Las sales solubles que quedan en un superficie antes de recubrimiento son una de las principales causas de fallo prematuro de recubrimiento . Aunque estos contaminantes suelen ser invisibles, pueden reducir significativamente la vida útil de recubrimiento y aumentar los costes de mantenimiento.
Estas sales atraen la humedad, favorecen la corrosión bajo la capa de pintura y pueden provocar la formación de ampollas o la pérdida de adherencia tras el pintado. Dado que los métodos habituales de preparación de superficie , como el chorro abrasivo o la limpieza con herramientas eléctricas, no eliminan de forma fiable las sales solubles, verificación antes de recubrimiento suele ser fundamental para garantizar el rendimiento a largo plazo de recubrimiento .
Tres inspectores distintos analizan el mismo acero granallado superficie utilizando el método de Bresle. Uno indica un valor de 22 µS/cm, otro de 28mg/m² y el tercero de 2,5µg/cm². Los tres consideran que el superficie es aceptable. ¿Cuál de ellos tiene razón?
Situaciones como esta son habituales porque a menudo se malinterpreta el análisis de sales solubles. El método de Bresle no mide directamente la cantidad de sal presente en un superficie, sino que únicamente indica a los inspectores un método para tomar muestras de la superficie. Para obtener resultados significativos a partir de estas muestras, es necesario seguir otras normas y cálculos.
Para mayor confusión, algunos métodos de análisis miden la concentración de iones de sal individuales en un superficie. Aunque estos métodos también detectan la contaminación por superficie , arrojan un valor completamente diferente y no pueden compararse directamente con los resultados de un análisis de conductividad.
Para garantizar resultados consistentes y significativos, es importante que todas las partes implicadas comprendan los estándares relevantes, las unidades que se utilizan en una especificación y las mejores prácticas para medir y reportar sales solubles.
Las normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9 se complementan para ofrecer un método normalizado y repetible que permite evaluar la contaminación por sales solubles en superficies de acero antes de la prueba « recubrimiento ». Para obtener más información sobre cómo utilizar estos métodos, consulte el artículo «Medición de sales solubles según las normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9: el método de Bresle».
La norma ISO 8502-6 especifica cómo se eliminan las sales solubles de la superficie. Se pone en contacto un volumen definido de agua desionizada con una superficie conocida superficie , utilizando un parche o una célula, para disolver los contaminantes solubles en agua.
El agua desionizada se aspira dentro y fuera del parche, y luego se deja durante un tiempo de permanencia especificado antes de ser retirada para su análisis.
El DeFelsko PosiPatch, el parche adhesivo y el parche adhesivo de látex cumplen todos con la norma ISO 8502-6.
La norma ISO 8502-9 especifica cómo se evalúa la solución extraída. La conductividad de la solución se mide utilizando un medidor de conductividad compensado por temperatura.
La densidad e superficie e de la sal se calcula utilizando el valor conocido de la conductividad de los distintos tipos de sal, el volumen de agua utilizado en el ensayo y la superficie e superficie e con la que el agua estuvo en contacto.
El sistema de medición de la resistencia al desgarro de la banda « PosiTector » (SST ), con sistema de medición intercambiable « sonda », cumple con la norma ISO 8502-9 y guía a los usuarios a través de los métodos de ensayo de las normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9.
Resumen: La norma ISO 8502-6 define el procedimiento de extracción de sales; la norma ISO 8502-9 define cómo se convierte la conductividad en un valor comparable de contaminación por « superficie ».
La sal es una amplia categoría de compuestos químicos naturales que pueden presentar diferentes propiedades y valores de conductividad. Un e superficie e que se vaya a recubrir suele contener una mezcla de diferentes sales, cada una de las cuales puede tener un efecto distinto sobre la conductividad.
El método definido por las normas ISO 8502-6 e ISO 8502-9 no identifica la composición específica de las sales en un superficie. En su lugar, el cálculo parte de un perfil de contaminación basado en el agua de mar. Un influyente artículo de Åke Bresle (quien da nombre al método) propuso utilizar una constante de conductividad de 5 kg·m⁻²·S⁻¹. Este valor se derivó directamente de la relación entre la conductividad y la masa total de sales disueltas en el agua de mar, que sirve como modelo de referencia para la contaminación por sales solubles. Dado que los residuos procedentes del agua de mar y de las sales de carretera y marítimas de las aguas interiores son las fuentes predominantes de contaminación, esta hipótesis sigue siendo válida para la gran mayoría de las aplicaciones.
Se han propuesto otras constantes basadas en la hipótesis de que una solución « superficie » contiene únicamente un tipo de sal (como el NaCl) o un ion específico (como el Cl⁻). Estas alternativas se especifican en ocasiones para aplicaciones concretas o con fines comparativos, pero la norma ISO 8502-9 establece una constante de 5 kg·m⁻²·S⁻¹ para la preparación general de la solución « superficie » en el ámbito industrial.
Para responder a esta pregunta, debemos anal at e de dónde proceden las sales. En la gran mayoría de los proyectos de recubrimiento , la composición iónica específica no es relevante, ya que es previsiblemente constante. La mayor parte de la contaminación por sales solubles en las estructuras de acero proviene de dos fuentes principales: las sales marinas air y las sales de deshielo. Las sales transportadas por el aire procedentes del océano pueden desplazarse considerablemente hacia el interior, y las carreteras y los puentes se tratan con frecuencia con sal gema. Ambas fuentes depositan una mezcla de sales en la que predomina el cloruro de sodio (NaCl).
Dado que estas dos fuentes representan la inmensa mayoría de la contaminación por « superficie », la composición de iones en una superficie de acero superficie rara vez es un misterio: casi siempre se trata de una mezcla con alto contenido en cloruro, similar al agua de mar. Esta consistencia es precisamente la razón por la que el cálculo de la norma ISO 8502-9 funciona: parte de una mezcla de sales «standard » (basada en el agua de mar) que refleja la realidad en la mayoría de los proyectos de pintura industrial.
Sin embargo, hay excepciones en las que la fuente de contaminación no se ajusta a este perfil. En estos casos, una prueba de conductividad general podría resultar engañosa. Por ejemplo, las estructuras situadas cerca de centrales eléctricas de carbón o de instalaciones de procesamiento químico pueden estar contaminadas por sulfatos o nitratos en lugar de cloruros. Además, si se lava una superficie con productos de limpieza altamente conductores o inhibidores de óxido, una prueba de conductividad podría dar un resultado «negativo» debido a los residuos inofensivos del producto de limpieza, en lugar de a la presencia de sales corrosivas perjudiciales.
Aunque el tipo de ion juega un papel importante en la corrosión química, la concentración total provoca ampollas físicas.
Ataque químico (corrosión): Hay iones específicos que atacan el acero con distintos niveles de agresividad. Los cloruros son iones pequeños y muy móviles que penetran en la capa de óxido pasivo del acero, lo que provoca una rápida corrosión por picaduras. Los sulfatos, habituales en zonas industriales, reaccionan con el acero para formar productos de corrosión que se expanden y agrietan el « recubrimiento » desde abajo. Desde un punto de vista estrictamente relacionado con la corrosión, una cantidad determinada de cloruro resulta más peligrosa para el acero que la misma cantidad de una sal menos agresiva (como un carbonato).
Ataque físico (formación de ampollas osmóticas) Por el contrario, la formación de ampollas osmóticas viene determinada por la concentración, no por la química. Las sales solubles que quedan bajo una recubrimiento son higroscópicas y atraen la humedad a través de la película de pintura semipermeable por ósmosis. La fuerza de esta atracción (presión osmótica) viene determinada por la concentración de partículas disueltas, independientemente de los iones específicos que estén presentes. Por lo tanto, un lectura de alta conductividad indica una alta concentración de sales disueltas y, por consiguiente, un alto riesgo de formación de ampollas, incluso si los iones presentes no son químicamente agresivos.
Debido a que la ampolla osmótica está impulsada por la concentración total, el método ISO 8502-9 es un excelente predictor del riesgo de ampollas, independientemente del tipo de sal.
Furthermore, it acts as a conservative safety net for corrosion. If the calculated surface density is low enough to meet a strict specification (e.g., < 20 mg/m²), the concentration of any individual aggressive ion will inevitably be even lower. By limiting the total salt level, the standard effectively limits the aggressive ions without requiring complex, expensive, and slow chemical analysis in the field. This "catch-all" approach ensures that if a surface passes the Bresle test, it is generally safe for coating.
Los resultados de las sales solubles suelen reportarse de una de tres maneras:
Las especificaciones del proyecto suelen proporcionar criterios de aceptación en una de estas unidades. Entender qué representa cada unidad y saber qué conversiones son posibles es esencial para interpretar y reportar correctamente los resultados de las pruebas
La conductividad es el valor más sencillo de reportar al probar usando el método Bresle. Tras realizar el proceso de extracción definido en ISO 8502-6, el líquido de extracción puede medirse utilizando un medidor de conductividad, proporcionando un resultado en μS/cm o una unidad equivalente.
Lo más habitual es que las especificaciones se basen en la concentración máxima de sales que puede haber en la superficie superficie, expresada en unidades de densidad superficie . Para convertir las lecturas de conductividad a densidad superficie es necesario realizar un cálculo utilizando el volumen de extracción, el área de ensayo y la conductividad de la sal presente en la superficie superficie.
Nota: Algunas especificaciones requieren mediciones específicas de iones (por ejemplo,g., concentración de cloruro en ppm). Estas mediciones no pueden calcularse a partir de lecturas de conductividad, por lo que deben emplearse otros métodos de ensayo.
Para calcular la densidad e superficie e de las sales solubles (ρA)enmg/m², la norma ISO 8502-9 establece la siguiente ecuación:
ρA = c ⋅ 10 ^ 2 ⋅ V ⋅ Δγ / A
Dos de estos parámetros (V y A) se toman de las especificidades del procedimiento de prueba y las herramientas utilizadas, y pueden variar según el fabricante y el modelo. ∆γ es el resultado obtenido del medidor de conductividad.
Tal y como se ha comentado anteriormente (véase: «¿Cómo determina la norma ISO 8502-9 qué tipo de sal hay en la superficie?»), la constante c se basa en la naturaleza supuesta de la sal presente en la superficie sometida a ensayo. La norma ISO 8502-9 recomienda utilizar un valor de 5 kg·m⁻²·S⁻¹ para representar una standard mezcla de sales habitual en las superficies.
Ejemplo de cálculo:
Datos de prueba:
• Conductividad lectura (Δγ): 20 µS/cm
• Volumen de extracción (V): 3 ml
• Área de ensayo (A): 12,5cm² = 1250mm²
Supuestos:
Constante de conductividad iónica (c): 5 kg·m⁻²·S⁻¹
Aplicar la fórmula:
ρA = (c ·102 · V · Δγ) / A = (5 · 100 · 3 · 20) / 1250 = 30000 / 1250 = 24 mg/m²
Interpretación:
Si las especificaciones del proyecto permiten un máximo de 50mg/m² antes de recubrimiento, este superficie cumple los requisitos. Si la especificación es de 20mg/m², este superficie no cumple los requisitos.
Nota: Los medidores de conductividad modernos diseñados para realizar ensayos según el método de Bresle, como el PosiTector SST , pueden realizar automáticamente los cálculos mostrados anteriormente. Al introducir el volumen de extracción, el área de ensayo y el tipo de sal supuesto durante la configuración, el instrumento calculará automáticamente pantalla tanto la conductividad (µS/cm) como la densidad de la sal (mg/m² oµg/cm²) inmediatamente después de realizar el ensayo.
superficie La densidad de las sales solubles suele especificarse y expresarse en dos unidades diferentes: mg/m² yµg/cm². Ambas unidades miden la masa de sal por unidad de superficie, solo qu at n a escalas diferentes. Al igual que los metros y los centímetros, estas unidades pueden convertirse unas a otras mediante un sencillo factor de multiplicación.
Para convertir entre unidades, multiplica o divide por diez:
Para el cálculo de la muestra anterior, si los resultados debían reportarse en μg/cm2, simplemente dividir por 10 para obtener un resultado final de 2,4 μg/cm2.
¿Recuerdas a nuestros tres inspectores de antes? Todos ellos consideraban que el superficie se ajustaba a las especificaciones, aunque cada uno de ellos presentó sus resultados en unidades diferentes: 22 µS/cm, 28mg/m² y 2,5µg/cm².
Si comprendemos bien estas tres unidades diferentes, podemos realizar cálculos para facilitar la comparación de estos valores. Tras confirmar con el primer inspector que utilizó 3 ml de líquido de extracción y una celda de ensayo con un área de 1250mm², podemos calcular una densidad e superficie e de 26,4mg/m². En el caso de la tercera inspectora, podemos multiplicar su resultado por 10 para convertirlo a 25mg/m².
Ahora tenemos tres resultados con las mismas unidades: 26,4mg/m², 28mg/m² y 25mg/m². Estas tres lecturas se encuentran dentro de la variación e medición normal y, al compararlas con la especificación del proyecto de 50mg/m², los tres inspectores pueden coincidir correctamente en que el superficie cumple los requisitos y está listo para recubrimiento.
Además de la « método de ensayo » y el cálculo, hay varios factores que pueden influir en los resultados de las pruebas. Es importante que el inspector comprenda cómo afectan dichos factores a los resultados de medición , mantenga la coherencia entre las pruebas e informe de cualquier desviación respecto a la práctica de standard .
El primer paso a la hora de realizar un análisis mediante el método de Bresle consiste en tomar una muestra en blanco o de fondo medición para corregir cualquier contaminación presente en el agua o en el equipo, y no procedente del propio superficie .
Siguiendo las instrucciones del fabricante, mide la conductividad del agua desionizada que se va a utilizar antes de la prueba. Una vez registrada, esta prueba en blanco lectura debe restarse de la conductividad final lectura para medir el cambio en la conductividad del agua tras haber estado en contacto con el superficie (∆γ = conductividad tras la prueba – conductividad de la prueba en blanco).
Normalmente, un resultado de prueba en blanco de 5 μS/cm o menos es aceptable para la prueba. Si se observan mejores resultados, enjuaga el medidor de conductividad y los implementos de prueba con agua desionizada, o utiliza una botella nueva de agua desionizada.
La normalización de temperatura compensa la influencia de la temperatura en las lecturas de conductividad, por lo que los resultados pueden compararse de forma precisa y consistente. La conductividad eléctrica aumenta a medida que sube la temperatura porque los iones se mueven con mayor libertad en soluciones más cálidas.
Para eliminar este efecto, las mediciones de conductividad utilizadas en los ensayos de sales solubles se normalizan a 25 °C, tal y como exigen normas como la ISO 8502-9. Esta « ajuste » suele realizarla automáticamente el instrumento mediante un « sensor » de temperatura integrado y un algoritmo de corrección.
El tiempo que el agua permanece en contacto con el superficie puede afectar a la cantidad y los tipos de sal que se extraen. La mayoría de los fabricantes de instrumentos recomiendan un tiempo de permanencia de 2 minutos como un buen equilibrio entre la practicidad y la eficiencia de la extracción. Las distintas normas ofrecen recomendaciones diferentes sobre el tiempo que debe emplearse para la extracción de sales solubles. La norma ISO 8502-6 no exigía históricamente un tiempo de permanencia específico; la revisión más reciente, de 2020, especifica un tiempo de permanencia de at al menos 10 minutos. Otras normas internacionales (como la Guía 15 de la SSPC) recomiendan tiempos de permanencia de tan solo 90 segundos.
Es importante utilizar el mismo tiempo de permanencia al realizar múltiples pruebas y comparar únicamente los resultados entre pruebas realizadas con tiempos de permanencia similares. Consulta la especificación del puesto o standard se utiliza para determinar si debe usarse un tiempo de permanencia específico, o para discutir con las partes interesadas llegar a un acuerdo sobre el tiempo de permanencia antes de las pruebas, especialmente cuando varios inspectores compararán los resultados de las pruebas.
Tras realizar correctamente el ensayo y calcular la densidad de superficie , los resultados deben compararse con los criterios de aceptación. Las normas ISO 8502-6 y 8502-9 no especifican el nivel de sal aceptable en un superficie; en su lugar, estos límites vienen definidos por las especificaciones del proyecto o por los requisitos de rendimiento de la recubrimiento que se aplique. No existe un límite universal de «aprobado/suspenso» para las sales solubles. Los niveles aceptables dependen del entorno de servicio, del sistema recubrimiento , del método de preparación superficie y de las especificaciones del proyecto.
Factores que determinan los niveles aceptables de sal
Las normas evitan intencionadamente umbrales fijos, asignando la responsabilidad a la especificación para definir los límites de aceptación.
Solo ejemplos ilustrativos. Verifica siempre los requisitos específicos del proyecto con los documentos contractuales vigentes y las hojas de datos del fabricante antes de continuar.
Límites típicos según los estándares del sector
En mi opinión, PSPC (Tanques de lastre de agua - Nueva construcción)—50 mg/m 2 (5 μg/cm2)
ISO 12944-9 (Offshore y Marítimo - Entornos C5/CX)—20 mg/m2 (2 μg/cm2)
Petróleo y Gas (por ejemplo,g., Aramco) Servicio crítico de inmersión / revestimiento—20 mg/m 2 (2 μg/cm 2)
Petróleo y Gas (por ejemplo,g., Aramco) No Inmersible / Atmosférico—50 mg/m 2 (5 μg/cm2)
General Industrial (Atmosférico Leve - C1-C3)—80-100 mg/m 2 (8-10 μg/cm 2)
Para interpretar los resultados de las sales solubles es necesario comprender tanto qué mide el ensayo como la forma en que se calculan y se presentan los resultados. El método de Bresle mide la conductividad eléctrica de una solución extraída, no la masa real ni la composición de las sales presentes en el superficie. A continuación, esta conductividad se convierte en una densid superficie e utilizando el volumen de extracción, el área de ensayo y una constante de conductividad estimada basada en mezclas típicas de sales.
Cuando los resultados se normalizan adecuadamente en función de la temperatura, se verifican comparándolos con un blanco limpio y se expresan en las unidades correctas, constituyen un indicador fiable y repetible de la contaminación por sales solubles. Interpretados en el contexto de las especificaciones del proyecto, estos resultados permiten a los inspectores, prescriptores y propietarios tomar decisiones fundamentadas sobre la conformidad o no conformidad antes de recubrimiento.
Puntos clave
• Las sales solubles pueden permanecer en las superficies preparadas y son una causa habitual de fallo prematuro recubrimiento .
• Las sales solubles provocan el fallo recubrimiento a través de dos procesos: el ataque químico y la formación de ampollas osmóticas.
• El método de Bresle no mide la masa de sal, sino la conductividad de una solución extraída
• La norma ISO 8502-6 define cómo se extraen las sales solubles de una superficie; la norma ISO 8502-9 define cómo se interpreta la conductividad
• Los resultados de los ensayos suelen expresarse en unidades de densidad e superficie , no en la composición real de la sal ni en la concentración iónica
• Para que los valores de conductividad sean significativos, deben normalizarse en función de la temperatura y verificarse mediante un ensayo en blanco
• Las unidades de medida son importantes: µS/cm describe la conductividad de la solución, mientras que mg/m² o µg/cm² describen la contaminación por « superficie »
• La conversión de la conductividad a densidad « superficie » requiere supuestos sobre el volumen de extracción, el área de ensayo y la composición salina
• No existe un límite universal de «aprobado/suspenso»: los criterios de aceptación los define la especificación del proyecto
• Si se interpretan correctamente, los resultados de los ensayos de sales solubles proporcionan un indicador repetible y estandarizado de la limpieza « superficie » antes de recubrimiento
