¿Qué es el decapado y pasivación de tubos de acero?

Durante la fabricación de tubos de acero o la fabricación de tuberías de conexión y componentes de tuberías, aparecen impurezas superficiales en los tubos de acero y sus soldaduras. En este caso, se requiere decapado y pasivación para eliminar estas impurezas superficiales y formar una capa protectora anticorrosión. Presentaremos brevemente estos procedimientos, pero antes de continuar, entendamos por qué son necesarios estos tratamientos químicos.

¿Por qué son necesarios el decapado y la pasivación?

Durante la fabricación y el montaje de tubos de acero y componentes de tuberías, la superficie se somete a muchos tratamientos mecánicos y térmicos. Esto provoca daños y contaminación de la cascarilla de óxido protectora, lo que conduce a una pérdida de resistencia a la corrosión y, por lo tanto, el sustrato se corroe más rápido. Por eso es muy importante que la cascarilla de óxido rica en cromo permanezca intacta y limpia antes de poner el sistema en servicio.

¿Qué es el decapado?

El decapado es la eliminación de una capa fina (en forma de manchas, contaminantes inorgánicos, materias extrañas, grasa, aceite, óxido o cascarilla de óxido, etc.) de la superficie del tubo de acero. En el caso de las uniones soldadas, el decapado es un proceso de tratamiento químico que se utiliza para eliminar la capa de coloración por calor de la soldadura de la superficie de la unión de acero y reducir el contenido de cromo de la superficie del acero.

¿Qué es la pasivación?

La pasivación es un proceso de tratamiento químico que elimina el hierro libre de la superficie de las tuberías de acero y sus componentes. Al mismo tiempo, este tratamiento químico promueve la formación de una capa de óxido protectora delgada y densa que tiene menos probabilidades de reaccionar químicamente con el aire y causar corrosión.

La escala ligera que queda en la tapa de soldadura y el color por calor de la superficie de la tubería madre circundante generalmente se pueden eliminar mediante decapado.

La diferencia entre decapado y pasivación

A primera vista, no parece haber mucha diferencia entre los dos procesos. Se diferencian en términos de procedimientos y efectos sobre el acero.

• El decapado utiliza productos químicos para eliminar una capa delgada del acero.
• Sin embargo, en el proceso de pasivación, los productos químicos solo ayudan a eliminar el hierro libre y forman una capa protectora para evitar la corrosión.
• El decapado deja un cambio más significativo en el metal. La pasivación no es tan agresiva como los productos químicos utilizados en el decapado. La pasivación no suele penetrar profundamente en la superficie del metal y no cambia las propiedades del metal. La capa de óxido que queda después de la pasivación tiene un espesor de tan solo 0,0000001 pulgadas, lo que es muy pequeño.

Métodos de decapado y pasivación

Existe una variedad de métodos que se pueden utilizar. Sin embargo, los métodos más utilizados son:

• Método de inmersión en tanque
• Método de pulverización
• Método de flujo continuo

La inmersión en tanque suele implicar un proceso externo (taller del fabricante) o la fábrica de un experto en decapado y pasivación. El decapado y pasivación por pulverización se puede realizar en el lugar, pero debe ser realizado por expertos con las instalaciones adecuadas de seguridad y manipulación de productos químicos. La ventaja de la inmersión en tanque es que todas las superficies de acero fabricadas se tratan para darles la mejor resistencia a la corrosión y uniformidad de la superficie decapada. También es lo mejor para fines de seguridad.

Repasemos la siguiente tabla para comprender el proceso típico de decapado, limpieza y pasivación por inmersión en tanque:

El proceso anterior se realiza sumergiendo el acero en un tanque químico (la composición química será la indicada en la tabla anterior) y se debe tener cuidado al manipularlo.

Puntos a tener en cuenta en el proceso de decapado

• Durante el procesamiento, el uso de productos químicos ácidos y alcalinos puede tener efectos nocivos para los ojos y otros órganos del cuerpo; por lo tanto, el personal involucrado en el proceso de decapado debe tomar las precauciones adecuadas para protegerse a sí mismo y a otras personas que trabajan en el área.
• Para garantizar la calidad, la solución de decapado debe tener la fórmula química correcta.
• El procedimiento operativo debe garantizar que todas las partes de la superficie interna de la tubería y los componentes se limpien a fondo y que se consuman el ácido residual, el agua residual y los sólidos suspendidos en la pared interna de la tubería.
• Si la tubería se sumerge en la solución de decapado o el tiempo de remojo es demasiado largo, la superficie de la tubería de acero se volverá áspera y formará una superficie de panal.
• Por otro lado, las piezas decapadas no deben presentar fenómeno de decapado. Si la tubería se sumerge en la solución de decapado durante un tiempo demasiado corto o la concentración de la solución de decapado no es suficiente, el acero seguirá teniendo un óxido fino después del decapado, o la cascarilla de óxido no se puede eliminar. Por lo tanto, la duración del decapado es muy importante.
• Antes de preparar la solución de decapado, enjuague y limpie el tanque de almacenamiento con agua y luego prepare nuevamente la solución anterior.
• Use solo agua limpia para la solución y el enjuague.
• Después del decapado, limpie/enjuague/rocíe completamente el carrete de la tubería con agua limpia del tanque de limpieza.
• Compruebe la superficie del carrete con papel tornasol para asegurarse de eliminar por completo las sustancias ácidas.
• Reemplace el carrete de la tubería y pasívelo con ácido nítrico en el tanque de pasivación.
• No apile las superficies de acero decapado en contacto entre sí antes de que estén completamente secas.

Ventajas del decapado y la pasivación

Elimina las impurezas que quedan de las tuberías y los componentes de acero que se fabrican y ensamblan.

Protege el acero de los contaminantes, lo que evita la oxidación y los daños futuros.

Suaviza, da brillo y no presenta imperfecciones a la superficie del acero.

Aumenta la durabilidad.

Desventajas del decapado y la pasivación

El decapado tiene limitaciones: por ejemplo, es difícil de tratar debido a su naturaleza corrosiva y no es adecuado para todos los aceros.

La fragilización por hidrógeno se convierte en un problema con ciertas aleaciones y aceros con alto contenido de carbono (nota: el acero al carbono no está sujeto a esta limitación).

El hidrógeno del ácido reacciona con la superficie del acero, lo que lo vuelve quebradizo y provoca grietas.

Debido a la alta reactividad del ácido con el acero tratable, la concentración de ácido y la temperatura de la solución deben controlarse para garantizar la tasa de decapado deseada.