Ingenieros GIOVANI OBANDO JAMES CORREA G. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE POPAYÁN S.A. E.S.P. Popayán, Cauca

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1 Pagina 1 de Pereira, 28 de junio de 2012 Ingenieros GIOVANI OBANDO JAMES CORREA G. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE POPAYÁN S.A. E.S.P. Popayán, Cauca Asunto: Informe de consultoría ( ) Atentamente me permito presentar a su consideración los resultados de la consultoría solicitada para determinar el cumplimiento de las especificaciones de un recubrimiento en cuerpos de válvulas HD. Agradezco su confianza en nuestros servicios. Cordial saludo. Manuel Pinzón Candelario Director CECEND

2 Pagina 2 de INFORME DE CONSULTORÍA 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES CLIENTE: EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE POPAYÁN E.S.P. TEMA CONSULTA TÉCNICA: Determinación de especificaciones de recubrimiento ELEMENTOS A ANALIZAR: Recubrimiento aplicado en válvulas HD. CLASE DE MATERIAL: LUGAR DE INSPECCIÓN: EPÓXICO Planta Metacol (Tocancipá, Cindinamarca) Planta Apolo Ava (La Estrella, Antioquia) PÁGINAS 2/6 a 6/6 PERIODO CONSULTORÍA: Junio 15 de 2012 a Junio 29 de DOCUMENTOS DE REFERENCIA American Water Works Association AWWA C American Water Works Association AWWA C Sigmacover 630 (ficha técnica) Catálogo e producto y proceso. APOLO AVA fa2fd5ba61/0/tesechoac%C3%A1n_cruzamiento_anexob1.pdf Aplicación de polímeros conductores en pintura de imprimación. Memorias ONALES/Normas%20Ingenier%EDa%20de%20Oleoductos%20- %20NIO/CAPITULO%20701%20PROTECCION%20DE%20TUBERIA%20ENTERRAD A.pdf Especificaciones de operación y calidad internas de los laboratorios de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Tecnológica de Pereira. 3. ALCANCE Este informe registra los hallazgos, análisis y conclusiones de la consultoría solicitada por le Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Popayán E.S.P (EAAP), respecto al cumplimiento de especificaciones de recubrimientos aplicados en válvulas HD por parte de dos empresas fabricantes: APOLO AVA S.A. y METACOL S.A.; recubrimiento que debe ser

3 Pagina 3 de 6 elaborado en pintura epóxica aplicada por termofusión, de acuerdo a exigencia de la empresa EAAP. 4. METODOLOGÍA DE LA INSPECCIÓN Recolección de evidencias: Se realizó mediante visitas presenciales a las plantas de las empresas Metacol S.A. y APOLO AVA ubicadas en Tocancipá, Cundinamarca y La Estrella, Antioquia, respectivamente, durante el mes de junio de En esta etapa se recibieron documentos de especificaciones de los procesos realizados y catálogos de productos y se tomó registro fotográfico de lo observado en el proceso de aplicación de pintura. Documentación teórica: Se procedió a la revisión teórica de los procesos observados por parte del comité de ingeniería del centro Cecend-UTP y redacción del informe final. 5. OBSERVACIONES DE LOS PROCESOS METACOL S.A. En reunión inicial realizada en la Gerencia de esta empresa, con presencia del personal involucrado en la producción, el gerente, el área comercial y proveedores, se suministró al consultor información relevante del proceso de aplicación de pintura de las válvulas que allí se fabrican, entre otras. Se conoció el proceso de fabricación de las válvulas, haciendo énfasis en la etapa de aplicación del recubrimiento. Se verificó que las especificaciones de pintura epóxica entregadas al consultor en forma documental, correspondían a las que se aplican en planta; pintura epóxica Sigmacover 630, componentes A y B (base y curador). Con base en las normas AWWA la empresa realiza uno de los procesos de aplicación incluidos en ella, consistente en pintura líquida por el método Airless, con relación de presión 120:1, en cabina destinada para tal fin. Una vez recubierta se dejan suspendidas, para luego ser sometidas a calentamiento en horno a una temperatura entre 60 y 85 C. El espesor es determinado según la habilidad del pintor, bajo procedimientos internos que permiten verificar el espesor obtenido. APOLO AVA S.A. En reunión similar a la de Metacol, se realizó por parte de esta empresa y de otros actores interesados en esta consultoría, una exposición del proceso que allí se lleva a cabo. Se suministró información sobre el tipo de pintura que se utiliza y el procedimiento de aplicación.

4 Pagina 4 de 6 En este caso la pintura es un epóxico en polvo por la técnica electrostática, previo calentamiento de la pieza a 200 C en un horno. En este caso la empresa argumentó también su cumplimiento respecto a la norma AWWA 515 y 550, además de la específica fusion bonded epoxy coating. 6. CONSIDERACIONES TEÓRICAS Se expone a continuación algunos soportes teóricos para proceder a emitir el concepto final (para mayor información se puede recurrir a los documentos de referencia relacionados en el numeral 2 de este informe pericial): Revestimientos aplicados en estado sólido Una de las tecnologías utilizadas actualmente, es Fused Bonded Epoxy, FBE por la cual, el polímero, en estado sólido, se aplica en la forma de polvo por un sistema que hace uso de la técnica de aplicación electrostática de polvos. La Norma API 5L7, Unprimed Internal Fusion Bonded Epoxy Coating of Line Pipe define el procedimiento en detalle. En el FBE, el polímero en la forma de un polvo no contiene solventes, y ya están mezclados los compuestos que generarán la reacción de polimerización y curado (base y curador). El diseño tiene en cuenta que la polimerización se produzca a temperaturas suficientemente altas para prevenir que ésta no se desarrolle tempranamente durante el almacenamiento del polvo lo que lo volvería total o parcialmente inutilizable. El polvo es dispersado por una lanza aplicadora; impacta la superficie ayudado por la acción del campo electrostático y sus partículas se funden al tocar una superficie que está a temperaturas alrededor de los 200 C, convirtiéndose en un líquido con el objetivo de facilitar la reacción química. Inmediatamente comienza el proceso de polimerización, muy rápido a esas temperaturas, que lleva al curado, formándose rápidamente un gel viscoso primero y luego la conversión al estado sólido termo-estable. La película sólida queda adherida a la superficie metálica sobre la que se ha aplicado. Es muy común que estos epóxicos vengan acompañados de un fenólico a fin de asegurar mayor mojado del recubrimiento con el metal. Revestimientos aplicados en estado líquido Para aplicar en estado líquido la mezcla de la base polimérica con el agente curador (mal llamado catalizador), que comenzará la polimerización y el curado, se realiza muy poco tiempo antes de la aplicación. En algunos casos específicos, el polímero base y el agente curador se aplican simultáneamente, mezclándose segundos antes de formarse el spray polimérico. Debido a esta separación entre la resina base y el agente de curado, el tiempo de vida en almacenamiento (shelf life) de la materia prima es casi indefinida pues no

5 Pagina 5 de 6 existen reacciones químicas de polimerización. En general, estos revestimientos son de muy alto contenido de sólidos en volumen. Por sólidos en volumen se refiere al porcentaje de sólidos que quedará en el revestimiento cuando seco y curado; el resto serán los diluyentes utilizados que se evaporan. Los revestimientos aplicados en estado líquido tienen buena fluidez y, por lo tanto, muy buena capacidad de cobertura, favoreciendo el mojado del revestimiento sobre la superficie del substrato metálico. Esto es importante para captar al máximo posible el potencial de anclaje brindado por el perfil que ha dejado el granallado o arenado y provocar el máximo acercamiento entre los átomos del metal y los de las cadenas poliméricas. 7. CONCLUSIONES Con base en las visitas realizadas, el apoyo documental y las reuniones técnicas realizadas, se concluye y conceptúa lo siguiente: Las dos empresas consultadas cumplen con lo establecido en las normas AWWA, cada una en su método de aplicación: Metacol S.A. con epóxico líquido por el proceso airless con posterior calentamiento en horno (60 a 85 C) para acelerar curado; APOLO AVA con epóxico sólido en polvo con precalentamiento de la pieza en horno a 200 C y técnica electrostática (método fusión bonded epoxy coating). Ambas empresas cumplen con la aplicación de recubrimiento epóxico. En nuestro concepto no es contraproducente con lo exigido por la empresa EAAP que alguna de ellas agregue algún otro compuesto termoestable (fenólico o resina poliéster para mejorar la adherencia del recubrimiento). Respecto al término Termofusión que es la razón principal de esta consultoría y el proceso de aplicación exigido por la empresa EAAP, se concluye que este término no es adecuado para el tipo de recubrimientos que se exigen, pues las pinturas epóxicas son polímeros termoestables, cuya polimerización o curado se da solo por reacción química de sus componentes; la utilización de calor antes (como lo hace APOLO AVA) se realiza para asegurar que las partículas de componentes base y curador, al licuarse por el método fusion bonded epoxy, queden en condiciones de reaccionar rápidamente en el momento de ser aplicado para asegurar su adhesión. En el caso de METACOL, se realiza el calentamiento después con el mismo objetivo de acelerar la reacción. Alguien pudiera argumentar que la etimología de la palabra puede llevar a pensar que todo lo que se funda será termofusión pero estrictamente es lo descrito a continuación: El término termofusión, específicamente se utiliza en procesos llevados a cabo con polímeros termoplásticos, por ejemplo el polietileno, cuya característica fundamental es que se pueden fundir y refundir para ser soldados o remoldeados.

6 Pagina 6 de 6 8. CONCEPTO FINAL La exigencia de recubrimiento epóxico por termofusión, hace que no sea coherente el requisito de un método de aplicación que no es propio de materiales epóxicos; por lo tanto, ninguna de las dos empresas y procesos analizados lo realizan, pero ambas sí cumplen las normas AWWA. Nota: El Centro de Estudios y Consultoría de Ensayos No Destructivos y Resistencia de Materiales CECEND de la Universidad Tecnológica de Pereira, cuyos laboratorios se encuentran acreditados ante la ONAC en ISO/IEC 17025/2005 Certificado de acreditación N 10-LAB-029 en Laboratorios de ensayos y ante Bureau Veritas en ISO9001:2008 y GP1000:2009 en sistemas de gestión de la calidad, preparó este informe bajo contrato y solo se podrá reproducir en su totalidad y con la correspondiente autorización de LEND. Este informe fue Elaborado por: Revisado y aprobado por: ERWIN CALVO HENAO Ingeniero Mecánico Inspector de END Nivel II Profesional de laboratorios acreditados MANUEL PINZÓN CANDELARIO Ing. MSc. Metalúrgico Inspector END III