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X CONGRESOINTERNACIONAL DE INGENIERÍA DE PROYECTOS VALENCIA, 13-15 Septiembre, 2006 CANALIZACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL: SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE SU SELECCIÓN EN EL PROYECTO DE PLANTAS INDUSTRIALES V.A. Cloquell Ballester (p) , V. Cloquell Ballester, E. Chenoll Mora ABSTRACT One of the main problems which a designer faces when making a project of electrical system in an industrial plant, is the determination of the type of canalization more adapted to carry out the installation, not only in the scope of capacity and mechanical resistance for the suportación of the conductors, but also the necessary material and/or additional treatments, to assure the resistance to the environmental attack that it is put under the electrical conduction during his use, and in special, to the denominated atmospheric corrosion. In this sense, the market contributes diverse solutions to palliate the action of the corrosion in different industrial atmospheres, making the manufacturers a heuristic recommendation about the most recommendable material for the installation. The object of this communication is to contribute a methodology of selection of able industrial trays, that allows the Engineer designers, to determine the type of suitable electrical canalization more on the base of meteorological factors and environmental contamination. The propose methodology is based on mathematical adjustments from experimental values of corrosion, introducing the considered calculation of the life utility, criterion nonconsidered in the selection of tray at the moment. In addition, one contributes an international classification of the systems of industrial trays, a national industrial atmosphere classification by regions and a compilation of legal and prescribed requirements to fulfill by these canalizations as far as corrosion. Finally, the lack of rigor of the proposals of the manufacturers is demonstrated, denying itself the topic, that the resistance of the coverings is directly proportional to its micraje, verifying itself that this one follows a process exponential and that must be calculated from bilogarithmic expressions, which does that the rate of cost of the installation (cost by meter of bandeja/duración in years) also diminishes of exponential form.. Key Words: atmospheric corrosion, cable trays, electrical trunking RESUMEN Uno de los principales problemas con los que se enfrenta un proyectista al realizar un proyecto de instalación eléctrica en una planta industrial, es la determinación del tipo de canalización más adecuada para llevar a cabo la instalación, no sólo en el ámbito de capacidad y de resistencia mecánica para la suportación de los conductores, sino también el material necesario y/o tratamientos adicionales, para asegurar la resistencia al ataque ambiental a que se ve sometida la conducción eléctrica durante su uso, y en especial, a la denominada corrosión atmosférica. En este sentido, el mercado aporta diversas soluciones para paliar la acción de la corrosión en los distintos ambientes industriales, realizando los fabricantes una recomendación heurística acerca del material más recomendable para la instalación. El objeto de esta comunicación es aportar una metodología de selección de bandejas industriales portacables, que permita a los Ingenieros proyectistas, determinar el tipo de canalización eléctrica más adecuada sobre la base de factores meteorológicos y de contaminación ambiental. La metodología propuesta se basa en ajustes matemáticos a partir 77

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X CONGRESOINTERNACIONAL DE INGENIERÍA DE PROYECTOS

VALENCIA, 13-15 Septiembre, 2006

CANALIZACIÓN ELÉCTRICA INDUSTRIAL: SOLUCIÓN AL PROBLEMA DE SU SELECCIÓN EN EL PROYECTO DE PLANTAS

INDUSTRIALES

V.A. Cloquell Ballester(p), V. Cloquell Ballester, E. Chenoll Mora

ABSTRACT One of the main problems which a designer faces when making a project of electrical system in an industrial plant, is the determination of the type of canalization more adapted to carry out the installation, not only in the scope of capacity and mechanical resistance for the suportación of the conductors, but also the necessary material and/or additional treatments, to assure the resistance to the environmental attack that it is put under the electrical conduction during his use, and in special, to the denominated atmospheric corrosion. In this sense, the market contributes diverse solutions to palliate the action of the corrosion in different industrial atmospheres, making the manufacturers a heuristic recommendation about the most recommendable material for the installation. The object of this communication is to contribute a methodology of selection of able industrial trays, that allows the Engineer designers, to determine the type of suitable electrical canalization more on the base of meteorological factors and environmental contamination. The propose methodology is based on mathematical adjustments from experimental values of corrosion, introducing the considered calculation of the life utility, criterion nonconsidered in the selection of tray at the moment. In addition, one contributes an international classification of the systems of industrial trays, a national industrial atmosphere classification by regions and a compilation of legal and prescribed requirements to fulfill by these canalizations as far as corrosion. Finally, the lack of rigor of the proposals of the manufacturers is demonstrated, denying itself the topic, that the resistance of the coverings is directly proportional to its micraje, verifying itself that this one follows a process exponential and that must be calculated from bilogarithmic expressions, which does that the rate of cost of the installation (cost by meter of bandeja/duración in years) also diminishes of exponential form..

Key Words: atmospheric corrosion, cable trays, electrical trunking

RESUMEN Uno de los principales problemas con los que se enfrenta un proyectista al realizar un proyecto de instalación eléctrica en una planta industrial, es la determinación del tipo de canalización más adecuada para llevar a cabo la instalación, no sólo en el ámbito de capacidad y de resistencia mecánica para la suportación de los conductores, sino también el material necesario y/o tratamientos adicionales, para asegurar la resistencia al ataque ambiental a que se ve sometida la conducción eléctrica durante su uso, y en especial, a la denominada corrosión atmosférica. En este sentido, el mercado aporta diversas soluciones para paliar la acción de la corrosión en los distintos ambientes industriales, realizando los fabricantes una recomendación heurística acerca del material más recomendable para la instalación. El objeto de esta comunicación es aportar una metodología de selección de bandejas industriales portacables, que permita a los Ingenieros proyectistas, determinar el tipo de canalización eléctrica más adecuada sobre la base de factores meteorológicos y de contaminación ambiental. La metodología propuesta se basa en ajustes matemáticos a partir

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de valores de corrosión experimentales, introduciendo el cálculo estimado de la vida útil, criterio no considerado en la selección de bandeja actualmente. Además, se aporta una clasificación internacional de los sistemas de bandejas industriales, una clasificación nacional de ambientes industriales por regiones y una recopilación de requisitos legales y reglamentarios a cumplir por estas canalizaciones en cuanto a corrosión. Por último, se evidencia la falta de rigor de las propuestas de los fabricantes, desmintiéndose el tópico, que la resistencia de los recubrimientos es directamente proporcional a su micraje, comprobándose que ésta sigue un proceso exponencial y que debe ser calculada a partir de expresiones bilogarítmicas, lo que hace que la tasa de coste de la instalación (coste por metro de bandeja/duración en años) disminuya también de forma exponencial

Palabras clave: corrosión atmosférica, bandejas portacables, canalización eléctrica

1.- Introducción. La presente comunicación forma parte de una Tesis Doctoral, en fase de realización, en la que se pretende realizar una aportación al estado actual de la ciencia y de la técnica, en lo que a la selección ambientalmente integrada se refiere, del sistema de canalización eléctrica más adecuado para la conducción de cables en plantas industriales, así como la distribución de su trazado óptimo a partir de su distribución en planta.

En particular se presenta parte de la metodología de selección aportada, respecto a la corrosión de los sistemas metálicos de canalización. A partir de las distintas soluciones de canalización metálica que se ofrecen en el mercado, y de los requisitos de la instalación, se aporta una metodología que determina el sistema metálico y su acabado más adecuado para cumplir con los requisitos económicos y de duración de la instalación, planteados por el cliente.

2.- Objetivo de la investigación El objeto de esta investigación, consiste en la aportación al estado de la ciencia y de la técnica de una metodología de selección de bandejas industriales portacables, desde el punto de vista de su resistencia a la corrosión, que permita a los Ingenieros proyectistas de naves industriales, determinar el tipo de canalización eléctrica más adecuada sobre la base de factores meteorológicos y de contaminación ambiental.

3.- Metodología 3.1.- Investigación y recopilación de sistemas de bandejas Se ha investigado y recopilado los distintos sistemas de bandejas industriales existentes en la actualidad en el ámbito internacional y se ha realizado una clasificación original, práctica y adecuada al objeto de este trabajo, ver tabla 1.

3.2.- Estudio de los métodos de selección heurística de los principales fabricantes de sistemas de bandejas Se han recopilado y estudiado los catálogos de las principales firmas fabricantes de bandejas portacables industriales, verificando las recomendaciones y métodos de selección desde el punto de vista de la corrosión. Este estudio ha puesto de manifiesto que las metodologías de selección existentes están basadas en métodos heurísticos. A partir de esta información y de las recomendaciones de los fabricantes, se sintetiza la metodología de selección heurística de los distintos fabricantes en una única metodología que servirá de referencia para el método de selección final que se proponga en el trabajo (ver tabla 2)

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Tipo de material versus

Morfología

Paredes ciegas

Base perforada Rejilla Escalera Carril

simple Serpiente

Chapa galvanizada en continuo

N.A.

N.A.

Chapa galvanizada en caliente

N.A.

N.A.

Chapa de acero

inoxidable N.A.

N.A.

Varilla de acero cincada

en blanco N.A. N.A.

N.A. N.A.

Varilla de acero

bicromatada N.A. N.A. N.A. N.A.

Varilla de acero

galvanizada en caliente

N.A. N.A. N.A. N.A.

Varilla de acero

inoxidable N.A. N.A. N.A. N.A.

MA

TE

RIA

LE

S M

ET

ÁL

ICO

S

Aluminio y sus aleaciones

N.A.

N.A. N.A.

PVC

N.A. N.A. N.A. N.A.

Poliéster con Fibra de

vidrio N.A.

N.A. N.A.

MA

TE

RIA

LE

S PL

ÁST

ICO

S

Plásticos libres de

halógenos N.A.

N.A. N.A.

MATERIALES COMPUESTOS

N.A.: No aplicable. No se fabrica ese tipo de bandeja.

Tabla 1: Tabla resumen de clasificación de bandejas

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CLASIFICACIÓN SEGÚN ISO 12944-2

AMBIENTES DEFINIDOS POR FABRICANTES ACABADOS RECOMENDADOS

Instalación interior (ambiente normal) Cincado en blanco Cincado bicromatado Pintura de epoxy/poliéster

C1: Muy Baja

Industrial química / aséptica

Acero inoxidable Pintura de epoxy/poliéster Pintura polietileno (Levasint®) Pintura poliamida (Rilsan®) Pintura de PVC Aluminio

Instalación exterior (ambiente normal) Galvanizado en caliente

Industria alimentaria Acero inoxidable Pintura polietileno (Levasint®) Aluminio

C2: Baja

Ambiente abrasivo

Galvanizado en caliente Pintura en epoxy/poliéster Pintura polietileno (Levasint®) Pintura poliamida (Rilsan®) Pintura de epoxy

Ambiente alcalino Acero inoxidable Pintura polietileno (Levasint®) Pintura poliamida (Rilsan®)

Hidrocarburos Acero inoxidable Ácidos orgánicos Acero inoxidable

C3: Media

Exteriores con agresividad del medio moderada

Galvanización en caliente Acero inoxidable

Ambiente ácido

Acero inoxidable Pintura en polietileno (Levasint®) Pintura en poliamida (Rilsan®) Pintura en PVC

Interior orilla del mar Galvanizado en caliente Ácidos minerales Acero inoxidable AISI 316 Sosa cáustica Acero inoxidable AISI 316

C4: Alta

Interiores agresivos Galvanizado en caliente Acero inoxidable

Ambiente halógeno Acero inoxidable Pintura de epoxy/poliéster Pintura de epoxy

Cloro Acero inoxidable AISI 316 C5-I: Muy alta (Industrial)

Ambiente industrial, húmedo y sulfuroso.

Acero inoxidable Pintura de polietileno (Levasint®) Pintura de epoxy Aluminio

C5-M: Muy alta (Marina) Ambiente marino, agresivo y sulfuroso

Acero inoxidable Pintura de polietileno (Levasint®) Pintura de poliamida (Rilsan®) Aluminio

Tabla 2: Tabla final de recomendación de acabados en función del ambiente según fabricantes

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3.3.- Investigación del marco legal y normativo En esta etapa se ha investigado el marco legal y normativo en lo que a corrosión de sistemas de canalización eléctrica industrial se refiere de las siguientes normas y borradores de normas:

NORMA IEC 61537: 2001 (EN 61537: 2001); IEC 61537: 2001 Draft amendment nº 1; Norma UNE EN 50085-1: 1997; Norma UNE 20460-5-52: 1996; Norma UNE EN 50174-2; Norma NEMA VE-1-1998; Norma NEMA VE-2-2000; Reglamento Electrotécnico de baja tensión; Reglamento de infraestructuras comunes de telecomunicaciones.

Aunque ya se empieza a normalizar el tipo de recubrimiento en función de su resistencia a la corrosión, todavía no se trata la problemática objeto del presente trabajo, aunque se dejan sentadas las bases para futuros esquemas normalizadores en este sentido.

3.4.- Introducción a las metodologías existentes Los actuales métodos de cálculo cuantitativo, para la corrosión se basan en dos fases:

• Cálculo de la corrosión habiendo transcurrido un año (primer año de exposición)

• Cálculo de la corrosión para cualquier periodo de tiempo. En este caso la corrosión obedece por lo general, a expresiones bilogarítmicas del tipo:

C = A.tn

Donde C representa la corrosión, A la corrosión el primer año, t el período de tiempo para el que se quiere calcular la corrosión y n, es una constante que depende de cada metal, y de cada situación particular atmosférica.

I- CORROSIÓN ANUAL Los métodos que a continuación se citan para el cálculo de la corrosión anual, se han seleccionado tras realizar el cálculo de la correlación de cada uno de ellos, sobre la base de datos experimentales de corrosión de las principales regiones geográficas del territorio nacional español. De esta forma, ésta es una de las aportaciones más importantes al Trabajo de Investigación, en tanto en cuanto, se han seleccionado los métodos de cálculo con mayor correlación a los datos de corrosión reales, los cuales a su vez han sido facilitados por fuentes de total fiabilidad como son el INE (Instituto Nacional de Meteorología) [1] y por CENIM (Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas).

A. MÉTODO 1: Aplicable en atmósferas exentas de contaminación Con el fin de determinar estadísticamente la influencia de las variables meteorológicas en la corrosión atmosférica, se acudió a la técnica de regresión lineal múltiple, considerándose la siguiente función de correlación:

C= f1 (HR, T, L)

Siendo C la Corrosión anual del metal, expresada en micras (µm) para el acero, cinc y cobre, y en g/m2 para el aluminio; HR la Humedad relativa media anual, expresada en %; T la Temperatura media anual (expresada en grados Celsius); L el Número de días de lluvia al año.

Obteniéndose las siguientes ecuaciones empíricas entre corrosión en atmósferas puras y datos meteorológicos:

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Metal Ecuaciones de regresión Coeficiente de correlación

Acero C= 0,676HR+1,66T+0,152L-66,75 0,882

Cinc C= -0,00603HR+0,0038T+0,0093L+0,597 0,705

Cobre C= 0,021HR-0,073T-0,0066L+1,265 0,549

Aluminio C= 0,76HR+2,2T+0,17L-71,21 0,555

Tabla 3: Ecuaciones empíricas entre corrosión en atmósferas puras y datos meteorológicos(I)

B. MÉTODO 2: Aplicable en atmósferas exentas de contaminación

Este método es parte del estudio del que proviene el Método 1, con la salvedad de que en este caso en lugar de utilizar la Humedad Relativa media anual (HR), se utiliza el denominado Tiempo de Humectación (TDH). Para valorar el tiempo de humectación, se utiliza la variable W, la cual representa las horas durante las que la HR≥80% y T>0ºC). La función de correlación sería en este caso:

C= f2 (W, T, L) De esta forma, se obtienen las siguientes expresiones para el denominado MÉTODO 2:

Metal Ecuaciones de regresión Coeficiente de correlación

Acero C= 0,00405W+1,99T+0,176L-39,33 0,837

Cinc C= -0,000198W+0,015T+0,015L+0,215 0,718

Cobre C= 0,000012W-0,083T-0,0032L+2,51 0,634

Aluminio C= -0,0036W+4,58T+0,51L-69,5 0,558

Tabla 4: Ecuaciones empíricas entre corrosión en atmósferas puras y datos meteorológicos (II)

C. MÉTODO 3: Aplicable en cualquier tipo de atmósfera

Este estudio dio como conclusión, que la corrosión puede expresarse de un modo bastante aproximado a través de la siguiente expresión:

C = M.t.ft.ft

Donde C: Corrosión en micras (µm) para el acero, cobre y cinc y en mg/dm2.día para el caso del aluminio; M: Módulo de corrosión para 1000 h de humectación de la superficie metálica en una atmósfera pura (libre de contaminantes); t: Tiempo de humectación (TDH) expresado en miles de horas anuales; ft: Coeficiente de inhibición de la corrosión con el TDH anual; fc: Coeficiente estimulador de la corrosión a causa de los contaminantes en el aire.

D. MÉTODO 4: Aplicable en atmósferas contaminadas Este método demuestra que tras un método de ajuste a los valores experimentales, se llega a la conclusión de que sólo son significativas unas pocas variables independientes. En la siguiente tabla, se muestran las ecuaciones obtenidas para el acero al carbono, el cinc y el cobre. El aluminio no ha dado ninguna correlación estadísticamente significativa.

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Material Ecuación Correlación

Acero al carbono C = 20,71+0,259.S+0,431.Cl 0,75

Cinc C = 0,713+0,0511.Cl 0,8

Cobre C = 0,801 + 0,0161.S+0,305.Cl 0,63

Tabla 5: Ecuaciones de regresión obtenidas con el conjunto de datos para España (MÉTODO 4)

E. MÉTODO 5: Aplicable en atmósferas contaminadas

Este método también esta basado en ecuaciones de regresión, aunque en este caso obtenidas de datos generales de un elevado número de países [2] [3]. El método se basa en las siguientes ecuaciones:

Material Ecuación Referencia

Acero al carbono C = 36,53+0,346.S*

Cinc C = 0,671+0,0741.S*

Cobre C = 0,042.S*

(M.Benarie y F.L.Lipfert, 1986)

Aluminio - -

Tabla 6: Ecuaciones de regresión de aplicación general obtenidas con datos de un elevado número de países. Método 5

Donde C: Corrosión, en µm/año para el acero al carbono, cinc y cobre y en g/m2.año para el aluminio; S*: Concentración media anual de SO2+Cl-, en mg SO2/m2.d

II.- CORROSIÓN A LARGO PLAZO

A. Metodología basada en la utilización de la norma internacional ISO 9224 [4]

Esta metodología está basada en la tabla que proporciona la citada norma internacional, la cual está basada en unos valores guía de corrosión sobre la base de la experiencia que se tiene de estudios de corrosión atmosférica de larga duración realizados en distintos países. La metodología sería la siguiente:

• Calcular la corrosión para el primer año, siguiendo alguno de los métodos explicados de la corrosión anual.

• A partir del valor anteriormente calculado de corrosión, se determinará la categoría ISO de corrosión, según la tabla de la norma ISO 9223 [5]:

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Categoría de corrosión Acero al carbono (µm) Cinc (µm) Cobre (µm) Aluminio (g/m2)

C1 < 1.3 <0.1 <0.1 Despreciable

C2 1.3-2.5 0.1-0.7 0.1-0.6 <0.6

C3 25-51 0.7-2.0 0.6-1.3 0.6-2

C4 51-83 2.0-4.2 1.3-2.8 2-5

C5 >83 >4.2 >2.8 >5

Tabla 7: Categorías ISO de corrosividad atmosférica en función de la corrosión anual

• Una vez determinada la categoría ISO de corrosión, aplicar la tabla anteriormente comentada de la norma de la norma ISO 9224, la cual se representa a continuación, para determinar la corrosión en µm/año, del metal correspondiente:

Categoría de corrosividad atmosférica

C1 C2 C3 C4 C5 Material

Valores medios de corrosión (µm/año) en los primeros 10 años de exposición atmosférica

Acero carbono <0,5 0,5-2 2-10 10-35 >35

Cinc <0,1 0,1-0,5 0,5-2 2-4 >4

Cobre <0,01 0,01-0,1 0,1-2 2-3 >3

Aluminio ∼0,01 <0,025 0,025-0,2 0,2-1 >1

Material Velocidad de corrosión (µm/año) en estado estacionario

Acero carbono ∼0,1 0,1-15 1,5-6 6-20 >20

Cinc <0,01 0,01-0,5 0,5-2 2-3,5 3,5-8

Cobre <0,01 0,01-0,1 0,1-1,5 1,5-3 >3

Aluminio 0 0,01-0,02 0,02-0,2 0,2-1 >1

Tabla 8: Valores guía para la estimación de la corrosión atmosférica a largo plazo s ISO 9224

B. Metodología a partir de expresiones bilogarítmicas

Tal y como anteriormente se adelantó, la corrosión a largo plazo es bien sabido que obedece a funciones logarítmicas del tipo:

C=A.tn Donde C es la corrosión (µm) al cabo de t años de exposición atmosférica, A es la corrosión (µm) durante el primer año de exposición y n, un exponente, generalmente inferior a la unidad, función, a su vez, del tipo de atmósfera y composición del metal. Parece pues, general la utilidad de esta ley potencial para predecir el progreso de la corrosión, aun después de largo tiempo, con diferentes materiales metálicos. De acuerdo con la ecuación,

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los datos referentes a la corrosión anual (A) sirven también para hacer extrapolaciones del comportamiento para períodos de tiempo mucho más largos. Esta extrapolación es muy simple en el caso del cinc, que se corroe a velocidad prácticamente constante [6], con lo que la expresión queda reducida a:

C=A.t

Luego en este caso, la metodología para proceder al cálculo de la corrosión a largo plazo sería:

• Calcular la corrosión para el primer año, con cualquiera de los métodos comentados de la corrosión anual.

• Determinar el valor de la constante n, a partir de la siguiente tabla [7]:

Material Atmósfera rural Atmósfera urbano-industrial Atmósfera marina

Acero 0.50 0.60 0.70

Cinc 0.65 0.90 0.90

Cobre 0.60 0.70 0.70

Aluminio 0.70 0.90 0.75

Tabla 9: Posibles valores del exponente n para diferentes materiales y tipos de atmósferas

• Determinar n, esto es, el número de años para los que se quiere aplicar el cálculo de la corrosión.

• Aplicar la fórmula C=A.tn para calcular la corrosión.

III.- EL CASO PARTICULAR DEL ALUMINIO El aluminio tiene la particularidad de que el proceso corrosivo en él se produce por picaduras, y no de forma uniforme como el resto de acabados estudiados. Debido a la ocurrencia de este particular fenómeno, no es posible seguir la misma metodología que para el caso del cinc, sino que se analiza, en lugar de la pérdida de masa (mg/dm2), la profundidad de las picaduras.

A partir de la siguiente expresión se calcula la profundidad máxima de la picadura Pmax= a.logt+b, donde b representa la penetración de las picaduras el primer año, y a puede determinarse a partir de una tabla de valores obtenidos por experimentación.

3.5.- Metodología de selección propuesta Se determina una metodología de selección a partir de los anteriores apartados que contemple la restricción en lo que a la duración de la instalación ser refiere, además de las posibles restricciones de tipo legal, en lo que a corrosión se refiere. Ver flujograma esquematizado de esta metodología en la figura 1: Flujograma representativo de la metodología de selección.

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L o c a l iz a c ió n g e o g rá f ic a d e la

in s ta la c ió n

1

C á lc u lo d e l a c o r r o s ió n a n u a l

c in c (m ic r a s )

3M é to d o

3

C á lc u lo d e la c o r ro s ió n a n u a l a lu m in io (g /m 2 )

3 -B IS

M é to d o 3

D e te rm in a r c a te g o r ía IS O d e la

u b ic a c ió n

4

D e te rm in a r T D H y c o n ta m in a n te s

2 -N T D HS O 2N a C l

F ig u r a 5 8 (c in c )

F ig u ra 8 2

C a te g o r ía C 1 , C 2 ó C 3

5

D e te r m in a r c a te g o r ía IS O d e la

u b ic a c ió n

4 -B ISF ig u ra 5 8 (a lu m in io )

C a te g o r ía C 1 , C 2 ó C 3

5 -B IS

C á lc u lo c o r ro s ió n Z n

6 D e te rm in a r p a rá m e tro s

7 -N

C á lc u lo c o r r o s ió n A l

6 -B IS

M , t , f t , f c

S I

M é to d o 4 -5 -6

P r o m e d ia r m é to d o s 3 -4 -5 -6 = A

9

N O

M é t o d o 9

P ro m e d ia r m é to d o s 3 - 9

9 -B IS

C á lc u lo c o r ro s ió n Z n

8

M é to d o s 7 -8

M é to d o s 1 -2

C á lc u lo c o r ro s ió n A l

8 -B IS

C IN C A L U M IN IO

P ro m e d ia r m é to d o s 1 -2 -3 = A

1 0

C o n f irm a r c a te g o r ía IS O d e l a u b ic a c ió n

1 1

P ro m e d ia r m é td o s 6 - 7 - 8 = A

1 0 -B IS

F ig 5 8 ( Z n )

F ig 5 8 (A l)

C á lc u lo d e la d u ra c ió n d e l re c u b r im ie n to

1 4 -N

A W

D e te rm in a r va r ia b le "n "

1 3

C IN C

F ig u ra 6 0 n

t

C

n

A

D e te rm in a r va r ia b le s a , b y

P m a x

1 3 -B IS" a " (F ig

6 1 )

" b " (F ig . 6 2 )

A L U M IN IO

a

b

P m a x

C á lc u lo d e la d u ra c ió n d e l re c u b r im ie n to

1 4 -B IS - Na

b

P m a x

C o in c id e c o n c a lc u la d a e n

m é to d o 3

1 2

S I

N O C IN C

N O

T A B L A C O M P A R A T IV A

1 5M a te r ia lD u ra c ió n

T a s a d e c o s teT a s a d e d u ra c ió n

F il tr a r a c a b a d o s q u e n o c u m p la n

c o n la s re s tr ic c io n e s

1 6R e s tr ic c io n e s :- E c o n ó m ic a- L e g a l- N o rm a t iva- D u ra c ió n

In s ta la c ió n a l e xte r io r

1 7F IN D E L

P R O C E S O

1 8S I

A p l ic a r c r ite r io s d e la

f ig u ra 6 8

1 9

N O

F IN D E L P R O C E S O

2 0

N O A L U M IN IO

Figura 1: Flujograma representativo de la metodología de selección

86

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4. Conclusiones y trabajos futuros • Se ha aportado al sector de la canalización industrial una metodología de selección para

evitar el problema de la corrosión, basada en métodos de ajustes matemáticos a partir de valores de corrosión obtenidos por experimentación. Se ha aportado a la citada metodología el cálculo de la duración estimada de la vida útil, criterio que hasta la fecha no se considera al hacer la selección de la bandeja más adecuada.

• Se ha aportado una clasificación de los sistemas de bandejas industriales más importantes a escala internacional y, sintetizar y aportar, una metodología heurística de selección basada en el análisis de la información de catálogos de los principales fabricantes.

• Se ha aportado un estudio normativo y reglamentario de requisitos de bandejas portacables industriales en lo que a corrosión se refiere, el cual justifica y pone en evidencia la necesidad de llevar a cabo este trabajo investigador, dada la carencia en este aspecto de la técnica actual.

• Los resultados obtenidos en el proceso investigador de la corrosión atmosférica y de los distintos métodos de cálculo, así como el análisis de los casos de estudio, evidencian la falta de rigor científico en las metodologías propuestas por los fabricantes.

• Los resultados obtenidos en los casos de estudio analizados desmienten el tópico relativo a que la resistencia de los recubrimientos es directamente proporcional al micraje de los mismos. Se ha podido comprobar que la corrosión sigue un proceso exponencial y que de hecho, es calculada a partir de expresiones bilogarítmicas.

• El hecho de que la evolución de la corrosión obedezca a leyes exponenciales, hace que la tasa de coste de la instalación, obtenida mediante el cociente de coste por metro de bandeja y la duración en años, disminuya de forma también exponencial a medida que se aumenta el micraje de la bandeja.

• El peculiar comportamiento del aluminio ante la corrosión, (corroe por picaduras localizadas y no de forma uniforme), hace que el cálculo se base en el análisis del avance de esas picaduras. La principal conclusión obtenida es que la corrosión del aluminio es muy rápida en los dos primeros años, pero posteriormente se estabiliza notablemente, si se mantienen las condiciones ambientales con las que fueron realizados los cálculos. Esto es así, porque llega un momento en que la profundidad de las picaduras se estabiliza de tal forma, que llega a tener un punto máximo en que la curva de corrosión es asintótica.

5.- Referencias [1] Instituto geográfico nacional y Instituto Nacional de Meteorología: Climatología en "Atlas nacional de España". 1992, Madrid.

[2] M.Benarie y F.L.Lipfert: "Atmosphere environment". 1986, Madrid.

[3] Sebastián Feliu Matas y Manuel Morcillo Linares: Atmospheric Environment". 1993, Madrid. 403-422.

[4] ISO 9224: 1991: Corrosion of metals and alloys-Guding values for the corrosivity categories of atmospheres (1991. Nacionalidad: INTERNACIONAL

[5] ISO 9223: 1992: Corrosion of metals and alloys-Corrosivity of atmospheres-Classification (15-2-1992. Nacionalidad: Internacional.

[6] Sebastián Feliu Matas y Manuel Morcillo Linares: "Corrosión y protección de metales en la atmósfera". 1982, Editorial Bellaterra. Barcelona.

[7] M.Pourbaix: "Atmospheric corrosion". 1982, W.H.Ailor y John Wiley and sons. Nueva York. 107-107.

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5.- Correspondencia Víctor Andrés Cloquell Ballester Universidad Politécnica de Valencia Dpto. Proyectos de Ingeniería. Camino de Vera s/n 46071 VALENCIA. ESPAÑA Tel.:+34 (9)6 3879867; Ext.: 85670; Fax: +34 (9)6 3879869; e-mail: [email protected]

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