Documento técnico sobre caliente

1.Prefacio

El acero es el material más común utilizado en casi todos los productos, es decir, desde los hogares hasta las aplicaciones industriales. Una parte importante de la economía se basa en el sector siderúrgico; sin embargo, el acero tiene una gran desventaja: su alta tasa de corrosión. Por tanto, la protección de estructuras y componentes de acero adquiere una gran importancia económica. En climas tropicales como el subcontinente indio, la tasa de corrosión es bastante alta considerando las condiciones ambientales cálidas y húmedas.

Shankar Sengupta Jefe - Grupo de Ingeniería Energética, Adani Corporate House, Ahmedabad

El zinc se utiliza principalmente como agente anticorrosión y se utiliza desde edades muy tempranas, es decir, desde el año 200 a. C. para obtener latón, que es una aleación de cobre y zinc. Tiene una capacidad natural inherente para proteger el acero contra la corrosión.

En 1742, un químico conocido como Melouin descubrió que se podía aplicar una capa de zinc al hierro sumergiéndolo en zinc fundido, sentando las bases para la galvanización. En 1780, un físico italiano,Luigi Galvani, Observó que el contacto entre dos metales diferentes daba como resultado el flujo de una corriente eléctrica. Su trabajo propició la evolución de la galvanización hasta hacer que el nombre de este físico se convirtiera en sinónimo de Galvanización. En 1836, un ingeniero civil francés, inventor y químico,Stanislas Sorel patentó un método de galvanización limpiando el acero y luego sumergiéndolo en zinc fundido. Este fue el comienzo de la galvanización en caliente moderna.

2. Beneficios de la galvanización

La galvanización en caliente se utiliza desde hace más de 100 años para proteger la corrosión del acero en todo el mundo; sin embargo, con el tiempo, se han desarrollado muchos materiales y procesos nuevos. Pero la galvanización en caliente sigue siendo la más confiable hasta la fecha.

En el proceso HDG, el material base se vuelveProtección de tres niveles.

i.Barrera de protección con capa de zinc que protege el acero aislando el contacto directo con el aire y la humedad.

ii.Protección catódica donde el zinc actúa como ánodo y se sacrifica protegiendo el acero de la corrosión.

III.Patina de zinc, en la que el zinc se oxida y forma una capa protectora sobre el acero.

3. Razones para optar por la galvanización en caliente en lugar de la pregalvanización desde la perspectiva de los desarrolladores

i. Puede haber otras formas de protección contra la corrosión; sin embargo, el revestimiento galvanizado es una de las formas más duraderas de protección contra la corrosión. En condiciones ideales, es decir, sin cargas operativas sobre la estructura de acero, es decir, si se mantiene el acero galvanizado, con un espesor de recubrimiento promedio de 85 micrones, protegerá el material base durante casi 100 años.Esto hace que la galvanización sea realmente duradera.

La galvanización en caliente es un método probado y bien establecido. Los miembros de HDG cuentan con garantía de vida útil; sin embargo, los proveedores de acero pregalvanizado no ofrecen garantía de rendimiento más allá de 5 a 10 años. Existe suficiente literatura científica sobre el caso del HDG para demostrar su ventaja de rendimiento sobre el acero pregalvanizado.

ii. La galvanización en caliente prácticamente no requiere mantenimiento. Una vez hecho esto, no es necesario volver a aplicar ni aplicar otra capa. Eso lo hace mássostenible.

En el caso de material pregalvanizado, después de cierta vida útil, el material pregalvanizado necesita reemplazo y/o mantenimiento.

III. Los desarrolladores solares indios están tratando de aumentar la vida útil de los proyectos solares a 35-40 años en lugar del estándar actual de 25 años, ya que la mayoría de los próximos proyectos solares en la India estarán en zonas de corrosión C3-C4. También es importante diseñar los sistemas BOP para 40-50 años.La galvanización es una técnica – económica y rentable. solución en comparación con un sistema de pintura equivalente a chorro de arena. Los sistemas de pintura de PU o similares deben aplicarse en varias capas sobre superficies de acero granalladas. Por lo general, el esquema de pintura tendrá un espesor de 275 a 325 micras según las prescripciones del fabricante.

Sin embargo, esta rentabilidad sólo se puede lograr en HDG. El espesor correspondiente de la galvanización en comparación con la pintura de 325 micras es de 60 a 80 micras. Estos 60 a 80 micrones de espesor de galvanización proporcionan un mínimo de 25 a 30 años de vida útil en las peores condiciones, como condiciones de corrosión superiores a C4.

El material pregalvanizado no proporciona el espesor requerido de galvanización y una garantía de vida útil comparable con el HDG y el sistema de pintura.

IV. La galvanización en caliente garantiza una cobertura completa sobre la superficie del acero, independientemente de su forma y geometría. Desde el punto de vista del proceso, en el caso de la galvanización por inmersión en caliente, una vez que el miembro estructural está completamente fabricado, incluyendo soldadura, punzonado, perforación, corte, etc., se sumerge en zinc fundido y se mantiene durante el tiempo requerido. Esto asegura una cobertura completa de zinc.

Sin embargo, en el caso de miembros de acero pregalvanizados, esto no es posible. Los miembros de acero fabricados con pregalvanizado siguen siendo susceptibles a la corrosión. En el proceso de fabricación de la lámina pregalvanizada (o productos similares), una placa de acero desnuda de espesor pasa por un proceso de galvanización. Como resultado, el recubrimiento de zinc se aplica (de 20/30 micras) sólo en las superficies expuestas. Mientras se fabrica el miembro estructural con la forma y el tamaño requeridos, se somete a soldadura, punzonado, perforación y corte, es decir, este trabajo expone y daña la capa pregalvanizada existente, comprometiendo la vida útil de la estructura.

v. Las galvanizaciones en caliente proporcionan una resistencia superior a la abrasión. En el proceso de galvanización por inmersión en caliente, el recubrimiento de zinc se adhiere firmemente metalúrgicamente a la superficie del acero. Debido a su unión metalúrgica única, un recubrimiento galvanizado es increíblemente resistente y ofrece un rendimiento excepcional en todo tipo de abrasión e impactos.

Una capa exterior inicial de galvanización proporciona confiabilidad al actuar como una zona de amortiguamiento, ayudando a absorber cualquier tipo de choque inicial, impactos, abrasiones, etc. en el revestimiento galvanizado y la superficie metálica. Además, la aleación subyacente de zinc y hierro es más dura que el propio acero y reducirá aún más cualquier posible penetración del revestimiento o la exposición del acero desnudo. Esto significa que un revestimiento galvanizado es altamente resistente a los golpes, al desgaste y al desgarro, lo que es particularmente adecuado para áreas de aplicación industrial de alta frecuencia. Un recubrimiento de galvanización en caliente también puede ayudar a prevenir daños durante la construcción, el transporte, el montaje y otras actividades mecánicas.

Este tipo de protección no es posible en acero pregalvanizado ya que el espesor del galvanizado es muy delgado en comparación con el HDG.

vi. La galvanización en caliente es una actividad rápida. Una vez fabricados los miembros de acero, solo se requieren unos minutos de inmersión en un tanque de zinc fundido después de la limpieza de los miembros para garantizar una protección completa.

Esta protección en tan poco tiempo no es posible en el caso de material pregalvanizado, ya que las superficies perforadas, perforadas y cortadas quedan desprotegidas o necesitan un tratamiento especial en caso de requisitos especiales.

vii. Normalmente, en material pregalvanizado, el espesor de galvanización de 80 micras reivindicado representa 40 micras en la cara interior + 40 micras en la cara exterior del acero; sin embargo, en HDG 80 micrones es el espesor del recubrimiento en cada lado.

viii. En el sector de la energía renovable, todas las estructuras que se componen de miembros estructurales delgados y el costo se calcula en función del peso de los miembros estructurales; En tales casos, el propietario o desarrollador del proyecto aprovecha el beneficio del peso del acero de los miembros galvanizados en caliente; este beneficio de tonelaje no está disponible en estructuras pre-gal. La fuerte unión entre el zinc y el metal permite optimizar el espesor del material base.

Sin embargo, esta ventaja de reducción de peso no es posible en materiales pregalvanizados o similares a PosMAC.

4. Puntos para reflexionar

i.A medida que India acelera hacia su objetivo de 300 GW de capacidad solar para 2030 desde los 58 GW actuales, ¿necesitamos cambiar nuestros diseños de ingeniería para crear una solución sostenible y a largo plazo o debemos seguir centrándonos en los diseños desarrollados por los países occidentales? para condiciones ambientales totalmente diferentes.

ii.Todos los componentes deben innovarse para aumentar la vida útil de la planta a 50 años y más.