Buenas prácticas para el uso y almacenamiento

de la tubería galvanizada

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Introducción

Cada vez aparecen en el mercado más productos galvanizados, cuyo principal atributo es estar protegidos de manera eficaz contra la acción de agentes corrosivos, esta protección tiene como objetivo garantizar la durabilidad de los materiales y hacer más eficiente la inversión. El proceso de corrosión real que se produce en una pieza de acero no revestido es muy complejo.

Los factores como las variaciones en la composición/estructura del acero, la presencia de impurezas, el estrés interno irregular y/o la exposición a un ambiente no uniforme afectan el proceso de corrosión.

Como sucede con el acero, el zinc se corroe cuando

está expuesto a la atmósfera; sin embargo, el zinc se corroe a una tasa aproximada de 1/30 en relación con el acero. También, al igual que el acero, el zinc se corroe a diferentes tasas según su ambiente. Por eso, el rendimiento del acero galvanizado en caliente varía entre ambientes. Los ambientes donde se usa comúnmente el acero galvanizado incluyen atmósferas interiores y exteriores, el almacenamiento de cientos de químicos distintos, el agua dulce, el agua salada, los suelos, el concreto, y/o junto con otros metales, la madera tratada o las temperaturas extremas.

Dado que el galvanizado se ha usado para la protección contra la corrosión durante muchos años, se dispone de una abundancia de datos

reales de exposición a largo plazo sobre su rendimiento. Como el acero galvanizado en caliente se usa en tantas diversas aplicaciones, es importante entender qué factores afectan su rendimiento en cada uno de estos ambientes.

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Galvanizado en caliente para la protección contra la corrosión

El galvanizado en caliente, usado para diversas

aplicaciones, combate la corrosión en todo el mundo. El acero galvanizado en caliente es uno de los sistemas de protección contra la corrosión más económicos y exentos de mantenimiento disponibles. Una característica clave de los productos galvanizados en caliente, es la longevidad en varios ambientes.

El tiempo hasta el primer trabajo de mantenimiento

del acero galvanizado en caliente es directamente proporcional al espesor del revestimiento de zinc; por eso, es importante monitorear cualquier problema que pueda disminuir el espesor del revestimiento.

Como sucede con cualquier proceso de fabricación, el galvanizado en caliente requiere una inspección del producto acabado para garantizar el cumplimiento con las especificaciones correspondientes. Un factor que se escudriña con minuciosidad durante la inspección del acero galvanizado en caliente es el acabado y el aspecto de la superficie galvanizada.

Los galvanizadores pueden controlar algunos rasgos del aspecto final, pero otros no. Un estado de superficie es conocido como mancha de

oxidación (denominado frecuentemente como óxido blanco), que puede darse después del galvanizado.

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Mancha de oxidación por almacenamiento La mancha de oxidación por almacenamiento es un depósito polvoso blanco o gris que puede desarrollarse en piezas recién galvanizadas. Puede encontrarse en productos anidados o apilados donde la humedad queda atrapada entre los artículos y se restringe el flujo de aire adecuado en las superficies de zinc, o cuando el acero galvanizado está expuesto a lluvia, rocío o condiciones de alta humedad. La mancha de oxidación por almacenamiento es la formación visible de óxido de zinc e hidróxido de zinc sobre la superficie del acero galvanizado. Es importante advertir que el proceso de galvanizado en caliente no contribuye a la formación de la mancha de oxidación por almacenamiento. La mancha se produce después de que el revestimiento reacciona con el entorno, no durante el proceso de revestimiento. La fábrica es responsable de producir un revestimiento galvanizado de alta calidad según las especificaciones de la ASTM y en seguimiento de las buenas prácticas para evitar la mancha de oxidación por almacenamiento en artículos almacenados en la instalación. Cuando se siguen tales prácticas, el galvanizador no es responsable de la mancha de oxidación por almacenamiento que se forma en su instalación, durante el transporte o guardado en el lugar de trabajo antes de su uso. Cuando una gota de agua queda aplanada entre dos superficies galvanizadas, la superficie de zinc cerca del medio de la gota recibe una cantidad distinta de oxígeno en relación con la superficie de zinc en el borde de la gota. La exposición variada provoca una diferencia en el potencial electrolítico del zinc. El área central pueden volverse anódica y el área del borde, catódica, lo que genera una celda de corrosión.

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Si esta celda de corrosión se forma, el área anódica comienza a corroerse, mientras que la catódica queda intacta. Se forman en la superficie productos de corrosión similares al hidróxido de zinc. Como el hidróxido de zinc queda bastante estable bajo estas condiciones, los iones de zinc aun dejan que el revestimiento se una al agua, lo que crea una sustancia polvosa blanca visible y espesa. Siempre y cuando el área esté limitada de oxígeno, también se limita el flujo de dióxido de carbono, lo que dificulta la conversión a carbonato de zinc.

El grado de consumo del revestimiento de zinc por la mancha de oxidación por almacenamiento obedece a la duración de la exposición a la humedad atrapada sin aire de libre fluidez. Si la humedad atrapada contiene cloruros (de agua dulce o salada, compuestos de azufre), el ataque se acelerará porque estos contaminantes aumentarán la conductividad eléctrica del agua, lo que incrementa el ataque al metal de zinc del revestimiento galvanizado. Durante el transporte, la humedad rica en cloruros de sales de carretera puede quedar atrapada en el acero, incluso bajo una lona, y causar mancha de oxidación por almacenamiento. No obstante, aun el agua sola puede causar la formación de mancha de oxidación por almacenamiento en un período de tiempo relativamente corto. La exposición a lluvias torrenciales, rocío o condiciones de humedad muy alta, después de que se forma el galvanizado, pueden iniciar el desarrollo de óxidos de zinc e hidróxidos de zinc. La mancha de oxidación por almacenamiento es muy antiestética, pero por lo general provoca una pérdida de metal de zinc muy pequeña; por eso, no tendrá un efecto importante en la vida útil del revestimiento.

Condición de humedad extrema.

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Oxidación en campo Al igual que la oxidación por almacenamiento, en campo tenemos algunas actividades que van abonando al proceso de oxidación de la tubería

galvanizada. Por mencionar algunos tenemos � El uso de sulfuros, fosfatos, azufres, cloros en nuestras actividades agronómicas hacia nuestro cultivo. Aun que están sean suministradas

por el sistema de riego. En el proceso de evaporación estos compuestos se incorporan al vapor de agua. � Colocar los tubos rectos y rolados directamente en superficies húmedas y no ventiladas. � Exponer la tubería al rocío de las mañanas estando apilados ya sean rectos o rolados. � Almacenar el tubo entre temporadas o cambio de terrenos en lugares húmedos (directamente en el suelo, en los linderos del terreno a

preparar, etc.) � No separar los tubos con oxidación de tubos sin oxidación, ya que puede haber contaminación de un tubo a otro.

Imágenes de actividades que abonan a la oxidación del tubo.

Dejar los tubos a la intemperie directamente en el suelo y en montones, durante un periodo largo, ayuda a que la humedad que se acumule por la evaporación y el rocío de las mañanas tarde en desaparecer.

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Tubos expuestos a la humedad del suelo, aunque sean galvanizados, dependiendo del tiempo que duren expuestos y de los minerales que pueda tener el suelo. Estos comenzaron a mancharse de blanco (oxido de calcio), y en un tiempo no muy lejano se comenzara a presentar el óxido de pero de color rojizo, Otro factor muy importante, es que si un tubo esta con oxido rojizo este contaminara al siguiente y así sucesivamente hasta deteriorar significativamente la capa de galvanizado de toda la tubería.

En base a ser esta una práctica normal para los agricultores en campo, tenemos las siguientes recomendaciones para almacenamiento en campo, ya sean para los tubos rectos o combados.

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Recomendaciones para almacenar la tubería galvanizada.

Hay ciertos lineamientos simples que pueden seguirse al almacenar o transportar acero recién galvanizado que permanecerá apilado estrechamente sin aire de libre fluidez. Algunos de los lineamientos son:

• Cuando sea posible, evite el anidado (Tubería dentro de otra tubería)

� Brinde ventilación adecuada entre las piezas apiladas.

� Incline partes para permitir un máximo drenaje.

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� Use espaciadores y materiales de lona durante el almacenamiento si hay probabilidad de condensación o humedad.

� Apile las piezas galvanizadas en zigzag o de forma transversal.

� Evite el apilamiento sobre suelo húmedo o vegetación en descomposición.

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� Cuando sea posible, almacene material galvanizado bajo cubierta en condiciones secas y bien ventiladas, lejos de accesos abiertos al medio

ambiente.

• Si el material galvanizado estará almacenado por un tiempo considerable, bañe su tubería con un agente pasivante.

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Recomendaciones para el almacenamiento temporal en campo.

En este apartado mostraremos la mejor manera de cuidar la tubería galvanizada en campo, desde del momento que se descarga hasta su instalación, esto para evitar cualquier tipo de oxidación y daños en la tubería galvanizada a fin de garantizar el óptimo desempeño

� Al llegar al campo la tubería galvanizada deben colocarse cuidadosamente en polines de madera, estos deben almenos una altura de 10 cms. esto debido a que debemos dejar entre el suelo y la tubería un espacio para que se ventile la humedad del suelo.

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� Adicional a los polines de madera tendremos que colocar un cartón o algún plástico rígido que absorba o no permita que la humedad penetre a los atados. También debemos considerar taparlos con alguna lona de plástico para mejorar el aislamiento de la humedad.

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� Con lo anterior reducimos la cantidad de humedad que pueda haber entre los tubos galvanizados, esto lo debemos realizar cada vez que se vallan a almacenar a la intemperie, con la consigna de estar destapando los atados almenos 1 vez durante el día para que la humedad no se acumule. De preferencia estos tubos deben de estar donde no haya vegetación ya que esta resguarda la humedad por un tiempo mayor, lo ideal que debemos de realizar es tirar un poco de grava o granzón y sobre de esto colocar nuestros polines de madera.

� Una vez que nos hemos decido a combar nuestra tubería esta debe ser instalada a la brevedad en el cuerno de la estaca ya que si se almacena

combada, esta puede sufrir algún tipo de oxidación.

La imagen nos muestra la mejor práctica para la instalación de los tubos para arco. En cuanto se estén doblando llevarlos al campo para su colocación en las estacas.

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� El tener los arcos combados almacenados en campo nos puede ayudar a la formación de óxido.

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� Otra práctica que comúnmente realizamos en estar golpeando los tubos unos con otros, ya sea a la hora de su descarga o en su defecto cuando

los arcos están combados y se trasladan a campo. Al golpearse arco con arco generamos grietas por las cuales puede entrar la humedad y beneficiar el proceso de oxidación.

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Longevidad del acero en diferentes ambientes

El acero galvanizado en caliente a menudo se utiliza en algunos delos ambientes más duros imaginables, y aun así brinda longevidad sin mantenimiento por décadas. La resistencia a la corrosión del galvanizado en caliente varía según el ambiente circundante, pero por lo general se corroe a una tasa de 1/30 del acero desnudo en un ambiente similar. Mediante las mediciones de la tasa de consumo real del revestimiento durante los primeros años de servicio se consiguen datos sólidos para proyectar una estimación conservadora de la vida restante hasta el primer trabajo de mantenimiento, porque a medida que se forman los productos de la corrosión del zinc en la superficie, que en la mayoría de los ambientes son adherentes y bastante insolubles, la tasa de corrosión por lo general se ralentiza con el tiempo.

Ya sea expuesto a la atmósfera, sujeto a rayos UV abrazadores, nieve y/o otros elementos, sumergido en agua o incrustado en suelo o concreto, el acero galvanizado puede resistir los distintos elementos corrosivos y satisfacer la vida diseño prevista. En la atmosfera

El ambiente de exposición más común para el acero galvanizado en caliente es la atmósfera. Como el acero galvanizado en caliente está expuesto a la atmósfera, el zinc interactúa con el aire de libre fluidez y la humedad para desarrollar pátina de zinc. La pátina (barrera natural del revestimiento) de zinc es crítica para la longevidad del acero galvanizado en la atmósfera; y por eso, las pruebas aceleradas de espray de sal que no imitan las condiciones de exposición reales no son un predictor preciso de la longevidad del HDG(acero galvanizado en caliente).

El rendimiento del acero galvanizado en caliente expuesto a la atmósfera depende de cinco factores principales: temperatura, humedad, precipitación, concentración de dióxido de azufre (contaminación) en el aire y salinidad en el aire. No se puede señalar a ninguno de estos factores como el contribuyente principal de la corrosión del zinc, pero todos tienen un papel al determinar la protección contra la corrosión que los revestimientos galvanizados en caliente (zinc) pueden brindar en ciertas condiciones atmosféricas. Por casi un siglo, las pruebas independientes e industriales de muestras en cinco ambientes (industrial, rural, suburbano, marino tropical y marino temperado) han generado datos de rendimiento reales sobre el acero galvanizado en caliente. Mediante estos datos reales de corrosión, métodos estadísticos y tecnología de red neuronal, el Dr. Gregory Zhang de Teck Metals Ltd. desarrolló el Predictor de vida del revestimiento de zinc (ZCLP) para estimar la vida útil de los revestimientos galvanizados en caliente en condiciones atmosféricas. Con el ZCLP puede ingresar parámetros específicos para cualquier ambiente y obtener el tiempo estimado hasta el primer trabajo de mantenimiento (TFM) para el revestimiento galvanizado (Ilustración abajo). El tiempo hasta el primer trabajo de mantenimiento está definido como el 5% de oxidación de la superficie del metal base, es decir, el 95% del revestimiento de zinc aún está intacto, y se recomienda un trabajo de mantenimiento

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inicial para ampliar la vida útil de la superficie. Según la A123 de la ASTM, la especificación que rige el galvanizado en caliente, el acero de 6,35 mm de espesor o más debe tener al menos 3,9 mils de zinc en la superficie, pero la mayoría de las veces habrá más que el mínimo requerido. Por eso, con el cuadro de TFM, el acero galvanizado en caliente (>6,35 mm de espesor) brinda entre 72 y 73 años de vida útil hasta el primer trabajo de mantenimiento, incluso en la atmósfera más corrosiva: la industrial.

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En el suelo y ambientes ricos de humedad. Otra exposición común para el acero galvanizado en caliente es contacto con el suelo. Con más de 200 tipos distintos de suelo identificados,

el rendimiento del galvanizado en caliente en el suelo varía y es difícil de predecir. Los factores principales que dictan la corrosividad del sueño son el contenido de humedad, el nivel de pH y los cloruros. Las condiciones del suelo se ven afectadas por otras características como la aireación, la temperatura, la resistencia y la textura o el tamaño de partícula. Una regla general es que el galvanizado rinde bien en suelos arenosos marrones, y no tan bien en suelos grises de tipo barro. Esto se debe a que el suelo con partículas más grandes expelen la humedad de la superficie más rápido, por lo que la pieza galvanizada tiene menos exposición a la humedad. El primer paso para estimar el rendimiento del acero galvanizado en caliente en suelo es clasificarlo. Y como las tasas de corrosión del acero en suelo pueden cambiar de menos de 20 micrones por año, en condiciones favorables, a 200 micrones por año o más en suelos muy agresivos, clasificar mal el suelo puede conducir a un rendimiento no predicho. La Asociación de Galvanizadores Americanos ha desarrollado un cuadro para estimar el rendimiento del HDG en suelo según datos reales de corrosión. En este caso, la vida útil se define como el consumo total del revestimiento por encima del 25%, y es una indicación de cuándo debe reemplazarse la estructura.

La humedad es muy corrosiva para la mayoría de los metales, incluidos el acero y el zinc. No obstante, dado el desarrollo de la pátina de zinc pasiva y en gran parte no soluble, la tasa de corrosión del acero galvanizado es mucho más lenta que la del acero desnudo. Hay diversos tipos de agua (agua pura, agua dulce natural, agua potable (tratada) y agua salada) encontradas muchas de las veces en los suelos, y cada una tiene mecanismos distintos que determinan la tasa de corrosión. Como sucede con los suelos, las variedades del agua dificultan predecir las tasas de corrosión. Aunque el nivel de pH provoca el efecto más intenso, muchos parámetros afectan la corrosión de los metales en un ambiente acuoso, incluidos el contenido de oxígeno, la temperatura del agua. A pesar de la dificultad para predecir la corrosión, el acero galvanizado en caliente es uno de los mejores métodos de protección contra la corrosión para aplicaciones agrícolas gracias a su cobertura completa y uniforme. El agua con alto contenido de oxígeno o dióxido de carbono libre es más corrosiva que el agua con menor contenido de estos gases, y el agua dura es mucho menos corrosiva que la blanda. Una escama natural de sales insolubles tiende a formarse sobre la superficie galvanizada bajo condiciones de dureza moderada o alta del agua. Estas sales se combinan con el zinc para formar una barrera protectora de carbonato de calcio y carbonato de zinc básico. Los factores influyentes en la corrosión de zinc en el agua dulce también aplican para el agua salada; no obstante, las sales disueltas (fundamentalmente sulfuros y cloruros) en agua salada son los determinantes principales del comportamiento de la corrosión del zinc. Dado el alto nivel de cloruro en el agua salada, puede esperarse una alta tasa de corrosión de zinc. No obstante, la presencia de iones de magnesio y calcio tiene un fuerte efecto inhibidor sobre la corrosión del zinc.

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Con el cuadro, la primera clasificación es por contenido de cloruro: los cuadros 1 y 2 (fila superior) se usan para suelos con alto contenido de cloruros (>20 PPM), y los cuadros 3 u 4 (fila inferior) se usan para suelos con bajo contenido de cloruros (7,0) van en el cuadro 3, mientras que los suelos con bajo pH (

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Resumen. El galvanizado en caliente es un pilar en la industria de agrícola, y las nuevas tecnologías y la química creativa siguen evolucionando el proceso. Una vez pensado solo como un medio de protección contra la corrosión, el galvanizado en caliente ahora está especificado por una variedad de motivos, como sus costos inicial y de ciclo de vida más bajos, durabilidad, longevidad, disponibilidad, versatilidad, sostenibilidad y estética. Como cualquier otro producto fabricado, se cuenta con mejores prácticas y controles de procesos para garantizar una pieza de alta calidad. El planeamiento adecuado a lo largo del proceso y durante el almacenamiento y manipulación antes de la instalación son clave para proyectos galvanizados satisfactorios. Al seguir los lineamientos simples aquí, se puede minimizar la mancha de oxidación por almacenamiento, y garantizar que el acero galvanizado en caliente trascienda el tiempo con poco impacto ambiental y económico mientras provee protección superior contra la corrosión por generaciones. ESPERAMOS QUE EL MANUAL LE AYUDE A LA MEJOR CONSERVACION DE SU TUBERIA GALVANIZADA, SI TIENE ALGUNA DUDA O COMENTARIO FAVOR DE MARCAR NUESTRO PERSONAL

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