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Boletín técnico de INDISA S.A.

Medellín, 15 de Diciembre de 2006 No. 42

LOS ACEROS INOXIDABLES

Y SU UTILIZACIÓN EN LA INDUSTRIA

Autor: Ricardo Quiroga

Gerente Técnico DISINOX Ltda.

El acero inoxidable es uno de los materiales con mayores prestaciones; sin embargo, para personas que no se dedican específicamente a su manipulación es un tema poco conocido.

La adquisición de este material o equipos construidos con él involucra una inversión considerable y es bueno saber del tema para obtener los mejores beneficios del capital invertido y evitar posibles sobrecostos innecesarios por falta de conocimiento.

Se presentan a continuación unas consideraciones básicas a tener en cuenta para el uso de acero inoxidable en la industria.

 
GENERALIDADES

Los aceros inoxidables comprenden una gama muy extensa de aleaciones entre el hierro y otros elementos. Estas aleaciones tienen como objetivo básico el de transformar algunas características débiles del hierro, con el fin de adaptarlo a una serie de usos en los cuales este metal por si sólo no presenta las cualidades necesarias.

Algunas de las virtudes que se imparten al hierro mediante la adición de otros elementos son:

  • Resistencia a la corrosión en una amplia variedad de medios.

  • Mejoramiento de su vida útil.

  • Prevención de la contaminación de los productos en contacto con este.

  • Versatilidad.

  • Disminución del mantenimiento y facilidad de limpieza.

  • Mayor fortaleza y capacidad para resistir temperaturas y presiones elevadas.

  • Insensibilización a los cambios rápidos de temperatura.

  • Resistencia al desgaste y a la abrasión.

  • Posibilidades ilimitadas de adaptación a los diseños.

  • Seguridad y resistencia al fuego.

TIPOS DE ACEROS INOXIDABLES

De acuerdo con los tipos y cantidades de los elementos que entran en la aleación, pueden obtenerse diferentes tipos de aceros inoxidables. Además resultan varios grupos de aceros, según la estructura intercristalina que se consiga en la fabricación. De estas dos observaciones puede deducirse que existe una amplia gama de aceros inoxidables, cada uno de los cuales presenta propiedades especiales y diferentes.

No es la intención de esta exposición la de profundizar en cada uno de los tipos de acero inoxidable disponibles hoy en el mercado. Se presenta a continuación un breve listado de algunos tipos de aceros y sus aplicaciones. 

Tipo de acero inoxidable       Aplicación

Austenítico (resistente a la corrosión)

-

Equipos para industria química y petroquímica

-

Equipos para industria alimenticia y farmacéutica

-

Construcción civil

-

Vajillas y utensilios domésticos

Ferrítico (resistente a la corrosión, más barato)

-

Electrodomésticos (cocinas, heladeras, etc.)

-

Mostradores frigoríficos

-

Monedas

-

Industria automovilística

-

Cubiertos

Martensítico (dureza elevada)

-

Cuchillería

-

Instrumentos quirúrgicos como bisturí y pinzas

-

Cuchillos de corte

-

Discos de freno

NOMENCLATURA DE LOS ACEROS:

Cada uno de los principales países productores de aceros inoxidables ha adoptado su propia nomenclatura para designar los diferentes tipos y calidades de aceros inoxidables. La clasificación más universal es la de American Iron and Steel Institute (AISI). Pero por lo general las clasificaciones utilizadas por Suecia, Inglaterra, Francia, Alemania, Italia, Japón y La Unión Soviética contienen sub-grupos que no están comprendidos en la nomenclatura AISI.

Los principales aleantes en los aceros inoxidables son: Níquel, Cromo y Molibdeno; Presione aquí para ver un listado más completo de tipos de aceros por grupos, sus componentes, aplicaciones y denominación AISI.

 
APLICACIONES

Son cada día más numerosos los procesos en los cuales se requiere acero inoxidable y la aplicación de las diferentes calidades de aceros inoxidables se multiplican día a día en la industria moderna.

Los aceros inoxidables de mayor uso son los austeníticos como el 304 y el 316; esto para el caso específico de fabricación de equipos para la industria. Se encuentran además los 304L y 316L que son de bajo contenido de carbono, el 310 que es empleado por sus características refractarias, las aleaciones con titanio y una gama de aceros especiales para troquelería.

Los equipos de acero inoxidable se utilizan principalmente para las siguientes aplicaciones:

MEDICINA E HIGIENE: Fabricación de recipientes para Penicilina. Riñones artificiales. Equipos de esterilización. Tanques de cultivo para vacunas. Equipos sanitarios.

INDUSTRIA DE PROCESOS ALIMENTICIOS: Equipos de cocción cerrados y abiertos. Equipos de mezcla. Tanques y recipientes. Equipos para transporte de alimentos.

INDUSTRIA CERVECERA: Tanques de fermentación. Tanques de almacenamiento. Tanques de presión. Enfriadores de placas. Pasteurizadores de placas. Propagadores de levadura. Depósitos para levadura. Tuberías. Tanques para transporte. Puertas para cavas.

FERTILIZANTES NITROGENADOS: Plantas completas para la producción de ácido nítrico y fertilizantes. Torres de reacción y absorción. Secadores de amoniaco. Pre-calentadores. Tanques de almacenamiento. Intercambiadores de calor.

INDUSTRIA QUÍMICA: Autoclaves. Tanques de almacenamiento. Reactores. Intercambiadores de calor. Filtros. Columnas de reacción y absorción. Esterificadores. Equipos de transporte y hornos.

INDUSTRIA ALIMENTICIA: Tanques de proceso. Equipos de mezcla. Equipos de secado. Equipos de pasteurización. Equipos de evaporación. Equipos de transporte.

INDUSTRIA DEL PAPEL: Digestores. Almacenamiento de pulpa. Tanques para pulpa. Almacenamiento de ácidos. Equipos para blanqueo. Filtros. Tuberías y ductos en general.

INDUSTRIA TEXTIL: Equipos para la fabricación de fibras sintéticas. Equipos para secado. Equipos para blanqueo. Baños de coagulación en la industria del rayon. Equipos para teñido.

INDUSTRIA PETRO—QUÍMICA: Reactores. Columnas. Almacenamiento de catalizadores. Autoclaves.

 

DISEÑO SANITARIO (CLEAN DESIGN)

Los equipos de acero inoxidable garantizan en la mayoría de las aplicaciones la absoluta pureza de los productos, ya que la contaminación de estos al hacer el contacto con el acero inoxidable es prácticamente nula en la mayoría de los casos. Es importante agregar que los constructores de equipos en acero inoxidable deben ajustar sus diseños a las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM o GMP), evitando esquinas rectas y puntos de difícil acceso que puedan ocasionar la formación de bacterias e impurezas por dificultades de lavado.

En la mayoría de estos diseños, además de la resistencia a la corrosión y la resistencia mecánica de los equipos, son muy importantes las características de diseño propias de los equipos, con el fin de que las superficies que están en contacto con el producto sean adecuadas para el acabado y pulimento final. Y desde luego es una condición crítica que el fabricante posea la capacidad de terminar y pulir todas las superficies internas con la más absoluta perfección, especialmente cuando por las condiciones de trabajo de los equipos es preciso utilizar en la fabricación acero laminado en caliente.

Los ingenieros de proceso al servicio de la industria de alimentos y de la industria farmacéutica deben tener en consideración que los mayores costos de fabricación de equipos para dichas industrias están en los procesos de acabado y pulimento, indispensables para obtener equipos adecuados y durables. La diferencia en precio entre un equipo con acabados pobres e inadecuados y un equipo correctamente acabado y pulido, puede llegar en ocasiones a un 40 % del precio total cotizado.

 

CONCLUSIÓN

Uno de los argumentos en contra de los equipos en acero inoxidable es el costo;  decidir si un equipo debe construirse o no en acero inoxidable es materia de un estudio cuidadoso en el cual los Ingenieros de una compañía seria especializada en la fabricación de equipos en acero inoxidable puede cooperar en forma positiva y constructiva.

Las reflexiones contenidas en esta exposición aportan argumentos para decir que los equipos en acero inoxidable no son esencialmente costosos y que la inversión en ellos se justifica en la mayoría de los casos. Es importante que la fabricación de estos equipos le sea confiada a una compañía especializada que no improvise diseños, que pueda escoger los materiales más adecuados, que sepa ejecutar los trabajos fundamentales de construcción y los tratamientos posteriores como normalización, pulido y acabado y que tenga la suficiente capacidad técnica para discutir con los Ingenieros de Proceso todos los factores que puedan contribuir a que un equipo fabricado en acero inoxidable sea una inversión duradera y no una inversión inútil de dinero.

 


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