Aplicaciones de FRP en el tratamiento de aguas residuales: desafíos de corrosión y selección de materiales

Desafíos de corrosión en las plantas de tratamiento de aguas residuales

Las distintas áreas de una planta de tratamiento de aguas residuales pueden generar condiciones de exposición diferentes para los materiales. Las zonas de pretratamiento y tratamiento primario pueden estar expuestas a sulfuro de hidrógeno asociado con las aguas residuales. Las áreas de dosificación y almacenamiento de productos químicos pueden incluir sustancias como cloruro férrico, hipoclorito de sodio y polímeros. Las zonas de tratamiento de lodos también pueden combinar humedad, materia orgánica, productos químicos y sólidos abrasivos.

Estas condiciones no son uniformes en toda la instalación. Un material seleccionado para un área relativamente seca puede estar sometido a una exposición muy diferente en un pozo húmedo, sobre un canal abierto o cerca de equipos de manipulación de productos químicos. Por ello, la selección debe considerar el entorno específico en el que se instalará el componente de FRP.

Dónde se utiliza habitualmente el FRP

Las rejillas de FRP se utilizan en pasarelas, plataformas y cubiertas de canales en instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Su estructura de rejilla abierta facilita el drenaje y permite el acceso a las superficies y equipos situados debajo. Según la construcción del producto y la aplicación, la selección de la rejilla también puede incluir opciones de superficie destinadas a zonas de trabajo húmedas.

Las barandillas y escaleras de FRP se utilizan alrededor de zonas como decantadores, tanques de aireación y otras áreas de proceso o acceso en las que la humedad y la exposición a agentes corrosivos son factores de diseño relevantes. Su uso no depende de una única condición de las aguas residuales; la construcción del FRP y el sistema de resina deben seguir siendo adecuados para el entorno previsto.

Las bandejas portacables de FRP pueden utilizarse en áreas corrosivas para soportar cables eléctricos, de control e instrumentación. Se consideran cuando la exposición a la corrosión es un factor importante en la selección del material. Los requisitos de instalación eléctrica, equipotencialidad y otras exigencias específicas del proyecto deben considerarse por separado de la resistencia a la corrosión del material de la bandeja.

La selección de la resina depende de la exposición

El sistema de resina es una parte importante de la selección del material FRP, ya que la resistencia química de un producto de FRP depende de algo más que de la presencia del refuerzo de fibra de vidrio. Los sistemas de resina utilizados en productos de FRP pueden incluir poliéster ortoftálico o isoftálico y viniléster. La elección adecuada depende del medio real, su concentración, la temperatura, la duración de la exposición y la construcción del producto.

Los entornos con una exposición menos intensa pueden permitir una gama más amplia de opciones de resina, mientras que una exposición química más agresiva o continua puede requerir un sistema de resina con una compatibilidad adecuada para las condiciones de servicio concretas. Por ello, la selección de una familia de resinas no debería basarse únicamente en una descripción general de la zona del proceso.

Los datos de compatibilidad deben relacionarse con el entorno químico real. Una rejilla, barandilla, escalera o bandeja portacables fabricada con un sistema de resina determinado puede presentar una resistencia química diferente a la de un producto similar fabricado con otro sistema de resina. Verificar el tipo de resina y revisar su compatibilidad con la exposición prevista es, por tanto, una parte importante de la selección del material.

Productos químicos mezclados, temperatura y abrasión

Los entornos de tratamiento de aguas residuales suelen contener combinaciones de productos químicos en lugar de una única sustancia aislada. El sulfuro de hidrógeno, el amoníaco, los cloruros, los compuestos orgánicos y otros componentes pueden coexistir, por lo que los datos de compatibilidad basados en una sola sustancia no deben considerarse automáticamente una predicción directa del comportamiento en un flujo mixto.

La temperatura también es una variable importante de selección. Los cambios en la temperatura de funcionamiento pueden afectar a la compatibilidad química de un sistema de resina, por lo que los datos de compatibilidad deben considerarse a la temperatura de servicio correspondiente y no en condiciones diferentes de las reales.

La abrasión también puede ser relevante en zonas expuestas a arena, sólidos en suspensión u otros medios abrasivos. En estos lugares, la resistencia a la corrosión por sí sola no constituye una base completa para la selección; también deben considerarse la construcción del producto y las condiciones de exposición física.

Selección práctica de materiales para aplicaciones de tratamiento de aguas residuales

La selección de FRP para el tratamiento de aguas residuales debe abordarse teniendo en cuenta la zona de exposición, el sistema de resina y la construcción del producto. Las rejillas, barandillas, escaleras y bandejas portacables pueden utilizarse en una misma instalación, pero los criterios relevantes de selección del material pueden variar de una ubicación a otra.

Por tanto, la cuestión principal no es simplemente si un componente está fabricado con FRP, sino si su sistema de resina y su construcción son adecuados para las condiciones químicas, térmicas, de humedad y físicas previstas en el lugar de instalación. Este enfoque basado en la zona de exposición ofrece una base más fiable para comparar opciones de FRP en aplicaciones de tratamiento de aguas residuales.