Tubería de acero inoxidable en procesos industriales
Artículos Técnicos

Tuberías de acero inoxidable: una aleación para cada proceso

Lun, 11/05/2020 - 12:01

La utilización de tuberías de acero inoxidable en las líneas de proceso industrial se ha generalizado en los últimos años debido a su alta resistencia a la corrosión y a sus excelentes propiedades mecánicas.

Elementos como el cromo, el níquel y el molibdeno, que forman parte de la aleación de este tipo de tuberías, consiguen que el material resultante sea muy resistente a condiciones extremas de trabajo y a la conducción de fluidos muy agresivos, algo que tuberías de otros materiales no serían capaces de soportar.

Sin embargo, una vez que tenemos claro que el acero inoxidable puede ser una solución apropiada para nuestro proyecto, debemos tener en cuenta diferentes aspectos para elegir el grado (calidad) más adecuado en función del tipo de instalación. Cada aleación tiene unas características que la diferencian del resto y es necesario saber cuál es la apropiada para la aplicación a la que va destinada.

La importancia de seleccionar la aleación adecuada

Conocer el tipo de fluido o pasta que va a conducir la tubería es fundamental para seleccionar la aleación adecuada, ya que hay muchos grados de acero inoxidable, dependiendo de los porcentajes de cromo, níquel y molibdeno que aportan al material (304L, 316L, 304H, 321, 316Ti, 2205, 2507…).

Otros factores que también debemos tener en cuenta son la temperatura (hay aleaciones específicas para temperaturas extremas, como los aceros inoxidables refractarios) o la presión (si es muy elevada, el tubo deberá ser sin soldadura y con mayor espesor).

Además de todo esto, es importante conocer la gama comercial disponible, ya que el mercado ofrece una gran variedad de diámetros, espesores y acabados.

Una vez definidas estas variables, es preciso tener en cuenta también el tipo de proceso industrial en el que va implementada la tubería. En determinadas industrias incluso el ambiente exterior influye en la posible corrosión de los elementos, hasta el punto de que es posible que ésta aparezca en la superficie de la tubería y no en su interior.

Un tipo de tubería para cada sector

Si bien cualquier gama de tubería se puede utilizar prácticamente en cualquier industria, hay unas tendencias generalizadas en cuanto a la elección de materiales para cada proceso industrial:

Tratamiento de aguas

Este es un sector de actividad que se ha desarrollado mucho en los últimos años debido a la conciencia adquirida por la sociedad en lo relativo al ahorro y reutilización del agua como bien escaso que es. Hay grandes ingenierías y empresas instaladoras especializadas en el diseño y montaje de plantas depuradoras, potabilizadoras y desaladoras. Son ellas las que definen siempre la calidad de inoxidable a utilizar.

Dependiendo del tipo de tratamiento que se vaya a dar al agua, el grado de inoxidable varía. En la desalación, por ejemplo, se utilizan aleaciones con altos contenidos en cromo y níquel (2205, 2507) debido a la corrosión extrema que provoca la sal. En cambio, en la depuración y potabilización, se suelen utilizar grados menos exigentes y por tanto más comunes (304L, 316L), pero siempre teniendo en cuenta que el cloro utilizado en estos procesos también es un componente corrosivo, sobre todo utilizado en concentraciones altas.

Industria papelera

Este es el sector demandante de inoxidable por excelencia. Prácticamente todo el proceso de fabricación de papel y tissue lo requiere. Los ácidos utilizados en su producción son agresivos para la tubería, por lo que no existe la posibilidad de utilizar otro tipo de material.

Las gamas milimétrica e ISO, que son las más comunes en el mercado, son las más utilizadas en este tipo de industria. Calidades estándar como 304L y 316L son adecuadas para este tipo de procesos en los que el fluido objeto de la conducción es la pasta de papel.

Nuevamente las ingenierías van a definir los grados a utilizar en cada parte del proceso.

Química y petroquímica

Hay regiones geográficas en nuestro país en las que se concentra una parte importante de la actividad química europea y por ello la demanda de inoxidable en esas zonas es notable.

En este sector productivo la gama más utilizada es la ASTM (SCH10S, 40S…) con y sin soldadura. En determinadas líneas del proceso, sobre todo en petroquímica, se utilizan espesores altos debido a condiciones más exigentes de presión y temperatura.

En el caso de la industria química, los componentes que conduce la tubería hacen que se demanden aleaciones prácticamente específicas para esta aplicación. Calidades como el 304H, 321 y 316Ti son características de este sector, aunque no las únicas.

Oil & Gas

La industria petrolera incluye procesos de exploración, extracción, refino y transporte de petróleo. Las plataformas offshore, ubicadas mar adentro, requieren aleaciones especiales como Dúplex (2205), Superdúplex (2507), Hastelloy (C276, C22), Inconell... Estos grados se caracterizan por ser especialmente resistentes a la oxidación en altas temperaturas y por soportar con garantías la corrosión que provoca la alta concentración salina del mar.

Industria alimentaria, farmacéutica y cosmética

La norma de fabricación requerida en este sector es la DIN 11850, que tiene unas especificaciones muy concretas en cuanto a diámetros, espesores y, sobre todo, acabados.

Para este tipo de aplicaciones las condiciones de higiene y salubridad son más exigentes debido al destino final del producto, si bien la corrosión en el proceso de elaboración no es tan importante como en los anteriores sectores descritos.

Generalmente para las tuberías se utilizan los grados 1.4307 (304L) y 1.4404 (316L) en espesores estándar (1, 1.5 y 2 mm). Es muy habitual que en este caso las tuberías sean pulidas exterior e incluso interiormente.

Fabricación de bienes de equipo

Intercambiadores de calor, centrales de engrase o dosificación, recipientes a presión, reactores, mezcladores, secadores y cualquier otro tipo de elemento vinculado a proceso industrial.

Cada uno de estos equipos tiene sus particularidades, por lo que no es posible generalizar el tipo de tubería o el grado a aplicar. Cada elemento viene diseñado con unas especificaciones concretas que hacen que se utilice un tipo determinado de aleación en cada uno de los casos. Lo mismo ocurre respecto a la definición de los diámetros o espesores.

 

En definitiva, es fundamental seleccionar el grado de inoxidable más adecuado para cada aplicación con el fin de optimizar su adaptación y resistencia, tanto al entorno ambiental como a la conducción del fluido para la que está destinado.

En la mayoría de los casos será una ingeniería la que definirá las especificaciones requeridas y, si no es así, será el propio instalador el que tendrá que analizar todos estos factores para seleccionar la aleación más apropiada.