Ni la propia Agencia de Protección Ambiental (EPA por sus siglas en inglés) conoce todos los productos químicos se usan hoy en día, aunque tiene más de 85,000 productos químicos listados como sustancias que se encuentran bajo la Ley de Control de Sustancias Tóxicas (TSCA por sus siglas en inglés) de EEUU.
Afortunadamente, solo una fracción de estas sustancias se utiliza en procesos industriales que involucran sistemas de tuberías. Sin embargo, los materiales de las tuberías deben especificarse correctamente para los productos químicos utilizados durante los procesos industriales (incluso si el contacto con una sustancia no es intencional) para garantizar que su rendimiento y evitar problemas relacionados con la resistencia química.
En este sentido, los ingenieros suelen especificar materiales termoplásticos como el CPVC de Corzan® para entornos industriales, ya que son inertes a la mayoría de los ácidos, bases, sales e hidrocarburos alifáticos.
Resistencia química del CPVC de Corzan®
El CPVC de Corzan® ofrece una excelente resistencia a una amplia gama de productos químicos corrosivos: los mismos ácidos, cáusticos, sales y otros productos que pueden degradar y reducir la vida útil de muchos sistemas de tuberías de metal.
Reemplazar los materiales de tubería de metal tradicionales con CPVC Corzan®, por lo tanto, presenta oportunidades para extender la vida útil del equipo, reducir el esfuerzo de mantenimiento y minimizar los costos del ciclo de vida.
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Nuestra tabla de resistencia química confirma la tolerancia del CPVC de Corzan® a más de 400 productos químicos diferentes. Cabe señalar que la información de la tabla está basada en datos de pruebas y en el campo de experiencia de Lubrizol, lo cual no refleja las propiedades de otros materiales de policloruro de vinilo clorado.
Nuestros materiales de conexiones y tuberías no tienen un pH limitado y pueden adaptarse a las oscilaciones de pH en los fluidos que transportan. Gracias a este beneficio, los sistemas de tuberías de CPVC pueden transportar productos químicos en una gran variedad de operaciones industriales incluyendo: procesamiento químico, cloro alcalino, alimentos y bebidas, acabado de metales (cromado), procesamiento de minerales, generación de energía, pulpa y papel, semiconductores y tratamiento de aguas residuales.
Problemas relacionados con la resistencia química del material
Las tuberías de CPVC Corzan® que no se especifican correctamente pueden experimentar problemas como:
- Ablandamiento
- Degradación
- Agrietamiento
Y estos problemas pueden desarrollarse incluso si el material entra accidentalmente en contacto con un producto químico incompatible.
El ablandamiento se caracteriza por una apariencia hinchada y/o distorsionada que eventualmente causará una falla por dilatación y ruptura dúctil o por distorsión del sistema. La absorción de solventes o plastificantes, ya sea del fluido o del entorno externo, es una de las principales causas del ablandamiento.
Por lo general no se recomienda usar tuberías de CPVC con la mayoría de los solventes, ya sean solubles o insolubles, aunque algunos solventes solubles en agua pueden ser adecuados en bajas concentraciones.
Existe la posibilidad de que los sólidos insolubles en agua sean absorbidos fuera del fluido, incluso si están presentes en bajas concentraciones. Lo que hace que los plásticos sean tan especiales es su capacidad para ser efectivos en situaciones no ideales. Si bien el CPVC normalmente no se utiliza en sistemas de presión de solventes concentrados, su uso en situaciones de drenaje o desechos de baja concentración puede resultar muy eficaz.
Es fundamental que las condiciones de aplicación se consideren en su totalidad para evaluar adecuadamente la idoneidad del material con los productos químicos usados en el proceso.
Las tuberías también pueden absorber solventes o plastificadores del ambiente externo. Los materiales de juntas, masillas, almohadillas de goma o de revestimiento pueden contener plastificantes que pueden migrar al vinilo rígido con el tiempo, lo que provoca que la tubería se ablande y eventualmente se rompa bajo presión.
Los ingenieros de diseño deben ser conscientes de estas limitaciones y especificar los materiales auxiliares adecuados para evitar este tipo de problemas relacionados con la compatibilidad.
La degradación se produce cuando la resina vinílica u otros ingredientes compuestos en el material de la tubería se alteran o destruyen. Los signos de degradación pueden incluir ennegrecimiento y formación de ampollas en la superficie del material.
La degradación puede ser causada por una exposición prolongada a condiciones que exceden la temperatura, la presión y la concentración química (TPC) recomendadas. O bien puede resultar de la exposición a productos químicos que reaccionan y destruyen el polímero base de los aditivos compuestos, como ciertas aminas y el amoníaco.
Cuando se usa en aplicaciones que exceden las recomendaciones de TPC, el CPVC de Corzan® puede experimentar ennegrecimiento y formación de ampollas debido a la concentración de ácido sulfúrico caliente, o sufrir blanqueamiento y grabado de la superficie debido al ácido nítrico concentrado que fluye a altas temperaturas.
El agrietamiento por estrés ambiental, también conocido como ESC por sus siglas en inglés, ocurre cuando un químico orgánico (quizás un solvente débil o no solvente) crea un debilitamiento extremadamente localizado en la superficie de la tubería, lo que genera una grieta. Las grietas tienden a surgir en secciones de alta tensión mecánica.
El estrés ambiental sucede cuando hay un nivel significativo tanto del producto químico como del estrés mecánico. Los agentes de estrés ambiental que pueden afectar a las tuberías de CPVC incluyen: aceites de ésteres naturales o sintéticos, tensioactivos no iónicos y alcoholes.
Tomando un enfoque holístico para tus sistemas de procesamiento
Cuando los ingenieros determinan que el CPVC de Corzan® es resistente a las sustancias que van a utilizar, deben considerar el impacto de la temperatura y la presión combinados con la presencia de productos químicos agresivos.
Es posible que la clasificación de presión no aplique a todo el rango de concentraciones y temperaturas designadas como recomendadas por la industria, pero nuestro material proporciona una resistencia superior a los productos químicos corrosivos a altas temperaturas y presiones.
El CPVC de Corzan® se puede usar para un servicio presurizado se hasta 200° F (93° C) y ofrece una clasificación de presión más alta –en la mayor parte del rango de temperatura útil– en comparación con otros materiales termoplásticos, como se ilustra en el siguiente gráfico:
En el gráfico:
- Clasificación de presión de un tubo de 6’’ cédula 80
- Clasificación de presión, psi
- Temperatura en grados Fahrenheit
Otros materiales termoplásticos como el PVC, el polipropileno o el HDPE tienen una temperatura máxima de servicio presurizado más baja como 140° F (160° C) o 160° F (71.1° C). Algunos componentes de HDPE pueden tener una presión nominal de hasta 180° F (82.2° C), pero la presión máxima de estos materiales a temperaturas elevadas es baja en comparación con el CPVC.
Instalar sistemas de tuberías con clasificaciones de temperatura y presión más altas brinda a tus instalaciones una mayor flexibilidad al manejar las fluctuaciones del proceso o los cambios en las condiciones de operación que eventualmente ocurren en muchas aplicaciones industriales.
Los materiales de tuberías deben especificarse correctamente para los productos químicos utilizados durante los procesos industriales, incluso si el contacto con una sustancia no es intencional.
El CPVC de Corzan® te ofrece una excelente resistencia a múltiples productos químicos corrosivos y ha demostrado ser exitoso en una amplia variedad de aplicaciones industriales en todo el mundo durante casi 60 años.
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