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Plan de mantenimiento anticorrosivo para infraestructuras deportivas expuestas� a la oxidaci�n en la costa ecuatoriana

 

Anticorrosive maintenance plan for sports infrastructures exposed to oxidation on the Ecuadorian coast

 

Plano de manuten��o anticorrosiva para infraestruturas desportivas expostas � oxida��o na costa equatoriana

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: frezamv@hotmail.com

 

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 23 de agosto de 2022 *Aceptado: 12 de septiembre de 2022 * Publicado: 01 de octubre de 2022

 

 

        I.            Ingeniero Civil, Ecuador.

 

 

 

 

Resumen

La corrosi�n comprendido como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroqu�mico por su entorno) es el factor preponderante en el envejecimiento de los activos y se hace patente con solo mirar a nuestro alrededor y observando que est� presente en todas las ramas de la industria, con fabulosas p�rdidas de dinero y en algunos casos afectando la vida de las personas. La corrosi�n es una enorme carga financiera e invertir en el control adecuado de su prevenci�n puede ayudar a ahorrar miles de millones de d�lares a largo plazo. Los problemas de durabilidad han afectado diversos tipos de estructuras, maquinaria y equipos, tal como los es la infraestructura deportiva las cuales una vez que se presentan dejan de ser funcionales y pueden poner en riesgo la vida de quienes la utilizan. Es necesario, controlar estos procesos degradativos para mantener inalteradas las caracter�sticas de los componentes el mayor tiempo posible. El m�todo m�s popular de protecci�n pasiva contra la corrosi�n en la pr�ctica es la aplicaci�n de recubrimientos de alta eficiencia para separar el material a proteger del ambiente corrosivo. La preparaci�n de la superficie antes del recubrimiento es una operaci�n fundamental ya que influye fuertemente en la adhesi�n de los recubrimientos, que debe ser apropiada para los nuevos recubrimientos.

Palabras clave: Corrosi�n; Oxidaci�n; Mantenimiento.

 

Abstract

Corrosion (understood as the deterioration of a material as a result of an electrochemical attack by its environment) is the preponderant factor in the aging of assets and it becomes evident just by looking around us and observing that it is present in all branches of the industry, with fabulous losses of money and in some cases affecting people's lives. Corrosion is a huge financial burden and investing in proper control of its prevention can help save billions of dollars in the long run. Durability problems have affected various types of structures, machinery and equipment, such as sports infrastructure, which once they occur, cease to be functional and can put the lives of those who use them at risk. It is necessary to control these degradation processes to keep the characteristics of the components unchanged for as long as possible. The most popular method of passive corrosion protection in practice is the application of high efficiency coatings to separate the material to be protected from the corrosive environment. Surface preparation prior to coating is a fundamental operation as it strongly influences the adhesion of coatings, which must be appropriate for new coatings.

Keywords: Corrosion; Oxidation; Maintenance.

 

Resumo

A corros�o (entendida como a deteriora��o de um material em decorr�ncia de um ataque eletroqu�mico do seu ambiente) � o fator preponderante no envelhecimento dos ativos e fica evidente s� de olhar ao nosso redor e observar que est� presente em todos os ramos da ind�stria , com perdas de dinheiro fabulosas e em alguns casos afetando a vida das pessoas. A corros�o � um grande encargo financeiro e investir no controle adequado de sua preven��o pode ajudar a economizar bilh�es de d�lares a longo prazo. Os problemas de durabilidade t�m afetado diversos tipos de estruturas, m�quinas e equipamentos, como as infraestruturas esportivas, que uma vez ocorridos, deixam de funcionar e podem colocar em risco a vida de quem os utiliza. � necess�rio controlar esses processos de degrada��o para manter as caracter�sticas dos componentes inalteradas pelo maior tempo poss�vel. O m�todo mais popular de prote��o passiva contra corros�o na pr�tica � a aplica��o de revestimentos de alta efici�ncia para separar o material a ser protegido do ambiente corrosivo. A prepara��o da superf�cie antes do revestimento � uma opera��o fundamental, pois influencia fortemente a ades�o dos revestimentos, que deve ser adequada para novos revestimentos.

Palavras-chave: Corros�o; Oxida��o; Manuten��o.

 

Introducci�n

Para llevar a cabo el buen mantenimiento de una instalaci�n deportiva es recomendable realizar una planificaci�n, y plasmarla en un documento que tenga en cuenta las caracter�sticas espec�ficas de cada material o equipo y las propias espec�ficas de la instalaci�n deportiva donde est�n ubicados (edificio, climatolog�a, modelo de gesti�n, etc.) Este documento que analice y planifique el mantenimiento ser� el Plan de Mantenimiento (Castillo, 2011).

En la fase de elaboraci�n y redacci�n, primero se deber� conocer la instalaci�n, identificando los elementos que la componen y sus caracter�sticas tanto intr�nsecas, como en relaci�n a su entorno, como son la climatolog�a, la gesti�n, el edificio, etc., que tambi�n influyen en su mantenimiento. Una vez identificados los componentes de la instalaci�n deportiva, se deber�n establecer las operaciones de mantenimiento de cada material, equipo o instalaci�n, con su descripci�n y metodolog�a de actuaci�n, su frecuencia y los recursos materiales y humanos necesarios. La descripci�n, frecuencia y recursos de cada una de estas operaciones se puede sintetizar en unas fichas de mantenimiento de f�cil comprensi�n, que hacen pr�ctico su uso cotidiano e incluso su seguimiento y control. Las operaciones que se deben tener en cuenta en el Plan de Mantenimiento, deben contemplar todas las facetas del mantenimiento (Olivares,2015)

El mantenimiento preventivo, que son aquellas operaciones de mantenimiento enfocadas a prevenir un deterioro o una merma en las caracter�sticas del material, equipo o instalaci�n intervenida en el tiempo. Dentro de �l se engloban tambi�n el mantenimiento t�cnico-legal (que es aquel que obligatoriamente hay que realizar por la prescripci�n de normativas de obligado cumplimiento), y la limpieza (fase muy importante, ya que interviene y afecta a aspectos tan relevantes como la salubridad, la conservaci�n de materiales, y la propia est�tica de la instalaci�n, que es uno de los aspectos que m�s valoran los usuarios) (Quintana, 2004).

El mantenimiento correctivo, que son aquellas operaciones de mantenimiento consistentes en la reparaci�n o reposici�n de un da�o o merma de alguna de las caracter�sticas de un material, equipo o instalaci�n, que ya se ha producido (Camacho, 2009).

Adem�s, se deben identificar los recursos materiales y humanos y los productos de los que se dispone, ajust�ndolos a las demandas establecidas en las operaciones de mantenimiento. Se deber� formar al personal para que conozca bien los elementos sobre los que se va a actuar, la propia instalaci�n y los procedimientos de actuaci�n de mantenimiento. Por �ltimo, el Plan de Mantenimiento debe valorar los costes que van a acarrear las operaciones de mantenimiento para que se tengan en cuenta en los gastos generales de la instalaci�n, y no sea un gasto a�adido que sea susceptible de entrar en recortes presupuestarios (Solis, 2011)

 

Desarollo

El t�rmino mantenimiento, seg�n la Real Academia Espa�ola (2017), se refiere al conjunto de procedimientos, operaciones y cuidados necesarios para que las instalaciones u edificios puedan seguir funcionando adecuadamente, esto para darle mayor durabilidad. El mantenimiento de una estructura es tan importante como la propia construcci�n del inmueble, ya que de nada vale tener un nuevo proyecto reci�n terminado con materiales y procesos constructivos de alta calidad, creado para soportar una vida de hasta 50 a�os, si no se cuenta con la planificaci�n para sobrellevar ese tiempo y asegurar tanto el funcionamiento estructural como el servicio.

Es por esta raz�n que muchos autores hacen referencia a este concepto y de su importancia, ya que no solamente afecta la perspectiva y confort de las personas, sino que un mal desarrollo de esta pr�ctica trae consecuencias econ�micas e, incluso, estructurales en los proyectos, por lo que seg�n Arencibia (2008), el mantenimiento no es m�s que: Trabajos que deben realizarse de forma c�clica para la atenci�n de quipos y de los elementos componentes de las construcciones con el fin de subsanar sus deficiencias y mantener de manera eficaz los servicios que brinden con �nfasis especial de aquellas partes que por su uso continuado o por su ubicaci�n se encuentran m�s expuestos al deterioro (Arencibia, 2008, p. 3).

Por esta raz�n es que se deben invertir recursos, tanto econ�micos como humanos, en atender las estructuras. Una de las principales etapas del ciclo de vida de una estructura es el mantenimiento, desde su concepci�n durante el dise�o y ejecuci�n debe considerarse su relevancia en la escogencia de materiales, la calidad de estos y la funci�n dentro del inmueble. Como cualquier otro producto, una estructura se deteriora con el tiempo y pierde su valor(Alb�n,2017).

Por lo que un mantenimiento adecuado sobre un inmueble garantiza una prolongaci�n de su vida �til, o bien, un avance lento del deterioro, convirti�ndose en una actividad que todos los que hagan uso de la estructura deben realizar y de una forma rutinaria. Las caracter�sticas y reparaciones depender�n estrictamente de la tipolog�a constructiva, �poca y materiales que se emplearon para su construcci�n (�ngel,.� Olaya,2014)..

El proceso de deterioro, se relaciona con la interacci�n de la estructura con el entorno, ya que estas se ven degradas por elementos ambientales como cambios t�rmicos, luz solar, humedad, lluvia y, en t�rminos generales, por su uso, adem�s de los factores biol�gicos y qu�micos que contribuyen. El nivel adecuado de mantenimiento depender� de varias consideraciones: el tipo de estructura, el tama�o de la misma, la antig�edad del inmueble y la zona donde est� ubicada, entre otros aspectos (Enriquez & M�rquez., 2019).

Actualmente, existen muchas formas de clasificar el mantenimiento, por ejemplo, dependiendo del tipo de proyecto o el momento en el que se realiza. Esta �ltima resulta donde se elige la forma de mantenimiento seg�n el momento es la m�s empleada e, incluso, pr�ctica dividi�ndose en mantenimiento preventivo y correctivo (Garcia, 2017). �.

�         Mantenimiento preventivo

Este tipo de mantenimiento conlleva un conjunto de operaciones de inspecci�n programada o planificada de forma peri�dica de las estructuras, para prever y evitar posibles fallos que conlleven a problemas de funcionamiento, adem�s de ser una forma de mitigar el deterioro, prolongando la vida �til del inmueble.

La principal finalidad del mantenimiento preventivo es encontrar y corregir deficiencias antes de que estas provoquen da�os. Tambi�n, se trata de una actividad destinada a evitar gastos mayores, ya que el costo de reparaci�n o sustituci�n de elementos da�ados tienen un valor m�s elevado (Garcia, 2017). �..

En el an�lisis que se realiza, se implementa el tipo de mantenimiento, que parte de una inspecci�n rutinaria planificada o bien sistematizada y correcciones menores, lo que involucra, por ejemplo, limpieza o pintura de instalaciones previniendo el da�o.

 

Figura 1

 

 

 

�         Mantenimiento correctivo

El mantenimiento correctivo consta de operaciones con el fin de corregir o reparar un fallo de la estructura a nivel funcional o de servicio que debe ser atendido antes de que se complique y pueda convertirse en un da�o estructural irreversible. La diferencia con el mantenimiento preventivo es que este se realiza una vez que exista un da�o o deterioro avanzado y no pueda ser corregido con m�todos preventivos, teniendo efectos visibles y molestias en quienes hacen uso de las instalaciones (Ocampo, 2020).

Para este tipo de mantenimiento, existen dos enfoques, estos son: Aunque el realizar un mantenimiento correctivo es una situaci�n no deseada es inevitable, ya que este no puede ser eliminado en su totalidad, por lo que su buen empleo asegura reparaciones definitivas a las fallas en el momento en el que estas se presenten. Entre los ejemplos m�s comunes que se asocian a este tipo de mantenimiento esta la sustituci�n de elementos por acci�n de la corrosi�n.

En cuanto a los costos, las actividades de reparaci�n y sustituci�n son elevadas, pero muchos de los da�os se pudieron prever con anterioridad y haberse solventado sin necesidad de llegar a la reparaci�n. Esto se logra mediante la inspecci�n y el mantenimiento preventivo (Alban, 2017).

Entre los pasos para realizar un correcto mantenimiento correctivo, seg�n Olivares (2015), est�n: El� registro del da�o o fallo, la planificaci�n y previsi�n de las medidas a seguir, la ejecuci�n de la medida (reparaci�n sustituci�n), el seguimiento y la resoluci�n del da�o.

Ahora bien, la Corrosi�n es un t�rmino que se utiliza para describir el proceso de deterioro de materiales met�licos (incluyendo tanto metales puros, como aleaciones de estos), mediante reacciones qu�micas y electroqu�micas (Revie y Uhlig, 2008). Para el caso del deterioro relacionado con otros tipos de materiales, como los pol�meros y cer�micos, se utiliza el t�rmino degradaci�n.

Estos materiales met�licos son obtenidos a trav�s del procesamiento de minerales y menas, que constituyen su estado natural, induci�ndolos a un estado de mayor energ�a. El fen�meno de la corrosi�n ocurre debido a que, con el tiempo, dichos materiales tratan de alcanzar su estado natural, el cual constituye un estado energ�tico de menor potencial, lo que les permite estabilizarse termodin�micamente (Javaherdashti, 2008).

La mayor�a de procesos de corrosi�n involucran reacciones de reducci�n-oxidaci�n (reacciones electroqu�micas), donde para que se desarrollen estos procesos, es necesaria la existencia de tres constituyentes: (1) unos electrodos (un �nodo y un c�todo), (2) un electrolito, como medio conductor, que en la mayor�a de casos corresponde de una soluci�n acuosa, y (3) una conexi�n el�ctrica entre los electrodos (ECCA, 2011).

Los productos que se forman a partir del proceso de corrosi�n, sobre la superficie del material, pueden afectar de manera negativa o positiva, las propiedades del material, dependiendo de su naturaleza y las condiciones que lo rodean. Para el caso del hierro (y otros metales), el producto que se forma se conoce como herrumbre, y tiene una menor densidad que el metal base, lo que provoca que este se desprenda de la superficie, facilitando que la corrosi�n contin�e ocurriendo, consumiendo el material. Por otro lado, para otros tipos de metales, como el aluminio, el n�quel o el cromo, los productos de la corrosi�n tienen una mayor densidad que el material base, formando un capa s�lida y estable sobre la superficie de este, evitando que la corrosi�n se extienda, protegiendo al material. Este proceso se conoce como pasivaci�n, fen�meno que brinda la denominaci�n de inoxidable a un material como, por ejemplo, los aceros inoxidables (Revie, 2011; Schweitzer, 2010).

Los problemas en estas instalaciones deportivas se originan por la combinaci�n del sudor de los atletas, el alto n�mero de personas concentradas en espacios reducidos y los horarios que, a veces, pueden llegar a ser de 24h los 7 d�as de la semana. Los m�todos tradicionales para el tratamiento del aire son incapaces de controlar la humedad y el resultado es un clima interior poco saludable, inc�modo y susceptible a los malos olores y al crecimiento de bacterias. M�s aun, las estructuras y los equipos se deterioran por la corrosi�n y el moho. 

En el caso de estudio, la instalaci�n deportiva, adem�s de estar sometido a lo antes descrito, tiene adem�s otro factor de riesgo y es que se encuentra ubicado en� ciudades costeras lo que incrementa� la corrosi�n, la cual es producida por las sales marinas que est�n diluidas en el agua marina o mezcladas con el sedimento en las dunas costeras. Las sales ocasionan que las construcciones urbanas, tal como lo son las infraestructuras deportivas edificadas con metales se corroan y por lo tanto es necesario darles mantenimiento continuamente. En las ciudades donde existen dunas de arena el nivel de corrosi�n suele ser mayor que en las ciudades donde no las hay.

Gran parte de la corrosi�n en las ciudades costeras se debe al fen�meno conocido como brisas. Este fen�meno se produce debido a las diferencias de temperatura, ya que las masas de aire (parcelas de aire) suelen moverse de altas temperaturas a bajas temperaturas (viento t�rmico), es decir que el viento sopla de mar hacia tierra durante las noches y de tierra hacia el mar durante las ma�anas. Cuando el viento viene del mar, transporta sales y minerales que da�an las estructuras met�licas.

Las personas que viven en ciudades costeras conocen en su mayor�a los fen�menos anteriores, puesto que los han presenciado junto con sus padres, abuelos, amigos; saben de ellos por �experiencia emp�rica�. Sin embargo, para entenderlos y predecirlos es necesario estudiarlos, ampliar el �conocimiento emp�rico�, de modo que se adquiera uno t�cnicamente adecuado sobre los procesos oceanogr�ficos que permita mitigar sus efectos en la poblaci�n costera.( Garc�a,� Mu�oz,2019).

Puede afirmarse que en las infraestructuras deportivas, espec�ficamente en las zonas de vestuarios y taquillas los problemas aumentan debido a la gran carga de humedad procedente de las duchas. Por lo que la gesti�n mantenimiento anticorrosivo definido como el conjunto de acciones destinadas a mantener o reacondicionar la protecci�n anticorrosiva de un componente, equipo o sistema, en un estado en el cual sus funciones pueden ser cumplidas.

Ahora bien, el plan de mantenimiento anticorrosivo basado en el riesgo tiene por objetivo reducir el riesgo general de fallas catastr�ficas de las instalaciones operativas, de tal manera que, en las zonas de riesgo alto y medio es necesario concentrar un esfuerzo de mantenimiento mayor, mientras que, en zonas de bajo riesgo, el esfuerzo se reduce al m�nimo para disminuir el alcance total del trabajo y el costo del programa de mantenimiento de una manera estructurada y justificable. El estudio y la valoraci�n del riesgo asociados a cada uno de los equipos se utiliza para dar prioridad a la inspecci�n y el mantenimiento de las instalaciones. El mantenimiento sugiere un conjunto de recomendaciones sobre cuantas tareas preventivas (incluido el tipo, los medios, y de tiempo) se van a realizar. Su aplicaci�n reducir� la probabilidad de una falla inesperada y eficiente y est�n destinadas a no cumplir con su vida de servicio estimada.

 

Figura 2: Plan de mantenimiento anticorrosivo basado en los riesgos

 

Las soluciones a los problemas de durabilidad de la infraestructura no se limitan a la etapa del dise�o inicial del proyecto y al proceso constructivo, sino que tienen una fuerte intervenci�n durante la operaci�n de la unidad de producci�n o de servicios, ocasionando costos y p�rdidas econ�micas para el due�o de la infraestructura ya sea por reparaci�n de las zonas afectadas, por el reemplazo de elementos estructurales o equipos que se han deteriorado o por costos operativos debido al mantenimiento peri�dico.

 

Conclusi�n

El mantenimiento anticorrosivo garantiza la disponibilidad de la funci�n de los equipos e instalaciones de tal modo que permita atender a un proceso de producci�n o de servicio con calidad, confiabilidad, seguridad, preservaci�n del medio ambiente y costo adecuado.

Uno de los objetivos de la estrategia de un plan de mantenimiento� es la minimizaci�n de los riesgos causado por fallos inesperados en la protecci�n anticorrosiva, por lo que utilizando un enfoque basado en riesgo aseguraremos dicha estrategia. Este enfoque utiliza la informaci�n obtenida de un estudio del estado o la condici�n de las fallas en la protecci�n anticorrosiva, la probabilidad que ocurra y sus consecuencias econ�micas si la falla ocurre..

Es necesario, controlar estos procesos degradativos para mantener inalteradas las caracter�sticas de los componentes el mayor tiempo posible. El m�todo m�s popular de protecci�n pasiva contra la corrosi�n en la pr�ctica es la aplicaci�n de recubrimientos de alta eficiencia para separar el material a proteger del ambiente corrosivo. La preparaci�n de la superficie antes del recubrimiento es una operaci�n fundamental ya que influye fuertemente en la adhesi�n de los recubrimientos, que debe ser apropiada para los nuevos recubrimientos.

 

Referencias

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� 2022 por el autor. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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