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sábado, 9 de junio de 2018

Importancia de la corrosion en los aerogeneradores marinos.

La protección contra la corrosión en el mundo de las energías renovables, a día de hoy se encuentra en plena ebullición, especialmente en el caso de los aerogeneradores que forman parte de los parques eólicos marinos.

Imagen: Grupo General Cable.
Para asegurar la viabilidad económica de estas fuentes de energía, su durabilidad y calidad, los países desarrollados prescriben normas de aplicación para asegurar la trazabilidad internacional, tales como por ejemplo:
EN ISO 12944 Paints and varnishes – Corrosion protection of steel structures by protective paint systems.
EN ISO 20340, “Paints and varnishes — Performance requirements for protective paint systems for offshore and related structures”.
NORSOK M 501, Surface Preparation and Protective Coating.
Etc., etc.
Y es que si no se legisla documentalmente el procedimiento de protección de este tipo de instalaciones, la corrosión puede eliminar la funcionalidad y con ella la viabilidad económica de los aerogeneradores como energía alternativa para la lucha contra el cambio climático y la sostenibilidad del planeta. Por ello, la protección anticorrosiva en el sector de la energía eólica offshore es vital para el éxito de esta fuente de energía renovable, aunque es muy importante evaluar correctamente los costes.
La aplicación de revestimientos sobre las torres de acero en alta mar puede llegar a costar entre 15 y 25 € / m², dependiendo de las condiciones de trabajo precisas y de los sistemas de recubrimiento. El coste de mantenimiento contra la corrosión de estas estructuras en tierra puede ser de 5 a 10 veces más caras que en la fábrica; pero si estos recubrimientos se realizan en alta mar, los costes finales pueden llegar a superar los 1.000 € / m².
La pintura es un método ampliamente utilizado para la protección de estructuras metálicas contra la corrosión. La mayoría de pinturas son de bases orgánicas con partículas de metal, compuestos inhibidores de la corrosión o aditivos inertes. Estos recubrimientos pueden aplicarse por inmersión, brocha o pistola, sobre las superficies adecuadamente preparadas por granallado.
La protección mediante pintura requiere varias capas, que comprenden una imprimación previa, dos o tres capas de protección primaria y una capa superior decorativa. La evaluación a largo plazo ha demostrado que la pintura tiene una vida útil más corta que la metalización.
Metalización por rociado térmico
Las partículas del metal rociado impactan y se unen al acero rugoso y solidifican. La aplicación de capas sucesivas de metal han de garantizar un espesor de recubrimiento, como mínimo de 300 micras (1,600 g / m2), aunque recubrimientos 80 micras de espesor (425 g / m2) suelen ser las más habitualmente empleadas por razones de coste.
Protección anticorrosiva con zinc metalizado
El zinc metalizado es muy versátil y la solución perfecta para protección contra la corrosión de las grandes estructuras de acero tales como las empleadas para sustentar los aerogeneradores. Se puede aplicar ya sea en una fábrica o “in situ”. Se requieren condiciones secas para la aplicación, con una temperatura siempre por encima de 5 ° C, más alta que la del punto de rocío local del aire.
Para las zonas submarinas, por lo general se emplea protección catódica mediante ánodos de sacrificio de zinc, o corrientes galvánicas.
La conductividad del agua de mar y la humedad constante hacen imprescindible el uso de los mejores medios de protección contra la corrosión, no solo en las zonas sumergidas, sino también en el exterior, e incluso dentro de la torre y en todas las partes de la turbina eólica del aerogenerador.
Por ejemplo, al estar el interior de la torre bajo alta humedad constantemente, si garantizamos una correcta protección, aumentaría aún más la vida de servicio del aerogenerador, prolongando su resistencia a las fuerzas del viento y al impacto del oleaje repetitivo.
Las ventajas de la metalización por rociado térmico son relevantes:
Los productos son de calidad y pureza consistentes. No requieren la mezcla antes de la aplicación.
Los materiales tienen una vida útil muy larga si se almacena correctamente.
El  proceso de metalización por rociado térmico requiere menos pasos. Esto permite un control de calidad más simple y menor frecuencia de fallos.
Los metalizados no requieren tiempos prolongados de curado o secado.
Los metales pueden ser rociados en una gama más amplia de condiciones climáticas (temperatura y humedad) que las pinturas.
Zinc y aluminio rociados dan protección contra la corrosión con efecto inmediato.
Los productos empleados en la metalización por rociado térmico no incluyen compuestos orgánicos volátiles (COVs).
Al tratarse de un recubrimiento conductor, si la capa de metalizado se daña, el ánodo de sacrificio ayuda a proteger zonas más sensibles.
La metalización tiene una mayor resistencia mecánica que las pinturas y pueden soportar mejor el deterioro mecánico.
La adherencia es sustancialmente mejor.
Diferencia entre fatiga por tensión y por corrosión.
Mientras que la fatiga por corrosión presenta grietas transgranulares, la corrosión por tensión por lo general genera grietas intergranulares. Además, la fatiga por corrosión puede ser propensa a la mayoría de los materiales (especialmente aleaciones de alta resistencia); mientras que la corrosión por tensión es poco frecuente en los materiales técnicos.
Planes de mantenimiento
Para evitar la fatiga por corrosión es necesario aplicar un buen plan de mantenimiento:
Mediante el uso de inhibidores y recubrimientos antes de que comience la fatiga corrosión.
Mantener íntegros los ánodos de sacrificio en las zonas sumergidas.
Reducir la fatiga mecánica evitando vibraciones.
Emplear aleaciones de alta resistencia frente al agua salada.
Reducir la concentración de esfuerzos para minimizar tensiones mecánicas.
Concentrar las inspecciones en las secciones críticas.
Aplicación de metalizaciones correctoras puntuales.
Fuente: K. Mühlberg “Corrosion Protection for Windmills Onshore and Offshore” J. Prot. Coatings and Linings, 21, 4, (2004), pp. 30-35