En los sectores industrial y civil moderno, las tuberías de acero inoxidable 316 se utilizan ampliamente debido a su excelente resistencia a la corrosión, alta resistencia y buen rendimiento de procesamiento. Sin embargo, en condiciones de trabajo extremas o en escenarios con requisitos extremadamente altos de pureza media, el rendimiento del acero inoxidable 316 por sí solo aún no es suficiente para satisfacer las necesidades. Actualmente, el recubrimiento de la pared interior de las tuberías de acero inoxidable 316 se ha convertido en un medio importante para mejorar su rendimiento y ampliar su gama de aplicaciones.
Necesidad de tratamiento de recubrimiento en la pared interior de la tubería de acero inoxidable 316
Aunque el acero inoxidable 316 contiene molibdeno y posee una alta resistencia a la corrosión, la corrosión local, como la corrosión por picaduras y la corrosión por grietas, puede ocurrir en entornos con ácidos y álcalis fuertes, altas concentraciones de iones de cloruro u otros medios especiales. Mediante la aplicación de un recubrimiento específico en la superficie interior de la pared de la tubería, se puede formar una película protectora densa que aísla aún más el contacto directo entre el medio y el metal, mejorando significativamente la resistencia a la corrosión de la tubería.
En las industrias de alimentos y bebidas, farmacéutica, semiconductores y otras, los requisitos de pureza del medio son muy estrictos. Incluso trazas de iones metálicos precipitados de la pared interior de la tubería de acero inoxidable 316 o impurezas adsorbidas en la superficie pueden afectar la calidad del producto. El tratamiento de recubrimiento puede reducir eficazmente la actividad de la superficie metálica, la migración de iones y la adsorción de impurezas, y garantizar la alta pureza del medio y la seguridad de la calidad del producto. Además, el recubrimiento liso también puede reducir la resistencia a la fricción durante el transporte de fluidos, mejorar la eficiencia de transporte de la tubería y reducir el consumo de energía.
Tipos y características de recubrimientos comunes
1. Recubrimiento de politetrafluoroetileno (PTFE)
El recubrimiento de PTFE es conocido por su excelente estabilidad química. Reacciona muy poco con cualquier sustancia química. Es resistente a ácidos y álcalis fuertes, así como a diversos disolventes orgánicos, y puede utilizarse durante largos periodos en un rango de temperatura de -196 °C a 260 °C.
Su superficie presenta una energía superficial extremadamente baja, no se adhiere fácilmente a las sustancias y posee una excelente autolubricación. Es muy adecuado para tuberías en las industrias alimentaria y química, como el transporte de líquidos viscosos, reactivos químicos corrosivos y otros medios. No solo previene la corrosión de la tubería, sino que también facilita su limpieza y mantenimiento.
2. Recubrimiento epóxico
El recubrimiento de resina epóxica ofrece buena resistencia a la corrosión química, al agua y al desgaste, además de una fuerte adhesión a las superficies metálicas, y puede rellenar eficazmente pequeños defectos en la superficie metálica para formar una película protectora continua y densa. Se utiliza ampliamente en el transporte de agua potable, el tratamiento de aguas residuales y otros campos. No solo previene la oxidación y la corrosión de la pared interior de las tuberías, sino que también garantiza la calidad del agua y cumple con los requisitos de higiene del agua potable. Además, el recubrimiento de resina epóxica posee cierta flexibilidad y se adapta a la deformación de la tubería dentro de un rango determinado.
3. Recubrimiento cerámico
El recubrimiento cerámico se compone principalmente de materiales cerámicos como alúmina y óxido de circonio, y se caracteriza por su alta dureza, buena resistencia al desgaste, resistencia a altas temperaturas y alta estabilidad química. Ofrece un buen rendimiento en condiciones de alta temperatura y alto desgaste, como en tuberías de vapor de alta temperatura en calderas industriales y tuberías de lodos en minas. El recubrimiento cerámico resiste la erosión del vapor a alta temperatura y la fricción de partículas sólidas en los lodos, prolongando así la vida útil de la tubería. Además, su inercia química le permite resistir eficazmente la corrosión del medio.
1. Preparación de la superficie
Antes de aplicar el recubrimiento, es fundamental preparar la superficie de la pared interior de la tubería de acero inoxidable 316. Primero, se realiza una limpieza mecánica, como un cepillo especial para limpieza de tuberías o un chorro de agua a alta presión, para eliminar impurezas como aceite, óxido y escoria de soldadura. A continuación, se realiza una limpieza química, con un lavado ácido o alcalino adecuado, para eliminar aún más la película de óxido y las impurezas residuales de la superficie metálica. Finalmente, se rugosa la superficie mediante chorro de arena, grabado electrolítico y otros métodos para aumentar la rugosidad de la superficie metálica y mejorar la adhesión entre el recubrimiento y el sustrato.
2. Recubrimiento
Según el material de recubrimiento y los requisitos de la aplicación, se pueden utilizar diversos métodos. Para el recubrimiento de PTFE, se suele emplear el método de pulverización. Tras mezclar el polvo de PTFE con un aglutinante, se pulveriza uniformemente sobre la pared interior de la tubería mediante una pistola de pulverización de alta presión. Posteriormente, el recubrimiento se solidifica mediante sinterización a alta temperatura. El recubrimiento de resina epoxi se puede aplicar con brocha, rodillo o pulverización airless de alta presión para formar un recubrimiento uniforme sobre la pared interior de la tubería y, posteriormente, curar a una temperatura determinada.
Los recubrimientos cerámicos se fabrican principalmente mediante tecnología de pulverización térmica, como la pulverización de plasma, la pulverización con llama supersónica, etc. El polvo cerámico se calienta hasta un estado fundido o semifundido y se pulveriza sobre la pared interior de la tubería a alta velocidad para formar un recubrimiento cerámico denso.
3. Posprocesamiento
Tras la aplicación del recubrimiento, se requieren pasos de posprocesamiento. En algunos casos donde se requiere mejorar aún más el rendimiento del recubrimiento, se puede realizar un tratamiento térmico, como el horneado a alta temperatura, para estabilizar la estructura molecular del recubrimiento y aumentar su dureza y resistencia al desgaste. Al mismo tiempo, se realiza una inspección de calidad del recubrimiento mediante inspección visual, medición de espesor, prueba de adhesión y otros métodos para verificar si el espesor, la uniformidad, la adhesión y otros indicadores cumplen con los requisitos y garantizan que el efecto del tratamiento de recubrimiento cumpla con los estándares esperados.
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