Facilidad de conformado

Larga vida útil

El acero inoxidable permite la fabricación de equipos con una vida útil mayor que la de otros materiales.

Material rentable

Su relación costo beneficio a largo plazo es favorable y garantiza la rentabilidad de los proyectos.

Material inerte

Es un material que se utiliza en los equipos y tanques de fabricación y almacenamiento, así como de transporte y distribución de productos químicos. Al estar el acero inoxidable en contacto con los químicos, éstos no pierden sus propiedades.

Superficie tersa

El acero inoxidable permite tener un acabado de rugosidad mínima, lo que hace que se reduzca el riesgo de adhesión de suciedad o residuos, facilitando y mejorando la limpieza de las superficies.

Facilidad de soldadura

La soldadura por arco se ve afectada por las propiedades térmicas y eléctricas de una aleación, así como por su composición química y micro-estructura. Por ejemplo el punto de fusión del acero 304 es entre 93-149° C menor que el del acero al carbono, además de que su resistencia eléctrica es mucho mayor; en consecuencia, la fusión del inoxidable tipo 304 requiere menor temperatura y menor corriente eléctrica con la consecuente reducción de costos.

Conserva propiedades a bajas temperaturas

Mientras que el acero al carbono conserva gran parte de sus propiedades de tracción a aproximadamente -18°C, su resistencia al impacto y ductilidad son reducidos de manera importante. Por el contrario, el acero inoxidable trabajado a temperaturas de -184°C pierde poca de la tenacidad y ductilidad que tiene a temperatura ambiente.

Aceros Inoxidables Dúplex

Su contenido de cromo varía del 18 al 26% y el de níquel de 4.5 a 6.5%. Se le añaden elementos como nitrógeno, molibdeno, cobre, silicio y tungsteno.

Poseen las siguientes características:

• Son magnéticos.
• No pueden ser endurecidos por tratamiento térmico.
• Buena soldabilidad.
• Mejora la resistencia a la corrosión de fractura bajo tensión en ambientes con iones cloro.
• Son significativamente resistentes a altas temperaturas.

Los aceros inoxidables dúplex más utilizados en la industria química son el 2205 (estándar) y el 2507 (súper dúplex).

El alto contenido de cromo y la presencia de ferrita provee un buen desempeño de los dúplex en ambientes cáusticos. A temperaturas medias, los rangos de corrosión son más bajos que los de los grados austeníticos.

Composición química de los aceros inoxidables dúplex:

* PREN: Pitting Resistance Equivalent Number (Número equivalente de resistencia a la corrosión por picadura

Propiedades mecánicas de los aceros inoxidables dúplex:

¹ Kilo libras por pulgada cuadrada.
² Megapascales
³ Dureza Brinell
⁴ Dureza Rockwell B
* NR = No requerido

Interior de un tanque en un buque marino de transporte de productos químicos.

IMOA, Practical Guidelines for the Fabrication of Duplex Stainless Steel, 2009.

Industria Farmacéutica

Las aplicaciones farmacéuticas al igual que las de alimentos y bebidas, requieren que los materiales que se emplean en éstas sean resistentes a la corrosión y que no representen una fuente importante de contaminación para el producto. El acero inoxidable es ampliamente utilizado en la industria farmacéutica ya que cumple satisfactoriamente con ambas condiciones ya que tiene una elevada resistencia a la corrosión, es inerte y es un material que se conserva fácilmente.

Galería Visual

Aunque el austeníco 316 y sus derivados son ampliamente utilizados en este sector y son considerados en gran parte del mismo como el estándar, los materiales para cada aplicación deben ser seleccionados en base a su resistencia a la corrosión en el ambiente determinado en el que se va a desempeñar. La elección de un grado específico de acero inoxidable debe incluir la consideración de las especificaciones de limpieza y de los agentes utilizados para la misma.

Por ejemplo, el acero inoxidable austenítico grado 316L ha sido utilizado tradicionalmente en esta industria, aunque en los últimos años, los cambios realizados en las regulaciones y en los requerimientos de rendimiento de los materiales, han llevado al uso de aleaciones con mayor resistencia a la corrosión para los equipos de proceso.

Los super austeníticos, comúnmente conocidos como la familia de molibdeno al 6%, son una de las aleaciones más utilizadas en la industria farmacéutica hoy en día. Esto se debe a la necesidad de dar cumplimiento de las regulaciones federales de los países desarrollados como Estados Unidos, que mencionan que el equipo deberá estar fabricado de modo que las superficies de contacto con los componentes, materiales en proceso o productos farmacéuticos no deberán ser reactivos, aditivos ni de absorción, para evitar alterar la seguridad, naturaleza, potencia, pureza y calidad del producto farmacéutico.

Estas regulaciones han llevado a las empresas bio-farmacéuticas a especificar aleaciones altamente resistentes a la corrosión ya que muchos de los medios utilizados en sus procesos contienen cloruros a niveles de pH ácido a neutro y de bajas a moderadas temperaturas. El grado 316L podría tener un rendimiento insatisfactorio en entornos de cloruros en movimiento, incluso a bajas temperaturas y la contaminación del producto con la corrosión del material puede ser un inconveniente. En estas condiciones las aleaciones de molibdeno al 6% tienen una resistencia a la corrosión superior a la del 316L.

El 304 y sus variantes son generalmente utilizados en ambientes donde el contenido de cloruros es menor de 200mg/l, mientras que el 316 y sus variantes se usan con contenido de cloruros de hasta 500 mg/l. Para contenidos más elevados, y especialmente si están combinados con procesos a altas temperaturas, se emplean los dúplex 2205 y 2304 por su resistencia a la fractura por corrosión bajo esfuerzo. Para ambientes más agresivos, los grados súper-austeníticos como la aleación 926 o el súper dúplex 2507 son usados satisfactoriamente.

Un aspecto primordial a mencionar es que el acabado de la superficie tiene un impacto importante en el desempeño del inoxidable en los equipos y plantas de la industria farmacéutica. Por lo que se deben determinar muy bien las especificaciones en cuanto al acabado del inoxidable para plantas y equipos de este ramo. En muchos casos, las superficies deben ser altamente pulidas y/o electro-pulidas ya que el pulido y electro-pulido ofrecen una alta resistencia a la corrosión y reducen la micro-rugosidad.

El electro-pulido es una técnica de acabado químico mediante la cual, el metal se disuelve electrolíticamente, ión por ión, de la superficie de un objeto metálico. El objetivo primario es minimizar la micro-rugosidad, reduciendo de manera importante el riesgo de adhesión de suciedad o residuos, mejorando de esta manera, la limpieza de las superficies. El proceso tiene como resultado una superficie limpia e intacta.

Por lo anterior, el electro-pulido se ha convertido en un tratamiento habitual para el acero inoxidable en las industrias en las que, al igual que en la farmacéutica, los requisitos de resistencia a la corrosión y limpieza son especialmente elevados. Dado que el electro-pulido no implica un impacto mecánico o térmico se pueden someter al mismo elementos pequeños y mecánicamente frágiles. Se puede aplicar a piezas de prácticamente cualquier forma o tamaño.

Por otra parte, el diseño, las buenas prácticas de fabricación e instalación tienen también un importante impacto en el desempeño del inoxidable en los procesos de una planta por lo que se deben estudiar y especificar las medidas preventivas a la corrosión mediante un buen diseño y la aplicación de las buenas prácticas de fabricación.

Evitar bordes, trampas ranuras y/o cavidades en donde su pueda acumular la humedad o suciedad.

El diseño promueve la durabilidad. Una práctica pobre y buena:

El diseño al lado derecho reduce la posibilidad de que inicie la corrosión porque:

• Hace posible que la suciedad se disperse fácilmente
• Elimina las ranuras. La corrosión puede iniciar con más facilidad en ranuras angostas que sobre una superficie con buen escurrimiento dado que la difusión de oxidantes necesarios para mantener la película pasiva es restringida y las ranuras tienden a atrapar depósitos corrosivos.

El acero inoxidable no es un material difícil de trabajar. Muchos procesos de fabricación y de unión son similares a los utilizados para el acero al carbono, pero las características diferentes del acero inoxidable requieren especial atención en áreas específicas. Es importante que se establezca una comunicación efectiva entre el diseñador y el fabricante desde el inicio del proyecto para garantizar las buenas prácticas de fabricación.

Un objetivo primordial es mantener la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. Es esencial que se tomen todas las precauciones necesarias en todas las etapas del proyecto de fabricación: desde el almacenamiento, manejo del material y transformación para minimizar los riesgos que pueden dañar la capa pasiva del acero inoxidable. Se debe poner especial atención y cuidado en las zonas de soldadura. Las precauciones son simples y, en general, son cuestiones de buenas prácticas de fabricación.

Limpieza

El inoxidable necesita limpiarse para mantener su buena apariencia y para preservar su resistencia a la corrosión.

Si se selecciona el acabado terso y se siguen las buenas prácticas de fabricación y mantenimiento, el inoxidable permanecerá en buen estado a lo largo del tiempo.

Si se utiliza un acero de baja aleación, la acumulación de suciedad y contaminación puede conducir a la concentración de substancias que disminuyen la resistencia a la corrosión. En casos severos, éstas pueden llevar a la corrosión, la cual puede evitarse mediante procedimientos adecuados de limpieza.

Para el caso de estructuras, aunque éstas no quedan ocultas, sus dimensiones y ubicaciones en general no facilitan la ejecución de un programa de limpieza. Por lo anterior, el mantenimiento de tiene un enfoque preventivo y es particularmente riguroso para evitar la corrosión.

Los cuidados de mantenimiento preventivo se deben considerar antes de la puesta en marcha del proyecto, es decir, durante el proceso constructivo y particularmente para prevenir la corrosión galvánica, que ocurre cuando dos metales distintos están en contacto en presencia de humedad.

Cuidados de mantenimiento preventivo:

Dentro del grupo de cuidados de mantenimiento preventivo podemos mencionar los siguientes:

• Un error común es el uso de elementos de unión que no están fabricados con acero inoxidable como por ejemplo, tornillos galvanizados o remaches de aluminio. Los tornillos galvanizados pueden oxidarse rápidamente si se utilizan para unir láminas de inoxidable. Además, el óxido resultante puede contaminar el inoxidable, crear manchas y puede inducir corrosión por picaduras.
• Utilizar elementos de unión, como tornillos y tuercas, de acero inoxidable para conectar elementos de acero inoxidable.
• Evitar el uso de anclajes de acero al carbono galvanizados para mediano o largo plazo en aplicaciones exteriores o donde la humedad esté presente.
• Evitar soldar las fijaciones de inoxidable (si el inoxidable va a ser soldado a acero al carbono, la protección contra la corrosión aplicada al elemento o a la estructura de acero al carbono debe continuar a lo largo de la zona limpia de soldadura y extenderse al menos 20 mm hacia el inoxidable, superponiéndose las capas de una aplicación adecuada de revestimiento).
• En los elementos de unión mantener las roscas limpias y libres de polvo, especialmente de suciedad, grava o arena. Si las roscas se utilizan cuando tienen arena o grava, la probabilidad de gripado en el ensamblaje del elemento de unión. (El gripado es cuando dos superficies metálicas se deslizan una contra la otra, por muy pulidas que estén, siempre existen rugosidades microscópicas que por efectos del rozamiento se desgastan. Si la fricción es muy alta, puede generarse tal cantidad de calor, que las dos partes en movimiento relativo puedan quedar unidas o fundidas).
• Para reducir el gripado: utilizar roscas laminadas, ajustar el par correcto de apriete y lubricar.
• También se recomienda que para los elementos de unión o fijaciones usar aleaciones especiales en determinados casos: algunos fabricantes pueden hacer fijaciones con aleaciones que ofrecen mayor resistencia a las picaduras y a la corrosión por ranuras. Contienen un gran porcentaje de cromo y níquel y al menos 6.0% de molibdeno. Dependiendo de las condiciones exactas, estas aleaciones pueden ser consideradas para uso en aplicaciones críticas de seguridad como por ejemplo, para zonas de techos en albercas. Se debe consultar con el fabricante.
• La contaminación de la superficie del acero inoxidable puede llevar a manchas de óxido localizadas. La contaminación puede ser removida mediante tratamientos químicos como decapado o pasivado que es la eliminación de la cascarilla de óxido mediante la inmersión de una solución ácida. Una pasta de decapado puede ser aplicada con un pincel para remover cascarillas puntuales. La remoción de la cascarilla de óxido es esencial para una buena resistencia a la corrosión.

Limpieza post-fabricación

Las superficies de acero inoxidable deben estar limpias, suaves y libres de óxidos y contaminantes. El proceso de fabricación puede alterar la superficie del inoxidable y disminuir la resistencia a la corrosión. Puede contaminar la superficie con hierro y otros depósitos; puede dañar la capa pasiva y puede ocasionar daño mecánico a través de las marcas de pulido.

Es por esto, que después de la fabricación los componentes deben ser limpiados a fin de restaurar la resistencia a la corrosión por técnicas apropiadas.

Muchos métodos químicos y mecánicos son aptos para la limpieza post-fabricación del acero inoxidable. Algunos son utilizados dependiendo de la naturaleza y severidad de la contaminación. Los mejores métodos siempre incluyen un tratamiento químico final que restaura la pasividad y la resistencia a la corrosión. En esta tabla presentamos los comúnmente utilizados.

A continuación explicamos un poco más sobre estos métodos:

Chorro de perlas de vidrio.
Es el preferido para “sandblasting” (chorro de arena) porque deja una superficie relativamente suave. La limpieza inicial es importante en este proceso. También requiere un paso final de pasivación.

“Grinding” (granallado) y pulido.
La molienda de grano grueso remueve defectos profundos como huellas de soldadura y rasguños profundos. La granalla debe ser nueva o que se haya usado solamente con acero inoxidable. No debe golpear la superficie.

Cepillado
Se emplea un cepillo con fibras de inoxidable para remover manchas de tinta en la superficie, contaminación y suciedad.

Desengrase
Contaminantes orgánicos como aceites para el proceso de corte, lubricantes o marcas de crayones pueden ser corrosivos. Antes del uso que le dará el consumidor final o antes de un tratamiento químico de limpieza, deben ser removidos de las superficies del inoxidable con un solvente que no contenga cloruros

Decapado ácido.
El decapado restaura de la mejor manera la resistencia a la corrosión de las superficies de inoxidable en comparación a los otros métodos. Usa ácidos fuertes que remueven el óxido. El decapado disuelve la superficie del acero inoxidable, por lo que debe ser cuidadosamente controlado. Produce superficies limpias con un acabado de color gris mate que pasiva espontáneamente al contacto con el aire.

Pasivación.
La pasivación se usa para remover la contaminación por hierro de la superficie del acero inoxidable. A diferencia del decapado, no remueve material. Cuando se completa el proceso, añade a la superficie una forma de capa pasiva que espontáneamente reacciona con el aire. Es una forma muy efectiva de asegurar la completa limpieza del acero inoxidable que no ha sido decapado.

Elelectropulido
Es un proceso electro químico que remueve el hierro adherido, marcas de soldadura e inclusiones no metálicas. Suaviza la superficie y la deja con una apariencia brillante y reluciente. Es una operación de acabado final para las aplicaciones en donde la limpieza es extremadamente importante. Una superficie electropulida es fácil de inspeccionar y fácil de limpiar porque los contaminantes difícilmente se adhieren a la superficie.

En en el siguiente documento presentamos el grado de efectividad que pueden tener los tratamientos químicos y mecánicos en la limpieza post-fabricación:

 Tratamientos químicos

Reparación de daños

Si necesitas información sobre cómo reparar daños ya causados al acero inoxidable abre la liga que aparece abajo y encontrarás recomendaciones de mantenimiento correctivo para agentes dañinos como:

• Polvo y suciedad.
• Raspaduras.
• Partículas de hierro sueltas o incrustadas.
• Manchas por calentamiento.
• Salpicaduras de inoxidable.
• Residuos adhesivos.
• Marcas de pintura o grafitis.
• Manchas de agua.
• Herrumbre y otros productos de corrosión.
• Huellas dactilares.

 Guía para el mantenimiento correctivo.