Pasivación y limpiezas químicas
Después de completar la soldadura en un sistema de tuberías, el sistema se trata con una solución que contiene ácido nítrico para restaurar la «pasividad» del sistema mejorando su resistencia a la corrosión en servicio. Esto es particularmente importante para WFI y sistemas de vapor limpio ya que el agua purificada es un solvente agresivo que de otra manera atacaría el acero inoxidable.
La pasivación es un tratamiento fundamental que ayuda a las partes que han sido soldadas a recuperar parte de su resistencia original a la corrosión. Sin embargo este tratamiento no soluciona los problemas ocasionados por una mala soldadura o una mala purga.
Mantenimiento
Es recomendable repetir el pasivado de la instalación de forma periódica ya que se trata de una película muy fina que puede perder sus propiedades con el tiempo. El repasivado ha de realizarse una vez cada 12/18 meses en instalaciones expuestas a condiciones extremas (Altas temperaturas, Ozono) o cada 3/5 años en condiciones normales de operación. Para saber si es necesario se recomienda la inspección del sistema.
+ Pasivación con ácido nítrico
La parte de recocido del proceso de producción de acero inoxidable da como resultado una película superficial de óxido de cromo que aumenta en cromo y se reduce en hierro en comparación con el metal base. Durante el proceso de soldadura, la capa pasiva o no reactiva se rompe de modo que en la soldadura y en la HAZ, la distribución de elementos que comprenden la superficie ya no puede considerarse pasiva. Durante el proceso de soldadura, la concentración de hierro en la superficie de la soldadura se eleva mientras que la cantidad de cromo se reduce drásticamente. A menos que se realice un proceso de pasivación química antes de operar el sistema, la resistencia a la corrosión del sistema se verá comprometida y se producirá un enrutamiento, especialmente en sitios soldados. El propósito de una pasivación química es eliminar el hierro libre u otros contaminantes anódicos de las superficies del acero inoxidable de manera que se obtenga una formación más uniforme de la superficie pasiva.
Los óxidos que contienen tinte térmico de cromo y hierro se forman en la superficie de acero inoxidable durante la soldadura y deben eliminarse o evitarse. La pasivación no puede eliminar por completo incluso una zona afectada térmicamente de forma relativamente ligera porque, si bien la pasivación afecta solo los 50 Å exteriores de la superficie, zona de afectación termica puede extenderse a una profundidad de 400 Å o más. Aunque el potencial de pitting de una soldadura con afectación térmica puede aumentar con pasivación, lo que sugiere que la pasivación restaura la resistencia a la corrosión perdida por la soldadura, cuando la corrosión ocurre en una muestra pasivada, es probable que ocurra preferentemente en la HAZ.
Se puede usar molienda mecánica y decapado con una solución o pasta que contenga una combinación de ácido nítrico e hidrofluórico para eliminar de las soldaduras y HAZ. Este tratamiento elimina el metal, incluida el área debajo del zona afectada que puede reducirse en cromo. Este tratamiento, si bien es efectivo para restaurar la resistencia a la corrosión, endurece la superficie de acero inoxidable y solo es adecuado para su uso en superficies que serán pulidas y pasivadas después del tratamiento. Los dispositivos de limpieza manual pueden realizar la eliminación del zona afectada sin endurecer, pero eliminan el metal, por lo que las tolerancias dimensionales pueden verse comprometidas.
La forma más efectiva y práctica de retener la resistencia a la corrosión de un sistema de tuberías durante la instalación es tener mucho cuidado con la purga durante la operación de soldadura orbital para evitar la formación de tinte de calor visible para evitar contaminar el sistema, especialmente con herramientas de acero al carbono. o cualquier otro tipo de contaminación por hierro, y luego complete el proceso con pasivación química.
La pasivación preoperatoria es un paso esencial para poner un sistema en línea. Esto es especialmente importante para prevenir la corrosión de los sistemas de acero inoxidable que funcionan a temperaturas más altas, sometidos a entornos de servicio donde se utilizan productos químicos agresivos como cloruros o agua ultrapura.
Pasivación con productos biodegradables
Durante la fabricación y el proceso de soldadura de acero inoxidable, se altera la capa pasiva natural que protege el material contra la corrosión. En la zona de soldadura y la zona afectada térmicamente (HAZ), la distribución de los elementos cambia, reduciendo el contenido de cromo y aumentando la concentración de hierro en la superficie. Esta modificación compromete la resistencia a la corrosión del sistema y puede generar corrosión localizada si no se realiza un tratamiento de pasivación antes de la puesta en servicio.
El objetivo de la pasivación es eliminar el hierro libre y otros contaminantes anódicos de la superficie del acero inoxidable, promoviendo la formación uniforme de una nueva capa pasiva. Tradicionalmente, este proceso se realizaba con soluciones que contienen ácido nítrico, pero en la actualidad existen alternativas más seguras y respetuosas con el medio ambiente. Los productos biodegradables para la pasivación utilizan formulaciones libres de ácidos fuertes y compuestos peligrosos, lo que reduce el impacto ambiental y mejora la seguridad en el manejo.
Estos tratamientos biodegradables eliminan los óxidos térmicos generados durante la soldadura sin afectar negativamente la integridad del material ni comprometer las tolerancias dimensionales de las piezas tratadas. A diferencia del decapado con ácidos agresivos, estos productos permiten restaurar la resistencia a la corrosión sin generar residuos peligrosos ni requerir neutralización posterior con grandes volúmenes de agua.
Para lograr una protección óptima del sistema de tuberías, es fundamental seguir buenas prácticas durante la instalación, como una adecuada purga de gases en la soldadura para minimizar la formación de óxidos térmicos y evitar la contaminación con partículas de acero al carbono. La pasivación con productos biodegradables se presenta como una solución eficiente y sustentable para garantizar la resistencia a la corrosión de los sistemas de acero inoxidable, especialmente en aplicaciones con agua ultrapura o entornos con agentes corrosivos como los cloruros.
«SKID» desarrollado para tratamientos de pasivación
MDV Welding ha desarrollado un «skid» para realizar todos los pasos del procedimiento de pasivación por inundación de la forma más segura y eficiente.
El «skid» se conecta directamente al sistema a pasivar, permitiendo que todas las fases de la pasivación se realizan de forma continua, realizando las conexiones de cada elemento de forma segura.
Este sistema es mucho más eficaz y rápido, y supone una clara ventaja respecto a los habituales engorrosos y peligrosos procedimientos.