPÍTULO V……………………………………………………………….…….....……94
5. TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO…………………….………..95
5.1. GENERALIDADES………………………………………………………..….….95
5.1.1. Estructura del Terminal de Productos Limpios…………………………….96
5.1.1.1. Área de Almacenamiento……………………………………...……96
5.1.1.1.1. Descripción de la Área de Almacenamiento…………..……97
5.1.1.2. Área de Bombas………………………………..……………...……99
5.1.1.3. Área de Carga y Distribución……………………………….….…100
5.1.1.4. Área de Efluentes Aceitosos………..……………………….….…101
5.1.1.5. Área de Generación de Emergencia y Tableros de Control.……....102
5.1.2. Estación Reductora…………………………………….………………….102
5.1.3. Estación de Bombeo……………………………...…….…………………103
5.1.4. Unidad de Mantenimiento…………………….…………………………..104
5.1.5. Unidad de Seguridad Industrial y Protección Ambiental………….….…..105
5.1.6. Laboratorio de Control de Calidad de Combustibles……..………………106
5.1.7. Certificaciones……………………………………………………….……106
XV
5.2. REPORTE DE LIMPIEZA EN EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE
GASOLINA SÚPER TB – 1012………………………………………………....107
5.2.1. Antecedentes………………………………………………………………107
5.2.2. Descripción del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-
1012…………………………………………………………………………107
5.2.3. Inspección del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-
1012…………………………………………………………………………109
5.2.3.1. Inspección Visual del Tanque TB-1012………….……………….109
5.3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES (SAND
BLASTING), APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE
GASOLINA SÚPER TB-1012 DEL TERMINAL BEATERIO…….…………...111
5.3.1. Disposiciones Generales…………..………………………………………111
5.3.2. Descripción del Sistema de Limpieza…………………………………….111
5.3.2.1. Vaciado del Tanque………………………...……………………..112
5.3.2.2. Control de las Fuentes de Ignición………………………………..112
5.3.2.3. Ventilación y Eliminación de Gases…………..…………………..113
5.3.2.4. Apertura del Tanque y Eliminación de Residuos y Sedimentos....114
5.3.2.5. Inspección de los Equipos a Utilizarse……………………..……..115
5.3.2.6. Preparación de la Superficie y su Pintado………………….……..120
XVI
CAPÍTULO VI…………………………………………………………………….….....127
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES………………….….……..…..……..128
6.1. CONCLUSIONES……………………………..………….……………………..128
6.2. RECOMENDACIONES……………...………………………………………….130
GLOSARIO DE TÉRMINOS…………………………………………………...…....131
BIBLIOGRAFÍA…………………….…….…………………….…………………....134
XVII
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA No 1. Área de Almacenamiento............………….....… ………………………….9
TABLA No 2. Área de Almacenamiento…..………………..…...………………………..98
TABLA No 3. Área de Bombas…………………………………………………...…....…99
TABLA No 4. Área de Carga y Distribución…………………………………………….101
TABLA No 5. Descripción del Tanque TB – 1012……………………………...……….108
XVIII
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO No 1: Proceso de la Corrosión ……………………………………………….15
GRÁFICO No 2: Corrosión del Acero……………………………………………………15
GRÁFICO No 3: Ciclo Energético del Acero ………………………………….….……..16
GRÁFICO No 4: Celda de Corrosión ……………………………………….…..….….…17
GRÁFICO No 5: Tipos de Corrosión ……………………….………………....….……...21
GRÁFICO No 6: Corrosión Uniforme ………………...….……………………………...22
GRÁFICO No 7: Corrosión Localizada ………………………………...……….……….23
GRÁFICO No 8: Corrosión Galvánica ………………………………..…………..……..25
GRÁFICO No 9: Corrosión por Erosión …………………………………………………27
GRÁFICO No 10: Corrosión por Cavitación …………...………………………………..28
GRÁFICO No 11: Corrosión por Picadura ……………………...……………………….30
GRÁFICO No 12: Corrosión Selectiva …………………………………………………..31
GRÁFICO No 13: Corrosión por Rendijas ……………………………………………....32
GRÁFICO No 14: Corrosión Intergranular ………………...…………………….……....34
GRÁFICO No 15: Corrosión por Esfuerzo ………….…………………………………...35
GRÁFICO No 16: Corrosión por Ataque de Hidrógeno …………………………………36
XIX
GRÁFICO No 17: Corrosión por Fatiga ……………………………………...………….38
GRÁFICO No 18: Aplicación de Inhibidores de Corrosión..…………….………………41
GRÁFICO No 19: Protección Catódica..…………………………………………....……42
GRÁFICO No 20: Aplicación de Recubrimientos y Pinturas ……………………………44
GRÁFICO No 21: Tanque de Techo Fijo …………….………..…………….…………..50
GRÁFICO No 22: Tanque Techo Flotante ……………………………….…..….…….…51
GRÁFICO No 23: Tanque Techo Flotante Externo …….……………………....…….….52
GRÁFICO No 24: Tanque Techo Flotante Interno ……………………………...….……53
GRÁFICO No 25: Tanque Techo Flotante Tapados o Cubiertos ………………...……...54
GRÁFICO No 26: Corrosión en Tanque de Almacenamiento ………………….….….…55
GRÁFICO No 27: Cabinas para Succión …………….………………………….…….…70
GRÁFICO No 28: Equipo de succión ……………………………………...….…………71
GRÁFICO No 29: Cabinas para Presión ……………………………………...….………72
GRÁFICO No 30: Equipo de Presión ……………………………………………………74
GRÁFICO No 31: Tipos de Abrasivos …………….……………………………..………80
GRÁFICO No 32: Arena Sílica…………………………………………….……………..81
GRÁFICO No 33: Escoria de Cobre………………………………………..…………….82
GRÁFICO No 34: Abrasivos Agrícolas…………………………………………………..83
XX
GRÁFICO No 35: Óxido de Aluminio………………………………..…….…………….85
GRÁFICO No 36: Carburo de Silicio…………………………………………………….86
GRÁFICO No 37: Granalla de Acero……………………………………...……………..88
GRÁFICO No 38: Perla de Vidrio…………………………………………….………….89
GRÁFICO No 39: Media Plástica…………………………………………………...……91
GRÁFICO No 40: Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)……………………………...……93
GRÁFICO No 41: Terminal de Productos Limpios Beaterio……………………….……96
GRÁFICO No 42: Área de Almacenamiento del Terminal Beaterio……………….…….97
GRÁFICO No 43: Área de Bombas del Terminal Beaterio…………………….….…….99
GRÁFICO No 44: Área de Carga y Distribución del Terminal Beaterio………………100
GRÁFICO No 45: Piscina API………………………………………………………….101
GRÁFICO No 46: Estación Reductora………………………………………………....103
GRÁFICO No 47: Estación de Bombeo…………………………………….…………..104
GRÁFICO No 48: Tanque de Gasolina Súper TB – 1012………………….……….…..108
GRÁFICO No 49: Abombamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012…...…………109
GRÁFICO No 50: Afloramiento de Óxido en el Tanque TB – 1012…………..………..110
GRÁFICO No 51: Resquebrajamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012……...…..110
GRÁFICO No 53: Método del Vaciado del Tanque (Por Líneas) ……….……………..112
XXI
GRÁFICO No 54: Inspección de todos las Fuentes de Ignición…………………..….....113
GRÁFICO No 55: Método de Ventilación del Tanque (Ventiladores)….………..……..114
GRÁFICO No 56: Apertura del Tanque…………………………………………..……..115
GRÁFICO No 57: Compresor Ingersoll – Rand 70715 – 1300………………………....116
GRÁFICO No 58: Tablero de Control del Compresor Ingersoll Rand 70715…….…….116
GRÁFICO No 59: Acoples Válvulas, Sistemas de Distribución de Aire……………….117
GRÁFICO No 60: Pipas de Almacenamiento Clemco………………………..…….…..118
GRÁFICO No 61: Sistema de Alimentación de Aire…………………………….….…..118
GRÁFICO No 62: Manguera, Boquilla, Acoples…………………………………….….119
GRÁFICO No 63: Equipo de Protección Personal………………………………….…..119
GRÁFICO No 64: Proceso de Sandblasting…………………………………….…...…..120
GRÁFICO No 65: Avance del Proceso de Sandblasting……………………….……….122
GRÁFICO No 66: Afloramiento de Óxido………………………………………….…..123
GRÁFICO No 67: Afloramiento de Óxido Nuevamente………………………………..124
GRÁFICO No 68: Avance del Proceso de Sandblasting (Casi Terminado)…..………...124
GRÁFICO No 69: Sandblasting Terminado y Pintado con Pintura Protectora (Devoe High
Performance) …………………………………………………...…..126
XXII
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO No 1. Procedimiento Aplicación de Pintura…………………………………...136
ANEXO No 2. Joint Surface Preparation Standard - SSPC-SP No. 5 / NACE NO. Near
- White Blast Cleaning …………......…………………….........……….139
XXIII
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo principal dar a conocer el sistema de limpieza de
paredes de los tanques de almacenamiento (Sandblasting), en el Terminal de Productos
Limpios el Beaterio PETROCOMERCIAL, el cual consta de seis capítulos que harán
referencia a:
En el primer CAPÍTULO (I) se define los objetivos, justificación del tema y los métodos
con los cuales se llevó a cabo esta tesis.
En el segundo CAPÍTULO (II) se definen generalidades de corrosión, sus conceptos
básicos, los procesos de corrosión a los cuales son expuestos los metales y los métodos para
controlar la corrosión.
En el tercer CAPÍTULO (III) se hace un breve recuento sobre los tipos de tanques de
almacenamiento de techo fijo y techo flotante, la corrosión en dichas estructuras, su
protección y los métodos de limpieza para los mismos.
En el cuarto CAPÍTULO (IV) se expone la descripción del método de limpieza, sus
procesos y los tipos de abrasivos a ser utilizados.
En el quinto CAPÍTULO (V) se describen los antecedentes y el proceso de limpieza al que
va a ser sometido el Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-1012.
Finalmente en el sexto CAPÍTULO (VI) y de acuerdo al trabajo de investigación
desarrollado, se enumeran algunas conclusiones y recomendaciones, anexos en los que se
muestran algunas especificaciones aplicables a la limpieza de tanques de almacenamiento.
XXIV
SUMMARY
The main objective of the present work is to introduce the cleaning system of the storage
tank walls (Sandblasting), in the Terminal de Productos Limpios el Beaterio
PETROCOMERCIAL, which consists of six chapters that will refer to:
In the first CHAPTER (I) the objectives are defined, explanation of the topic and the
methods that were used to perform this thesis.
In the second CHAPTER (II) defines general corrosion, its basic concepts, the corrosion
processes to which the metals are exposed and the methods for corrosion control.
In the third CHAPTER (III) consists of a brief overview about the types of storage tanks
with fixed roof and floating roof, the corrosion of such structures, its protection and the
cleaning methods for these.
In the fourth CHAPTER (IV) demonstrates the cleaning method description, its processes
and the types of abrasives to be used.
In the fifth CHAPTER (V) describes the background and the cleaning process to which the
Storage Tank of Gasolina Super TB-1012 will be subjected.
Finally in the sixth CHAPTER (VI) and according to the developed research, there are
some conclusions and recommendations, attachments that indicate some relevant
specifications for the storage tanks cleaning.
CAPÍTULO I
2
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
La limpieza de los tanques de almacenamiento es de gran importancia ya que estos al
ser sometidos a almacenar los diferentes tipos de productos refinados, sufren varios
daños como es el de la corrosión, ya que este es un gran mal que ataca a todas las
estructuras metálicas; es de vital importancia aplicar cualquiera de los métodos de
limpieza para remediar este efecto tan dañino.
Existen varias formas de limpieza como son: La Limpieza Mecánica, Decapado
Químico, Flameado, Agua a Presión (Hidroblasting) y Chorreado de diferentes
abrasivos o Sandblasting; el cual se puede realizar con varios abrasivos como la: arena
sílice, granalla metálica y mineral, escoria de cobre, micro esferas de vidrio y otras.
El Sandblasting se puede realizar por dos formas como son: Por Succión y Por Presión;
el método por succión consiste en levantar el abrasivo por succión llevándolo hacia la
cámara de vacio donde se mezcla con el aire comprimido para luego ser impactado
contra la superficie a ser limpiada; y el método por presión consiste en la mezcla del
abrasivo con el aire comprimido directamente, es decir, desde la pipa que contiene el
abrasivo sale hacia la válvula mezcladora donde se combinará con el aire proveniente
del compresor, saliendo con mayor fuerza esta mezcla para ser impactada contra las
paredes internas del tanque.
3
La limpieza que cubre las expectativas para esta problemática en el Tanque de
Almacenamiento de Gasolina Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios
Beaterio es la del Sandblasting con el tipo de abrasivo de granalla mineral y aplicando
el método por presión; el cual nos permitirá utilizar una fuerza de impacto mayor,
logrando velocidad y eficiencia en la limpieza sobre las paredes internas del tanque,
además, de manejar un mayor volumen de abrasivo (granalla mineral) el cual proveerá
del anclaje necesario sobre la superficie, con un impacto ambiental no muy notable por
el uso de este tipo de abrasivo, ya que su composición no emite tanto polvo hacia la
atmósfera lo cual es de vital importancia.
Cabe mencionar que la aplicación de la pintura de fondo se debe aplicar inmediatamente
después, de realizar el Sanblasting ya que por causa del ambiente húmedo podría brotar
nuevamente, por tal motivo, es necesario la aplicación de esta para sellar las paredes
internas del tanque y luego aplicar la capa de pintura epóxica de acabado ya que este
método es el que se utilizará para la protección del tanque porque este es más indicado
para evitar la corrosión; es decir este capa de pintura actúa como una capa protectora de
las paredes del tanque.
1.1. OBJETIVO GENERAL
Describir el proceso de limpieza de las paredes internas del tanque de almacenamiento
de Gasolina Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio, mediante el
uso del Sandblasting por el método a presión y con el uso de la granalla mineral;
4
cumpliendo con los parámetros que dispone la Norma Americana SSPC – SP - 10
Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Cercano a Blanco para la preparación de las
superficies; y luego para recubrirlas con pintura protectora y eliminar cualquier proceso
de corrosión a futuro.
1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Documentar el proceso de limpieza del tanque de almacenamiento de Gasolina
Super TB – 1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio.
Determinar si el tipo de abrasivo utilizado es el correcto para el proceso de
limpieza de las paredes internas de este tanque.
Realizar un informe detallado del cumplimiento del proceso del Sanblasting
realizado por la contratista PUMAOIL en el Tanque de Almacenamiento de
Gasolina Super TB-1012 del Terminal de Productos Limpios Beaterio.
1.3. JUSTIFICACIÓN
Uno de los problemas frecuentes que se encuentra en la industria petrolera, es el de la
corrosión en las diferentes estructuras metálicas, la cual es una gran preocupación; por
tal motivo, es necesario realizar inspecciones frecuentes para determinar el estado en el
que se encuentra cada una de estas estructuras como son: los tanques de
5
almacenamiento, los oleoductos, y otras estructuras; en las cuales se deben aplicar una
acción preventiva o correctiva si fuese el caso.
Al aplicar una acción correctiva nos referimos a la limpieza de dichas estructuras por
cualquiera de los métodos que existen como es: La Limpieza Manual, Limpieza
Mecánica, Limpieza con Flama, Limpieza con Chorro Abrasivo, Limpieza Química, y
otros tipos de limpieza según la preparación de superficie metálicas especificado por la
STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC), que es la principal
Organización Internacional que han normado los grados de preparación.
Siendo la aplicación de la Limpieza con Chorro Abrasivo a Presión o Sandblasting el
objeto de nuestra aplicación, el mismo que consta del siguiente proceso:
Por medio de una válvula mezcladora combinando el abrasivo natural o artificial
proveniente de una de las pipas con aire comprimido que ingresa desde el compresor,
para que posteriormente se impacte a una alta presión contra la superficie; logrando la
limpieza a metal casi blanco de la superficie requerida.
Los problemas más frecuentes al aplicar este tipo de método es la aplicación errónea del
abrasivo; ya que este dará lugar a que brote la corrosión nuevamente, por tal motivo, es
pertinente el estudio a fondo de cada uno de ellos, para determinar el adecuado uso en
las diferentes problemáticas a la que nos enfrentemos.
Cabe mencionar que la preparación de dichas estructuras es de vital importancia para
que continuamente se utilice la pintura primaria o de fondo, esta debe ser aplicada antes
6
de que el medio ambiente ataque a la superficie preparada; el uso de pintura protectora
es uno de los tipos de protección que evitan la corrosión en estas estructuras.
Como estudiante de la Universidad Tecnológica Equinoccial, en la carrera de
Tecnología de Petróleos, encuentro importante la descripción de este sistema, en base a
la especificación por la STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC); en el
cual se encuentran las especificaciones de cada limpieza al ser aplicada bajo los
parámetros de la misma.
1.4. IDEA A DEFENDER
El uso del Sandblasting en la limpieza de tanques de almacenamiento es un proceso
adecuado para la preparación de dichas superficies, según el cumplimiento de las
especificaciones por el STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL (SSPC).
En base a esto la especificación que investigaré será la SSPC – SP - 10 Limpieza con
Chorro de Abrasivo Grado Cercano a Blanco en la cual se especifica el uso de algún
tipo de abrasivo a presión para limpiar la superficie; ya que a través de este método se
logra eliminar todo el óxido, además de que el uso de este método nos ahorrará tiempo
como también es uno de los procedimientos que no emite mucha contaminación
ambiental y su anclaje es mayormente efectivo que los demás.
7
1.5. MARCO CONCEPTUAL
Toda la información referente a esta investigación se la obtendrá del Terminal de
Productos Limpios Beaterio; perteneciente a Petrocomercial, como de igual forma de
libros, internet, manuales, normas y otros.
1.5.1. SANDBLASTING
El sandblasting es aquel que remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres
más profundos sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a
la superficie un acabado marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.
Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo
granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con
"SAND BLASTING" es ampliamente usada para remover:
Óxido
Escama de laminación y
Cualquier tipo de recubrimiento de superficie, preparándola para la aplicación
del recubrimiento.
8
Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema encontramos:
Arena Sílica
Perla de Vidrio
Óxido de Aluminio
Abrasivo de Plástico
Carburo de Silicio
Granalla de Acero
Bicarbonato de Sodio
Olote de Maíz
Escoria de Cobre
1.5.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO DEL
TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO
En el siguiente cuadro se detalla el área de almacenamiento que posee el Terminal de
Productos Limpios Beaterio; el cual consta de una capacidad total de almacenamiento
de 618.762 Barriles para el almacenaje de estos derivados, pero su capacidad operativa
es de 600.705 Barriles.
Clasificándose así en los diferentes derivados al almacenar, los cuales son:
Gasolina Super
Gasolina Extra
Mezclas
Nafta Base
Diesel 2
Diesel Premium
Destilado 1
Jet Fuel
9
TABLA No 1: Área de Almacenamiento
Tanque No. Producto
Volumen (Bls)
Total Operativo
TB 1001 Gasolina Super 48.056 46.992
TB 1012 Gasolina Super 36.535 35.609
TB 1003 Gasolina Extra 87.324 85.396
TB 1014 Gasolina Extra 15.679 15.174
TB 1007 Mezclas 48.395 47.415
TB 1020 Mezclas 41.163 38.925
TB 1005 Nafta Base 26.266 25.787
TB 1010 Diesel 2 109.334 106.453
TB 1011 Diesel 2 35.357 34.464
TB 1022 Diesel 2 21.551 20.935
TB 1008 Diesel Premium 2.875 2.811
TB 1013 Diesel 2 61.368 20.935
TB 1016 Diesel Premium 27.829 26.281
TB 1009 Destilado 1 6.783 6.667
TB 1017 Jet Fuel 27.883 26.359
TB 1018 Jet Fuel 11.189 10.712
TB 1019 Jet Fuel 11.167 10.691
CAPACIDAD TOTAL 618.762 600.705
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
10
1.6. IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES
Las variables a ser consideradas en esta investigación son las siguientes:
Variables Independientes:
Si se pierde la protección de pintura en los tanques quedan las paredes sin su
recubrimiento de protección.
Se debe realizar los trabajos de limpieza y retiro de forma acorde a las
normativas ambientales.
Se debe identificar acuerdo a sus características el elemento de recubrimiento
que proteja a las láminas del tanque.
Variables Dependientes:
La pérdida de protección de pintura ocasiona efectos de corrosión en las paredes
de los tanques.
Si no se realiza con granalla mineral los efectos de contaminación deberá ser
tratados mediante una remediación.
Mala calidad de pintura produce baja rendimiento o duración en las capas de
protección.
11
Identificación de Indicadores
Los indicadores a tomarse en cuenta son:
o Corrosión, mantenimiento.
o Residuos, contaminación.
o Proceso de mantenimiento, programas.
1.7. METODOLOGÍA
1.7.1. DISEÑO O TIPO DE INVESTIGACIÓN
De tipo deductiva, basada en recolección de datos para su tratamiento, análisis y
esquematización con el fin de ofrecer un compendio básico para su entendimiento por
parte de personal involucrado en estos procesos.
1.7.2. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN
Para la elaboración de esta tesis se emplea los siguientes métodos:
Método de observación científica: Este método se lleva a cabo mediante
pasantías, prácticas realizadas en el campo que son necesarios para adquirir
12
conocimientos, experiencia para cumplir los objetivos planteados en la
investigación.
Método Deductivo: Recopilar toda la información posible con respecto a
nuestro tema de investigación en empresas, bibliotecas, Internet, la cual nos
ayude al desarrollo eficiente de la investigación.
1.7.3. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
Se puede usar las siguientes técnicas:
Revisión de manuales técnicos de tanques de almacenamiento de hidrocarburos
y norma API 650 y normas SSPC.
Entrevistas con técnicos de experiencia en este tipo de problemas.
CAPÍTULO II
14
CAPÍTULO II
2. GENERALIDADES DE CORROSIÓN
Aquí citaremos definiciones básicas, como es en si el cambio que sufren las estructuras
metálicas al empezara a corroerse, cuales son los tipos a los que se enfrentan dichas
estructuras y los métodos para controlar la misma.
2.1. DEFINICIÓN DE CORROSIÓN
La corrosión es definida como el deterioro de un material; usualmente un metal ó el
deterioro de sus propiedades debido a una reacción con su medio ambiente.
Es la destrucción del metal por reacción química ó electroquímica con un ambiente
determinado.
Se puede decir que la corrosión es el proceso de regreso del acero a su estado natural; ya
que el oxido de hierro es el que se procesa para convertirlo en acero y por la liberación
de energía empieza a deteriorarse dicho acero por ende regresa a su estado natural que
viene a ser el oxido de hierro.
15
GRÁFICO No 1: Proceso de la Corrosión
Fuente: www.fisicanet.com.ar/quimica/corrosion/ap1/corrosion02.gif
Elaborado por: María Carolina Jácome
El acero no es un material indestructible, este es una aleación de hierro y de Carbón en
pequeñas cantidades; que si lo hace resistente pero con una leve tendencia a corroerse;
esta corrosión puede revertir al acero y convertirlo en óxido natural.
GRÁFICO No 2: Corrosión del Acero
Fuente: Tenaris University, Mill Product & Metallurgy Sr Engineer, Sandro Nicolino
Elaborado por: María Carolina Jácome
16
2.2. CICLO ENERGÉTICO DEL ACERO
El oxido de hierro para ser convertido en acero requiere de diferentes cantidades de
energía; por lo cual existen metales que tienen menor energía interna y no tienden a
regresar a su estado natural con mucha intensidad y por ende estos presentan menores
tendencias a corroerse, por lo contrario otros metales presentan una gran tendencia a
regresar a su forma natural y por tanto gran tendencia a corroerse.
GRÁFICO No 3: Ciclo Energético del Acero
Fuente: Tenaris University, Mill Product & Metallurgy Sr Engineer, Sandro Nicolino
Elaborado por: María Carolina Jácome
17
2.3. CELDA DE CORROSIÓN
Para que exista el proceso de corrosión se requiere de la presencia de un circuito
eléctrico formado por los siguientes elementos indispensables en este proceso:
Ánodo
Cátodo
Puente Metálico
El Electrolito
El sistema formado por los cuatro elementos se denomina una celda electroquímica ó
celda de corrosión.
GRÁFICO No 4: Celda de Corrosión
Fuente: Tenaris University, Mill Product & Metallurgy Sr Engineer, Sandro Nicolino
Elaborado por: María Carolina Jácome
18
2.3.1. ÁNODO
Es la parte de la superficie metálica que es afectada por la corrosión o disolución del
metal en contacto con el agua; el metal al disolverse se convierte en forma de ión con
cargas positivas al pasar por la fase de agua y perdiendo electrones; está perdida de
electrones en la reacción electroquímica es llamada oxidación.
2.3.2. CÁTODO
Por lo contrario el cátodo es la parte de la superficie metálica que no se disuelve; los
electrones producidos en el ánodo se trasladan a través del metal hacía el cátodo, para
ser consumidos por reacción con un agente oxidante presente en el agua; la reacción
electroquímica es necesaria para que el proceso de corrosión prosiga.
Fe Fe++
+ 2e-
2H+ + 2e
- H2
19
Si tenemos otro elemento oxidante presente en el agua; como el oxígeno, tenemos dos
reacciones posibles.
(En aguas Ácidas)
(En aguas Alcalinas)
2.3.3. PUENTE METÁLICO
Es el puente de circulación de electrones, los electrones viajan a través del metal desde
el ánodo al cátodo por la corriente eléctrica generada; lo hace en sentido inverso.
2.3.4. EL ELECTROLITO
Es la solución que cubre el ánodo y el cátodo ó la fase acuosa; el agua debe ser
conductiva, es decir tener una cantidad de sales disueltas (electrolito), a mayor
concentración de sales disueltas, mayor capacidad conductiva del agua.
O2 + 4H+
+ 4e- 2H2O
O2 + 2H2O + 4e-
4(OH)-
20
2.4. TIPOS DE CORROSIÓN
No todos los fenómenos corrosivos son idénticos, ya que la corrosión ataca en
diferentes formas que dependen de las variables; las formas de corrosión conocidas se
dividen principalmente en:
Corrosión Uniforme
Corrosión Localizada
o Macroscópica
Galvánica
Erosión
Cavitación
Pitting
Selectiva
Rendijas
o Microscópica
Intergranular
Por esfuerzo
Ataque por Hidrógeno
Fatiga
21
GRÁFICO No 5: Tipos de Corrosión
Fuente: www.monografias.com/.../corrosion-gas.shtml
Elaborado por: María Carolina Jácome
Siendo estas uno de los tipos de corrosión de acuerdo a la apariencia del metal corroído.
Otras formas de corrosión no solo implican desgaste de ciertas zonas de la superficie
metálica sino que van más allá, es decir hacía la misma estructura del metal causando
fatiga y fisura ó fractura de la estructura metálica.
2.4.1. CORROSIÓN UNIFORME
La corrosión uniforme es la más común, en esta el metal se va desgastando, perdiendo
toda el área expuesta del metal; este tipo de corrosión es aquella en la que el proceso de
remoción (desgaste del metal) es más ó menos parejo y uniforme.
22
Los ánodos y los cátodos son formados e intercambiados sobre la superficie metálica, el
medio corrosivo debe tener el mismo acceso a todas las partes de la superficie del metal.
GRÁFICO No 6: Corrosión Uniforme
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2. CORROSIÓN LOCALIZADA
Este proceso de corrosión es aquel donde se aprecia el desgaste más intenso en unas
zonas, incluyendo aún perforaciones que atraviesan toda la pared del metal, cuando al
costado aparentemente no se observa un desgaste; se puede concentrar con mayor
23
intensidad en áreas específicas, varias veces mayor a la que sucede en el resto de la
superficie y los huecos resultantes pueden ser estrechos y profundos ó más extendidos y
superficiales.
GRÁFICO No 7: Corrosión Localizada
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.1. CORROSIÓN MACROSCÓPICA
Este tipo de corrosión se localiza en la superficie a ser atacada pero en dimensiones
24
totalmente extensas; entre estas existe una clasificación:
2.4.2.1.1. CORROSIÓN GALVÁNICA O POR UNIÓN BIMETÁLICA
La corrosión galvánica es la que se produce cuando tenemos dos elementos con
distintos potencial galvánico en contacto, su carácter es electroquímico; es la pérdida de
peso que sufre el ánodo por acción exclusiva de la corriente que circula.
Este se produce cuando hay unión de dos metales de diferente potencial unidos entre sí
dentro de un electrolito que contiene un agente oxidante, el más reactivo ó menos noble
se corroe rápidamente mientras que el más noble permanece inalterable. Este efecto es
más notable cuando el área del metal menos noble, es menor que el área del metal más
noble, en este caso el metal menos noble se corroe a una velocidad proporcional a la
diferencia de áreas; el metal más catódico se protegerá, mientras que el más anódico
incrementará su velocidad de corrosión.
La protección catódica de éste tipo de corrosión es la utilización de ánodos de sacrificio,
a base de zinc que se colocan a ciertos intervalos en un sistema de tuberías de acero al
carbón haciendo que en éste caso el material menos noble, el zinc se corroa mientras
que la estructura que queremos proteger se mantiene inalterable. Cada cierto tiempo
obviamente, tendremos que reemplazar los ánodos desgastados de zinc.
25
GRÁFICO No 8: Corrosión Galvánica
Fuente: es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Galvanic_corros..
Elaborado por: María Carolina Jácome
El principio de la corrosión galvánica:
El ánodo-oxidación, el metal menos noble sufre una disolución del metal a causa
de la reacción con el agua, la acidificación.
El cátodo-reducción, el metal más noble reacciona al agua y al oxígeno disuelto,
sufre una alcalinización y la migración de los iones por efecto de la diferencia de
potencial eléctrico, acumula aniones cerca del ánodo.
26
2.4.2.1.2. CORROSIÓN POR EROSIÓN
La corrosión por erosión está causada o acelerada por el movimiento relativo de la
superficie de metal y el medio. Se caracteriza por rascaduras en la superficie paralelas al
movimiento., la erosión suele prevalecer en aleaciones blandas, podemos definir a la
erosión como la destrucción de un material por la acción abrasiva de un líquido o un
gas, usualmente acelerada por la presencia de partículas sólidas en suspensión.
Es originado por alta velocidad ó turbulencia de un fluido que contiene también agentes
oxidantes ó corrosivos quienes actúan alternativamente, destruyendo las capas
protectoras sobre la superficie metálica y causando rápidamente corrosión al metal
expuesto.
En aceros al carbón se tiende a formar una capa protectora de carbonato de hierro, el
metal se ve atacado cuando esta capa es destruida por el efecto de la turbulencia y
velocidad mencionada anteriormente.
Es el efecto del movimiento de un agente corrosivo sobre una superficie de metal que
acelera sus efectos destructivos debido al desgaste mecánico y a la corrosión.
27
GRÁFICO No 9: Corrosión por Erosión
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.1.3. CORROSIÓN POR CAVITACIÓN
La cavitación es un fenómeno que se produce siempre que la presión en algún punto o
zona de la corriente de un líquido desciende por debajo de un cierto valor mínimo
admisible. El fenómeno puede producirse lo mismo en estructuras hidráulicas estáticas
(tuberías, Venturis y otros), que en máquinas hidráulicas (bombas, hélices, turbinas).
Los impulsores de bombas centrífugas son más susceptibles a éste tipo de corrosión.
28
Este tipo de corrosión es causado por la formación y colapso posterior de burbujas de
vapor, debido a cambios rápidos en la presión de un sistema.
Este fenómeno es causado porque la cavitación arranca la capa de óxido que cubre el
metal y lo protege, de tal forma que entre la zona del ánodo y la que permanece cubierta
por óxido se forma un par galvánico en el que el ánodo es el que se corroe mientras que
la zona que ha perdido su capa de óxido y la que lo mantiene es el cátodo.
GRÁFICO No 10: Corrosión por Cavitación
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Cavitaci%C3%B3n (Desgaste en una Bomba Centrífuga)
Elaborado por: María Carolina Jácome
29
2.4.2.1.4. CORROSIÓN POR PICADURA (Pitting)
El Pitting es una de las formas más destructivas de corrosión pues es una causa
potencial de falla en equipos debido a la perforación y/o la penetración. Estas ocurren
generalmente en las superficies de metal protegidas por revestimientos de óxido tal
como acero inoxidable, aluminio, etc. Típicamente en circuitos de agua para caldera y
de alimentación, el aumento del riesgo de corrosión por picadura aumenta
dramáticamente con el aumento del contenido de oxígeno presente en el líquido.
Este tipo de corrosión puede presentarse en cualquier tipo de metal, pero son los
metales y aleaciones pasivables los que se encuentran más expuestos, se divide en dos
etapas:
Celdas de Aereación Diferencial: Se origina por la diferencia de aereación en
zonas que tienen contacto con el oxígeno atmosférico.
Corrosión bajo Depósitos: Se origina por el depósito de incrustaciones de
óxidos, producto de la corrosión sobre áreas determinadas de la superficie
metálica; propiciando diferencias en la concentración de gases disueltos, es la
variación de la tuberculación por el oxígeno.
Se produce en zonas muy localizadas de una superficie metálica y da como resultado el
desarrollo de cavidades y agujeros.
30
GRÁFICO No 11: Corrosión por Picadura
Fuente: ingenieriapro.blogspot.com/2008/11/corrosin-p..
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.1.5. CORROSIÓN SELECTIVA
La corrosión selectiva es un tipo de corrosión que ataca a un solo elemento de una
aleación disolviéndolo o acabando con sus propiedades mecánicas en la estructura de la
aleación. Como consecuencia, la estructura de la aleación se debilita.
Es la disolución preferente de uno de los componentes de una aleación dejando el metal
restante debilitado y poroso. Este fenómeno se puede observar en latones, donde puede
disolverse el zinc, dejando el cobre poroso y poco resistente. El metal que se disuelve es
31
el menos noble (menos electronegativo), y que en este caso es el zinc. Los latones con
poco zinc son más resistentes (bronce rojo con silicio, por ejemplo). Actúa sólo sobre
metales nobles como la Plata-Cobre o Cobre-Oro.
GRÁFICO No 12: Corrosión Selectiva
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.1.6. CORROSIÓN POR RENDIJAS
La corrosión por rendijas, puede ser considerada como una corrosión por picado
artificial. El aspecto es frecuentemente semejante al de la corrosión por picado y el
proceso de crecimiento es también autocatalítico. Pero, la existencia de una rendija es
32
necesaria para la ocurrencia del fenómeno, lo que no sucede en la corrosión por picado.
Los mismos medios capaces de provocar la corrosión por picado, promueven la
corrosión por rendijas en los aceros inoxidables.
Es una forma de corrosión localizada asociada con espacios confinados o rendijas
formadas por ciertas configuraciones. Las regiones con diferentes concentraciones de
oxígeno se comportan como una cupla de corrosión. Las zonas de baja concentración se
dan dentro de la rendija y actúan como ánodos donde el metal se oxida, dentro de la
rendija aumenta la concentración de iones positivos.
GRÁFICO No 13: Corrosión por Rendijas
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
33
2.4.2.2. CORROSIÓN MICROSCÓPICA
Se localiza en la superficie a ser atacada pero en dimensiones menos extensas que la
macroscópica; entre estas tenemos:
2.4.2.2.1. CORROSIÓN INTERGRANULAR
La corrosión intergranular se produce en los límites de grano de una aleación, en la
estructura interna del material, y suele suponer una apreciable perdida en las
propiedades mecánicas, el metal se desintegra.
Es aquella que se realiza en las periferias de los diferentes granos ó núcleos que
componen el metal, en la mayoría de los casos, la corrosión intergranular ocurre por
imperfecciones en el refinado de éstas aleaciones por las cuales se producen
precipitaciones en las fronteras de los granos que hacen que dichas fronteras se vuelvan
más susceptibles a la corrosión que los mismos granos; el material se vuelve poroso,
frágil y con grandes fisuras.
La microestructura de los metales y aleaciones se compone de granos, separados por
fronteras de grano, la corrosión intergranular se localiza en el ataque a lo largo de las
fronteras de grano, o inmediatamente adyacentes a las fronteras de grano, mientras que
el grueso de los granos siguen en gran medida afectada.
34
GRÁFICO No 14: Corrosión Intergranular
Fuente: www.clihouston.com/knowledge-base/the-intergr..
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.2.2. CORROSIÓN POR ESFUERZO
Se refiere a las tensiones internas luego de una deformación en frio, este tipo de
corrosión se produce cuando se combina un ambiente corrosivo con tensiones intensas
que actúan sobre el metal. El ataque no parece muy intenso pero su gravedad radica en
que se producen fisuras que se propagan a lo largo de la sección del metal. Los
esfuerzos pueden estar originados por la presencia de metales con diferentes
coeficientes de dilatación térmica, por diseños defectuosos, por transformaciones de una
fase durante una soldadura, la fisura comienza en general en una discontinuidad
35
superficial y su frente avanza en forma perpendicular a las tensiones. Si se frena el
esfuerzo o se inhibe la corrosión el avance de la grieta se frena.
GRÁFICO No 15: Corrosión por Esfuerzo
Fuente: sisbib.unmsm.edu.pe/.../v05_n9/preci_marten.htm (Microfisuras)
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.4.2.2.3. CORROSIÓN POR ATAQUE DE HIDRÓGENO
Se referirse al daño mecánico de un metal producido por la presencia o interacción con
el hidrógeno.
36
El átomo de hidrógeno (H), tiene una gran capacidad para difundirse a través de las
paredes metálicas y aprovechar cualquier espacio para acumularse en él; para después
de esto se convierta en molécula (H2), la cual ocupa un mayor espacio; con el tiempo la
presión ejercida por las moléculas genera la formación de cavernas de gran tamaño las
mismas que producen un hinchamiento en el área y la posterior falla del metal.
Si esto sucede en aceros de baja resistencia, se le denomina ampollamiento y es un
problema muy común en campos donde existe mucho H2S, puesto que éste gas produce
hidrógeno como producto de su reacción con el acero. Puede causar roturas y fugas en
las tuberías atacadas.
La eliminación de carbono del acero provoca el descenso de la resistencia del acero.
GRÁFICO No 16: Corrosión por Ataque de Hidrógeno
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
37
2.4.2.2.4. CORROSIÓN POR FATIGA
Es una reducción de la capacidad de un metal para soportar esfuerzos cíclicos o
repetidos, los cuales producen la rotura de las películas de protección de óxidos que
evitan la corrosión con una mayor rapidez. Tiene como consecuencia la formación
anódica en los puntos de rotura; esas zonas producen además picaduras que sirven como
punto de concentración del esfuerzo para el origen de grietas que provocan fallos
finales.
Se denomina límite de fatiga de un material, al valor de la tensión que aplicada
alternativamente no produce fallas, aún en un número infinito de ciclos. Para un valor
superior a ese límite la falla se produce en un número definido de ciclos, si el material
está en contacto con un medio corrosivo, no existirá límite de fatiga, y las fallas se
producirán en un número menor de ciclos, para igual tensión; que en ausencia de dicho
medio.
Se podría decir que es la fractura que se produce en un material como consecuencia de
la acción conjunta de un medio corrosivo y esfuerzo mecánico fluctuante en el tiempo,
existe un efecto conjunto de tenciones cíclicas y del medio corrosivo; este efecto
conjunto conduce normalmente a la rotura de las capas pasivas que favorece la
formación y desarrollo de grietas.
38
GRÁFICO No 17: Corrosión por Fatiga
Fuente: www.sistemasmhd.com/www/index.php?option=com_
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.5. CORROSIÓN ADMISIBLE
El espesor opcional mínimo por corrosión es de 1,5 mm para las paredes; generalmente
no se considera corrosión admisible para techo y fondo, esto se justifica por el hecho de
que la experiencia ha demostrado que la corrosión en esos miembros son del tipo
localizada y pueden ser toleradas; queda a opción del diseñador especificar corrosión
admisible en caso de servicios corrosivos cuando se especifica corrosión admisible para
el techo se debe considerar tambien para los miembros estructurales.
39
En caso de servicios corrosivos es más económico utilizar protecciones anticorrosivas
que incrementar corrosión admisible.
2.6. MÉTODOS PARA CONTROLAR LA CORROSIÓN
Hoy en día se cuenta con varios métodos que han resultado ser los más prácticos para
controlar la corrosión, cuya selección para cada caso depende de las condiciones del
medio y de factores técnico - económicos.
Estos métodos pueden justificarse a través de un análisis del mecanismo de corrosión;
entre estas técnicas tenemos las siguientes:
Aplicación de inhibidores de corrosión
Protección catódica
Aplicación de recubrimientos y pinturas
Utilización de materiales resistentes a la corrosión
o Metalurgia especializada
Alteración del medio
40
2.6.1. APLICACIÓN DE INHIBIDORES DE CORROSIÓN
Son principalmente catalizadores de retardo; que detienen la reacción química para que
el deterioro sea en menor grado y disminuya las probabilidades de corrosión, estas
sustancias son tóxicas y por tal motivo estos químicos son agregados en pequeñas
cantidades, los inhibidores son de varios tipos:
Inhibidores Catódicos: Actúan aumentando la polarización en la zona catódica.
Los materiales de sulfuro, orgánicos y amidas resultan con frecuencia eficaces
para la corrosión del hierro y acero en soluciones acidas, controlando la
polarización catódica.
Inhibidores Anódicos: Disminuyen la velocidad de reacción en la zona anódica
se utilizan para disminuir la carnosidad del hierro y aceros en soluciones
acuosas, si tienen los fosfatos y silicatos estos aumentan la polarización.
Por el mecanismo de acción y composición de estos inhibidores, pueden ser los
siguientes:
Inhibidores de Absorción: Son sustancias orgánicas que absorben sobre el
metal y eliminan las reacciones de reducción y oxidación; estas pueden ser las
amidas orgánicas.
Inhibidores Fase Vapor: Son parecidos a los inhibidores de absorción, pero
estos tienen presión de vapor muy alta, siendo esto que impide la existencia de la
41
corrosión atmosférica de los metales, sin estar en contacto con la superficie
metálica directamente; estos son usados en ambientes cerrados.
Inhibidores Barredores de Oxígeno: Estos por las reacciones químicas lo que
hacen es comerse el oxígeno y por ende bajar la corriente de corrosión.
Inhibidores Oxidantes: Son empleados para inhibir la corrosión de metales,
principalmente en las aleaciones que tienen transiciones activo – pasivo; estas
podrían ser el hierro, aceros inoxidables y sus aleaciones.
Inhibidores “Venenos”: Estos retardan la reducción del Hidrógeno, son ideales
para ambientes ácidos, pero puede actuar la reacción catódica donde hay la
reducción del oxígeno; estos pueden ser el antimonio y el arsénico.
GRÁFICO No 18: Aplicación de Inhibidores de Corrosión
Fuente: spanish.daubertcromwell.com/HowVCIWorks.asp
Elaborado por: María Carolina Jácome
42
2.6.2. PROTECCIÓN CATÓDICA
Este procedimiento tiene como fundamento la polarización, a potenciales más
negativos, de la superficie metálica hasta alcanzar un grado de polarización, en el cual
se acepta que dicha superficie metálica es inmune a la corrosión.
Ocurre cuando un metal es forzado a ser el cátodo de la celda corrosiva adhiriéndole,
acoplándolo o recubriéndolo de un metal que se corroa más fácilmente que él, de tal
forma que esa capa recubridora de metal se corroa antes de que el metal que está siendo
protegido y así se evite la reacción corrosiva.
Una forma conocida de protección catódica es la galvanización, que consiste en cubrir
un metal con Zinc para que éste se corroa primero. Lo que se hace es convertir al Zinc
en un Ánodo sacrificio, porque él ha de corroerse antes que la pieza metálica protegida.
GRÁFICO No 19: Protección Catódica
Fuente: www.lamigal.com/.../corrosion-del-acero.html
Elaborado por: María Carolina Jácome
43
El contenido de humedad, el pH, la concentración de oxígeno y otros factores
interactúan de manera compleja, influyendo en la corrosión.
2.6.3. APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS Y PINTURAS
El objetivo de la pintura es colocar una capa protectora a la superficie para protegerla de
los agentes externos; en general las pinturas antes de su aplicación deberán estar
completamente homogenizadas y no deberán presentar separación de fases, restos de
grumos, sedimentos y otros inconvenientes. No todas las pinturas que se van a aplicar
son de un solo componente, en la actualidad, las más utilizadas son las de dos
componentes, con diferentes relaciones de mezcla entre la resina y el endurecedor,
donde la mezcla final del producto es uniforme.
Al aplicar la pintura esta forma una delgada película plástica y adhesiva, esto es en la
superficie, el secado de la misma es por la evaporación de los disolventes.
La primera capa de pintura interviene en la oposición química a la corrosión del metal;
pero esta suele presentar imperfecciones como, la destrucción de esta capa por la
porosidad, envejecimiento y otras; por tal motivo es necesaria la aplicación de otras
capas superficiales protectoras, para que se complemente el sistema de protección. Se
usa la resina y el catalizador en caso de que se trate de pintura epóxica.
La aplicación de pintura es muy importante ya que esta es la que crea las condiciones
que se oponen a la corrosión del metal, la pintura actúa mediante elementos activos
químicamente.
44
GRÁFICO No 20: Aplicación de Recubrimientos y Pinturas
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
2.6.4. UTILIZACIÓN DE MATERIALES RESISTENTES A LA CORROSIÓN
La selección de los materiales a usar es importante en el control de la corrosión y se
debe basar en la experiencia con materiales en condiciones similares. Para ello se
pueden necesitar pruebas de corrosión que permitan saber que materiales se pueden
emplear.
45
2.6.4.1. METALURGIA ESPECIALIZADA - METALURGIA DE UN
ACERO
Los aceros son las aleaciones más comunes utilizadas en las operaciones petroleras, el
acero es una solución sólida intersticial de carbón en hierro siendo este el principal
elemento; generalmente se considera como acero las aleaciones con menos de 2.5% de
carbón sin embargo los aceros que se usan actualmente en los campos petroleros tiene
contenidos que varían entre 0.2 y 0.4%.
Recientemente se están experimentando aceros con menos de 0.1% que con otros
elementos como el cromo, níquel y otros confieren especial resistencia a la corrosión
por gas carbónico y ácido sulfhídrico.
Las aleaciones con más de 2.5% se clasifican como hierro fundido cuyo grado
comercial tiene otro componente que es el silicio que a su vez promueve la formación
de grafito durante el proceso térmico del acero.
2.6.5. ALTERACIÓN DEL MEDIO
Las condiciones ambientales son muy importantes para el control de corrosión, así
tenemos a las siguientes:
Bajando la temperatura se consigue disminuir la velocidad de reacción, por tanto
se disminuye el riego de corrosión.
46
Disminuyendo la velocidad de un fluido corrosivo se reduce la corrosión por
erosión. Sin embargo, para metales y aleaciones que se pasivan, es más
importante evitar las disoluciones estancadas.
Eliminar el oxigeno de las soluciones acuosas reduce la corrosión especialmente
en las calderas de agua.
La reducción de la concentración de iones corrosivos en una solución que está
provocando corrosión en un metal puede hacer que disminuya la velocidad de
corrosión, se utiliza principalmente en aceros inoxidables.
CAPÍTULO III
48
CAPÍTULO III
3. TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Es importante mencionar a los tipos de tanques de almacenamiento, su estructura, el
ataque corrosivo al cual son expuestos y de igual forma de los métodos de limpieza a
los cuales se puede acudir.
3.1. GENERALIDADES
En la industria petrolera, petroquímica y otras industrias son utilizados distintos tipos de
recipientes para almacenar una gran variedad de productos como son: crudo y sus
derivados (Butano, Propano, GLP, Solventes, Agua, etc.).
Los tanques de almacenamiento forman parte de distintas operaciones en la industria,
tales como:
Producción
Tratamiento
Transporte
Refinación
Distribución
Inventarios / Reservas
Servicio
49
3.2. TIPOS DE TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Atmosféricos y Baja Presión: P <= 2.5 PSIG
Techo fijo
Techo flotante
Tope abierto
Media Presión: 2.5 < P < o = 15 PSIG
Refrigerados
No refrigerados
Presurizados: P > 15 PSIG
Cilindros
Esferas
3.2.1. TANQUES DE TECHO FIJO
El tanque de techo fijo es el menos aceptado por la norma para el almacenamiento de
líquidos volátiles. El techo de este tipo de tanques esta soldado al cuerpo, siendo su
altura siempre constante y están diseñados para ser ajustado para líquido y vapor.
Algunos tanques de techo fijo puede ser de remachado o atornillado en su construcción.
50
GRÁFICO No 21: Tanque de Techo Fijo
Fuente: Mantenimiento de Terminales y Depósitos Petrocomercial
Elaborado por: María Carolina Jácome
3.2.1.1. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FIJO
Verticales u horizontales
Construidos sobre o bajo el nivel del suelo
Acero, Poliéster
Venteo directo a la atmosfera o equipado con venteo a presión/vacio
Emisiones causadas por variaciones en presión, temperatura y nivel de líquido.
Son los más económicos pero se considera un equipamiento de almacenamiento
mínimo aceptable por su potencial de emisiones.
51
3.2.2. TANQUES DE TECHO FLOTANTE
Como su nombre lo indica, el techo se desplaza a lo largo del cuerpo cilíndrico
dependiendo de la posición del nivel de fluido.
Estos son recipientes que tienen un cuerpo cilíndrico vertical y un techo que flota en la
superficie del líquido. También pueden tener un techo fijo adjunto en la parte superior
del cuerpo del tanque.
Las cubiertas flotantes reduce la pérdida por evaporación de existencias de líquido ya
que cubre la superficie, minimizando así que la superficie del líquido sea expuesta a la
evaporación.
La cubierta flotante puede estar en contacto con la superficie del líquido o puede
encerrar una capa de vapor saturado bajo la cubierta que flota apoyada sobre el líquido.
GRÁFICO No 22: Tanque Techo Flotante
Fuente: Mantenimiento de Terminales y Depósitos Petrocomercial
Elaborado por: María Carolina Jácome
52
3.2.2.1. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE
EXTERNO
Cilindro abierto equipado con un techo que flota sobre la superficie del líquido.
El techo lleva un sello en contacto con las paredes y reduce las pérdidas de
líquido.
Emisiones fugitivas se limitan a:
o Perdidas por un imperfecto sellado
o Conexiones en el techo
o Liquido evaporado desde las paredes
GRÁFICO No 23: Tanque Techo Flotante Externo
Fuente: Norma API-MPMS 19.2 – Evaporative Loss Measurement
Elaborado por: María Carolina Jácome
53
3.2.2.2. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUES DE TECHO FLOTANTE
INTERNO
Tienen un techo fijo y un techo flotante
Las perdidas por evaporación se minimizan instalando un techo flotante bajo el
techo fijo
La zona entre el techo fijo y flotante se ventea frecuentemente
GRÁFICO No 24: Tanque Techo Flotante Interno
Fuente: Norma API-MPMS 19.2 – Evaporative Loss Measurement
Elaborado por: María Carolina Jácome
54
3.2.2.3. DESCRIPCIÓN DE LOS TANQUE DE TECHO FLOTANTE Y
CÚPULA EXTERNA
Similar al anterior
Suelen proceder de una mejora de tanques de techo flotante, mediante un techo
fijo que minimice las perdidas por evaporación generadas por el viento.
GRÁFICO No 25: Tanque Techo Flotante Tapados o Cubiertos
Fuente: Norma API-MPMS 19.2 – Evaporative Loss Measurement
Elaborado por: María Carolina Jácome
55
3.3. CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Los tanques de almacenamiento son una de las estructuras metálicas que se corroen al
estar en contacto con los diferentes fluidos al ser almacenados y el medio en sí.
3.3.1. GENERALIDADES
Las superficies interiores de los tanques de almacenamiento pueden ser parcialmente
atacados por combinación de presencia de humedad condensada en la superficie interior
y de oxígeno introducido por la “respiración” del tanque. La presencia de CO2 y H2S,
intensificarán ésta acción.
GRÁFICO No 26: Corrosión en Tanque de Almacenamiento
Fuente: Tenaris University, Mill Product & Metallurgy Sr Engineer, Sandro Nicolino
Elaborado por: María Carolina Jácome
56
La corrosión en los tanques de almacenamiento es una reacción química o
electroquímica entre un material (metal) y su medio ambiente, la cual causa el deterioro
del material o de sus propiedades y hasta la destrucción del mismo directamente por
causa de un agente orgánico, físico o químico.
3.3.2. TIPOS DE CORROSIÓN EN TANQUES DE ALMACENAMIENTO
Los tipos de corrosión que comúnmente pueden estar presentes en los tanques de
almacenamiento son los siguientes:
Corrosión Externa
Corrosión Interna
Corrosión por el Suelo
3.3.2.1. CORROSIÓN EXTERNA
Este tipo de corrosión es causado por la presencia de gases como; Óxidos de Nitrógeno,
por presencia de sólidos o partículas en suspensión acarreadas por el viento y por el
CO2, la oxidación se produce en las paredes externas y en los techos de dichos tanques
de almacenamiento.
57
3.3.2.2. CORROSIÓN INTERNA
Es causado por las propiedades de los diferentes productos que son almacenados y su
forma de corroer puede presentarse de la siguiente manera:
En la Pared: Este tipo se puede localizar en toda la superficie o en determinadas
zonas del nivel del líquido; el mismo que puede ocasionar daños por dicho
liquido.
En el Techo y su Estructura: Esta es causada por la emanación de gases
condensados de los líquidos que están siendo almacenados, ya que estos forman
compuestos corrosivos.
En el Fondo: Este se da por la presencia de sedimentos, de agua, de sales, de
compuestos de azufre y otros; cabe recalcar que la corrosión por la presencia de
azufre es mucho más destructiva que la causada por el contacto con el agua
salina.
3.3.2.3. CORROSIÓN POR EL SUELO
Esta ocurre en la superficie externa del fondo al estar en contacto con un determinado
suelo electrolítico, esta corrosión es mucho más notable cuando la base sobre la cual
58
descansa el tanque no es dulce y pura y cuando el sello de asfalto se daña, es decir que
por este daño logra penetrar la humedad por debajo del fondo y dañarlo propiamente.
Esta puede afectar grandes extensiones uniformemente ya que es la corrosión de tipo
general; pero tambien se presenta en forma de picadura, la misma que es causada por
celdas de concentración en presencia de cuerpos extraños, los mismos que pueden ser
metales, piedras y otras.
3.3.3. OTRAS CLASES DE CORROSIÓN EN LOS TANQUES DE
ALMACENAMIENTO
Estos otros tipos de corrosión presentes en los tanques de almacenamiento solo serán
nombrados ya que en el capitulo anterior ya fueron detallados, y estos son los
siguientes:
Corrosión Galvánica
Corrosión Uniforme o Ataque General
Corrosión por Picadura
Corrosión por Pilas de Concentración
Corrosión Intercristalina
Corrosión Bajo Tensiones
Corrosión por Erosión
59
3.3.4. LIXIVIACIÓN SELECTIVA
Uno o más componentes de una aleación se corroen preferentemente, dejando un
residuo poroso que conserva la forma original, estas zonas atacadas muestran el color
del cobre en comparación al amarillo del latón; esta se presenta de manera uniforme en
puntos o en manchas.
3.3.5. CAUSAS DE CORROSIÓN
La corrosión es una serie compleja de reacciones, el proceso de corrosión es una
reacción de oxidación/reducción que devuelve al metal refinado o procesado a su estado
más estable o natural, estas se pueden dar por:
Oxidación Directa, en presencia de aire y humedad.
Por presencia de Electrolitos Activos, los que atacan al metal en presencia del
agua que se acumula en el fondo del tanque.
Compuestos de Azufre, los mismos que se desprenden en forma gaseosa
atacando al metal.
Efecto Electroquímico, causado por la diferencia de potencial creado en
diferentes partes del tanque o sustancias en contacto con el mismo.
60
3.4. MÉTODOS DE LIMPIEZA EN LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO
SEGÚN NORMA SSPC
La Norma SSPC (Steel Structures Painting Council), define la terminación deseada o el
grado de granallado a alcanzar, la misma que está normalizada por varias asociaciones
internacionales.
Algunas normas son de comparación visual utilizando probetas de acero, discos
comparadores o fotografías y otras normas solo son escritas.
Todas ellas están sujetas a un considerable grado de interpretación, dependiendo de las
necesidades del cliente.
3.4.1. SSPC-SP-1 LIMPIEZA CON SOLVENTE
Es llamada limpieza con solvente, sin embargo está basado en la utilización de
productos tales como: vapor de agua, soluciones alcalinas, emulsiones jabonosas,
detergentes y solventes orgánicos.
Mediante este método son removidos la mayoría de los contaminantes como: grasa,
aceite, polvo y sales solubles en el agente limpiador. La solución limpiadora es aplicada
suavemente o mediante equipo de presión, seguido de un lavado con agua natural y
secado con equipo de vacío o simplemente utilizando aire seco.
61
3.4.2. SSPC-SP-2 LIMPIEZA MANUAL
Este método utiliza herramientas manuales, no eléctricas, para eliminar impurezas, tales
como: residuos de soldaduras, oxidación, pintura envejecida y otras incrustantes que
puedan ser removidos con el solo esfuerzo humano.
A través de este método, generalmente no es posible desprender completamente todas
las incrustaciones. Los bordes de pintura envejecida, deben ser desvanecidos para
mejorar la apariencia del repintado que se haga posterior a la limpieza.
3.4.3. SSPC-SP-3 LIMPIEZA MECÁNICA
La limpieza mecánica, es un método que utiliza herramienta eléctrica o neumática, para
eliminar impurezas tales como: residuos de soldadura, oxidación, pintura envejecida y
otros incrustantes que pueden ser removidos con estas herramientas. A través de este
método, generalmente no es posible desprender completamente todas las incrustaciones.
Los bordes de pintura envejecida, deben ser desvanecidos, para mejorar la apariencia
del repintado que se haga posterior a la limpieza.
62
3.4.4. SSPC-SP-4 LIMPIEZA CON FLAMA
Este método consiste en pasar sobre las superficies metálicas, altas temperaturas a alta
velocidad.
Generalmente se usa flama de acetileno. Una vez aplicada la flama a la superficie, ésta
debe limpiarse con cepillo de alambre para eliminar la escama floja y el óxido. La
pintura primaria deberá aplicarse antes de que la superficie esté completamente fría.
3.4.5. SSPC-SP-5 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO METAL
BLANCO
Este tipo de limpieza, utiliza algún tipo de abrasivo a presión para limpiar la superficie,
a través de este método, se elimina toda la escama de laminación, óxido, pintura y
cualquier material incrustante. Una superficie tratada con este método, presenta un
uniforme color gris claro, ligeramente rugoso, que proporciona un excelente anclaje a
los recubrimientos. La pintura primaria debe ser aplicada antes de que el medio
ambiente ataque a la superficie preparada.
63
3.4.6. SSPC-SP-6 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO
COMERCIAL
Procedimiento para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a presión, a
través del cual es eliminado todo el óxido, escama de laminación, pintura y materiales
extraños. Es permitido que pintura en buen estado e incrustaciones permanezcan
adheridas aún después de la preparación de la superficie, siempre y cuando éstas no
rebasen la tercera parte de cada superficie.
3.4.7. SSPC-SP-7 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO
RÁFAGA
Este tipo de limpieza, utiliza algún abrasivo a presión para preparar superficies
metálicas que tengan una cantidad mínima de escoria, pintura, oxidación y otros
contaminantes, se conoce generalmente como 'Ráfaga' y consiste en una limpieza muy
superficial que permite que algunas incrustantes y pintura no sean eliminados del
sustrato.
64
3.4.8. SSPC-SP-8 LIMPIEZA QUÍMICA
Método para limpieza de metales, mediante reacción química, electrólisis o por medio
de ambos.
A través de una reacción química con algún producto especifico, superficies metálicas
son liberadas de escamas, óxido, pintura y materiales extraños, posteriormente la
reacción es neutralizada con alguna otra solución y secada con aire o vacío.
3.4.9. SSPC-SP-9 LIMPIEZA POR AGENTES ATMOSFÉRICOS
Consiste en la remoción de pintura, escamas de laminación u óxido, por medio de la
acción de agentes atmosféricos, seguido de alguno de los métodos de limpieza
mencionados anteriormente.
La alteración debida a agentes atmosféricos, usualmente no constituye un método
efectivo en la preparación de superficies, por lo que debe ir siempre acompañado de
alguno de los métodos sugeridos en este documento, ya sea con herramientas mecánicas
o mediante la aplicación de chorro de abrasivo.
65
3.4.10. SSPC-SP-10 LIMPIEZA CON CHORRO DE ABRASIVO GRADO
CERCANO A BLANCO
Método para preparar superficies metálicas, mediante abrasivos a presión, a través del
cual es removido todo el óxido, escama de laminación, pintura y materiales extraños.
La superficie debe tener un color gris claro y deben eliminarse sombras de oxidación
visibles en un 95%. De hecho la diferencia entro una limpieza con chorro de arena
grado metal blanco y metal cercano al blanco, radica en el tiempo empleado para pintar,
ya que el metal es atacado por el medio ambiente y pasa a ser grado cercana al blanco
en poco tiempo.
CAPÍTULO IV
67
CAPÍTULO IV
4. SAND BLASTING
Este tipo de limpieza específicamente utiliza diversos tipos de abrasivos, los mismos
que son impulsados a altas presiones contra las superficies a ser limpiadas.
4.1. BREVE HISTORIA
El proceso de Sand-Blast fue patentado con el número 2147 en Inglaterra Reino Unido
en agosto de 1870, por Benjamin C. Tilghman, quien descubrió que impulsando arena,
con un chorro de aire comprimido, se podía aprovechar la energía generada y el
impacto, que se producía para limpiar las superficies de las piezas salidas de fundición,
a las que se les debía quitar la arena del corazón y la escoria formada en la superficie de
esas piezas, descubriendo así el principio de lo que ahora conocemos como
“SandBlast”.
Esta máquina ha sido modificada a través del tiempo para cumplir con diferentes
objetivos, pero el principio de funcionamiento siempre ha sido el mismo.
Los equipos de chorro abrasivo a presión, ahorran tiempo, trabajo y dinero en la
limpieza, siendo realmente el mejor método para remover óxido, recubrimientos y
proporcionar acabados.
68
4.2. SIGNIFICADO
La palabra en inglés proviene del vocablo:
Sand: arena
Blast: presión (arena a presión)
Sin embargo este sistema no emplea necesariamente arena para su funcionamiento, por
lo que lo definiremos como un sistema de sopleteo con chorro de abrasivos a presión.
4.3. PROCESO DEL SANDBLASTING
Es el proceso mediante el cual, a través del impacto de un medio abrasivo natural o
artificial, (Arena, Oxido de aluminio, micro esferas de vidrio, granalla de acero): se
limpia, decapa o prepara la superficie de algún objeto de cualquier material y forma
para seguir un proceso de transformación y acabado.
El impacto del medio abrasivo se realiza a través de algún mecanismo o sistema, que
lanza el abrasivo a velocidad en ráfaga y a granel para que impacte la superficie que se
quiere procesar. El efecto de este choque provoca que las partículas no adheridas a la
superficie sean desplazadas (polvo, óxido de corrosión, pintura y otros) obteniendo
como resultado una limpieza profunda.
69
Si mantenemos el impacto, entonces además de limpiar por el barrido que efectuamos,
iniciamos el proceso de preparación de la superficie áspera favorable para un proceso
posterior de aplicación de pintura, este beneficio se consigue al aumentar la rugosidad
de la superficie, teniendo como resultado una mayor adherencia de la pintura a la pieza,
con lo que el acabado tendrá una vida más larga y en mejores condiciones.
Dentro del sistema de inyección y mezcla con aire para realizar el proceso de SandBlast,
existen dos procedimientos:
Por Succión
Por Presión
4.3.1. POR SUCCIÓN
Este proceso consiste en levantar el abrasivo, como su nombre lo indica, por succión
llevándolo hacia una cámara de vacío; siendo este el origen de la succión, donde pasa la
ráfaga de aire comprimido mezclándose para seguir su camino hacia el ducto de la
boquilla por donde se expulsa el chorro de abrasivo y aire que impactara la pieza; para
lijar, limpiar o preparar la superficie a procesar.
Cabe mencionar que la fuerza de impacto del abrasivo por este método no es tan grande
como si utilizáramos el de presurización, siendo de cualquier manera muy efectivo en
piezas pequeñas debido a la relación tiempo-área de proceso.
70
GRÁFICO No 27: Cabinas para Succión
Fuente: www.islaindustrial.com/.../succion.html
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.3.1.1. EQUIPO DE SUCCIÓN
Estos equipos generalmente se fabrican para el proceso de piezas o superficies
pequeñas; consiste en: cabinas en cuyo interior se lleva a cabo el proceso que puede ser
manual o automático, en este caso se puede pensar en equipos de alta tecnología,
robotizados para realizar el proceso.
En virtud de que el proceso es generador de polvo y contaminación por naturaleza, hace
necesario que se instale un equipo para captar los polvos y contaminantes generados
durante el ciclo de limpieza y aplicación del abrasivo; este equipo es del tipo ciclón con
juego de bolsas – filtro que tiene la función de captar los finos desechos y a través de las
cuales se envié a la atmósfera aire totalmente limpio para evitar entorpecer las
actividades alrededor de la cabina de SandBlast.
71
Las dimensiones de este equipo pueden variar, según el tamaño y el número de piezas
que se requieren procesar, así podemos hablar desde un equipo pequeño de 40cm3 hasta
1.50cm3. Mayor a este tamaño se considera cuarto de SandBlast, cuyas dimensiones
pueden llegar a ser de 25m de largo, 5 o 6m de alto y 5 o 6m de ancho.
Existen casos de mayores dimensiones, dentro de las cuales se les aplica el proceso a
cascos de barco, aeronaves o furgones de ferrocarril; aquí debemos mencionar que
dentro de los cuartos de Sand-Blast, el equipo que se debe usar es el de tipo presión.
GRÁFICO No 28: Equipo de succión
Fuente: www.islaindustrial.com/.../succion.html
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.3.2. POR PRESIÓN
Para realizar este proceso, se debe utilizar un recipiente fabricado especialmente para
soportar la presurización de 100 PSI. En la sección inferior de este recipiente o tanque,
72
se desarrolla un cono por cuya boca saldrá el abrasivo hacia la válvula mezcladora en
donde se combinara con el aire que se está inyectando desde la entrada del tanque y así
a través del conducto, en este caso manguera y boquilla, salgan disparando a mayor
velocidad para impactarse sobre la superficie de la pieza a procesar.
La ventaja de este método es que es posible manejar un mayor volumen de abrasivo y
con una fuerza de impacto más grande, logrando más velocidad en el proceso y mayor
eficiencia en la limpieza o anclaje sobre la superficie.
Se utilizan estos equipos para limpiar o procesar piezas grandes o áreas mayores, sin
límite, como por ejemplo cascos de barco, tanques de almacenamiento de refinerías,
pista de aterrizaje, estacionamientos y otros.
GRÁFICO No 29: Cabinas para Presión
Fuente: www.islaindustrial.com/.../presion.html
Elaborado por: María Carolina Jácome
73
4.3.2.1. EQUIPOS DE PRESIÓN
Este tipo de equipos consiste en un deposito fabricado con tales características, que le
permitan operar a presión, por ejemplo tanques de gas, la forma del cuerpo es circular,
la sección superior está conformada con una tapa semi - esférica en cuyo centro se abre
un orificio de aproximadamente 8cm. de diámetro a través del cual se introduce el
abrasivo.
La sección inferior es de forma cónica o piramidal que termina en una boca de 2.5 a
3cm. De diámetro con un acople al que se conecta una válvula mezcladora de abrasivos
de la cual se conecta la manguera por la que se va a expulsar el medio abrasivo hacia la
pieza a procesar, por el tamaño de salida de la boquilla, su forma y el hecho de poder
lanzar el medio de aplicación a mayor velocidad y con más fuerza, nos permite limpiar
más rápido y por lo tanto una área mayor y piezas más robustas.
Las capacidades que se manejan, fabricadas y distribuidas de estos equipos van desde
75Kg de arena hasta 50 toneladas, igualmente la dimensión es de 0.30m de diámetro y
1.07m de altura, hasta 2.15m de diámetro y 9.95m de altura. La forma se mantiene igual
y solo se modifica por la robustez y capacidad de los instrumentos de control y flujo del
abrasivo, la operación y función es la misma.
74
GRÁFICO No 30: Equipo de Presión
Fuente: www.islaindustrial.com/.../presion.html
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.4. ABRASIVOS PARA CHORRO
Normalmente se conoce al proceso de limpieza con chorro de abrasivo como SandBlast,
en realidad no siempre es así, ya que SandBlast se refiere a un chorreo con arena. Sin
embargo, popularmente se ha adoptado el término para referirse a todo tipo de limpieza
con chorro de abrasivos. De igual forma normalmente se llama a los diferentes
abrasivos como "arena" lo cual en ocasiones complica el suministro e identificación del
material.
75
4.4.1. CARACTERISTICAS
La selección del tipo y tamaño de abrasivo determinará la eficiencia, rapidez y costo del
trabajo de la limpieza con chorro de abrasivo. Son algunos factores relacionados con el
abrasivo que los afectan el desempeño de su equipo, entre estos encontramos:
Tamaño
Forma
Densidad
Dureza
Fragilidad
4.4.1.1. TAMAÑO
El tamaño de las partículas del abrasivo es sumamente importante para lograr un patrón
de textura consistente al aplicar el chorro de abrasivo en la superficie. Los fabricantes
de abrasivo utilizan varias nomenclaturas y numeraciones para definir el tamaño de sus
productos. La medida uniforme entre todas las partículas de abrasivo se convierte en un
parámetro de mucha importancia cuando el fabricante de recubrimientos especifica un
perfil determinado para la superficie. Partículas más grandes cortarán demasiado
profundo, dejando puntas muy marcadas que probablemente sobresaldrán del
recubrimiento, esto favorecería a la oxidación.
76
Para compensar dicha diferencia entre las cavidades más profundas y las puntas más
altas, se tendría que aplicar varias capas de recubrimiento, lo que incrementaría el
tiempo de trabajo y el costo total.
Se debe elegir el tamaño de la malla que le proporcione el acabado deseado. Las
partículas grandes remueven múltiples capas de pintura, corrosión pesada o lechada de
concreto y dejan perfiles profundos en las superficies. Los abrasivos tamaño mediano
remueven óxido ligero, pintura floja, y escamas de acero delgadas. Las partículas
pequeñas dejan perfiles superficiales y son ideales para el chorreado de abrasivo de
metales de poco calibre, madera, plástico, cerámica y otras superficies semidelicadas,
además son muy recomendables para marcar las superficies con algún logotipo que
requiere de precisión en el corte del abrasivo.
4.4.1.2. FORMA
Las diferentes formas en los abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie
siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y la esférica.
Los abrasivos angulares trabajan mejor cuando se trata de desprender capas
pesadas de pintura y corrosión.
77
El abrasivo esférico es mejor para remover escamas de fabricación y
contaminación ligera., también es utilizado para realizar el martilleo
(shotpeening) para el relevado de esfuerzos. El martilleo crea una superficie
uniforme comprimida que hace que los resortes y otros metales sujetos a alta
tensión tengan mucho menos posibilidades de fallar.
4.4.1.3. DENSIDAD
Es el peso del abrasivo por volumen. Esta es la característica menos determinante que
se tiene que tomar en cuenta para realizar un trabajo de SandBlast, a menos que la
diferencia de densidades sea muy amplia entre los distintos materiales. En la medida en
que el material sea más denso, será mayor la energía con que se impacte contra la
superficie.
4.4.1.4. DUREZA
La dureza del abrasivo determinará su efecto sobre la superficie que va a ser
sandblasteada.
Si el abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie.
78
Si es más suave que la superficie, pero más dura que el recubrimiento, solamente
removerá el recubrimiento.
Si es más suave que el recubrimiento, solamente limpiará la contaminación de la
superficie sin remover el recubrimiento.
La dureza del abrasivo está medida en la escala de Mohs siendo 1 tan suave como talco
y 15 materiales tan duros como el diamante. Los abrasivos del tipo de carburo de boro,
carburo de silicio y óxido de aluminio, estarán dentro del rango 10 al 13.
4.4.1.5. FRAGILIDAD
Nos referimos a la tendencia del abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas
como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede
ser reutilizado y más polvo generará.
La arena sílica es extremadamente frágil debido a su composición de cuarzo y nunca
debe ser reutilizada. En el primer uso, más del 70% de la arena se convierte en polvo
desprendiendo peligrosas partículas de sílice, la gente expuesta al polvo de sílice, puede
contraer una enfermedad llamada silicosis. La mayoría de los abrasivos fabricados y
derivados de un producto, pueden ser reciclados varias veces, al igual que algunos
abrasivos naturales como el granate y el pedernal. La escoria de cobre y níquel se
79
fractura en partículas más pequeñas que pueden ser reutilizadas. La granalla de acero
puede ser efectivamente reciclada unas 200 veces o más.
Muchas variables afectan el reuso que se da al abrasivo, dentro de éstas están: la presión
de aire, dureza de la superficie y la eficiencia del equipo para sopleteo con chorro de
abrasivo.
4.4.2. TIPOS DE ABRASIVOS
El abrasivo es la parte primordial de este sistema, el cual consiste en la limpieza de una
superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a
través de una boquilla.
Los equipos para limpieza con chorro de abrasivos pueden realizar diversas tareas como
limpiar y preparar superficies para aplicación de recubrimientos, grabado de materiales,
limpieza de contaminantes de la superficie, proporcionar acabados limpios y estéticos,
difuminar defectos y marcas de herramientas, etc. Sin embargo es necesario elegir el
abrasivo más adecuado para su equipo de acuerdo a los resultados que desea obtener, ya
que una mala elección del abrasivo puede traer problemas del rendimiento del equipo e
incidir en el resultado de la aplicación.
Algunas de las aplicaciones y cualidades más características para los abrasivos más
comunes son:
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Arena sílica
Óxido de aluminio
Carburo de silicio
Bicarbonato de Sodio
Granate
Escoria de Cobre
Perla de vidrio
Abrasivo plástico
Granalla de acero
Olote de maíz
Cáscara de nuez y otros.
GRÁFICO No 31: Tipos de Abrasivos
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
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4.4.2.1. ARENA SÍLICA
Este abrasivo de bajo costo, se utiliza principalmente cuando se realizan trabajos en
exteriores, ya que su precio es más económico y su uso no puede ser mayor a dos veces;
su avance es mediano y le proporciona un acabado mate, es importante considerar que
su fragilidad es muy alta por lo que es uno de los abrasivos que más polvo genera.
Este abrasivo tiene un alto contenido de sílice por lo que puede presentar riesgos a la
salud de los trabajadores y debe de utilizarse bajo estrictas medidas de seguridad y
siempre con el equipo de protección para el operador ya que puede producirle daños tan
severos como la muerte. Se debe verificar que no existen restricciones para su
utilización antes de operar con este abrasivo.
GRÁFICO No 32: Arena Sílica
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
82
4.4.2.2. ESCORIA DE COBRE
Este abrasivo también conocido como "abrasivo negro" o "abrasivo ecológico" se
obtienen principalmente de 2 fuentes: la fundición de metal (cobre y níquel) y las
calderas para generar poder eléctrico (carbón).
La escoria de cobre ha aumentado su demanda debido a su capacidad de limpieza,
disponibilidad, bajo contenido de sílice (menos del 1%), gran rango de medidas y su
relativo bajo costo. Sus partículas duras y angulares le otorgan gran velocidad y
capacidad de corte, haciéndola perfecta para una gran cantidad de usos. En algunas
aplicaciones, quizá sea necesario reducir la presión del aire para evitar que las partículas
de la escoria de cobre se inserten en el acero. La principal desventaja al usar escoria de
cobre es su alta fragilidad, debido a la cual genera gran cantidad de polvo y limita su
reuso, además de que la escoria debe ser revisada de estar libre de contaminantes antes
de comenzar a usarla.
GRÁFICO No 33: Escoria de Cobre
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
83
4.4.2.3. ABRASIVOS AGRÍCOLAS
Existe una gran variedad de abrasivos agrícolas, la cáscara de nuez y el olote de maíz se
encuentran dentro los más populares. Estos abrasivos agrícolas son ligeros y suaves, y
si son utilizados con el equipo, la técnica y la atención adecuada pueden remover
pintura de la madera, plástico, metales de calibre ligero y otras superficies duras.
Este tipo de abrasivo es utilizado para limpiar motores eléctricos sin dañar la lámina y
los cables aislados
Sin embargo su uso no es muy común y frecuentemente existen problemas para tener un
suministro adecuado.
GRÁFICO No 34: Abrasivos Agrícolas
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
84
4.4.2.4. ÓXIDO DE ALUMINIO
Este abrasivo angular es uno de los más populares en el mercado debido a su rapidez en
la limpieza, óptima profundidad en su corte y aceptable taza de reutilización.
Su principal característica es la velocidad de limpieza y/o preparación de superficies
para aplicar recubrimientos, además, proporciona un excelente anclaje en las superficies
lo cual es un requisito en la aplicación de recubrimientos.
Con una adecuada regulación de la presión y elección del tamaño de grano se pueden
obtener diferentes resultados, que van desde la limpieza de materiales fuertemente
adheridos a las superficies, hasta el grabado en vidrio, cerámica, resinas y otros
materiales.
La generación de polvo del óxido de aluminio es baja y es ampliamente recomendable
para cabinas y sistemas presurizados en cuarto ya que puede llegar a tener una
reutilización de 10 hasta 25 ocasiones. Al ser una partícula angular con un alto nivel de
abrasión, su avance en la acción de corte es notablemente rápido dejando un acabado
mate.
La duración de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno con un abrasivo de
estas características disminuye considerablemente ya que se encuentra alrededor de 20 a
40 horas de trabajo.
85
GRÁFICO No 35: Óxido de Aluminio
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.4.2.5. CARBURO DE SILICIO
Es el abrasivo más duro, afilado y costoso en el mercado. Está clasificado como 13 en la
escala de Mohs' (escala de 15 puntos), haciéndolo ideal cuando se requiere un corte
fino, pero profundo, al igual que para remover residuos tratados con calor de partes
endurecidas.
Este abrasivo tiene también un buen número de reúsos, ya que cuando las partículas se
estrellan sobre la superficie y se fragmentan en partículas más pequeñas no pierden su
filo, por lo que siguen teniendo una buena acción de corte a pesar de reducir su tamaño.
El carburo de silicio es principalmente preferido por aquellos usuarios del chorreado de
86
abrasivos que requieren una limpieza rápida con un buen anclaje y sin contaminación
ferrosa, ya que debido a su alta dureza, el carburo de silicio limpia mucho más rápido
que cualquier otro abrasivo del mercado, esta rapidez en el trabajo es de gran ayuda
cuando se realizan grabados sobre cerámica, vidrio y madera, ya que permite un corte
más profundo con menos tiempo de exposición del chorro sobre la mascarilla.
El rango de tamaños es muy amplio, va desde los muy gruesos hasta los muy finos lo
que permite desarrollar una amplia gama de acabados con este abrasivo.
Al ser una abrasivo tan agresivo sobre las superficies, lo es también en el desgaste del
equipo y consumibles, por lo que es importante que utilice boquillas de boro y recubra
las paredes del área de trabajo con lámina de hule o acero.
GRÁFICO No 36: Carburo de Silicio
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
87
4.4.2.6. GRANALLA DE ACERO
Este abrasivo se encuentra en dos presentaciones: angular y esférica; la esférica se usa
regularmente en las máquinas granalladoras y tiene un ataque menos violento sobre la
superficie, la aplicación de la granalla esférica sobre estructuras metálicas, ayuda a
mejorar la resistencia a la fatiga de las piezas, este proceso es conocido como
shotpeening o martilleo.
La granalla angular la encontramos más frecuentemente en los equipos de SandBlast y
debido a su peso y dureza (es el abrasivo más pesado), es magnífico para realizar
preparación de superficies en aplicación de recubrimientos ya que deja un anclaje muy
profundo. Es importante contemplar que si se trabaja con granalla de acero angular
sobre materiales que no vayan a ser recubierto, algunas partículas pueden incrustarse
sobre la superficie lo cual generará brotes de oxidación en el futuro.
La granalla de acero es el abrasivo que más se utiliza para hacer limpiezas para
preparación de superficie ya que otra ventaja del gran peso de su partícula es la baja
generación de polvo y como ya se ha mencionado su anclaje profundo es ideal para la
aplicación de recubrimientos de alta tecnología
Puede ser reutilizada 40 y en algunos casos hasta 200 veces. La duración de una
boquilla con inserto de carburo de tungsteno con granalla, varía de entre 500 – 800
horas de trabajo.
88
GRÁFICO No 37: Granalla de Acero
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.4.2.7. PERLA DE VIDRIO
Este abrasivo esférico también conocido como micro esfera de vidrio es particularmente
útil para proporcionar acabado sobre superficies metálicas como aluminio y acero
inoxidable dejando una acabado satinado.
Cuando los requerimientos de mantenimiento exijan la limpieza de las piezas sin atacar
violentamente la superficie, se recomienda emplear perla de vidrio ya que el impacto de
la micro esfera sobre la superficie no desgasta significativamente el material, esta
cualidad le hace inadecuada si se va a pintar la pieza posteriormente.
89
La perla de vidrio es empleada en cabinas y cuartos con sistemas de succión ó
presurizados para procesos de limpieza de moldes, remoción de rebabas, detección de
defectos de soldadura en superficies metálicas y limpieza de superficies con materiales
ligeros como carbón o residuos en las superficies de pistones y válvulas, entre otros
usos.
La generación de polvo es baja, al igual que su velocidad de limpieza y puede reciclarse
de 10 a 15 veces.
La duración promedio de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno es de 320 –
640 horas de trabajo.
GRÁFICO No 38: Perla de Vidrio
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
90
4.4.2.8. MEDIA PLÁSTICA
Este abrasivo de bajo impacto está fabricado de resinas plásticas que pueden ser de
plástico reciclado o manufacturado específicamente para el chorreo de abrasivos , tiene
una dureza entre 3.0 y 4.0 en la escala de Mohs, hecho originalmente para la remoción
de recubrimientos en armazones de aviones y componentes de naves espaciales tiene la
particularidad de remover cualquier recubrimiento de casi cualquier producto ya que la
partícula de plástico es más dura que el recubrimiento pero más suave que las
superficies y puede limpiar sin dañar superficies delicadas como aluminio, latón, cobre,
magnesio, acero delgado y titanio.
Sus principales aplicaciones son en la limpieza de maquinaria industrial, troqueles,
moldes exteriores de aluminio, acero, fibra de vidrio, equipo de apoyo especial, sistemas
de armas, paneles plásticos, cascos de embarcaciones marinas, etc.
Puede ser usada para quitar pintura, poliuretano, químicos resistentes adheridos a
superficies, contaminantes y hasta carbón acumulado.
La media plástica por el tipo de material y su dureza está dividida en varios tipos dentro
del rango de 3 a 4 Mohs.
Todos pueden ser usados para el SandBlast, pero su capacidad de remoción y avance
varían de acuerdo al tipo de material. Las clasificaciones del tamaño del grano varían y
van desde la 8 a la 100.
91
GRÁFICO No 39: Media Plástica
Fuente: www.repsasa.us/web/index.php?option=com_conte..
Elaborado por: María Carolina Jácome
4.4.2.9. BICARBONATO DE SODIO (SODA BLAST)
Recientemente los operadores de equipo para limpieza con chorro de abrasivo se han
visto en la necesidad de buscar nuevas opciones de abrasivos que les permitan hacer una
limpieza en exteriores, utilizando sistemas de sopleteo en húmedo y de fácil manejo con
los desechos.
El bicarbonato de sodio se convierte en una excelente opción cuando se requiere limpiar
recubrimientos, pinturas, contaminación, grasa, oxidación, graffiti, etc, en superficies de
92
ladrillo, concreto, mármol, cantera, madera, polímeros, fibra de vidrio, aluminio, acero,
etc.
Este abrasivo es sumamente útil para las empresas dedicadas al mantenimiento de
edificios históricos, monumentos, esculturas de mármol ya que el daño sobre la
superficie es casi inexistente y el desecho es soluble al agua.
Este abrasivo permite inclusive remover pintura de vidrio sin esmerilarlo y puede llegar
a remover oxidación y algunos recubrimientos de tecnología.
Su uso se recomienda básicamente en equipos especialmente diseñados para manejo de
bicarbonato de sodio ya que se requieren condiciones especiales para el correcto flujo
del abrasivo.
También puede utilizarse en sistemas secos, sin embargo, esto no es muy recomendable
ya que al ser una partícula tan fina genera demasiado polvo por lo que su uso está
prácticamente sujeto a equipos con sistemas de sopleteo húmedo que eliminan el 100%
de la generación de polvo.
Al ser un abrasivo soluble, biodegradable y utilizado con sistemas de sopleteo húmedo
(wetblast) se convierte en una gran alternativa cuando se requiera trabajar en lugares
cerrados, o en condiciones donde no se pueda generar polvo y el manejo de desechos de
arena y lodo sea complicado. Existen algunas mezclas de bicarbonato de sodio, pero
generalmente en cuanto a tamaño solamente tiene una presentación.
93
GRÁFICO No 40: Bicarbonato de Sodio (Soda Blast)
Fuente: www.hotfrog.com.au/Companies/Simons-Soda-Blas..
Elaborado por: María Carolina Jácome
CAPÍTULO V
95
CAPÍTULO V
5. TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS BEATERIO
El Terminal de Productos Limpios Beaterio, forma parte de PETROECUADOR, y está
certificada con la Norma ISO 14001 de Prevención Ambiental.
5.1. GENERALIDADES
El Terminal inició sus operaciones en el año 1980, en el Cantón Quito en la Provincia
de Pichincha; en el sector del Beaterio en esta avenida y la Panamericana Sur Km 10 ½
vía Guamaní, cuenta con un área aproximada de 27 hectáreas; su capacidad de
almacenamiento es de 600.705 barriles en 20 tanques para Gasolina Súper, Gasolina
Extra, Diesel 1 y 2, Diesel Premium, Nafta de Alto Octano, Nafta Base, Jet A1 y Diesel;
y tres esferas para Gas Licuado de Petróleo (GLP).
Este Terminal fue construido para recibir los combustibles provenientes de los
poliductos Esmeraldas - Quito, Santo Domingo – Beaterio - Ambato y Shushufindi -
Quito, de aquí también parte el poliducto Quito- Ambato.
La zona de influencia la conforman las provincias de la Zona Centro Norte del país,
como: Pichincha, Carchi, Imbabura, Cotopaxi, Tungurahua, Chimborazo y
transferencias de Nafta Base a Esmeraldas y Nafta de Alto Octano a Shushufindi.
96
GRÁFICO No 41: Terminal de Productos Limpios Beaterio
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.1.1. ESTRUCTURA DEL TERMINAL DE PRODUCTOS LIMPIOS
En el Terminal se realizan básicamente tres actividades que son:
La recepción de productos
El almacenamiento y despacho
La comercialización.
5.1.1.1. ÁREA DE ALMACENAMIENTO
Para el almacenamiento de los productos el Terminal, dispone de un área de tanques
estacionarios verticales, debidamente identificados de acuerdo al producto que
97
contienen, además poseen cubetos o diques diseñados para contener el producto del
tanque en caso de un derrame.
GRÁFICO No 42: Área de Almacenamiento del Terminal Beaterio
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.1.1.1.1. DESCRIPCIÓN DE LA ÁREA DE ALMACENAMIENTO
En la siguiente tabla nos muestra la descripción de dicha área, es decir de cada uno de
los tanques de almacenamiento que encontramos en el Terminal de Productos Limpios
Beaterio.
98
TABLA No 2: Área de Almacenamiento
Tanque
No. Producto
Volumen (Bls) Demanda
Bls/Día
Días
Stock
Tipos de
Techo Total Operativo
TB 1001 Gasolina Super 48.056 46.992 FLOTANTE
TB 1012 Gasolina Super 36.535 35.609 FIJO
SUBTOTAL 84.591 82.601 4.369 5
TB 1003 Gasolina Extra 87.324 85.396 FLOTANTE
TB 1014 Gasolina Extra 15.679 15.174 FLOTANTE
SUBTOTAL 103.003 100.570 10.389 5
TB 1007 Mezclas 48.395 47.415 FLOTANTE
TB 1020 Mezclas 41.163 38.925 FLOTANTE
SUBTOTAL 89.558 86.340
TB 1005 Nafta Base 26.266 25.787 FLOTANTE
SUBTOTAL 26.266 25.787
TB 1010 Diesel 2 109.334 106.453 FIJO
TB 1011 Diesel 2 35.357 34.464 FIJO
TB 1022 Diesel 2 21.551 20.935 FIJO
SUBTOTAL 206.067 200.951 7.218 5
TB 1008 Diesel Premium 2.875 2.811 FIJO
TB 1013 Diesel 2 61.368 20.935 FIJO FIJO
TB 1016 Diesel Premium 27.829 26.281 FIJO
SUBTOTAL 52.255 50.027 4.703 11
TB 1009 Destilado 1 6.783 6.667 FIJO
SUBTOTAL 6.783 6.667 43 43
TB 1017 Jet Fuel 27.883 26.359 FIJO
TB 1018 Jet Fuel 11.189 10.712 FIJO
TB 1019 Jet Fuel 11.167 10.691 FIJO
SUBTOTAL 50.239 47.762 7.217 22
CAPACIDAD TOTAL 618.762 600.705
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
99
5.1.1.2. ÁREA DE BOMBAS
El Terminal de Productos Limpios Beaterio cuenta con 14 bombas centrífugas
horizontales con motor eléctrico, las cuales se detallan en el siguiente cuadro:
TABLA No 3: Área de Bombas
N° Producto Caudal Promedio
(Gal/Min)
3 Diesel 2 500
5 Gasolina Extra 400 - 500
1+1(*) Gasolina Súper 400 - 500
1 Diesel 1 383
2 Jet Fuel 600
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
GRÁFICO No 43: Área de Bombas del Terminal Beaterio
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
100
5.1.1.3. ÁREA DE CARGA Y DISTRIBUCIÓN
Esta área comprende 19 brazos de carga con sus respectivos equipos electrónicos de
medición, válvulas y accesorios.
GRÁFICO No 44: Área de Carga y Distribución del Terminal Beaterio
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Cada uno de estos brazos tienen un promedio de despacho detallado en el siguiente
cuadro con referencia a los productos limpios que son despachados:
101
TABLA No 4: Área de Carga y Distribución
Producto Promedio Despacho (GDC)
Gasolina Súper 184.000
Gasolina Extra 437.000
Diesel 2 304.000
Diesel Premium 1.800
Destilado 8.000
Jet Fuel 82.000
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.1.1.4. ÁREA DE EFLUENTES ACEITOSOS
Compuesta por una piscina de separación API de efluentes, equipo de recuperación de
productos y filtro de agua residual.
GRÁFICO No 45: Piscina API
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
102
5.1.1.5. ÁREA DE GENERACIÓN DE EMERGENCIA Y TABLEROS DE
CONTROL
Esta área está compuesta por los siguientes elementos:
Dos generadores de 250 KVA y 120 KVA
Dos transformadores de 500 KVA
Dos tableros de control MCC1 y MCC2.
5.1.2. ESTACIÓN REDUCTORA
Se reciben los productos limpios a través del Poliducto Esmeraldas-Sto. Domingo-Quito
a 900 PSI y se reduce la presión hasta 80 PSI y a través del Poliducto Shushufindi-
Quito, para ello cuenta con los siguientes elementos:
Dos válvulas reductoras de presión
Sistema de filtrado de productos
Dos trenes de medición de productos
Manifold de distribución
Trampa de recepción de equipos de limpieza
Tanques de alivio y sumidero
Sala de control de operaciones
Oficina de supervisión
103
GRÁFICO No 46: Estación Reductora
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.1.3. ESTACION DE BOMBEO
La Estación de Bombeo está compuesta por los siguientes elementos que son:
Tres equipos de bombeo con motores de 420HP
Bombas de ocho etapas; las cuales se bombean a 450 barriles / hora a través del
Poliducto Quito-Ambato, con una presión de 1200 PSI.
Además cuenta con un área destinada al lanzamiento de los equipos de limpieza.
104
GRÁFICO No 47: Estación de Bombeo
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.1.4. UNIDAD DE MANTENIMIENTO
Se encarga de la programación y ejecución del mantenimiento de todos los equipos
rotativos (motores eléctricos, bombas, dosificadores, generadores, medidores, etc.),
equipos estáticos (válvulas de seguridad, de compuerta, de bola, etc.), tanques de
almacenamiento y líneas de flujo de los diferentes sistemas existentes en los terminales
y depósitos de las Gerencia Regional Norte de acuerdo a un programa anual preventivo,
así también como correctivo y de taller.
105
Todo el mantenimiento citado se lo realiza de acuerdo al sistema computarizado de
maintracker.
5.1.5. UNIDAD DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCION
AMBIENTAL
La actividad de Seguridad Industrial y Protección Ambiental de la Gerencia Regional
Norte se encuentra centralizada en esta Unidad, la misma que se encarga principalmente
de las siguientes tareas:
Cumplir y hacer cumplir las normas de seguridad industrial y protección
ambiental vigentes.
Capacitar al personal en temas de seguridad industrial y protección ambiental.
Asistencia técnica y emisión de permisos de trabajo en áreas operativas en
actividades consideradas de riesgo
Elaboración de análisis de riesgo, impacto ambiental y proyectos ambientales
Inspecciones de seguridad en las áreas de trabajo.
Supervisión, recepción y fiscalización de trabajos del sistema contra incendio de
las unidades técnico-operativas.
Actualizar planes de emergencia y capacitar al personal en ellos.
Elaboración de índices de accidentalidad y siniestralidad.
106
5.1.6. LABORATORIO DE CONTROL DE CALIDAD DE COMBUSTIBLES
Análisis de calidad de los hidrocarburos al ingreso por los poliductos: Esmeraldas- Sto.
Domingo-Quito, y Shushufindi-Quito, y a la salida por el poliducto Quito-Ambato, así
como para despachos a las comercializadoras.
Además se realiza el análisis de:
Aguas residuales
Agua potable
Y productos químicos como:
Solventes
Desengrasantes
5.1.7. CERTIFICACIONES
Certificado de Licenciamiento Ambiental otorgado por el Ministerio de Minas y
Petróleos, Licencia Ambiental No. 001-2009.
Certificación de cumplimiento de normas internacionales API o DIN y normas
de seguridad industrial, vigentes en el país, otorgado por Veripet.
107
5.2. REPORTE DE LIMPIEZA EN EL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE
GASOLINA SÚPER TB – 1012
Es de gran importancia el reporte de limpieza para tener conocimiento del problema y
las circunstancias en las que se encuentra el tanque de almacenamiento.
5.2.1. ANTECEDENTES
Con Memorando al Jefe del Terminal de Productos Limpios Beaterio solicita a la
Jefatura de Mantenimiento se realice la limpieza del Tanque de Almacenamiento de
Gasolina Súper TB-1012 ubicada en dichas instalaciones.
Antes de reportara su limpieza fue inspeccionado por la Jefatura de Inspección Técnica
del Terminal; la misma que reporto un alto grado de corrosión en las paredes internas
del tanque, esta fue remitida para la limpieza del Tanque de Almacenamiento.
Dicha limpieza será realizada por la contratista PUMAOIL, la cual fue delegada para
este trabajo por cumplir con las especificaciones necesarias para la limpieza del Tanque
de Almacenamiento de Gasolina Súper TB-1012.
5.2.2. DESCRIPCIÓN DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE
GASOLINA SÚPER TB – 1012
Según el reporte de inspección técnica de Tanques de Almacenamiento del Terminal de
Productos Limpios Beaterio, arrojo los siguientes resultados para el Tanque de
Almacenamiento de Gasolina Súper TB - 1012 especificados en la siguiente tabla:
108
TABLA No 5: Descripción del Tanque TB - 1012
TANQUE DE ALMACENAMIENTO TB - 1012
Producto a Almacenar Gasolina Súper
Tipo de Techo Fijo
Capacidad de Diseño de Almacenamiento 5689 m3
Capacidad Operativa de Almacenamiento 5661,41 m3
Gravedad Específica del Pro. (mín) 0,7628
Diámetro Exterior 22,347 m
Altura Referencial 14,364 m
Material del Cuerpo Acero al Carbono
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
GRÁFICO No 48: Tanque de Gasolina Súper TB – 1012
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
109
5.2.3. INSPECCIÓN DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE GASOLINA
SÚPER TB – 1012
La inspección permite tener un control del tanque de almacenamiento y conocer
claramente el estado actual del mismo. Esta es realizada cada 5 años.
5.2.3.1. INSPECCIÓN VISUAL DEL TANQUE TB – 1012
Esta inspección fue realizada por el personal encargado de la Área de Mantenimiento
del Terminal en las paredes externas del Tanque TB – 1012, la misma que dio los
siguientes resultados:
La aparición de un ligero abombamiento de la pintura en las paredes del Tanque,
como de igual forma su desprendimiento.
GRÁFICO No 49: Abombamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
110
El afloramiento de óxido en los accesorios del techo, en las uniones empernadas
de la misma.
GRÁFICO No 50: Afloramiento de Óxido en el Tanque TB – 1012
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
El resquebrajamiento de la pintura en varias áreas de las paredes externas del
Tanque.
GRÁFICO No 51: Resquebrajamiento de la Pintura en el Tanque TB – 1012
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
111
5.3. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA DE PAREDES (SAND
BLASTING), APLICADO AL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE
GASOLINA SÚPER TB – 1012 DEL TERMINAL BEATERIO
Se realiza la descripción del procedimiento realizado para la limpieza de las paredes
internas del Tanque de Almacenamiento de Gasolina Súper TB – 1012.
5.3.1. DISPOSICIONES GENERALES
El Sistema de Limpieza y reparación de tanques se efectuara; con personal competente,
que sera proveniente de la Contratista PUMA OIL en coordinación con el área de
Seguridad Industrial de Petrocomercial.
El Área de Seguridad Industrial mantendrá la supervisión y control permanentes desde
el inicio hasta la finalización de los trabajos.
5.3.2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE LIMPIEZA
En el Proceso del Sistema de Limpieza del Tanque de Almacenamiento de Gasolina
Súper TB – 1012 del Terminal Beaterio es necesario nombrar las etapas previas a las
cuales el tanque se expondrá antes del Proceso de Sandblasting.
112
5.3.2.1. VACIADO DEL TANQUE
Se extrajo la mayor cantidad de Gasolina Súper del Tanque TB - 1012 por los medios
normales; luego se bloquearán con juntas o bridas ciegas todas las tuberías que
conduzcan al tanque para evitar la entrada de líquidos y vapores inflamables.
GRÁFICO No 53: Método del Vaciado del Tanque (Por Líneas)
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.3.2.2. CONTROL DE LAS FUENTES DE IGNICIÓN
Todas las fuentes de ignición son alejadas de los alrededores. Todo el lugar esta exento
de alguna fuente de ignición y de materiales que permitan su auto ignición desde el
113
momento que empieza la limpieza del tanque, hasta que el mismo queda libre de gases y
cada uno de los residuos han sido eliminados.
GRÁFICO No 54: Inspección de todos las Fuentes de Ignición
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.3.2.3. VENTILACIÓN Y ELIMINACIÓN DE GASES
Es necesario hacer determinaciones periódicas de gases con el explosímetro para
registrar el proceso de eliminación; esto lo realizaron únicamente los responsables del
área.
Luego se realizo la apertura de los desfogaderos, eliminándose por ventilación natural
los gases inflamables más livianos, para desalojar el resto de los gases del tanque se
114
procederá a la ventilación mecánica, la cual fue realizada por medio de un reductor de
aire o ventilador; disminuyéndose así el tiempo en que la atmósfera del tanque está
dentro de los límites de explosión.
GRÁFICO No 55: Método de Ventilación del Tanque (Ventiladores)
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.3.2.4. APERTURA DEL TANQUE Y ELIMINACIÓN DE RESIDUOS Y
SEDIMENTOS
Una vez que el tanque haya quedado libre de gases, se procedió a la apertura del tanque
para la extracción de los residuos.
Después de esto para la eliminación de los residuos y sedimentos se procedió a barrer
los residuos con una escoba formando montones, cargarlos en baldes plásticos con palas
115
y finalmente sacarlos del tanque; esto hizo que reduzca a un mínimo el tiempo que los
trabajadores deban permanecer dentro del tanque y por ende contribuye a la Seguridad
de la operación.
GRÁFICO No 56: Apertura del Tanque
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
5.3.2.5. INSPECCIÓN DE LOS EQUIPOS A UTILIZARSE
Antes de comenzar con el trabajo de Sandblasting, se debe seguir el siguiente
procedimiento para un correcto desempeño:
Encender el compresor de aire como lo indica el tablero de control.
116
GRÁFICO No 57: Compresor Ingersoll – Rand 70715 – 1300
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Verificar que todos los indicadores estén trabajando de forma adecuada: presión
de aire, temperatura del agua, combustible, presión de aceite, presión de
descarga de aire.
GRÁFICO No 58: Tablero de Control del Compresor Ingersoll Rand 70715
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
117
Chequear el funcionamiento del sistema de distribución de aire: acoples y
válvulas en buen estado y correctamente colocados.
GRÁFICO No 59: Acoples Válvulas, Sistemas de Distribución de Aire
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Verificar el estado de la pipa de almacenamiento de granalla: estado de
mangueras, filtros, válvulas y acoples tanto para aire y granalla.
118
GRÁFICO No 60: Pipas de Almacenamiento Clemco
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Sistema de alimentación de aire: verificar su funcionamiento, válvulas, acoples,
seguros, filtros y mangueras.
GRÁFICO No 61: Sistema de Alimentación de Aire
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
119
Equipo de filtrado de aire: chequear el funcionamiento de acoples, filtro de aire,
manómetro, mangueras, y seguros.
GRÁFICO No 62: Manguera, Boquilla, Acoples
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Equipo de protección personal: chequear el estado de la escafandra, casco visor,
capucha, overol, botas de seguridad, guantes manga larga y protección auditiva,
arnés y línea de vida.
GRÁFICO No 63: Equipo de Protección Personal
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
120
Durante la jornada se debe revisar continuamente que la distribución de aire y
granalla estén funcionando correctamente, así como del equipo completo de
Sandblasting.
5.3.2.6. PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE Y SU PINTADO
Previo al granallado se hará una evaluación; en la cual se obtendrá un grado de
preparación SSPC – SP - 10 Limpieza con Chorro de Abrasivo Grado Cercano a
Blanco, con el empleo de Granalla Mineral grado 40 y con un perfil de anclaje de 2 a 4
mils. Hecho esto se procederá a realizar el Sandblasting a las paredes internas del
Tanque de Almacenamiento de Gasolina Super TB-09-1012 (Grafico No.64).
GRÁFICO No 64: Proceso de Sandblasting
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
121
La granalla utilizada se recogerá en cada jornada ya que este tipo de abrasivo solo
permite un golpe de granalla, por lo que se procederá a su evacuación del área de
trabajo; y la estructura siempre permanecerá sin ningún tipo de contaminante.
Los equipos del Sandblasting mientras se realiza el proceso de limpieza permanecerán
trabajando de la siguiente manera:
Compresor Ingersoll – Rand 70715 - 1300: La presión de trabajo no será mayor
de 120 psi, siendo la capacidad de este compresor de 1300psi.
Pulmón: En este se distribuye el aire que genera el compresor para cada una de
las pipas, en este caso para las tres.
Pipas de Almacenamiento Clemco: Cada una de las pipas trabaja a 80 psi; aquí
es donde ingresa la granalla mineral y se mezcla con el aire compresivo, para
después salir por las válvulas, ingresa a la manguera y sale para impactarse
contra las paredes del tanque por la boquilla de la misma.
El operador: Es la persona quien se encarga de distribuir el impacto hacia las
paredes del tanque; hay tres operadores para este trabajo; cada una de las pipas
distribuye esta mezcla compresiva para los operadores, siendo una pipa para
cada operador.
En este proceso se avanza diariamente 100 m2, por lo que este procedimiento fue
realizado durante varios días, para ir avanzando con la limpieza.
122
Cabe mencionar que una vez terminado el proceso de Sandblasting diario se debe
recubrir las paredes inmediatamente con la primera capa de pintura con espesor húmedo
de 6 mils y en seco de 3 mils.
GRÁFICO No 65: Avance del Proceso de Sandblasting
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Una vez terminado el trabajo diario siempre se inspecciona la superficie; en este caso
después de algunos días se detecto una re-oxidación (Grafico No.66), por tal motivo se
hizo nuevamente la preparación de superficie de igual forma que la anterior (siguiendo
los mismos pasos anteriormente dichos); pero con un diferente tipo de abrasivo que es
la Granalla Metálica, la cual fue utilizada para que este tipo de abrasivo impacta con
mucha más profundidad que la anterior para eliminar así la mayor cantidad de capas de
123
óxido, además que este abrasivo en particular se puede reutilizar varias veces una vez
tratado nuevamente el mismo.
GRÁFICO No 66: Afloramiento de Oxido
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Después de observar nuevamente el afloramiento de óxido (Grafico No.67) se tuvo que
cambiar nuevamente el tipo de abrasivo; este cambio es pertinente ya que por
condiciones del ambiente (húmedo), el anterior tipo de abrasivo penetraba pero como
las condiciones climáticas no eran las ideales nuevamente afloraba el óxido por tal
motivo los cambios fueron:
Tipo de Abrasivo, Arena Sílice.
Siguiendo el mismo procedimiento anteriormente mencionado.
124
GRÁFICO No 67: Afloramiento de Oxido Nuevamente
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Puesto en marcha cada uno de estos cambios, la limpieza del Tanque de
Almacenamiento de Gasolina Super TB-09-1012 se realizó exitosamente.
GRÁFICO No 68: Avance del Proceso de Sandblasting (Casi Terminado)
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
125
Una vez terminado el Proceso de Sandblasting y aplicada la primera capa de fondo es
necesario aplicar las otras dos capas de pintura restantes que serán las que protejan al
tanque de que aflore nuevamente el oxido.
Segunda Capa:
o Espesor húmedo 6 mils
o Espesor en seco de 3 mils
Tercera Capa:
o Espesor húmedo 4 mils
o Espesor en seco de 2 mils
Cabe mencionar que el Equipo para la aplicación de la Pintura es la Máquina de Presión
Graco, la cual trabaja de 50 a 100 lbpsi de presión; la pintura utilizada es la Devoe
High Performance, la cual es utilizada con catalizadores; los mismos que aceleran el
secado de dicha pintura la cual se minimiza de 3 a 4 horas de secado para la capa de
fondo y de 2 horas para la capa de acabado.
Gracias a este gran trabajo; realizada por la Contratista PUMAOIL, las paredes internas
están totalmente listas Sandblasteadas y Pintadas.
126
GRÁFICO No 69: Sandblasting Terminado y Pintado con Pintura Protectora
(Devoe High Performance)
Fuente: Petrocomercial, Terminal de Productos Limpios Beaterio
Elaborado por: María Carolina Jácome
Una vez ya terminado todo este proceso es necesario la medición de espesores, la
misma que nos indicara si la penetración de la pintura fue efectiva; la medición para
verificar los espesores de las paredes internas del tanque fue realizado con el medidor de
espesores de pintura o con la peinilla, la misma que proporcionó como resultado una
medición de 8 mils (200 micras) en el interior de las paredes internas del tanque.
Siendo este el resultado que se deseaba al someter al Tanque de Almacenamiento de
Gasolina Súper TB-1012 a dicha limpieza y seguidamente a la aplicación de la pintura
protectora.
CAPÍTULO VI
128
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1. CONCLUSIONES
Para el mantenimiento del interior y exterior de tanques de almacenamiento el
método más adecuado en nuestro medio es el uso de la limpieza con chorro
abrasivo (Sandblasting), siendo el abrasivo más aconsejable a utilizar la
granalla mineral; la misma que debido a la baja polución que genera no afecta
al medio ambiente en la aplicación de limpieza mecánica.
Sin embargo el uso de granalla de acero o metálica es una buena alternativa, ya
que con el uso de la misma se obtiene un perfil de anclaje mucho más
profundo, en el caso de que este sea necesario; esta se puede aplicar teniendo
en cuenta los medios para el reciclaje de dicha granalla, por el tipo de residuo
que genera.
Tomando en cuenta las condiciones del ambiente y si es necesario por no
obtenerse perfil de anclaje deseado para dicha superficie se puede usar el
129
“arenado húmedo” ya que en la infraestructura existente se puede adaptar ya
que las pinturas de mercado son compatibles con ese método.
Existen varios tipos de limpieza para el mantenimiento de las diferentes
estructuras, la preparación de la superficie y limpieza de metales mediante
chorro abrasivo es el más aceptado ya que ofrece una variedad de tipos de
abrasivos, los mismos que pueden ser utilizados según los estudios realizados
en cada uno de los casos de corrosión.
Se debe tener la capacidad de aceptar otro tipo de método de limpieza ya que
en muchos casos el escogido no puede generar los resultados deseados.
Es importante por parte del personal o técnicos que trabajan en le área
petrolera el conocimiento de estos procedimientos de limpieza como el
Sandblasting, ya que ellos son parte de una correcta operación en los procesos
en que intervienen los hidrocarburos, ya sea transporte o almacenamiento que
es el caso estudiado.
130
6.2. RECOMENDACIONES
Antes de empezar con la limpieza del tanque es necesario estudiar bien la
reacción que tiene cada uno de los abrasivos en contacto con la superficie y
con el medio al que va estar expuesto, ya que sin esta interpretación podría ser
erróneo el uso del abrasivo que va a ser utilizado en dicha limpieza.
Las inspecciones para los tanques de almacenamiento deben realizarse por lo
menos cada cinco años para que se logre evitar daños mucho más notables por
causa de la corrosión y poner en práctica una acción preventiva.
La ley establece (según la DNH) un control de tanques cada 5 años y una
nueva calibración del mismo a los 10 años de servicio, en cada una de ellas se
debe realizar una inspección de las condiciones del tanque entre ellas la
corrosión del mismo, en esta se recomendará la necesidad de acuerdo al
espesor y corrosión los trabajos de limpieza y de ahí la decisión del método a
usar.
Es recomendable siempre mantener un histórico del mantenimiento del tanque
y también de los procesos realizados en el mismo esto ayuda a determinar con
mayor precisión el método a usarse para las posteriores limpiezas y proceso de
pintura del mismo.
131
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Arena Sílica: Esta materia prima es un cuarzo casi puro y se usa principalmente
para manufactura de vidrio. La arena sílica se utiliza para fabricar sílice fundida
o vidrio de cuarzo, y se caracteriza por su baja expansión y su alto punto de
ablandamiento, lo que imparte una gran resistencia térmica y permite su uso por
encima de los intervalos de temperatura de otros vidrios.
Chorreado: La superficie a preparar es bombardeada por pequeñas partículas de
materiales abrasivos lanzados a gran velocidad por medio del aire comprimido
de un compresor a través de una manguera flexible dotada de la boquilla
conveniente.
Decapado químico: Este procedimiento se utiliza para eliminar cascarilla de
laminación, óxidos y otros materiales extraños al metal por medio de la acción
de ácidos inorgánicos que los disuelven o transforman en otros productos
eliminables por lavado posterior con agua. Es un método más bien de taller por
exigir la utilización de tanques donde se realiza la inmersión de las piezas.
Flameado: Es un método de limpieza para el acero nuevo con el que se elimina
el óxido y la cascarilla de laminación por la acción de la llama de un soplete
oxiacetilénico de alta temperatura, gracias a los diferentes coeficientes de
dilatación de la base y los óxidos.
132
Granalla: Se presenta en forma de partículas redondas o angulares; su
composición química cuenta con un alto porcentaje de carbono y la gama de
dimensiones está comprendida entre 0,1 y 8 mm.
Limpieza manual y mecánica: Por limpieza manual se entiende un
procedimiento de preparación de superficies mediante el cepillado, rascado,
picado o lijado del metal para eliminar el óxido y cascarilla de laminación poco
adheridas o pintura vieja. Es un método lento y trabajoso con el que no se
eliminan totalmente aquellas pero muy utilizado cuando existe imposibilidad de
emplear otros procesos por dificultades de acceso, configuración o costo.
Oxido: Un óxido o anhídrido es un compuesto químico que contiene uno o
varios átomos de oxígeno, presentando el oxígeno un estado de oxidación - 2, y
otros elementos. Hay óxidos que se encuentran en estado gaseoso, líquidos o
sólidos a temperatura ambiente. Casi todos los elementos forman
combinaciones estables con oxígeno y muchos en varios estados de oxidación.
Debido a esta gran variedad las propiedades son muy diversas y las
características del enlace varían desde el típico sólido iónico hasta los enlaces
covalentes.
Perfil de Anclaje: Es la rugosidad ó aspereza producida en una superficie,
cuando es tratada por un medio abrasivo para proporcionar adherencia entre una
capa de pintura y un substrato.
133
Preparación de Superficies: Este tratamiento es el que se dio a las paredes del
tanque para que se adhiera sin ninguna capa de oxido el fondo o el
recubrimiento que se va a aplicar inmediatamente después del Sandblasting; el
grado de limpieza es dependiente del tipo de recubrimiento a ser aplicado y a la
severidad del ambiente.
Protección catódica: Procedimiento para convertir el Acero en catódico de
modo que sus iones no puedan abandonar la superficie para formar óxido.
SSPC: Steel Structures Painting Council, Pittsburgh USA; Organización
Internacional que ha normado los grados de preparación de superficies
Pittsburgh EE.UU.
134
BIBLIOGRAFÍA
1. AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE, API Standard 650: Welded Steel
Tanks for Oil Storage, 1978, Washington.
2. BAKER HUGHES, Baker Petrolite, Corrosión en Campos Petroleros
3. OVANDO, Silvia Carolina, tesis “análisis y desarrollo de sistemas de
evaluación de tanques de almacenamiento para determinar el grado de
corrosión”
4. PETROCOMERCIAL
5. PETROECUADOR, Norma SHI – 016 procedimientos de seguridad industrial
para efectuar limpieza de tanques
6. PUMAOIL
7. SSPC - STEEL STRUCTURES PAINTING COUNCIL
8. Systems and Specifications, Steel Structures Painting Manual, Volume 2,
Third Edition.
9. www.mailxmail.com/curso-preparacion-superficies
10. www.psm-dupont.com.mx/paginas/preparacion.htm
11. www.nervion.com.mx/web/conocimientos/preparacion.htm
12. www.pumaoil.net
ANEXOS
136
ANEXO #1
PROCEDIMIENTO APLICACIÓN DE PINTURA
Antecedentes: Este es el procedimiento establecido por PUMA OIL
CONSTRUCTIONS S.A para su uso en estructuras para torres petroleras, tanques,
tuberías y recipientes en general.
Preparación Superficie: Previo al granallado se hará una evaluación, se deberá obtener
un grado de preparación SSPC SP 10 casi blanco, con el empleo de granalla Mineral
grado 40 y con un perfil de anclaje de 2 a 4 mils (replica tape). Previo a la aplicación de
recubrimientos, se inspeccionara la superficie y en caso de detectarse una reoxidacion se
hará un SSPC SP 7, chorreando ligero. La granalla utilizada se recogerá en cada jornada
(se permite un solo golpe de granalla), por lo que se procederá a su evacuación del área
de trabajo, y La estructura siempre permanecerá sin ningún tipo de contaminante. La
presión de trabajo no será mayor de 120 psi.
Sistema de recubrimiento: Con antecedentes mencionados, el sistema propuesto es:
Stripe Coat: A todos los cordones de soldadura y áreas de difícil acceso, ángulos,
bordes, etc. Esta aplicación se realizara con brocha y diluido el recubrimiento a un 10%,
con la finalidad de mejorar su penetración y nivelación en estas áreas.
Primera Capa: SIGMA COVER 280 (UNIVERSAL PRIMER). Espesor húmedo 4 mils
medido con wet film gauge, preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos
obtener un espesor en seco de 2 mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de
137
fácil calibración plastic shims). Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 8 horas
mínimo (a 24 oC). y un tiempo de repinte máximo que es indefinido.
Segunda Capa: SIGMA COVER 630. Espesor húmedo 6 mils medido con wet film
gauge, preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos obtener un espesor en
seco de 4 mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de fácil calibración
plastic shims). Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 16 horas mínimo (a 24 oC).
y un tiempo de repinte máximo que es 30 dias.
Tercera Capa: Sigma Topacryl. Espesor húmedo 4 mils medido con wet film gauge,
preferiblemente de acero inoxidable. Con esto logramos obtener un espesor en seco de 2
mils (medido preferiblemente con equipo electrónico de fácil calibración plastic shims).
Una vez aplicada esta capa, se deberá esperar 16 horas mínimo (a 24 oC).
El espesor final será de 8 mils. Lecturas menores de 8 mils no serán aceptadas y se
deberá ajustar espesores mediante aplicación con airless. Lecturas mayores a 16 mils,
deberán ser corregidas mediante lijado manual (aisladas) o suitblast si el área es mayor.
Las medidas de espesores se realizaran en áreas que no estén traslapadas o cerca de
cordones de soldadura. Se aplicara la norma SSPC – PA 2 , en la misma que se tratara
cualquier divergencia o inquietud que se presente entre las partes.
Preparación Recubrimiento: Previa a un informe de recepción de la mercadera a
utilizarse, se procederá a preparar el recubrimiento teniendo en cuenta:
Área a recubrirse
Tiempo de vida de la mezcla a temperatura ambiente
138
Agitar por separado los componentes A (base color) y B (catalizador, puede no ser
requerido). Proceder a mezclar en relación 7.3 a 1 en volumen o en kit originales (1 a 1),
agitar homogéneamente por 2 a 3 minutos. Dejar en reposo (tiempo inducción de la
mezcla) por alrededor de 15 minutos.
Una dilución de un 5% podría aceptarse en caso de que el equipo airless así lo requiera.
Filtración de la pintura debe ser realizada, para evitar la presencia de cualquier
contaminante.
Boquilla # 17 o # 19, se recomienda para un correcto flujo de material. El tiempo de
vida de la mezcla aproximadamente a 24 oC es de 3 horas (no mezcle mas material del
que va a ser utilizado
Aplicación: Previa a la aplicación se medirá condiciones ambientales, temperatura
ambiente, humedad relativa, punto de rocío, temperatura de sustrato (deberá ser 3 oC
sobre el punto de rocío o Dew Point). La aplicación se hará con equipo airless (relación
mínima de compresión de 30 a 1), la presión en la alimentación no será mayor a 100 psi.
Para conseguir una uniformidad en el espesor, minimizar los traslapes y evitar el
overspray, se recubrirán áreas no mayores a 1.20 m de longitud y la pistola deberá estar
en ángulo de 90o en relación a la superficie.
Reportes: Se llevar un registro diario de los parámetros ambientales, de calidad,
preparación recubrimientos, áreas recubiertas, etc.
Recepción Final: Cualquier defecto de aplicación, deberá ser corregido antes de
realizar la prueba o el trabajo de inspección.
139
ANEXO #2
Joint Surface Preparation Standard
SSPC-SP NO. 10/NACE NO. 2
Near-White Blast Cleaning
This SSPC: The Society for Protective Coatings and NACE International standard
represents a consensus of those individual members who have reviewed this document,
its scope and provisions. Its acceptance does not in any respect preclude anyone, having
adopted the standard or not, from manufacturing, marketing, purchasing, or using
products, processes, or procedures not in conformance with this standard. Nothing
contained in this standard is to be construed as granting any right, by implication or
otherwise, to manufacture, sell, or use in connection with any method, apparatus, or
product covered by Letters Patent, or as indemnifying or protecting anyone against
liability for infringement of Letters Patent. This standard represents minimum
requirements and should in no way be interpreted as a restriction othne use of better
procedures or materials. Neither is this standard intended to apply in all cases relating to
the subject. Unpredictable circumstances may negate the usefulness of this standard in
specific instances. SSPC and NACE assume no responsibility for the interpretation or
use of this standard by other parties and accept responsibilityfor only those official
interpretations issued by SSPC or NACE in accordance with their respective governing
procedures and policies, which preclude the issuance of interpretations by individual
volunteers. Users of this standard are responsible for reviewing appropriate health,
safety, and regulatory documents and for determining their applicability in relation to
this standard prior to its use. This SSPCINACE standard may not necessarily address all
140
potential health and safety problems or environmental hazards associated with the use of
materials, equipment and/or operations detailed or referred to within this standard.
Users of this standard are also responsible for establishing appropriate health, safety,
and environmental protection practices, in consultation with appropriate regulatory
authorities, if necessary, to achieve compliance with any existing applicable regulatory
requirements prior to the use of this standard.
CAUTIONARY NOTICE: SSPC/NACE standards are subject to periodic review and
may be revised or withdrawn at any time without prior notice. SSPC and NACE require
that action be taken to reaffirm, revise, or withdraw this standard no later than five years
from the date of initial publication. The user is cautioned to obtain the latest edition.
Purchasers may receive current information on all standards and other publications by
contacting the organizations at the addresses below:
ONACE International P.O. Box 21 8340 Houston, TX 7721 8-8340 (telephone +1
2811228-6200) O SSPC: The Society for Protective Coatings 40 24th Street, Sixth
Floor Pittsburgh, PA 15222 (telephone +1 412/281-2331)
Foreword This joint standard covers the use of blast cleaning abrasives to achieve a
defined degree of cleaning of steel surfaces prior to the application of a protective
coating or lining system. This standard is intended for use by coating or lining
specifiers, applicators, inspectors, or others whose responsibility it may be to define a
standard degree of surface cleanliness. The focus of this standard is near-white metal
blast cleaning. White metal blast cleaning, commercial blast cleaning, industrial blast
cleaning and brush-off blast cleaning are addressed in separate standards. Near-white
blast cleaning provides a greater degree of cleaning than commercial blast cleaning
141
(SSPC-SP GINACE No. 3), but less thanw hite metal blast cleaning (SSPC-SP 5/
NACE No. 1). Near-white blast cleaning is used when the objective is to remove all
rust,c oating, and mill scale, but when the extra effort required to remove all stains of
these materials is determined to be unwarranted. Staining shall be limited to no more
than 5 percent of each unit area of surface. Near-white blast cleaning allows staining on
only 5 percent of each unit area of surface, while commercial blast cleaning allows
staining on 33 percent of each unit area of surface. White metal blast cleaning does not
permit any staining to remain on the surface. This joint standard was prepared by the
SSPCINACE Task Group A on Surface Preparation by Abrasive Blast Cleaning. This
joint Task Group includes members of both the SSPC Surface Preparation Committee
and the NACE Unit Committee T-6G on Surface Preparation.
1. General
1.1 This joint standard covers the requirements for near-white blast cleaning of
unpainted or painted steel surfaces by the use of abrasives. These requirements include
the end condition of the surface and materials and procedures necessary to achieve and
verify the end condition.
1.2 This joint standard allows random staining to remain on no more than 5 percent of
each unit area of surface as defined in Section 2.6.
1.3 The mandatory requirements are described in Sections 1 to 9 as follows: Section 1
General Section 2 Definition Section 3 References Section 4 Procedures Before Blast
Cleaning Section 5 Blast Cleaning Methods and Operation Section 6 Blast Cleaning
Abrasives Section 7 Procedures Following Blast Cleaning and Immediately Prior to
Coating Section 8 Inspection Section 9 Safety and Environmental Requirements
142
NOTE: Section 1 O, “Comments” and Appendix A, “Explanatory Notes” are not
mandatory requirements of this standard.
2. Definition
2.1 A near-white metal blast cleaned surface, when viewed without magnification, shall
be free of all visible oil, grease, dust, dirt, mill scale, rust, coating, oxides, corrosion
products, and other foreign matter, except for staining as noted in Section 2.2.
2.2 Random staining shall be limited to nom ore than 5 percent of each unit area of
surface as defined in Section 2.6, and may consist of light shadows, slight streaks, or
minor discolorations caused by stains of rust, stains of mill scale, or stains of previously
applied coating.
2.3 Acceptable variations in appearance that do not affect surface cleanliness as defined
in Section 2.1 include variations caused by type of steel, original surface condition,
thickness of the steel, weld metal, mill or fabrication marks, heat treating, heat affected
zones, blasting abrasives, and differences in the blast pattern.
2.4 When a coating is specified, the surface shall be roughened to a degree suitable for
the specified coating system.
2.5 Immediately prior to coating application, the entire surface shall comply with the
degree of cleaning specified herein.
2.6 Unit area for determinations shall be approximately 5776 mm2 (9in 2)( ¡.e., a square
76 mm x 76 mm [3 in x 3 in]).
143
2.7 SSPC-VIS 1-89, photographs A SP-1 O, B SP-1 O, C SP-10 or D SP-10 may be
specified to supplement the written definition. In any dispute, the written standards shall
take precedence over visual standards and comparators. Additional information on
visual standards and comparators is available in Section A.4 of Appendix A.
3. References
3.1 The documents referenced in this standard are listed in Section 3.4.
3.2 The latest issue, revision, or amendment of the referenced standards in effect on the
date of invitation to bid shall govern unless otherwise specified.
3.3 If there is a conflict between the requirements of anyof the cited reference standards
and this standard, the requirements of this standard shall prevail.
3.4 SSPC: THE SOCIETY FOR PROTECTIVE COATINGS STANDARDS:
AB 1 Mineral and Slag Abrasives
AB 2 Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic
AB 3 Newly Manufactured or Re-Manufactured
PA Guide 3 A Guide to Safety in Paint Application
VIS 1 Visual Standard for Abrasive Blast Cleaned Abrasives Steel Abrasive
SP 1 Solvent Cleaning Steel
4. Procedures Before Blast Cleaning
4.1 Before blastcleaning, visible depositsof oil, grease, or other contaminants shall be
removed in accordance with SSPC-SP 1 or other agreed upon methods.
144
4.2 Before blast cleaning, surface imperfections such as sharp fins, sharp edges, weld
spatter, or burning slag should be removed from the surface to the extent required by the
procurement documents (project specification). Additional information on surface
imperfections is available in Section A.5 of Appendix A.
4.3 If a visual standard or comparator is specified to supplement the written standard,
the condition of the steel prior to blast cleaning should be determined before the
blasting commences. Additional information on visual standards and comparators is
available in Section A.4 of Appendix A.
5. Blast Cleaning Methods and Operation
5.1 Clean, dry compressed air shall be used for nozzle blasting. Moisture separators, oil
separators, traps, or other equipment may be necessary to achieve this requirement.
5.2 Any of the following methods of surface preparation may be used to achieve a near-
white blast cleaned surface:
5.2.1 Dry abrasive blasting using compressed air, blast nozzles, and abrasive.
5.2.2 Dry abrasive blasting using ac losed-cycle, recirculating abrasive system with
compressed air, blast nozzle, and abrasive, with or without vacuum for dust and
abrasive recovery.
5.2.3 Dry abrasive blasting using a closed cycle, recirculating abrasive system with
centrifugal wheels and abrasive.
5.3 Other methods of surface preparation (such as wet abrasive blasting) may be used to
achieve a near-white blast cleaned surface by mutual agreement between those parties
145
responsible for establishing the requirements and those responsible for performing the
work. NOTE: Information on the use of inhibitors to prevent the formation of rust
immediately after wet blast cleaning is contained in Section A.9 of Appendix A.
6. Blast Cleaning Abrasives
6.1 The selection of abrasive size and type shall be based on the type, grade, and surface
condition of the steel to be cleaned, type of blast cleaning system employed, the
finished surface to be produced (cleanliness and roughness), and whether the abrasive
will be recycled.
6.2 The cleanliness and size of recycled abrasives shall be maintained to ensure
compliance with this specification.
6.3 The blast cleaning abrasive shall be dry and free of oil, grease, and other
contaminants as determined by the test methods found in SSPC-AB 1, AB 2 and AB 3.
6.4 Any limitations on the use of specific abrasives, the quantity of contaminants, or the
degree of allowable embedment shall be included in the procurement documents
(project specification) covering the work, because abrasive embedment and abrasives
containing contaminants may not be acceptable for some service requirements. NOTE:
Additional information on abrasive selection is given in Section A.2 of Appendix A.
7. Procedures Following Blast Cleaning and Immediately Prior to Coating
7.1 Visible deposits of oil, grease, or other contaminants shall be removed according to
SSPC-SP 1 or another method agreed upon by those parties responsible for establishing
the requirements and those responsible for performingthe work.
146
7.2 Dust and loose residues shall be removed fromprepared surfaces by brushing,
blowing off with clean, dry air, vacuum cleaning, or other methods agreed upon by
those responsible for performing the work. NOTE: The presence of toxic metals in the
abrasives or paint being removed may place restrictions on the methods of cleaning
permitted. Comply with all applicable regulations. Moisture separators, oil separators,
traps, or other equipment may be necessary to achieve clean, dry air.
7.3 After blast cleaning, surface imperfections thatremain (e.g., sharp fins, sharp edges,
weld spatter, burning slag, scabs, slivers, etc.) shall be removed to the extent required in
the procurement documents (project specification). Any damage to the surface profile
resulting from the removal of surface imperfections shall be corrected to meet the
requirements of Section 2.4. NOTE: Additional information on surface imperfections is
contained in Section A.5 of Appendix A.
7.4 Any visible rust that forms on the surface of the steel after blast cleaning shall be
removed by recleaning the rusted areas to meet the requirements of this standard before
coating. NOTE: Information on rust-back (re-rustins) and surface condensation is
contained in Sections A.6, A.7 and A.8 of Appendix A.
8. Inspection
8.1 Work and materials supplied under this standard are subject to inspection by a
representative of those responsible for establishing the requirements. Materials and
work areas shall be accessible to the inspector. The procedures and times of inspection
shall be as agreed upon by those responsible for establishing the requirements and those
responsible for performing the work.
147
8.2 Conditions not complying with thiss tandard shall becorrected. In the case of a
dispute, an arbitration or settlement procedure established in the procurement
documents (project specification) shall be followed. If no arbitration or settlement
procedure is established, then a procedure mutually agreeable to purchaser and supplier
shall be used.
8.3 The procurement documents (project specification) should establish the
responsibility for inspection and for any required affidavit certifying compliance with
the specification.
9. Safety and Environmental Requirements
9.1 Because abrasive blast cleaning is a hazardous operation, all work shall be
conducted in compliance with applicable occupational and environmental health and
safety rules and regulations. NOTE: SSPC-PA Guide 3, “A Guide to Safety in Paint
Application,” addresses safety concerns for coating work.
10. Comments
10.1 Additional information and data relative to this standard are contained in Appendix
A. Detailed information and data are presented in a separate document, SSPC-SP COM,
“Surface Preparation Commentary.” The recommendations contained in Appendix A
and SSPC-SP COM are believed to represent good practice, but are not to be considered
requirements of the standard. The sections of SSPC-SP COM that discuss subjects
related to near-white blast cleaning are listed below.
148
Appendix A. Explanatory Notes
A.l FUNCTION: Near-white blast cleaning (SSPC-SP 1 O/NACE No. 2) provides a
greater degree of cleaning than commercial blast cleaning (SSPC-SP GINACE No. 3)
but less thanw hite metal blast cleaning (SSPC-SP 5/NACE No.
1). It should be used when a high degree of blast cleaning is required. The primary
functions of blast cleaning before coating are: (a) to remove material from the surface
that can cause early failure of the coating system and (b) to obtain a suitable surface
roughness and to enhance the adhesion of the new coating system. The hierarchy of
blasting standards recognize that blasting abrasives may become embedded in or leave
residues on the surface of the steel during preparation. While normally such embedment
or residues are not detrimental, care should be taken to ensure that the abrasive is free
from detrimental amounts of water-soluble, solvent-soluble, acid-soluble, or other
soluble contaminants (particularly if the prepared steel is to be used in an immersion
environment). Criteria for selecting and evaluating abrasives are given in SSPC-AB 1,
“Mineral and Slag Abrasives,” SSPC-AB 2, “Cleanliness of Recycled Ferrous Metallic
Abrasives,” and SSPC-AB 3, “Newly Manufactured or Re-Manufactured Steel
Abrasives.”
A.3 SURFACE PROFILE: Surface profile is the roughness of the surface which
results from abrasive blast cleaning.
The profile depth (or height) isdependent upon the size, shape, type, and hardness of the
abrasive, particle velocity and angle of impact, hardness of the surface, amount of
recycling, and the proper maintenance of working mixtures of grit and/or shot. The
allowable minimum/maximum height of profile is usually dependent upon the thickness
149
of the coating to be applied. Large particle sized abrasives (particularly metallic) can
produce a profile that may be too deep to be adequately covered by a single thin film
coat. Accordingly, it is recommended that the use of larger abrasives be avoided in these
cases. However, larger abrasives may be needed for thick film coatings or to facilitate
removal of thick coatings, heavy mill scale, or rust. If control of profile
(minimum/maximum) is deemed to be significant to coating performance, it should be
addressed in the procurement documents (project specification). Typical profile heights
achieved with commercial abrasive media are shown in Table 5 of the Surface
Preparation Commentary (SSPC-SP COM). Surface profile should be measured in
accordance with NACE Standard RP0287 (latest edition), “Field Measurement of
Surface Profile of Abrasive Blast Cleaned Steel Surfaces Using Replica Tape,” or
ASTM(’) D 4417 (latest edition), “Test Method for Field Measurement of Surface
Profile of Blast Cleaned Steel.”
A.4 VISUAL STANDARDS: SSPC-VIS 1-89 (Visual Standard for Abrasive Blast
Cleaned Steel) provides color photographs for the various grades of surface preparation
as a function of the initial condition of the steel. The series A-SP 10, B-SP 10, C-SP 10
and D-SP 10 photographs depict surfaces cleaned to a near-white blast grade. Other
available visual standards are described in Section 11 of SSPC-SP COM. is as follows:
white metal blast cleaning, near-white blast cleaning, commercial blast cleaning,
industrial blast cleaning, and brush-off blast cleaning.
A.5 SURFACE IMPERFECTIONS: Surface imperfections can cause premature
failure when the service is severe. Coatings tend to pull away from sharp edges and
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A.2 ABRASIVE SELECTION: Types of metallic and ration Commentary (SSPC-SP
COM). It is important to non-metallic abrasives are discussed in the Surface preps-
(„„ASTM, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959 projections,
leaving little or no coating to protect the underlying steel. Other features that are
difficult to properly cover and protect include crevices, weld porosities, laminations,
etc. The high cost of the methods to remedy surface imperfections requires weighing the
benefits of edge rounding, weld spatter removal, etc., versus a potential coating failure.
Poorly adhering contaminants, such as weld slag residues, loose weld spatter, and some
minor surface laminations may be removed during the blast cleaning operation. Other
surface defects (steel laminations, weld porosities, or deep corrosion pits) may not be
evident until the surface preparation has been completed. Therefore, proper planning for
such surface repair work is essential because the timing of the repairs may occur before,
during, or after the blast cleaning operation. Section 4.4 of SSPC-SP COM and NACE
Standard RP0178 (latest edition), “Fabrication Details, Surface Finish Requirements,
and Proper Design Considerations for Tanks and Vessels to be Lined for lmmersion
Service” contain additional information on surface imperfections.
A.6 CHEMICAL CONTAMINATION: Steel contaminated with soluble salts (e.g.,
chlorides and sulfates) develops rust-back rapidly at intermediate and high humidities.
These soluble salts can be present on the steel surface prior to blast cleaning as a result
of atmospheric contamination. In addition, contaminants can be deposited on the steel
surface during blast cleaning if the abrasive is contaminated. Therefore, rust-back can
be minimized by removing these salts from the steel surface,, and eliminating sources of
recontamination during and after blast cleaning. Wet methods of removal are described
in SSPC-SP 12/NACE No. 5. Identification of the contaminants along with their
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concentrations may be obtained from laboratory and field tests as described in SSPC-
TU 4, “Technology Update on Field Methods for Retrieval and Analysis of Soluble
Salts on Substrates.”
A.7 RUST-BACK: Rust-back (re-rusting) occurs when freshly cleaned steel is exposed
to moisture, contamination, or a corrosive atmosphere. The time interval between blast
cleaning and rust-back will vary greatly from one environment to another. Under mild
ambient conditions, if chemical contamination is not present (see Section A.6), it is best
to blast clean and coat a surface the same day. Severe conditions may require more
expedient coating application to avoid contamination from fallout. Chemical
contamination should be removed prior to coating (see Section A.6).
A.8 DEW POINT: Moisture condenses on any surface that is colder than the dew point
of the surrounding air. It is, therefore, recommended that the temperature of the steel
surface be at least 3 “C (5 “F) above the dew point during dry blast cleaning operations.
It is advisable to visually inspect for moisture and periodically check the surface
temperature and dew point during blast cleaning operations and to avoid the application
of coating over a damp surface.
A.9 WET ABRASIVE BLAST CLEANING: Steel that is wet abrasive blast cleaned
may rust rapidly. Clean water should be used for rinsing. It may be necessary that
inhibitors be added to the water or applied to the surface immediately after blast
cleaning to temporarily prevent rust formation. The use of inhibitors or the application
of coating over slight discoloration should be in accordance with the requirements of the
coating manufacturer. CAUTION: Some inhibitive treatments may interfere with the
performance of certain coating systems.
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A.10 FILM THICKNESS: It is essential that ample coating be applied after blast
cleaning to adequately cover the peaks of the surface profile. The dry film thickness of
the coating above the peaks of the profile should equal the thickness known to be
needed for the desired protection. If the dry film thickness over the peaks is inadequate,
premature rust-through or failure will occur. To assure that coating thicknessesare
properly measured the procedures in SSPCPA 2 (latest edition), “Measurement of Dry
Coating Thickness with Magnetic Gauges” should be used.
A.ll MAINTENANCE AND REPAIR PAINTING: When this standard is used in
maintenance painting, specific instructions should be given on the extent of surface to
be blast cleaned or spot blast cleaned to this degree of cleanliness. In these cases, the
cleaning shall be performed across the entire area specified. For example, if all weld
seams are to be cleaned in a maintenance operation, this degree of cleaning shall be
applied 100% to awlel ld seams. If the entire structure is to be prepared, this degree of
cleaning shall be applied to 100% of the entire structure. SSPC-PA Guide 4 (latest
edition), “Guide to Maintenance Repainting with Oil Base or Alkyd Painting Systems,”
provides a description of accepted practices for retaining old sound coating, removing
unsound coating, feathering, and spot cleaning.