Haciéndole frente a la corrosión: Un problema de USD$ 80 mil millones al año
La corrosión le cuesta a la industria del transporte marítimo hasta $ 80 mil millones al año, algo que podría abordarse a través de métodos de prueba extensos que imiten la vida real, y que se puede usar para llevar a cabo las evaluaciones del ciclo de vida restante en los recubrimientos que ya están en su lugar, argumentan los expertos de JOTUN Performance Coatings.
El hierro y el acero se han utilizado para construir cascos de barcos durante más de dos siglos y, aunque en los primeros días el número habría sido reducido, hoy en día el acero es el material por excelencia, aparte de un pequeño número de embarcaciones de aluminio. En la mayoría de los casos es acero suave, aunque algunos barcos tienen aceros especializados como acero inoxidable o de alta resistencia para tanques.
El acero ha demostrado ser un material muy resistente para la construcción de barcos, pero tiene una característica principal que debe gestionarse a lo largo de la vida útil de un barco: la corrosión.
La corrosión no es algo que se pueda vencer por completo, ya que la degradación del hierro en óxido de hierro es un ciclo natural que, sin intervención, se produciría a un ritmo acelerado debido al entorno en el que operan los barcos. La corrosión de las estructuras y la maquinaria de los barcos tiene múltiples causas, incluido el contacto con el agua de mar o con el aire cargado de sal, la acción microbiana, las cargas corrosivas e incluso el azufre del combustible utilizado en los motores principales y auxiliares. Este último debería ser un problema menor ahora que el nivel de azufre en los combustibles se ha reducido desde el 1 de enero de 2020, pero podría seguir siendo un problema para los barcos equipados con depuradores, ya que ha habido casos de corrosión severa causada por la descarga de lavado ácido. agua.
A menudo se dice que la corrosión le cuesta a la industria naviera en la región entre 50 y 80 mil millones de dólares al año. La cifra se citó por última vez en marzo de 2021 cuando la sociedad de clasificación ABS emitió un comunicado de prensa anunciando su nueva herramienta de detección de corrosión por IA, pero tiene su origen en informes anteriores de la organización con sede en EE. UU. Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión (NACE) que se remonta a 2013. NACE y otra organización, la Sociedad de Revestimientos Protectores, se fusionaron en 2020 para convertirse en AMPP (Asociación para la Protección y el Rendimiento de los Materiales).
Erik Risberg Director de Categoría Global – Protección de Acero, JOTUN Performance Coatings
“La corrosión en los barcos le cuesta a la industria hasta 80.000 millones de dólares al año. Podría decirse que la cifra bien podría ser mayor, ya que se basa únicamente en la reparación de embarcaciones y el reemplazo del acero corroído, pero los costos de alquiler, el daño a la reputación y la detención por parte de PSC de embarcaciones con mantenimiento deficiente son menos fáciles de cuantificar”
"Podría decirse que la cifra bien podría ser mayor, ya que se basa únicamente en la reparación de embarcaciones y el reemplazo del acero corroído, pero los costos de alquiler, el daño a la reputación y la detención por parte de PSC de embarcaciones con mantenimiento deficiente son menos fáciles de cuantificar", dice Erik Risberg, director de categoría global. – Protección de Acero, JOTUN Performance Coatings.
“Tomando la corrosión de manera más general y más allá de la industria del transporte marítimo, AMPP dice que el costo asciende a billones de dólares con un costo total equivalente al 3-4% del PIB mundial. También se dice que alrededor del 20% de la producción mundial anual de acero se utiliza únicamente para reemplazar el acero dañado y corroído en todas sus diversas formas y aplicaciones”, agrega Risberg.
Enfrentando la corrosión hoy
La mayor parte de la corrosión en los barcos es causada por las condiciones de carga de sal en las que operan los barcos y la mejor manera de protegerse contra esto es mediante el uso de recubrimientos que se aplican correctamente en superficies tratadas adecuadamente y se mantienen en la medida de lo posible. La protección mediante revestimientos no se limita al exterior de los buques, sino que también es importante en los tanques de lastre y áreas similares y en las bodegas y tanques de carga.
Algunos daños, como los causados por la acción de las anclas y las cadenas del ancla contra el casco y los daños mecánicos por encima de la línea de flotación causados por el contacto con objetos en el mar, muelles, pasos de canales y operaciones de remolcadores, suelen ser visibles y deben repararse lo antes posible. Incluso si el daño es menor, es muy probable que se haya producido una pérdida de recubrimientos que haya dejado el acero expuesto a la corrosión. Se pueden producir daños invisibles si una superficie se ha preparado incorrectamente antes del recubrimiento. Esto puede permitir que se produzca corrosión debajo de lo que parece ser un revestimiento intacto.
Por debajo de la línea de flotación, el revestimiento antiincrustante o antiincrustante proporcionará un alto grado de protección, pero el daño al revestimiento permitirá que progrese la corrosión. Protección catódica donde los ánodos de sacrificio, generalmente hechos de zinc, se unen al casco y el agua de mar circundante se comporta como un electrolito que permite que se produzca una reacción electroquímica natural que protege contra la corrosión y es una protección común contra cualquier corrosión que pueda estar ocurriendo. . La corriente impresa, a través de los sistemas ICCP, es otro método comúnmente utilizado para obtener la misma protección para los cascos de las embarcaciones.
Cuando no haya revestimientos, los inhibidores de corrosión agregados a las sentinas y otros lugares donde se acumula el agua de mar brindarán protección dentro del barco y en la superestructura. Cuando diferentes metales están en contacto entre sí, puede producirse corrosión galvánica. Esto puede extenderse más allá de las diferentes estructuras para incluir pernos y fijaciones o incluso soldaduras. Esta forma de corrosión debe identificarse durante inspecciones periódicas y se deben reemplazar los materiales o agregar barreras para evitar el problema.
Mirando hacia el futuro
Anders Skilbred Químico Senior del Departamento de I+D, JOTUN Performance Coatings
"Mejorar el efecto protector y anticorrosivo de los recubrimientos es un área de investigación constante para los fabricantes de recubrimientos, pero solo se pueden llevar nuevos productos al mercado después de pruebas exhaustivas"
En general, todos los revestimientos protectores se prueban minuciosamente mediante pruebas de laboratorio aceleradas. Las pruebas aceleradas tienen la ventaja de proporcionar datos y resultados en un período de tiempo relativamente corto, y las condiciones de las pruebas están predefinidas y controladas a lo largo de la prueba. Para estructuras marinas y costa afuera, las pruebas se realizan de acuerdo con varios estándares y regímenes de prueba aceptados internacionalmente, como ISO 12944-9 y la Resolución IMO MSC.215 (82).
“En los últimos años, algunos han cuestionado el valor de las pruebas aceleradas después de que pareciera que la correlación entre los resultados de las pruebas y el uso real no era alta. Las pruebas aceleradas en condiciones ambientales más duras o temperaturas más altas pueden generar mecanismos de degradación diferentes a los de las condiciones en servicio”, dice Skilbred.
Algunas investigaciones recientes realizadas por Jotun confirmaron que los resultados de las pruebas de exposición acelerada en laboratorio para ocho sistemas de revestimiento protector, en comparación con los resultados obtenidos de nueve años de pruebas de exposición de campo en un entorno marino C5, mostraron una correlación deficiente, lo que indica que el alto rendimiento de un sistema de revestimiento durante las pruebas de laboratorio aceleradas no son necesariamente predictivas de un alto rendimiento a largo plazo en condiciones de servicio.
“De hecho, hemos recopilado datos de laboratorio y de campo de más de 70 sistemas de recubrimiento comerciales diferentes a lo largo de los años que indican lo mismo”, agrega Skilbred.
Las implicaciones de esto son que el rendimiento real podría diferir significativamente de las predicciones de los resultados de las pruebas. En algunos casos, esto podría conducir a una falla prematura del recubrimiento y, en el extremo opuesto del espectro, los recubrimientos perfectamente buenos podrían reemplazarse después de un período de tiempo, lo que aumentaría los costos y provocaría el tiempo de inactividad del activo en cuestión. “Por lo tanto, es importante incluir datos de la vida real y nuevos métodos de evaluación en la caja de herramientas de evaluación de recubrimientos para garantizar la solución de recubrimiento optimizada para las condiciones en las que operará el activo”, enfatiza Skilbred.
“Por lo tanto, también es necesario trabajar en métodos de prueba que imiten la vida real y que puedan usarse para llevar a cabo la evaluación del ciclo de vida restante en los recubrimientos que ya están en su lugar. Lograr esto contribuiría en gran medida a cumplir con las expectativas de los clientes, reducir los costos y, en general, mejorar la sostenibilidad de los recubrimientos y las estructuras que protegen”, agrega Risberg.
La mejora en el desempeño del recubrimiento no necesita involucrar productos completamente nuevos sino diferentes permutaciones de aplicación. A modo de ejemplo, en las pruebas de Jotun, un sistema de recubrimiento compuesto por una imprimación rica en Zn, una segunda capa de epoxi puro y una capa superior mostró poca o ninguna degradación visual en un entorno marino severo después de nueve años de prueba.
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Con información de JOTUN.com
