“Pretratamiento de la superficie interior de tuberías de acero” en la construcción de la capa anticorrosiva de tuberías

1. Importancia del pretratamiento de superficies
El objetivo del pretratamiento de superficies es que la superficie a recubrir alcance la calidad de eliminación de óxido y la rugosidad requeridas por el recubrimiento seleccionado, además de garantizar una buena adhesión entre la superficie a recubrir y la capa de recubrimiento. El método y el índice de pretratamiento de superficies se determinan según el tipo de capa de recubrimiento. El departamento encargado del pretratamiento de superficies debe contar con el equipo y los operadores técnicos adecuados, y todos los pretratamientos de superficies deben contar con supervisión e inspección técnicas especiales. Para comprender correctamente el pretratamiento de superficies, primero debemos comprender completamente los factores que influyen en su proceso. La flecha vertical gruesa conecta el objeto de pulverización con el propósito de la pulverización. Las flechas conectadas a la izquierda y a la derecha de la flecha gruesa indican los factores que intervienen para lograr el propósito esperado. El método de pulverización, el abrasivo y el transportador para transportar el abrasivo se seleccionan según las características, el tipo y el tamaño de la pieza de trabajo a pulverizar, así como el propósito esperado después de la pulverización. Dado que existen muchos factores influyentes, se debe tener mucho cuidado. En la construcción de la capa anticorrosiva de tuberías, se dice que "30 % material y 70 % construcción", lo que demuestra la importancia de la construcción. En el proceso de construcción, el pretratamiento superficial de las tuberías de acero (el más básico es la eliminación de óxido) es la máxima prioridad, y su calidad está directamente relacionada con la calidad y la vida útil de la capa de recubrimiento. Existen estadísticas en la literatura que indican que el tratamiento superficial es el factor más importante entre los muchos que afectan la vida útil de la capa de recubrimiento.
Según el análisis de costos de la capa de recubrimiento, el costo del tratamiento superficial generalmente representa alrededor del 50 %. La capa de recubrimiento del revestimiento interior antirreflejo consta de una película delgada, pocas capas y poca pintura, por lo que el costo del tratamiento superficial es mayor, aproximadamente un 70 %. Por lo tanto, en el diseño y la construcción del revestimiento interior antirreflejo, se debe prestar especial atención a la calidad del pretratamiento superficial.

2. Principales factores que afectan la calidad de la capa de recubrimiento
2.1 Influencia de la cascarilla de óxido: Bajo las altas temperaturas del laminado y la soldadura, se genera naturalmente una capa de cascarilla de óxido en la superficie de la tubería de acero. Su componente principal es una mezcla de óxidos de hierro. Desde un punto de vista estructural, consta de aproximadamente tres capas: la capa más externa de Fe₃O₄ o Fe₂O₃, la capa intermedia de FcO y Fe₃O₄, y la más cercana a la superficie del acero de FeO. Bajo la influencia de las condiciones ambientales externas, como la temperatura, la humedad, las fuerzas externas, el oxígeno y la sal, estas cascarillas de óxido se agrietan, desprenden y aflojan. Si no se eliminan por completo, tendrán tres efectos destructivos importantes en la capa de recubrimiento: primero, el potencial del electrodo de la cascarilla de óxido es 0,26 V más positivo que el del acero, lo que hace que la superficie del acero expuesta, en el punto donde se desprende la cascarilla y se forman grietas, se convierta en el ánodo de la celda galvánica y sufra corrosión; segundo, el vapor de agua se condensa fácilmente en las grietas de la cascarilla de óxido. Si se disuelve SO2 en él, se puede generar sulfato ferroso, lo que aumenta la conductividad del electrolito y promueve la corrosión; en segundo lugar, la capa de óxido que no se ha eliminado sino que se ha desprendido puede caerse y abultarse por completo cuando la temperatura de la tubería fluctúa mucho, lo que hace que la capa de cobertura se agriete y se desprenda.
2.2 Influencia de la suciedad superficial: La suciedad mencionada aquí se refiere a los productos de óxido y al polvo que no se han eliminado por completo de la superficie de la tubería de acero. También incluye las partículas residuales que no se han limpiado de la superficie de la tubería de acero después del tratamiento superficial y el óxido nuevo que no se ha recubierto dentro del tiempo especificado después del tratamiento. Debido a su presencia, es difícil obtener un recubrimiento liso y uniforme, lo que debilita su adhesión al sustrato y hace que el recubrimiento no pueda entrar en contacto directo con la superficie de acero, lo que reduce su adhesión y afecta su vida útil.
2.3 Influencia de las sales solubles: Cuando existen sales solubles en la superficie del acero bajo el recubrimiento, debido a las diferentes presiones osmóticas dentro y fuera del recubrimiento, la humedad del aire penetrará en él hasta alcanzar la superficie del acero y se combinará con las sales solubles, causando corrosión en la superficie del acero y desprendiéndolo. Entre ellas, el cloruro es la sal soluble más importante. Debido a su mayor capacidad de penetración, se estipula en la norma Q/SYXQ11 “Condiciones Técnicas Suplementarias para la Capa de Recubrimiento Reductor de Arrastre en la Pared Interior del Gasoducto Oeste-Este”, especialmente para tuberías de acero transportadas por mar y almacenadas en zonas costeras durante un tiempo. Este punto debe ser enfatizado.
2.4 Efecto de la rugosidad: La adhesión entre el recubrimiento y la superficie de la tubería de acero se determina por la atracción mutua entre los grupos polares de las moléculas del recubrimiento y las moléculas de la superficie metálica. Además de los efectos físicos (fuerza de dispersión, fuerza de inducción y fuerza de orientación), es principalmente mecánica. Después de tratar la superficie de la tubería de acero con pulverización abrasiva (granallado), la rugosidad de la superficie aumenta significativamente y el área de la superficie metálica puede incluso aumentar hasta 20 veces. Con el aumento de la rugosidad, el área superficial aumenta significativamente y la adhesión entre el recubrimiento y la superficie de la tubería de acero aumenta en consecuencia. Cuando el abrasivo pulverizado (granallado) tiene bordes y esquinas, la superficie metálica tratada con él no solo aumenta el área superficial, sino que también proporciona una geometría superficial adecuada para la adhesión del recubrimiento, lo que favorece la atracción molecular y el anclaje mecánico.
Sin embargo, una rugosidad superficial excesiva también dañará el recubrimiento. Por ejemplo, si la rugosidad es demasiado grande, aumentará la cantidad de recubrimiento necesaria para rellenar la depresión del patrón de anclaje. Las depresión demasiado profundas también son propensas a generar burbujas, lo que afecta directamente la calidad del recubrimiento. Además, cuando el recubrimiento es delgado, la punta de la cresta puede exponer fácilmente la superficie, lo que daña la integridad del recubrimiento y causa corrosión por picaduras.
Para el recubrimiento interior antirretroceso, se requiere una rugosidad superficial de la pared interior de la tubería de acero, generalmente de 30 a 50 μm después del tratamiento superficial. Esta rugosidad depende de parámetros del proceso, como el tamaño de partícula, la forma, el material, la velocidad de pulverización y el tiempo de acción del abrasivo, siendo el tamaño de partícula el que más influye en la rugosidad.
Existen numerosos métodos para el tratamiento de superficies. El más adecuado para tuberías es el método de pulverización (proyectil), comúnmente utilizado. Esto se debe a que el impacto violento del abrasivo puede aumentar la resistencia a la fatiga del material en aproximadamente un 80 %; la dureza superficial también mejora en diversos grados; además, puede eliminar la tensión interna en la soldadura, mejorando significativamente la resistencia a la corrosión del acero.

3. Requisitos básicos para el tratamiento superficial de los tapones: El tratamiento superficial de las tuberías de acero suele seguir normas técnicas. Los países industrializados han formulado sucesivamente sus propias normas de calidad para la eliminación de óxido. La más famosa es la norma industrial sueca SIS 055900, «Norma para la eliminación de óxido superficial de materiales de acero antes del pintado», adoptada desde hace tiempo por países de todo el mundo. La Organización Internacional de Normalización (OIN) ha formulado la norma ISO 8501-1, «Pretratamiento de materiales de acero antes del pintado con recubrimientos y productos relacionados: evaluación visual de la limpieza de la superficie: parte 1: grado de óxido y grado de eliminación de óxido de materiales de acero sin recubrimiento y materiales de acero tras la eliminación completa del recubrimiento original», según la norma sueca. Mi país también ha formulado la norma GB 8923, «Grado de óxido y grado de eliminación de óxido de materiales de acero antes del pintado», relativa a las normas ISO. La industria petrolera también ha formulado la norma SY/T 0407, «Especificaciones para el pretratamiento superficial de materiales de acero antes de pintar», para su uso en conjunto con la norma GB 8923. A continuación, se presentan algunos extractos de los puntos clave de la norma.
3.1 GB 8923 “Grado de óxido y grado de eliminación de óxido de superficies de acero antes de pintar”: GB 8923 “Grado de óxido y grado de eliminación de óxido de superficies de acero antes de pintar” se centra en la clasificación de los grados de óxido y los grados de eliminación de óxido, la evaluación visual y el uso de fotografías en color de muestras estándar.
(1) Grado de óxido Antes de eliminar el óxido, el estado de óxido original de la superficie del acero se divide en cuatro grados, representados por A, B, C y D. Después de eliminar el óxido, debe compararse con el grado de óxido original:
Una superficie de acero que está completamente cubierta de óxido y casi sin óxido;
B Superficie de acero que se ha oxidado y se ha desprendido parte de la capa de óxido;
C Superficie de acero de la cual se ha desprendido la capa de óxido debido al óxido, o que se puede raspar, y tiene una pequeña cantidad de picaduras;
D Superficie de acero que se ha desprendido completamente de la escala de óxido debido al óxido y tiene picaduras generalizadas. (2) Nivel de eliminación de óxido GB 8923 “Nivel de óxido y nivel de eliminación de óxido de superficies de acero antes de pintar” distingue los niveles de eliminación de óxido según los diferentes métodos de eliminación de óxido y luego proporciona diferentes niveles según los diferentes métodos. “Sa”, “St” y “Fl” representan la eliminación de óxido por pulverización (chorro), la eliminación de óxido con herramientas manuales y eléctricas, y la eliminación de óxido con llama respectivamente. Los números arábigos después de las letras indican el grado de eliminación de óxido. ① La eliminación de óxido por pulverización o chorro se representa con “Sa” y se divide en cuatro niveles, que se describen a continuación. Sa1 Eliminación de óxido por pulverización o chorro suave: No debe haber grasa ni suciedad visibles en la superficie de acero, ni escala de óxido, óxido ni revestimiento sueltos. Sa2 Eliminación de óxido por pulverización o chorro a fondo: No debe haber grasa ni suciedad visibles en la superficie de acero, y la escala de óxido, el óxido y el revestimiento se han eliminado básicamente, y los residuos deben estar firmemente adheridos. Sa2.5 Limpieza y desoxidación minuciosa mediante chorro abrasivo: No debe haber grasa, suciedad, óxido, óxido ni revestimiento visibles en la superficie del acero, y los restos deben ser solo pequeñas manchas o rayas. Sa3 Limpieza de la superficie del acero mediante pulverización o chorro abrasivo: No debe haber grasa, suciedad, óxido, óxido ni revestimiento visibles en la superficie del acero, y la superficie debe presentar un color metálico uniforme.
② Eliminación de óxido con herramientas manuales y eléctricas Indicado por “St”, GB 8923 ofrece dos niveles, a saber:
St2 Eliminación exhaustiva de óxido con herramientas manuales y eléctricas: No debe haber grasa ni suciedad visibles en la superficie de acero, ni óxido, óxido ni revestimientos sueltos.
St3 Eliminación exhaustiva de óxido con herramientas manuales y eléctricas: No debe haber grasa ni suciedad visibles en la superficie de acero, ni óxido, óxido ni revestimiento sueltos. La eliminación de óxido debe ser más exhaustiva que en St2, y la superficie de la parte expuesta del sustrato debe tener un brillo metálico.
③ Eliminación de óxido por llama. Indicado como "F1", la eliminación de óxido por llama debe incluir el uso de un cepillo de alambre eléctrico para eliminar los residuos adheridos a la superficie del acero después del calentamiento por llama. La norma solo otorga una calificación:
F1 Eliminación de óxido con llama: La superficie del acero debe estar libre de óxido, óxido, revestimiento y otros residuos, y cualquier rastro restante debe ser solo decoloración de la superficie (sombras de diferentes colores).
(3) Evaluación del grado de óxido y grado de eliminación de óxido El método de evaluación y los requisitos de la evaluación visual y las fotos estándar se dan en GB 8923. Al evaluar el grado de óxido, se utiliza como resultado de la evaluación el grado de óxido indicado en la foto del grado de óxido más grave correspondiente; al evaluar el grado de eliminación de óxido, se utiliza como resultado de la evaluación el grado de eliminación de óxido indicado en la foto que más se acerque a la apariencia de la superficie del acero. Muchos factores afectan la evaluación visual del grado de eliminación de óxido de las superficies de acero, incluidos los siguientes: ① Abrasivos utilizados para la eliminación de óxido por pulverización o granallado, y herramientas utilizadas para la eliminación de óxido con herramientas manuales y eléctricas; ② Estado de óxido de las superficies de acero que no pertenecen al grado de óxido estándar; ③ El color del acero en sí; ④ Diferencias en la rugosidad de varias piezas debido a diferentes grados de corrosión; ⑤ Superficie irregular, como depresiones; ⑥ Arañazos de herramientas; ⑦ Iluminación desigual; ⑧ Sombras causadas por diferentes ángulos de abrasivo que impactan la superficie durante la pulverización o el granallado de la eliminación de óxido; ⑨ Abrasivos incrustados en la superficie.
3.2 SY/T 0407 “Especificaciones para la preparación de superficies de acero antes del pintado”: ​​Esta especificación debe utilizarse junto con la norma GB 8923, y la mayor parte de su contenido se centra en la norma SSPC del Comité Americano de Pintura de Estructuras de Acero. A continuación, se presenta una breve introducción, junto con el contenido relevante de los requisitos del proceso de reducción de la fricción en tuberías:
(1) Tratamiento de la superficie antes y después del chorreado para eliminar el óxido. Antes de chorrear para eliminar el óxido, elimine el aceite, la grasa y la suciedad visibles de la superficie de acero. Después de eliminar el óxido y antes de pintar, utilice aire seco sin manguito, una aspiradora o un cepillo para eliminar el óxido y el polvo presentes en la superficie de la pieza. La superficie de acero, después del chorreado para eliminar el óxido, debe pintarse antes de que se contamine. Si la superficie de acero se contamina antes de pintar, debe limpiarse de nuevo.
(2) Selección de abrasivos Según los resultados de la prueba de pulverización, la arena de circonio y los granos de alambre son los mejores abrasivos, el corindón es el peor y los granos triturados de hierro fundido y dos tipos de corindón fundido están en el medio. El efecto de eliminación de óxido superficial del corindón es muy lento y pobre, y produce una intensa expulsión de polvo. Los granos de alambre son particularmente adecuados para la eliminación de óxido de secciones transversales delicadas, y la arena también tiene un buen efecto de eliminación de óxido, pero ambos producirán polvo. Para el corindón fundido, el volumen de suministro de abrasivo es casi solo la mitad del de la arena de circonio, los granos triturados de hierro fundido y los granos de alambre. Para el mismo trabajo de eliminación de óxido, el volumen de abrasivos de hierro requerido es de 2 a 3 veces menor que el de los materiales minerales, es decir, las partículas pesadas tienen un mejor efecto de eliminación de óxido que las partículas ligeras. El tiempo de pulverización requerido para un cierto efecto de eliminación de óxido está relacionado con el abrasivo seleccionado. El efecto de eliminación de óxido por unidad de tiempo disminuye en el siguiente orden: arena, arena de circón, granos triturados de hierro fundido, granos de alambre de 0,65, granos de alambre de 0,97, corindón fundido de 0,72, corindón fundido de 0,75 y corindón. En la operación real, los granos de alambre de 0,65 eliminan el óxido más rápido que los granos de alambre de 0,97. Los abrasivos deben seleccionarse de acuerdo con el grado de acero, el tipo, el grado de óxido original, el tipo de recubrimiento utilizado, el método de eliminación de óxido y la rugosidad de la superficie requerida para el recubrimiento. Los abrasivos metálicos como granalla de acero fundido, granalla de hierro fundido, arena de acero fundido, arena de hierro fundido y segmentos de alambre de acero se pueden utilizar para la eliminación de óxido por pulverización (lanzamiento). De acuerdo con los requisitos del sistema de recubrimiento para la profundidad de anclaje en la superficie del acero, consulte la Tabla 5-2 para seleccionar abrasivos. Tenga en cuenta que la dureza de la granalla de acero en la tabla es HRC 40-50, y la dureza de la arena de acero es HRC55-60. La profundidad de anclaje típica en la tabla es la rugosidad superficial máxima y promedio que se espera lograr bajo buenas condiciones de pulverización (proyectil) (impulsor o boquilla). El apéndice estándar proporciona las especificaciones, composición, dureza y otros requisitos de rendimiento del segmento de alambre de acero. En el tratamiento de superficies, agregar una cierta cantidad de segmentos de alambre de acero al abrasivo puede producir "picos y valles" de rugosidad pronunciada, lo cual es muy beneficioso para aumentar la adhesión mecánica entre la película de recubrimiento y la superficie de acero. El consumo de abrasivos está determinado por la vida útil del abrasivo, que es un concepto difícil de definir. Generalmente se basa en la fragmentación del abrasivo. En ingeniería, se utiliza "tiempos utilizables" para indicar su vida útil, lo que determina el costo relativo.
3.3 GB/T13288 “Evaluación del nivel de rugosidad superficial del acero antes de pintar”: Esta norma se aplica a superficies de acero cuyo nivel de eliminación de óxido tras el granallado abrasivo y el chorreado de metales o no metales es superior al Sa2.5 indicado en GB 8923 “Nivel de óxido y nivel de eliminación de óxido de la superficie del acero antes de pintar”. La rugosidad superficial formada tras el granallado abrasivo y el chorreado antes de pintar se divide en tres niveles de rugosidad.
La influencia de los parámetros de rugosidad en la capa de recubrimiento depende de los siguientes factores:
①Aumenta el área de superficie, mejora la adhesión del recubrimiento y mejora el estado de activación de la superficie;
②Afecta la cantidad de recubrimiento;
③Afecta el efecto protector de la capa de cobertura y la exposición del pico.
El tamaño de la rugosidad depende de los siguientes factores:
①El tipo y la especificación del abrasivo;
②La velocidad de pulverización y el ángulo del abrasivo;
③El caudal y el tiempo de acción del abrasivo pulverizado;
④El tipo, la dureza y la estructura de la superficie de la propia pieza de trabajo.
3.4 Normas de ensayo para cloruro soluble: La norma ISO 8502-2, «Determinación de cloruro en laboratorio sobre superficies limpias», especifica un método de ensayo para cloruro soluble en superficies de acero. Este método consiste en limpiar primero una zona específica de la superficie del acero y, a continuación, utilizar el método de titulación con nitrato de mercurio con azul de difenilcarbazona-bromofenol como indicador para analizar y determinar el cloruro presente en el acero limpio. Además, otras normas relacionadas incluyen la ISO 8502-5, «Detección de cloruro en la superficie del acero a pintar – Método del tubo de detección de iones de cloruro», la ISO 8502-6, «Método de muestreo para impurezas solubles en superficies a pintar» y la ISO 8502-7, «Análisis de impurezas solubles en superficies a pintar – Método de análisis de campo de iones de cloruro».

4. Pretratamiento de la superficie interior de las tuberías de acero
Para garantizar la calidad y la vida útil del revestimiento interior, la superficie debe recibir un pretratamiento exhaustivo antes de aplicarlo. En comparación con el revestimiento anticorrosivo, el revestimiento interior antirretroceso es más fino, por lo que la rugosidad superficial debe ser de grado fino (F). Según los requisitos de la norma Q/SY xQ11, el grado de eliminación de óxido es Sa2.5 y la rugosidad debe ser de 30-50 μm.
Entre los diversos métodos de tratamiento de superficies, el chorreado por pulverización (granallado) sobre la pared interior de la tubería es el más adecuado. La selección específica debe basarse en el diámetro de la tubería y las condiciones del equipo. El granallado se puede utilizar para tuberías de gran diámetro y el chorreado por arena para tuberías de diámetro pequeño (por ejemplo, inferior a 762 mm). El Instituto Neerlandés de Investigación de Metales ha realizado un estudio especial sobre la eliminación de óxido por pulverización y considera que esta puede considerarse un tipo de efecto abrasivo que se espera que se produzca por erosión. Se proponen los siguientes puntos para la tecnología de eliminación de óxido por pulverización.
(1) La velocidad de las partículas pulverizadas es decisiva para su energía cinética y se ve muy afectada por el rebote de las partículas. La velocidad de las partículas depende de la distancia de pulverización. (2) El ángulo del chorro determina el grado de colisión de las partículas durante la pulverización, que es máximo cuando el ángulo del chorro es de 45°. (3) El tamaño de las partículas es fundamental para la uniformidad de la eliminación del óxido. Para lograr el objetivo previsto, se requiere un tamaño de partícula óptimo. El tamaño de partícula depende en gran medida de las propiedades de la capa superficial (cascarilla de laminación, óxido o costra de fundición) y del estado de la superficie subyacente.
4.1 Granallado: El granallado es el proceso que utiliza la fuerza centrífuga generada por la rotación a alta velocidad de las cuchillas de la granalladora para proyectar abrasivos (granalla de acero, segmentos de alambre de acero, arena angular de acero, etc.) a una velocidad lineal muy alta sobre la superficie de la pared interior de la tubería tratada. Esto produce un efecto de golpeo y pulido, eliminando la cascarilla y el óxido superficial, dejando la superficie expuesta a su color original y proporcionando una rugosidad que permite fijar la pintura. El granallado no solo elimina la cascarilla y el óxido de la superficie de la tubería de acero, sino que también la refuerza, elimina la tensión residual y mejora la resistencia a la fatiga y a la corrosión bajo tensión. El granallado ofrece un alto aprovechamiento del abrasivo, una rápida eliminación del óxido y un bajo coste, siendo adecuado para operaciones a gran escala. Por lo tanto, el granallado es la primera opción para el tratamiento de la superficie interior de las tuberías de acero. Los requisitos del proceso de granallado son: precalentamiento de las tuberías de acero, eliminación del óxido mediante granallado y limpieza de la superficie.
(1) Precalentamiento de tubos de acero: El precalentamiento consiste en calentar la superficie interior del tubo para eliminar la humedad y la grasa superficial. Los métodos de precalentamiento incluyen el calentamiento por inducción de media frecuencia, el calentamiento por llama y el calentamiento por pulverización de agua caliente. Al seleccionar un método, este debe adaptarse a las condiciones locales, ser económico y razonable, y compatible con la línea de montaje.
① El calentamiento de media frecuencia tiene una estructura sencilla. La bobina de inducción está instalada en el rodillo, lo que no ocupa espacio y consume menos energía. Sin embargo, el calentamiento de media frecuencia no es muy eficaz para eliminar el aceite y la suciedad de la superficie.
② El calentamiento por llama consiste en quemar gas licuado limpio y calentar directamente la superficie interior de la tubería de acero con llamas, lo que permite eliminar la humedad superficial. Este método requiere un suministro suficiente de gas licuado.
③El calentamiento por pulverización de agua caliente es eficaz para eliminar aceite y basura, pero el equipo es complejo y requiere una fuente de vapor, una bomba de agua caliente y una sala de ventilación para la evaporación del agua caliente, que ocupa un área grande.
(2) Granallado y desoxidación: En la línea de producción, el granallado se realiza en una caja de granallado, compuesta por un cabezal, un dispositivo de circulación de abrasivo, un dispositivo de limpieza de abrasivo y un dispositivo de ventilación y desempolvado. Al entrar el tubo de acero en la caja, las aspas del cabezal giran a alta velocidad impulsadas por el motor, generando una potente fuerza centrífuga. Bajo esta fuerza, el abrasivo se acelera a lo largo de la aspa hasta ser expulsado. El abrasivo proyectado forma un chorro en abanico que impacta la superficie interior del tubo de acero, eliminando las incrustaciones de óxido y la herrumbre. Tras la expulsión, el sistema de circulación recicla y tamiza el abrasivo usado, transfiriéndolo al extremo de alimentación para su reutilización.
(3) Limpieza de superficies: Las tuberías de acero granalladas contienen polvo abrasivo, residuos de óxido y otros residuos que deben limpiarse. En algunos equipos antiguos, las tuberías de acero se inclinan para eliminar los residuos. Esto requiere mucha potencia y tiempo, por lo que rara vez se utiliza en los equipos modernos. El nuevo método de limpieza consiste en soplar con aire comprimido o una aspiradora. Con la creciente concienciación sobre salud, seguridad y medio ambiente, se deben instalar dispositivos de ventilación y eliminación de polvo en las líneas de producción de granallado para absorber el polvo generado durante el proceso y separar y recuperar los abrasivos.
(4) Abrasivos: Los abrasivos utilizados para el granallado son principalmente granalla de hierro, granalla de acero, segmentos de alambre de acero y arena de acero angular. Desde una perspectiva económica y práctica, la granalla de acero es mejor, mientras que, desde una perspectiva de granallado, los segmentos de alambre de acero son mejores. El abrasivo ideal para el granallado debe ser granalla de acero con segmentos de alambre de acero o granalla de acero con arena de acero, en una proporción de 1:1 a 2:1.
4.2 Tratamiento de granallado: El tratamiento de granallado utiliza aire comprimido para pulverizar abrasivos (arena o granalla) a una velocidad determinada sobre la superficie del acero. Mediante el impacto y el pulido de los abrasivos, se eliminan las incrustaciones de óxido, los productos de herrumbre y demás suciedad de la superficie metálica. El dispositivo de tratamiento de granallado generalmente incluye: un sistema de suministro de aire comprimido (procesamiento y almacenamiento); boquilla, manguera, sistema de circulación de recuperación de abrasivo; sistema de control electrónico de iluminación de tracción; sistema de eliminación de polvo y sistema de suministro de aire y arena. Muchos factores afectan el efecto de eliminación de óxido del granallado, como la presión del aire, el tipo y la especificación de los abrasivos, el ángulo y la velocidad de pulverización de los abrasivos, la distancia de la boquilla a la superficie del acero, etc. Los abrasivos deben seleccionarse según los requisitos del tratamiento superficial y el estado original de la superficie del acero. Generalmente, se puede utilizar granalla de acero, segmento de alambre de acero, arena de acero angular, arena de cuarzo o una mezcla de estos. Los requisitos para el nivel de eliminación de óxido y la rugosidad superficial del granallado (sandblasting) son consistentes con el contenido de la inspección de calidad y las normas mencionadas anteriormente. A partir de los resultados, los efectos del sandblasting (sandblasting) y del granallado son los mismos. Los principales factores para la selección de los métodos son la economía y las condiciones. Por ejemplo, cuando el diámetro de la tubería es inferior a 762 mm, la distancia entre el cabezal de granallado y la superficie tratada es insuficiente, por lo que no se puede utilizar el granallado, y debe utilizarse el sandblasting (sandblasting). El sandblasting (sandblasting) es una tecnología madura, y sus equipos también se han comercializado. Cuando se selecciona el pretratamiento de la superficie interior de la tubería, se puede utilizar con una pequeña modificación.
4.3 Operación de limpieza: La superficie tratada con granallado (granallado) debe limpiarse con un cepillo, aire comprimido o una aspiradora. Para limpiar el óxido y las partículas finas abrasivas que se desprenden de la superficie de las depresiones de los "picos y valles" del patrón de anclaje. Para tubos de acero de boca ancha, generalmente se adopta el método de purga. Hay dos métodos: uno es usar una aspiradora de gran desplazamiento para aspirar el polvo principal y los granallados de acero en el proceso de eliminación de óxido durante el granallado. Antes de que el polvo fino restante se pulverice en el interior, encienda la fuente de aire de la pistola pulverizadora, y la pistola pulverizadora comenzará a purgar la superficie interior del tubo de acero. La pistola pulverizadora sopla de un extremo del tubo de acero al otro extremo, y el polvo es aspirado por la aspiradora en el extremo del otro extremo. Otro método consiste en usar un dispositivo de vertido de granalla para elevar la tubería de acero en un ángulo determinado, de modo que la granalla de acero se deslice hacia el dispositivo de recuperación. Luego, se purga la pared interna de la tubería y se utiliza una aspiradora para aspirar el polvo fino. Si se trata de una superficie tratada en húmedo, debe enjuagarse con agua dulce con suficiente inhibidor de corrosión, o enjuagarse primero con agua dulce y luego pasivarse. Si es necesario, se debe utilizar un cepillo para un tratamiento adicional y eliminar todos los residuos.

5. Control de calidad: Hay dos aspectos principales del control de calidad del tratamiento de la superficie interna de las tuberías de acero, a saber, la limpieza y la rugosidad.
5.1 Limpieza: De acuerdo con los requisitos de las normas ISO 8501-1 y GB 8923, la superficie interior de la tubería de acero con revestimiento antirresbalante debe alcanzar un nivel Sa2.5 después del tratamiento. Este nivel se define como: la superficie del acero debe estar libre de grasa visible, suciedad, incrustaciones, pintura oxidada y otras adherencias, y cualquier residuo debe ser solo una ligera mancha o raya. Este requisito de limpieza puede inspeccionarse visualmente. Además, la norma ISO 8502 también proporciona un método para detectar la limpieza de la superficie.
La norma ISO8502-1 proporciona un método de detección de sales de hierro solubles remanentes en la superficie del acero tratado. El método principal consiste en limpiar la superficie del acero con agua, disolver la sal de hierro soluble en agua y, a continuación, utilizar 2,2-bipiridina como indicador para medir la solución de limpieza recolectada mediante colorimetría. El indicador de referencia es que, cuando el contenido de iones de hierro en la superficie del acero es inferior a 15 mg/m², se puede considerar que no habrá un impacto significativo en el recubrimiento.
La norma ISO 8502-2 proporciona un método de ensayo de laboratorio para determinar el contenido de óxidos solubles en agua en la superficie de las tuberías de acero. Este método puede utilizarse para la superficie de las tuberías de acero antes y después del tratamiento superficial. El método estipula que primero se limpia una zona determinada de la superficie del acero con un volumen conocido de agua. Se recoge el agua de limpieza y, a continuación, se analiza el cloruro presente en la solución de limpieza recogida y se determina mediante el método de titulación con nitrato de mercurio, utilizando azul de difenilcarbazona-bromofenol como indicador. Durante el proceso de titulación, los iones de mercurio reaccionan con los iones de oxígeno libres para generar HgCl₂. Una vez consumidos los iones de cloruro, el exceso de iones de mercurio aparece de color púrpura en el indicador mixto, lo que indica que el proceso de titulación ha finalizado. Con respecto a esta prueba, Q/SY XQ11 se refiere a un indicador de 20 mg/m₂ según las normas extranjeras pertinentes. Sin embargo, este indicador indica si la tubería de acero debe enjuagarse en la superficie antes del tratamiento superficial. De acuerdo con los requisitos de las normas ISO, debe volver a probarse después de la limpieza. La Tabla 5-5 es el índice de requisitos de las normas extranjeras para el contenido de sal en la superficie de las tuberías de acero.
La norma ISO 8502-3 evalúa el grado de contaminación por polvo en la superficie del acero a pintar. Esta norma divide el grado de contaminación por polvo en la superficie del acero en cinco niveles, definidos mediante gráficos estándar. El método de detección consiste en adherir la superficie del acero a probar con cinta adhesiva sensible a la presión y comparar la cinta adhesiva con el gráfico estándar para determinar el nivel de contaminación. La norma ISO 8502-4 evalúa la posibilidad de condensación en la superficie del acero antes de pintar. Este método mide el punto de rocío en las condiciones ambientales correspondientes midiendo la temperatura y la humedad relativa del aire ambiente. Posteriormente, mide la temperatura superficial del acero y evalúa la posibilidad de condensación superficial a partir de la diferencia entre el punto de rocío y el punto de rocío. Para recubrimientos a base de disolventes, la temperatura superficial de la tubería de acero a pintar debe ser más de 3 °C superior a la temperatura ambiente del punto de rocío.

Además, la Organización Internacional de Normalización ISO/TC35/SCl2 también ha formulado otras normas relevantes de métodos de prueba de limpieza de superficies, además de las ISO 8502-5, ISO 8502-6 e ISO 8502-7 mencionadas anteriormente, existen: ISO 8502-8 Análisis de impurezas solubles en la superficie a pintar: método de análisis in situ de sulfatos; ISO 8502-9 Análisis de impurezas solubles en la superficie a pintar: método de análisis in situ de sales de hierro; ISO 8502-10 Análisis de impurezas solubles en la superficie a pintar: método de análisis in situ de grasas; ISO 8502-11 Análisis de impurezas solubles en la superficie a pintar: método de análisis in situ de humedad.
Rugosidad: La norma GB 13288 compilada en relación con la norma ISO establece las disposiciones correspondientes para la evaluación de la rugosidad después del tratamiento de la superficie. Los pasos son: eliminar el polvo y los residuos de la superficie, seleccionar la muestra de comparación de rugosidad adecuada (muestra "G" y muestra "S") según el abrasivo y colocarla cerca de un punto de medición determinado en la superficie del acero que se va a probar para la comparación visual. El grado de rugosidad indicado por la muestra más cercana a la apariencia de la superficie del acero es el grado de evaluación. Si se utiliza una lupa para la evaluación, se debe observar simultáneamente en la lupa la apariencia de la muestra y la superficie del acero que se va a probar. Si la evaluación visual es difícil, puede utilizar la uña del pulgar o el pulgar y el índice para sujetar el estilete de madera y moverlo sobre varias partes de la superficie probada y la muestra de comparación y el grado de rugosidad indicado por el toque más cercano es el resultado de la evaluación. La muestra de comparación de referencia de la rugosidad de la superficie es una placa plana dividida en cuatro partes, cada una con una rugosidad de superficie de referencia especificada. El valor de referencia de rugosidad de la muestra de comparación de rugosidad superficial debe cumplir con las disposiciones de la Tabla 5-6, y su limpieza superficial intuitiva no debe ser inferior a Sa2.5. La muestra que refleja las características de rugosidad superficial obtenidas mediante el chorreado con abrasivos de arena angular (GRIT) se denomina muestra "G"; la muestra que refleja las características de rugosidad superficial obtenidas mediante el chorreado con abrasivos de granalla (SHOT) se denomina muestra "S". Existen muchos métodos para probar la rugosidad superficial. El método del comparador de rugosidad también se utiliza comúnmente en producción. El comparador de rugosidad Keane-tator es un instrumento común. Consiste en una plantilla estándar con cinco sectores que convergen entre sí. Los cinco sectores están distribuidos en forma de estrella de cinco pines, con un orificio en el centro de la estrella de cinco pines. Cada sector representa una plantilla de rugosidad estándar. Al usarlo, coloque la plantilla sobre la superficie a probar y use una lupa especial colocada sobre el orificio central para comparar la superficie a probar con el sector estándar para determinar el valor de rugosidad superficial. Este método es simple y fácil de usar, no requiere herramientas complejas y los resultados de la prueba son confiables. El método del papel de frotamiento es otro método de prueba comúnmente usado. Utiliza una cinta de frotamiento especial. Al usarlo, retire el soporte de papel, coloque el lado de látex de la cinta sobre la superficie de acero y frote la parte posterior de la cinta con una herramienta lisa u otra herramienta roma en un círculo hasta que la superficie se vuelva gris uniforme. Retire la cinta y use un micrómetro de resorte para medir el espesor de la cinta de frotamiento. Para obtener la altura de rugosidad en la película, reste 50.8μm de la lectura del micrómetro para compensar el espesor de la capa de amortiguación de la película. El instrumento debe calibrarse durante la medición. Este método se puede ver en ASTM D 4417 Método C. Este método es simple y fácil de usar, y la impresión de frotamiento se puede conservar permanentemente como un archivo en el proceso de producción.