Las sales solubles que quedan en una superficie antes del recubrimiento son una de las principales causas de fallo prematuro del recubrimiento. Aunque estos contaminantes suelen ser invisibles, pueden reducir significativamente la vida útil del recubrimiento y aumentar los costes de mantenimiento.
Estas sales atraen humedad, fomentan la corrosión del subfilm y pueden causar ampollas o pérdida de adherencia tras la pintura. Dado que los métodos comunes de preparación de superficies, como el voladura abrasiva o la limpieza con herramientas eléctricas, no eliminan de forma fiable las sales solubles, la verificación previa al recubrimiento suele ser crítica para el rendimiento a largo plazo del recubrimiento.
Tres inspectores diferentes prueban la misma superficie de acero chorreado utilizando el método Bresle. Uno reporta 22 μS/cm, otro 28 mg/m2, el tercero 2,5 μg/cm2. Los tres creen que la superficie es aceptable. ¿Cuál es la correcta?
Situaciones como esta son comunes porque la prueba de sales solubles suele malinterpretarse. El método Bresle no mide directamente la cantidad de sal en una superficie, solo instruye a los inspectores en un método para que recojan muestras de la superficie. Deben seguirse otros estándares y cálculos para obtener resultados significativos de estas muestras.
Para añadir confusión, algunos métodos de prueba miden la concentración de iones de sal individuales en una superficie. Aunque estos métodos también prueban contaminación superficial, reportan un valor completamente diferente y no pueden compararse directamente con los resultados de una prueba 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.
La ISO 8502-6 y la ISO 8502-9 trabajan juntas para proporcionar un método estandarizado y repetible para evaluar la contaminación por sales solubles en superficies de acero antes del recubrimiento.
La norma ISO 8502-6 especifica cómo se eliminan las sales solubles de la superficie. Un volumen definido de agua desionizada se pone en contacto con una superficie conocida, utilizando un parche o celda, para disolver 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 confirman todos 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 superficial de la sal se calcula utilizando el valor de conductividad conocido de los diferentes tipos de sal, el volumen de agua utilizado en la prueba y la superficie con la que el agua estuvo en contacto.
El PosiTector SST la sonda intercambiable cumple con la norma ISO 8502-9 y guía a los usuarios a través de los métodos de prueba ISO 8502-6 y 8502-9.
Resumen: ISO 8502-6 define cómo se extraen las sales; La ISO 8502-9 define cómo se convierte la conductividad en un valor comparable de contaminación superficial.
La sal es una amplia categoría de compuestos químicos naturales, que pueden tener diferentes propiedades y valores de conductividad. Una superficie a recubrir suele tener una mezcla de diferentes sales, cada una de las cuales puede tener un efecto distinto sobre la conductividad.
El método definido por ISO 8502-6 e ISO 8502-9 no identifica la composición específica de sales en una superficie. En cambio, el cálculo asume un perfil de contaminación basado en el agua de mar. Un artículo influyente de Åke Bresle (el homónimo del método) propuso usar 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 disuelta de sales en el agua de mar, que sirve como modelo de referencia para la contaminación por sales solubles. Dado que los residuos del agua de mar y las sales interiores de carretera/mar son las principales fuentes de contaminación, esta suposición sigue siendo válida para la gran mayoría de las aplicaciones.
Se han propuesto otras constantes basándose en la suposición de que una superficie contiene solo un tipo de sal (como NaCl) o un ion específico (como Cl⁻). Estas alternativas se especifican ocasionalmente para aplicaciones particulares o comparaciones, pero la ISO 8502-9 especifica una constante de 5 kg·m⁻²· S⁻¹ para la preparación general de superficies industriales.
Para responder a esto, debemos buscar at de dónde vienen las sales. En la gran mayoría de los proyectos de recubrimiento, la composición específica de iones no importa porque es previsiblemente consistente. La mayoría de la contaminación por sales solubles en estructuras de acero proviene de dos fuentes principales: marina air y sales descongelantes. Las sales en el aire procedentes del océano pueden viajar mucho hacia el interior, y las carreteras y puentes suelen tratarse con sal gema. Ambas fuentes depositan una mezcla de sales dominada por cloruro de sodio (NaCl).
Dado que estas dos fuentes representan la gran mayoría de la contaminación superficial, la mezcla de iones en una superficie de acero rara vez es un misterio: casi siempre es una mezcla rica en cloruro similar al agua de mar. Esta consistencia es precisamente la razón por la que funciona el cálculo de la ISO 8502-9: asume un "standard" mezcla de sales (a base de agua de mar) que refleja la realidad para la mayoría de los proyectos de pintura industrial.
Sin embargo, hay excepciones en las que la fuente de contaminación no encaja en este perfil. En estos casos, una prueba general de conductividad podría ser engañosa. Por ejemplo, estructuras cercanas a centrales térmicas de carbón o instalaciones de procesamiento químico pueden estar contaminadas con sulfatos o nitratos en lugar de cloruros. Además, si una superficie se lava con limpiadores altamente conductores o inhibidores de óxido, una prueba de conductividad podría mostrar un "fallo" debido a los residuos inofensivos del limpiador en lugar de la presencia de sales de corrosión perjudiciales. En estos escenarios específicos, una prueba general de conductividad no puede distinguir entre un cloruro peligroso y un residuo limpiador benigno, y se requieren métodos específicos para iones (como tubos de titulación).
Aunque el tipo de ion juega un papel importante en la corrosión química, la concentración total provoca ampollas físicas.
Ataque químico (corrosión) Iones específicos atacan al acero con diferentes niveles de agresividad. Los cloruros son iones pequeños y altamente móviles que penetran la capa pasiva de óxido del acero, provocando una rápida corrosión por picaduras. Los sulfatos, comunes en zonas industriales, reaccionan con el acero formando productos corrosivos que se expanden y agrietan el recubrimiento desde abajo. Desde un punto de vista estrictamente de corrosión, una cantidad específica de cloruro es más peligrosa para el acero que la misma cantidad de una sal menos agresiva (como un carbonato).
Ataque físico (ampollas osmóticas) En cambio, la ampolla osmótica está impulsada por la concentración, no por la química. Las sales solubles que quedan bajo un recubrimiento son higroscópicas y absorben la humedad a través de la película semipermeable mediante ósmosis. La fuerza de esta extracción (presión osmótica) está determinada por la concentración de partículas disueltas, independientemente de qué iones específicos estén presentes. Por lo tanto, una lectura alta de conductividad indica una alta concentración de sales disueltas y un riesgo correspondientemente alto 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 total conductivity is low enough to meet a strict specification (e.g., < 20 mg/m²), the concentration of any individual aggressive ion within that mix must intrinsically 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.
Más comúnmente, las especificaciones se basarán en la concentración máxima de sales que puede estar presente en la superficie, expresada mediante una unidad de densidad superficial. Convertir las lecturas de conductividad en densidad superficial requiere cálculos utilizando el volumen de extracción, el área de prueba y la conductividad de la sal presente en la 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 superficial de sales solubles (ρA) en mg/m 2, la ISO 8502-9 proporciona 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.
Como se ha discutido anteriormente (véase: ¿Cómo determina la ISO 8502-9 qué tipo de sal hay en la superficie?), la constante c se basa en la naturaleza asumida de la sal en la superficie analizada. La ISO 8502-9 recomienda usar un valor de 5 kg·m⁻²· S⁻¹ para representar un standard mezcla de sales común en superficies.
Cálculo de ejemplo:
Datos de prueba:
• Lectura de conductividad (Δγ): 20 μS/cm
• Volumen de extracción (V): 3 ml
• Área de prueba (A): 12,5 cm2 = 1250 mm2
Suposiciones:
Constante de conductividad iónica (c): 5 kg·m-2· S-1
Aplica la fórmula:
ρA=(c ⋅〖 10〗^2⋅ V ⋅ ∆γ)/A=(5 ⋅ 100 ⋅ 3 ⋅ 20)/1250
= 30000/1250 = 24 mg /m 2
Interpretación:
Si la especificación del proyecto permite un máximo de 50 mg/m2 antes del recubrimiento, esta superficie pasa. Si la especificación es 20 mg/m2 , esta superficie falla.
Nota: Medidores de conductividad modernos diseñados para pruebas con el método Bresle, como elPosiTector SST, puede realizar automáticamente los cálculos mostrados arriba. Al introducir el volumen de extracción, el área de prueba y el tipo de sal asumido durante la configuración, el instrumento mostrará automáticamente tanto la conductividad (μS/cm) como la densidad salina (mg/m 2 o μg/cm 2) inmediatamente después de realizar la prueba.
La densidad superficial de sales solubles se especifica y se reporta comúnmente en 2 unidades diferentes: mg/m2 y μg/cm 2. Estas unidades miden la masa de sal por unidad de superficie, simplemente at Escalas diferentes. Al igual que los metros y centímetros, estas unidades pueden convertirse usando un simple 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? Cada uno consideraba que la superficie estaba dentro de las especificaciones, aunque cada uno reportó en diferentes unidades: 22 μS/cm, 28 mg/m2 y 2,5 μg/cm2.
Con un sólido conocimiento de 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 prueba con un área de 1250mm2, podemos calcular una densidad superficial de 26,4 mg/m2. Para el tercer inspector, podemos multiplicar su resultado por 10 para convertirlo a 25 mg/m 2.
Ahora tenemos tres resultados con las mismas unidades: 26,4 mg/m 2, 28 mg/m 2 y 25 mg/m 2. Estas tres lecturas están dentro de la variación normal de medición, y al compararlas con una especificación del proyecto de 50 mg/m2, los tres inspectores pueden coincidir correctamente en que la superficie pasa y está lista para el recubrimiento.
Además del método de prueba y el cálculo, varios factores pueden influir en los resultados. Es importante que un inspector entienda cómo estos factores afectan a los resultados de las mediciones, mantenga la consistencia entre pruebas y reporte cualquier desviación de standard Práctica.
El primer paso al realizar una prueba con el método Bresle es tomar una medición en blanco o de fondo para corregir cualquier contaminación presente en el agua o el equipo en lugar de en la propia superficie.
Siguiendo las instrucciones del fabricante, mide la conductividad del agua desionizada utilizada antes de la prueba. Una vez registrada, esta lectura de prueba en blanco debe restarse de la lectura final de conductividad para medir el cambio en la conductividad del agua tras estar en contacto con la 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 pruebas de sales solubles se normalizan a 25 °C, como exigen normas como ISO 8502-9. Este ajuste suele realizarse automáticamente por el instrumento mediante un sensor de temperatura integrado y un algoritmo de corrección.
El tiempo que el agua pasa en contacto con la superficie puede afectar 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 practicidad y eficiencia de extracción. Cada norma ofrece recomendaciones diferentes sobre el tiempo que debe emplearse para la extracción de sales solubles. Históricamente, la ISO 8502-9 no requería 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 del SSPC) recomiendan tiempos de permanencia tan bajos como 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 la prueba y calcular la densidad superficial, 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 una superficie; en su lugar, estos límites se definen por las especificaciones del proyecto o por los requisitos de rendimiento del recubrimiento que se está aplicando. No existe un límite universal de aprobado/suspenso para las sales solubles. Los niveles aceptables dependen del entorno de servicio, el sistema de recubrimiento, el método de preparación de la superficie y la especificación del proyecto.
Factores que determinan los niveles aceptables de sal
Las normas evitan intencionadamente umbrales fijos, imponiendo resonsibilidad a la especificación para definir 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)
Interpretar los resultados de sales solubles requiere entender tanto qué mide la prueba como cómo se calculan y reportan los resultados. El método Bresle mide la conductividad eléctrica de una solución extraída, no la masa o composición real de sales en la superficie. Esta conductividad se convierte entonces en densidad superficial utilizando el volumen de extracción, el área de prueba y una constante de conductividad asumida basada en mezclas típicas de sales.
Cuando los resultados se normalizan correctamente en temperatura, se verifican con un blank limpio y se reportan en las unidades correctas, proporcionan un indicador fiable y repetible de la contaminación por sales solubles. Interpretados dentro del contexto de la especificación del proyecto, estos resultados permiten a inspectores, especificadores y propietarios tomar decisiones informadas de aprobado/suspenso antes de recubrir.
Puntos clave
• Las sales solubles pueden permanecer en superficies preparadas y son una causa común de fallo prematuro del recubrimiento.
Las sales solubles provocan fallo del recubrimiento mediante dos procesos: ataque químico y ampollas osmóticas.
• El método Bresle no mide la masa salina; Mide la conductividad de una solución extraída
• ISO 8502-6 define cómo se extraen las sales solubles de una superficie; ISO 8502-9 define cómo se interpreta la conductividad
• Los resultados de las pruebas suelen informarse en unidades de densidad superficial, no en la composición real de sal ni en la concentración iónica
• Los valores de conductividad deben normalizarse en temperatura y verificarse frente a una prueba en blanco para ser significativos
• Las unidades de reporte importan: μS/cm describe la conductividad de la solución, mientras que mg/m² o μg/cm² describen la contaminación superficial
• Convertir la conductividad en densidad superficial requiere suposiciones sobre el volumen de extracción, el área de prueba y la composición salina
• No existe un límite universal de aprobado/suspenso: los criterios de aceptación se definen por la especificación del proyecto
• Los resultados de las pruebas de sales solubles correctamente interpretados proporcionan un indicador estandarizado y repetible de la limpieza superficial antes del recubrimiento
