Selección de materiales para válvulas de diluvio en aplicaciones con agua de mar

El agua de mar se utiliza a menudo como fluido de protección contra incendios, tanto en aplicaciones offshore como en instalaciones en tierra cercanas al océano, debido a su fácil disponibilidad y bajo coste. Sin embargo, el agua de mar presenta desafíos debido a su naturaleza corrosiva.

La selección de materiales es, por lo tanto, una consideración sumamente importante al elegir válvulas de diluvio que estarán expuestas a agua salada o salobre. Seleccionar el material de válvula adecuado para su aplicación requiere comprender cómo reacciona el agua de mar con los materiales de las válvulas, así como conocer los materiales actualmente en uso y cuáles son los más adecuados para condiciones particulares.

Agua de mar y corrosión galvánica

El agua en sí es corrosiva para muchos materiales (corrosión acuosa), pero el agua de mar es especialmente dañina debido a su alta concentración de sal, lo que agrava la corrosión. Esto ocurre en particular a través de un proceso llamado corrosión galvánica.

La corrosión galvánica ocurre cada vez que dos metales diferentes están en contacto con un electrolito. Cuando esto sucede, se genera una corriente eléctrica entre ellos (similar a una batería), donde el metal más reactivo actúa como ánodo y el menos reactivo como cátodo. La corrosión se produce cuando el metal anódico (activo) pierde iones hacia el cátodo, generalmente a una velocidad mucho mayor de lo que ocurriría por sí solo. Cuanto más diferentes sean los metales, mayor será el peligro de corrosión.

La razón por la que esto es una preocupación en aplicaciones industriales es que pueden estar presentes múltiples materiales en un solo sistema de agua de mar. Por lo tanto, al diseñar válvulas para su uso con agua de mar, es importante tener en cuenta cómo se comportan los metales en reacción galvánica entre sí en presencia de agua de mar, así como qué otros metales pueden estar presentes en el entorno de las válvulas, junto con la eficiencia del cátodo, la relación de área de los materiales conectados y la cantidad de resistencia eléctrica presente.

Selección de la Composición de Material Adecuada de la Válvula de Diluvio según el Tipo de Agua

El agua de mar es un electrolito debido a su contenido de cloro, el cual se mide en ppm [partes por millón]. Los materiales pueden seleccionarse de acuerdo con diferentes niveles de calidad del agua que varían en contenido de cloro. Seleccionamos el material del cuerpo y el material del trim de control según la siguiente tabla:

Al diseñar sistemas de agua de mar, elegir los materiales adecuados evitará fallas en los equipos y minimizará el mantenimiento. Cuanto mayor sea la concentración de sales de cloruro, se deben utilizar materiales de mayor resistencia. Esto ayudará a garantizar que las válvulas funcionen como se espera en caso de una emergencia por incendio.

Además del metal base, es importante considerar el revestimiento. La calidad del material de revestimiento utilizado, así como la calidad de la aplicación, pueden afectar significativamente la resistencia de una válvula a la corrosión.

Cómo evaluar la solución de válvula de diluvio más rentable para su proyecto

Como regla general, al seleccionar válvulas de diluvio y otros componentes para un sistema de agua de mar, es mejor considerar todos los aspectos del sistema y el entorno del proyecto en su conjunto. Antes de seleccionar una válvula de diluvio para su sistema de agua de mar, es útil recopilar la siguiente información:

• An analysis of the water composition, if possible. Knowing the concentration of salts in the water will help in the selection of appropriate valve materials.
• Will seawater be the main fluid for firefighting or used only as backup? If there will be heavy exposure to salt water, choose valve material with greater corrosion resistance.
• What level of maintenance do you expect to have? For example: a ductile iron valve with SS316 control trim requires a smaller upfront investment than a Ni. Al. Bronze body casting but will need to be flushed with fresh water after activation, thus requiring more attention from the maintenance team.
• Does the environment present conditions that are aggressive to copper based materials? For example: In this case, it may be better to go with super duplex casting and control trim material over Ni.Al. Bronze.  
• What components (pipe, etc.) will the valve be in contact with? Be sure they are compatible to avoid excessive galvanic corrosion in the presence of seawater.

Control de calidad para válvulas de protección contra incendios para uso con agua de mar

En BERMAD, cada vez que tratamos una posible aplicación con agua de mar, prestamos especial atención a varios puntos adicionales para reducir cualquier posibilidad de daño:

• We avoid direct contact of two different materials that could invite galvanic corrosion, whether within a single component or between components in a system we are designing.
• Coating all the surface internally & externally with high build powder epoxy coating for good adhesion to the body.
• We conduct tests to make sure the coating will provide full surface protection against corrosion. If the material is ductile iron, any pinhole in the coating will allow contact with seawater, and that area will be subject to rapid corrosion. Therefore, after coating a valve we conduct a quality control test by applying electrical current between the coating and the body itself, so that pinholes can be detected and eliminated.

Para más información o para recibir soporte experto en sistemas de diluvio con agua de mar, contáctenos para hablar con un representante de BERMAD en su región.