Galvanizado en caliente

GALVANIZADO POR INMERSIÓN EN CALIENTE

Galvanizado por inmersión en caliente

Galvanizar representa el uso más eficiente de zinc para proteger el hierro y el acero durante largos periodos. Su proceso de recubrimiento consiste en sumergir las estructuras o piezas de hierro o de acero en un crisol o cuba con zinc fundido a temperatura de 450°C.

Figura 1: esquema de galvanizado por inmersión en caliente por procedimiento discontinuo

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Por que galvanizar en caliente:

 

El recubrimiento de zinc sobre el hierro y el acero, posiblemente es el proceso más ecológico para evitar la corrosión. Se estima que los costos de la corrosión representan alrededor del 4% del Producto Interno Bruto de las naciones industrializadas, porcentaje que tiende a ser mayor en las economías de los países emergentes. Cada 90 segundos, en todo el mundo, una tonelada de hierro se consume por la corrosión y de cada dos toneladas de hierro producido, una es para reemplazar el corroído. Al proteger una tonelada de hierro contra la corrosión por galvanización en caliente, se ahorra suficiente energía para satisfacer las necesidades de una familia mediana durante varias semanas. El galvanizado por inmersión en caliente representa el uso más eficiente de zinc para proteger el hierro y el acero durante largos períodos, lo que significa un ahorro de recursos con un impacto mínimo en el medio ambiente. El zinc, el elemento natural responsable de la resistencia a la corrosión, es esencial para los seres humanos, animales y plantas.

 

Las normas de referencia técnica acerca de la galvanización por inmersión en caliente, son la NTC 3320 equivalente a la norma ASTM A123 (para elementos de hierro y acero como estructuras, tubos, laminas forjadas, barras de acero, flejes, perfiles, ángulos y otros elementos ensamblados) y la NTC 2076 equivalente a la norma ASTM A153 (para elementos de hierro y acero como herrajes, pernos, elementos de fijación con rosca y otros elementos que se deben centrifugar o someter a otra manipulación requerida para remover el exceso de zinc.

 

Nota importante: Para ampliar la información técnica sobre los procesos y como debe ser la preparación para la fabricación de los productos de hierro y de acero para su galvanización por inmersión en caliente y galvanizado en frio o zincado por electrodeposición de zinc, los invitamos a consultar la guía técnica de galvanización de “LATIZA” “Asociación Latinoamericana de Zinc”, donde encontrará la regla de oro para la galvanización. También, para conocimiento general acerca de otros procesos de galvanizado y sus aplicaciones, consultar recubrimientos y tratamientos superficiales “APTA” “Asociación para la Promoción Técnica del Acero”.

 

Observación: La Información anterior y la siguiente de galvanización por inmersión en caliente, la tabla de costos de galvanización VS pintura, la tabla de categorías de ambiente y las figuras 1, 2 y 3; es tomada de “LATIZA” año 2013. Fuente: ANDI, Cámara Fedemetal, Comité de Galvanizadores.

Economía

 

El costo inicial de la galvanización que, en muchas aplicaciones es inferior al de otros posibles recubrimientos alternativos, se pone claramente de manifiesto cuando se toma en cuenta la alta duración del recubrimiento de galvanizado por inmersión en caliente, dando como resultado que este procedimiento sea el más económico de todos los conocidos para la protección a largo plazo de las construcciones metálicas fabricadas con hierro y acero.

 

A continuación, se presenta un ejemplo de protección para dos elementos metálicos a instalarse en un tipo de ambiente C3 que representa las condiciones ambientales generales de la ciudad de Bogotá. En este ejemplo se compara la protección con Galvanizado en caliente y una protección con un recubrimiento más utilizado para la cual se utilizan actividades como:

 

  • • Limpieza Sandblasting según la norma SSPC SP-6.
  • • Imprimante: espesor de 3 mils.
  • • Barrera: espesor de 3 mils.
  • • Acabado: Esmalte espesor de 3 mils.

 

Ejemplo comparativo de mantenimiento para Angulo de 2”x ¼ y Viga IP 200 con respecto al galvanizado y el recubrimiento más utilizado.

 

 

Tabla 1: Categorías de ambiente, riesgo de corrosión y velocidad de corrosión (norma UNE EN ISO 14713)

 

Según los datos que las normas extraen de muchos años de experiencia en la utilización del acero galvanizado con un espesor medio de 80 µm expuesto al exterior, podría durar sin necesidad de mantenimiento más de 100 años en una atmósfera rural en el interior del país (riesgo de corrosión bajo), entre 40 y 100 años en atmósferas urbanas en el interior del país o atmósferas costeras de baja salinidad (riesgo de corrosión medio), entre 20 y 40 años en ambientes industriales no húmedos o urbanos marítimos (riesgo de corrosión elevado) y entre 10 y 20 años en atmósferas industriales muy húmedas o costeras de elevada salinidad (riesgo de corrosión muy elevado), antes de la primera operación de mantenimiento. Es importante señalar que, al final de este periodo de protección, el elemento de acero estará libre de corrosión y podrá volverse a regalvanizar o proteger por cualquier otro procedimiento.

Sostenibilidad

Cabe destacar por otra parte que en el mundo se ha producido una importante reducción de la contaminación atmosférica durante los últimos 30 años, sobre todo lo que respecta al dióxido de azufre, factor de incidencia importante en la velocidad de la corrosión del zinc, por lo que es de esperar en el futuro velocidades de corrosión de los recubrimientos de zinc todavía más bajas y por tanto una duración de la protección aún mayor. (Información tomada de la APTA Asociación para la promoción técnica del acero).

Protección catódica

El zinc, al ser más electronegativo que el acero, sufre de corrosión preferencial en presencia del acero y es sacrificado para protegerlo, por lo tanto, el galvanizado por inmersión en caliente ofrece esta protección catódica. Los productos de corrosión de zinc, siendo adherente e insoluble, se depositan en la superficie de acero, aislándolo de la atmósfera, evitando así la corrosión. Este proceso es similar a la curación. Sin embargo, en las capas con pintura, se vuelve necesaria la aplicación inmediata de una protección adicional después de producirse el daño. De lo contrario el acero puede sufrir corrosión, con el consiguiente daño a cualquier recubrimiento debido a la infiltración de la corrosión en la película de pintura.

Revestimiento con capa de pintura (protección dúplex).

Ambientes C4 nivel de corrosión elevado, el cual puede llegar a durar la estructura metálica de 42 a 84 años y C5 un ambiente más agresivo que podría llegar a durar de 18 a 37 años con cero mantenimientos. Para la aplicación de la pintura sobre galvanizado se debe considerar las condiciones específicas para cada tipo, estas vienen establecidas en sus fichas técnicas. Es necesario tener en cuenta las recomendaciones del fabricante de pinturas como son: compatibilidad del material, estado de la superficie, rango de temperatura necesaria para su aplicación, grado de humedad requerida para la aplicación, tiempo de curado. Es aconsejable pintar la pieza metálica posterior a salir el producto del proceso de galvanizado.

 

Este sistema es utilizado normalmente en infraestructura vial, túneles, edificaciones, mobiliario urbano e industrias químicas y eléctricas. Dado que éstas demandan una protección más eficaz, teniendo en cuenta las condiciones ambientales y de trabajo pesado a las que se exponen la industria y, la deseabilidad de que las edificaciones y la infraestructura vial tengan alta durabilidad. Si un sistema dúplex es aplicado de forma adecuada, suministrará un color perdurable, una resistencia química y una permanencia de uso extensa sinérgicamente. En el caso de utilizar pintura sobre galvanizado, esto se debe realizar teniendo en cuenta primero un tratamiento del elemento galvanizado, el cual dependerá del tipo de recubrimiento que se quiere aplicar. Los productores de pinturas tienen para cada tipo un sistema diferente.