Determinación y análisis de variables críticas en el proceso de galvanizado de la tubería de acero a escala de laboratorio para su posterior optimización en planta
El objetivo de este trabajo es determinar las variables críticas para controlar de manera efectiva la preparación de la superficie de la tubería de acero en la empresa TUGALT S.A. y proponer una composición química que permita la reducción de espesor de capa. Para ello se realizó una evaluación a...
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| Other Authors: | |
| Format: | bachelorThesis |
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| Published: |
Universidad de Cuenca
2020
|
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| Online Access: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/35058 |
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| author | Acero Mainato, Felipe Leonardo Romoleroux Urgilez, Karla Margoth |
| author2 | Vanegas Peña, María Eulalia |
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| description | El objetivo de este trabajo es determinar las variables críticas para controlar de manera
efectiva la preparación de la superficie de la tubería de acero en la empresa TUGALT
S.A. y proponer una composición química que permita la reducción de espesor de capa.
Para ello se realizó una evaluación actual de la planta obteniendo información sobre sus
parámetros, evaluados mediante cartas de control en un periodo de siete semanas.
El trabajo se realizó a escala de laboratorio con probetas de acero (especificación JIS
G3132 SPTH 1) para manipular las variables en cada etapa del proceso (desengrasado,
decapado, fluxado y galvanizado o zincado): pH, concentración de las soluciones
empleadas en los baños, temperatura, tiempos de inmersión y el rango de trabajo óptimo
para obtener una tubería de mayor calidad.
Para la etapa de zincado se trabajó a una temperatura de 450 ± 1°C por un tiempo de
inmersión de las probetas de 2,4,6 minutos, manteniendo la composición de zinc en
98.5% P/P constante, variando la composición de aluminio, bismuto, estaño y níquel en
el rango de 0-1.5 % en peso del sistema “Zn-Al-Bi-Sn-Ni”, que fue dosificado por diseño
experimental, para favorecer el escurrido y reducir el espesor de la probeta, disminuir la
ingesta de zinc y evitar grumos.
Los recubrimientos obtenidos se examinaron a través de: mediciones de espesor de
capa, análisis metalográfico utilizando microscopio invertido, prueba de corrosión en la
cámara de niebla salina y adherencia de método cruzado; determinando que el
experimento 1 (0,25A/0,05B/0,07C/0,025D-2min) cumple con las especificaciones
establecidas, proporciona un mejor acabado (formación de cristales) que hace que el
producto sea visualmente aceptado, con un espesor de capa de 79,233µm y formación
de las cuatro capas definidas (alfa, beta, gama y delta) que influyen en la corrosión y un
acabado perfectamente liso |
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| publishDate | 2020 |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-350582020-12-02T07:00:35Z Determinación y análisis de variables críticas en el proceso de galvanizado de la tubería de acero a escala de laboratorio para su posterior optimización en planta Acero Mainato, Felipe Leonardo Romoleroux Urgilez, Karla Margoth Vanegas Peña, María Eulalia Ingeniería Química Galvanizado Acero Tratamiento de metal Metalurgia El objetivo de este trabajo es determinar las variables críticas para controlar de manera efectiva la preparación de la superficie de la tubería de acero en la empresa TUGALT S.A. y proponer una composición química que permita la reducción de espesor de capa. Para ello se realizó una evaluación actual de la planta obteniendo información sobre sus parámetros, evaluados mediante cartas de control en un periodo de siete semanas. El trabajo se realizó a escala de laboratorio con probetas de acero (especificación JIS G3132 SPTH 1) para manipular las variables en cada etapa del proceso (desengrasado, decapado, fluxado y galvanizado o zincado): pH, concentración de las soluciones empleadas en los baños, temperatura, tiempos de inmersión y el rango de trabajo óptimo para obtener una tubería de mayor calidad. Para la etapa de zincado se trabajó a una temperatura de 450 ± 1°C por un tiempo de inmersión de las probetas de 2,4,6 minutos, manteniendo la composición de zinc en 98.5% P/P constante, variando la composición de aluminio, bismuto, estaño y níquel en el rango de 0-1.5 % en peso del sistema “Zn-Al-Bi-Sn-Ni”, que fue dosificado por diseño experimental, para favorecer el escurrido y reducir el espesor de la probeta, disminuir la ingesta de zinc y evitar grumos. Los recubrimientos obtenidos se examinaron a través de: mediciones de espesor de capa, análisis metalográfico utilizando microscopio invertido, prueba de corrosión en la cámara de niebla salina y adherencia de método cruzado; determinando que el experimento 1 (0,25A/0,05B/0,07C/0,025D-2min) cumple con las especificaciones establecidas, proporciona un mejor acabado (formación de cristales) que hace que el producto sea visualmente aceptado, con un espesor de capa de 79,233µm y formación de las cuatro capas definidas (alfa, beta, gama y delta) que influyen en la corrosión y un acabado perfectamente liso The objective of this work is to determine the critical variable to effectively control the preparation of the surface of the steel pipeline in the company TUGALT S.A. and propose a chemical composition that allows optimization in the zinc bath process (zinc plating process). For this, a current evaluation of the plant was carried out, obtaining information on its parameters, evaluated by means of control letters over a period of seven weeks. The work was carried out on a laboratory scale with steel cylinder samples (JIS G3132 SPTH 1 specification) to manipulate the variables at each stage of the process (degreased, pickling, fluxing, and zinc plated): pH, concentration of the solutions used in the baths, temperature, immersion times and the optional working range to obtain a higher quality pipeline. For the zinc plated stage, work was carried out at a temperature of 450±1°C for an immersion time of the steel cylinder samples of 2, 4, 6 minutes, keeping the zinc composition at 98,5% W/W constant, varying the aluminum, bismuth, tin and nickel composition in the range of 0-1,5% by weight of the “Zn-Al-Bi-Sn-Ni” system, which was dosed by experimental design, to favor drainage and reduce the thickness of the steel cylinder samples, decrease zinc intake and avoid lumps. The coatings obtained were examined by means of: layer thickness measurements, metallographic analysis using an inverted microscope, salt spray chamber corrosion test and cross-method adherence; determining that experiment 1 (0,25A/0,05B/0,07C/0,025D-2minutes) meets the established specifications, provides a better finish (crystal formation) that makes the product visually accepted, with a layer thickness of 79,233 µm and formation of the four defined layers (alpha, beta, gamma and delta) that influence corrosion and a perfectly smooth finish Ingeniero Químico Cuenca 2020-11-26T14:19:55Z 2020-11-26T14:19:55Z 2020-11-26 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/35058 spa TQ;509 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 150 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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