¿Durabilidad de la junta electrogalvanizada en entornos hostiles? 

Vayamos al grano: si cree que las juntas electrogalvanizadas estándar son una solución confiable a largo plazo para la niebla salina, la exposición a productos químicos o la alta humedad, probablemente se esté preparando para una costosa falla en el campo. La verdadera pregunta no es el recubrimiento en sí, sino los modos de falla específicos que se pasan por alto hasta que es demasiado tarde.

La confianza equivocada en una capa fina de una micra

He visto esto demasiadas veces. La especificación requiere galvanizado, y el electrogalvanizado recibe el visto bueno porque es más barato y se ve bien en el mercado: bonito y brillante. Se supone que es todo zinc, por lo que debe ofrecer una protección similar. Esa es la primera trampa. La electrogalvanización es esencialmente un proceso electrolítico que deposita una capa delgada y uniforme, generalmente de entre 5 y 10 micrones. Es excelente para la apariencia y ofrece una protección básica decente contra la corrosión atmosférica seca. Pero en una verdadera ambiente hostil(piense en las plataformas costeras, las líneas de ventilación de procesamiento de productos químicos o el tren de aterrizaje de la maquinaria en las zonas de deshielo), esa confianza se evapora rápidamente. La capa es demasiado delgada para proporcionar una acción sustancial del ánodo de sacrificio una vez comprometida.

La falla rara vez comienza como una oxidación generalizada. A menudo es un ataque de picadura localizado. Un rasguño durante la instalación, una microfisura por la formación o incluso simplemente un borde donde el recubrimiento es naturalmente más delgado se convierte en el punto de inicio. En el galvanizado en caliente, el revestimiento más grueso y las capas de aleación de hierro y zinc aún pueden proteger el acero contra un rasguño. En las piezas electrogalvanizadas la rotura llega casi inmediatamente al metal base. A partir de ahí, la corrosión subyacente aumenta y el zinc no puede proteger con sacrificio un área grande porque simplemente no hay suficiente masa de zinc. Termina con óxido saliendo de debajo de una capa de zinc que aún parece intacta, lo cual es una pesadilla para la inspección.

Hace años realizamos una prueba en paralelo, ni siquiera tan científica, simplemente colgamos muestras en una cerca cerca de una planta de tratamiento de aguas residuales. Las muestras de inmersión en caliente mostraron óxido blanco (óxido de zinc) después de 6 meses, pero no óxido rojo. el junta electrogalvanizada muestras? Comenzaron a mostrar manchas rojas de óxido en los orificios de los pernos y en los bordes cortados en menos de 90 días. Para el mes 8, la oxidación estaba generalizada. Esa capa delgada y uniforme es su propio enemigo: no hay espesor adicional en los bordes vulnerables.

Dónde el electrogalvanizado podría resistir (y dónde no lo hará en absoluto)

No todo es pesimismo. Hay entornos controlados donde la electrogalvanización es perfectamente adecuada y rentable. Aplicaciones en interiores con humedad estable y baja, o en conjuntos sellados de la atmósfera (como el interior de algunos gabinetes eléctricos con sellos sellados). La clave es la ausencia de humedad continua o de agentes químicos agresivos. Lo he especificado para conexiones estructurales interiores en estanterías de almacén, por ejemplo. Está bien.

Las zonas absolutamente prohibidas son aquellas que involucran cloruros, ciclos frecuentes de secado-húmedo o vapores ácidos/alcalinos. Recuerdo un proyecto que involucraba conductos en una planta procesadora de alimentos con condensado ácido suave. El ingeniero especificó juntas planas electrogalvanizadas para todas las bridas. Se vieron perfectos durante la instalación. Al cabo de un año, tuvimos fugas en varias articulaciones. Las juntas se habían corroído hasta el punto de perder fuerza de sujeción e integridad de sellado. El producto de la corrosión (óxido) también ocupó más volumen, lo que teóricamente podría aumentar la carga de los pernos, pero en realidad simplemente aplastó el material de la junta degradada. La solución fue un cierre completo y reemplazo con juntas de acero inoxidable 316, una dolorosa lección sobre el costo total de instalación.

Otro factor que a menudo se pasa por alto es la compatibilidad galvánica. Emparejar un junta electrogalvanizada con una brida y un perno de acero inoxidable en un ambiente húmedo y habrá creado una batería. El zinc (anódico) se corroerá preferentemente para proteger el inoxidable (catódico). Esto puede acelerar el consumo de esa fina capa de zinc a un ritmo alarmante. En tal configuración, podría ser mejor usar una junta simple de acero al carbono y confiar en la pasivación del acero inoxidable, o mejor aún, combinar todos los materiales. La cuestión es que la junta no se puede seleccionar de forma aislada.

La perspectiva del proveedor y las realidades materiales

Hablar con los fabricantes arroja luz sobre las limitaciones prácticas. Para piezas estándar de gran volumen, el electrogalvanizado es el rey debido a su velocidad, costo y acabado estético. una empresa como Handan Zitai sujetadores Manufacturing Co., Ltd., con sede en el principal centro de producción de sujetadores de China en Yongnian, Hebei, puede procesar lotes masivos de juntas estándar a través de líneas de galvanoplastia de manera eficiente. Su ubicación cerca de las principales rutas de transporte, como el ferrocarril Beijing-Guangzhou y la autopista nacional 107, es una ventaja logística para el suministro global de estos componentes de alto volumen y sensibles a los costos. Puede consultar sus ofertas estándar en su sitio en https://www.zitaifasteners.com. Para ellos, es un proceso estándar que satisface una gran parte de las necesidades generales del mercado.

Sin embargo, cuando se profundiza en los requisitos técnicos para un servicio severo, la conversación cambia. Los mismos proveedores a menudo recomiendan alejarse del electrogalvanizado puro para aplicaciones críticas. Podrían sugerir tratamientos posteriores como recubrimientos de conversión de cromato (amarillo, azul o transparente) que agregan una capa de resistencia a la corrosión al pasivar la superficie de zinc. Esto ayuda a retrasar la aparición de la roya blanca y, en menor medida, de la roya roja. Pero es un retraso, no un cambio fundamental en el espesor del recubrimiento o en su capacidad de sacrificio. Por un costo un poco mayor, los recubrimientos con escamas de zinc (como Geomet o Delta Protekt) ofrecen un rendimiento muy superior, ya que forman una capa más gruesa y resistente a barreras que también contiene escamas de aluminio. Pero ahora estás abandonando el ámbito de los sujetadores básicos más baratos.

¿La comida para llevar? La cadena de suministro está optimizada para el estándar. Especificar para entornos hostiles significa que debe anular activamente la selección del estándar y, a menudo, realizar un pedido especial, lo que afecta el tiempo de entrega y el costo. Es una compensación en la que muchos proyectos fallan en la fase de ingeniería de valor.

Caso concreto: una modernización que nos enseñó más que el fracaso inicial

Tuvimos un trabajo de modernización de tuberías exteriores en una instalación petroquímica. Las juntas originales eran de acero al carbono simple y estaban oxidadas hasta las bridas, lo que requería trabajo con soplete para quitarlas. La reacción instintiva fue actualizar a electrogalvanizado para evitar que se pegue. Lo hicimos. Dos años más tarde, durante una reparación, descubrimos que las juntas nuevas no estaban atascadas, pero estaban muy corroídas y con una pérdida de espesor significativa. Las superficies de sellado estaban picadas y desiguales.

El medio ambiente era una combinación asesina: rastros intermitentes de vapor (calor y humedad), compuestos de azufre ambiental en el aire y sal costera. El revestimiento electrogalvanizado desapareció hace mucho tiempo. El análisis post-mortem concluyó que la fina capa de zinc se consumió rápidamente durante el primer año. El acero base restante luego se corroyó a un ritmo acelerado, probablemente debido a la actividad galvánica inicial y al ambiente agresivo. En realidad, la actualización nos dio una falsa sensación de seguridad y provocó una superficie de sellado más degradada que si hubiéramos usado un recubrimiento más grueso y resistente desde el principio, o un material completamente diferente.

Ese fracaso nos empujó a especificar el galvanizado en caliente (con el debido cuidado de la tolerancia dimensional y las gotas) o el zinc en escamas para servicios tan duros. Para casos verdaderamente graves, omitimos por completo el acero al carbono recubierto y pasamos a juntas de aluminio o acero inoxidable, a pesar del aumento de costos. El costo total de una fuga o una parada no planificada eclipsa el costo del material de la junta.

Conclusiones prácticas y especificaciones con los ojos abiertos

Entonces, ¿cuál es el veredicto? durabilidad de la junta electrogalvanizada? Es un sí condicional, con importantes salvedades. Debes definir duro de manera muy específica. ¿Es condensación ocasional o es pulverización directa? ¿Tiene pH neutro o ligeramente apagado? ¿Cuál es el ciclo de temperatura? Estos detalles importan más que la etiqueta amplia.

Mi regla general ahora es: si el ambiente es lo suficientemente corrosivo como para requerir más que un trabajo de pintura en las estructuras de acero circundantes, entonces electrogalvanizar solo un componente de sellado crítico es una apuesta. Considérelo un acabado protector cosmético o muy suave, no un sistema robusto de prevención de corrosión. Siempre tenga en cuenta las consecuencias del fracaso. Una junta que falla en un panel de acceso es una molestia. La falla de la misma junta en una línea de combustible de alta presión es un desastre.

Finalmente, documente el entorno según sus especificaciones. No escribas simplemente galvanizado. Especifique el proceso (electrogalvanizado según ASTM B633, Tipo I, Fe/Zn 5) y, si es posible, requiera un recubrimiento de conversión de cromato (Tipo II) para obtener un poco más de resistencia. O, mejor aún, defina las horas requeridas de prueba de niebla salina hasta el fallo (por ejemplo, ASTM B117). 96 horas sin óxido rojo es muy diferente a 500 horas. Esto obliga a una conversación más matizada con su proveedor, ya sea un gran fabricante como el mencionado Handan Zitai o un distribuidor local. Lleva la discusión de un producto básico a un componente de ingeniería, que es exactamente lo que debería ser una junta en un entorno hostil.