El óxido y la corrosión son retos constantes en las industrias en las que las superficies de acero están expuestas a entornos agresivos. Para hacer frente a estos problemas, ingenieros y científicos han buscado continuamente métodos eficientes y eficaces de preparación de superficies. Un método innovador es el *proceso de granallado por arrastre de virutas*, que ofrece ventajas únicas sobre las técnicas tradicionales. Este blog explora los principios básicos, las ventajas y las aplicaciones prácticas del Bristle Blasting, basándose en los resultados de la investigación del profesor Stango, publicados en un estudio resumido por NACE International en 2009.
¿Qué es el chorreado de cerdas?
El Bristle Blasting es una técnica de preparación de superficies que combina aspectos del cepillado convencional y del granallado. A diferencia del cepillado tradicional con alambre, que mantiene un contacto constante con la superficie, el Bristle Blasting implica un contacto de alta velocidad y un solo impacto entre las puntas de las cerdas y la superficie de acero. Esta diferencia en la mecánica produce resultados únicos en la superficie. Las puntas de las cerdas golpean la superficie en rápida sucesión, impulsadas por una barra aceleradora que detiene cada cerda y luego la suelta con más fuerza. Este impacto enérgico y preciso crea pequeñas hendiduras en forma de cráter en la superficie, similares a las producidas por el granallado, pero sin necesidad de medios abrasivos separados.
Diferencias entre el chorreado de cerdas y los métodos tradicionales
En el cepillado tradicional con alambre, un movimiento de deslizamiento continuo produce una textura de superficie acanalada. El chorreado con cerdas, por el contrario, consigue un perfil que imita la rugosidad del granallado. La fotografía de alta velocidad confirma que cada cerda golpea la superficie una sola vez antes de retraerse, dejando tras de sí un cráter bien definido.
La investigación del profesor Stango pone de relieve otra diferencia significativa: la velocidad alcanzada en el Bristle Blasting. El cepillado convencional con alambre funciona normalmente a velocidades que generan una velocidad de grano de unos 35 metros por segundo. El Bristle Blasting, sin embargo, puede alcanzar velocidades de hasta 79 metros por segundo en condiciones similares, lo que supone un aumento del 125%. Esta mayor velocidad aumenta tanto la rapidez como la eficacia de la preparación de la superficie.
Pruebas y rendimiento en superficies corroídas
Para evaluar las capacidades de Bristle Blasting, los investigadores lo probaron en una tubería de acero API 5L con corrosión severa. Su objetivo era cumplir o superar los estándares de limpieza de superficies exigidos para la limpieza de acero de alta resistencia, como los estándares de granallado casi blanco (SP 10) y granallado de metal blanco (SP 5) de la Society for Protective Coatings (SSPC). Tras el tratamiento con Bristle Blasting, la superficie de la tubería no sólo cumplía estas normas, sino que las superaba, revelando un nivel de limpieza comparable al que se consigue con el granallado.
El proceso Bristle Blasting eliminó eficazmente todos los rastros de corrosión, incluidas las picaduras profundas, dejando un perfil con una rugosidad (Rz) de hasta 85 micrómetros. Este rango de rugosidad fue constante durante toda la vida útil de la herramienta de cerdas, lo que indica durabilidad en el mantenimiento de perfiles superficiales de alta calidad.
Perfil de anclaje, generado por el proceso de Bristle Blasting
Ventajas del chorreado con cerdas
1. 1. Sin limpieza del material: El chorreado de cerdas no utiliza medios abrasivos, como arena o gravilla, que requerirían una limpieza adicional. Esta cualidad lo convierte en una opción más limpia y respetuosa con el medio ambiente para las instalaciones que pretenden reducir los residuos.
2. 2. Menor contaminación de la superficie: El proceso minimiza el riesgo de incrustación de partículas extrañas en la superficie, un problema habitual en el granallado. Esto conduce a una preparación de la superficie de mayor calidad y a una mejor adherencia de los revestimientos.
3. Perfil de superficie consistente: Con niveles de rugosidad de entre 63 y 85 micrómetros, el Bristle Blasting mantiene un perfil de superficie de alta calidad durante toda la vida útil de la herramienta. Esta consistencia es crítica en aplicaciones que exigen una textura específica para la adherencia del revestimiento.
4. Mayor seguridad: Sin la necesidad de equipos de chorreado de alta presión ni partículas volantes, el Bristle Blasting plantea menos riesgos de seguridad para los operarios, lo que lo convierte en una opción ideal para entornos en los que es crucial minimizar la exposición a peligros.
Aplicaciones prácticas y relevancia industrial
El sistema Bristle Blasting es prometedor en varias industrias, especialmente en sectores en los que las superficies de acero están expuestas regularmente a condiciones corrosivas, como el marítimo, el del petróleo y el gas, y el de las infraestructuras. Algunas aplicaciones específicas son:
-Mantenimiento de tuberías: Las tuberías requieren un mantenimiento rutinario para evitar la oxidación y la corrosión, especialmente cuando transportan materiales corrosivos. El chorreado con cerdas garantiza una superficie limpia y perfilada que mejora la adherencia de los revestimientos protectores.
- Rehabilitación de acero estructural: Los edificios, puentes y otras estructuras de acero se benefician del chorreado de cerdas, especialmente en entornos exteriores. Su portabilidad y facilidad de uso permiten a los trabajadores preparar eficazmente las superficies in situ.
- Aplicaciones marinas y en alta mar: Los buques y las plataformas marinas están expuestos constantemente al agua salada y a otros elementos corrosivos. Bristle Blasting ofrece una solución fiable y sin medios para el mantenimiento de estas estructuras.
- Mantenimiento de equipos industriales: Los equipos expuestos a procesos químicos a menudo requieren un tratamiento regular de la superficie para mantener la seguridad y la integridad operativa. Bristle Blasting ofrece una solución completa pero segura para estos entornos.
Reflexiones finales: El futuro de la preparación de superficies
Bristle Blasting representa un avance significativo en la gestión del óxido y la corrosión. Por su eficacia, sus ventajas medioambientales y su capacidad para cumplir estrictas normas de limpieza, es una excelente alternativa a los métodos de chorreado más tradicionales. Para las industrias que se centran en la seguridad, el impacto medioambiental y la calidad de las superficies, el chorreado con cerdas ofrece una solución versátil y eficaz para la preparación de las superficies de acero.
A medida que los investigadores y profesionales de la industria continúen explorando y perfeccionando el Bristle Blasting, es probable que sus aplicaciones y eficacia se amplíen, mejorando aún más su papel en el mantenimiento industrial y la prevención de la corrosión.
Hemos extraído este artículo de la ponencia original del Prof. Stango, publicada en NACE en 2009. Descargar