Limpieza inicial, derouging y pasivación de equipos de acero inoxidable que no dañan el medio ambiente

Derouging Ateco

En las industrias farmacéutica y alimentaria, los procesos de derouging y pasivación y el uso de productos adecuados para el tratamiento de superficies de acero inoxidable de alta calidad son cruciales para obtener una adecuada planificación, cualificación y validación de sistemas de medios ultrapuros.

Tratamiento de cuidado con pH neutro para superficies de acero inoxidable

El acero inoxidable no es, ni mucho menos, tan insensible como sugiere su propio nombre coloquial. Las superficies de acero inoxidable en las instalaciones farmacéuticas, químicas, de la industria alimentaria o médicas requieren una atención especial, tanto en las instalaciones nuevas como después de largos periodos de uso, con el fin de mantener la calidad superficial requerida para los procesos. La contaminación, los cuerpos extraños e incluso el agua caliente o el vapor muy puro deterioran la capa pasiva protectora (superficie rica en óxido de cromo), el contenido de hierro de la superficie aumenta y se forman zonas de color marrón rojizo o negro. Este proceso, denominado rouging o blacking, puede provocar el desprendimiento de partículas y afectar a la calidad de los productos. La conservación de una capa de protección superficial intacta está ahora garantizada por un proceso patentado y respetuoso con el medio ambiente que garantiza la limpieza, el derouging y la pasivación sin problemas de eliminación. Incluso cuando elimina el blacking persistente, sustituye el decapado agresivo por sustancias más compatibles.

Las superficies de acero inoxidable son las preferidas en la industria alimentaria, farmacéutica y en aquellos sectores en los que la higiene y la resistencia a la corrosión son importantes. El material resistente desafía los agentes de limpieza y los desinfectantes, así como los chorros de vapor, el vapor sobrecalentado y los reactivos agresivos de la instalación.

Sin embargo, el acero inoxidable en sí no es inerte.

Al igual que con el aluminio anodizado, el efecto protector óptimo sólo se consigue con una capa superficial cerrada, es decir, una capa pasiva rica en óxido de cromo. Lamentablemente, esto no es permanentemente estable y no está suficientemente bien desarrollado «de fábrica». Por lo tanto, debe regenerarse o renovarse en el caso de nuevas instalaciones y modificaciones o después de un período de uso prolongado. Los especialistas de Ateco Tobler AG Rheinfelden (Suiza) han perfeccionado su proceso de limpieza y derouging, de eficacia probada y respetuoso con el medio ambiente, con la consiguiente pasivación, de modo que ahora también se pueden eliminar las impurezas persistentes con oxígeno atmosférico. En colaboración con la empresa belga Technochim, también se ha desarrollado un proceso patentado que puede incluso eliminar el blacking sin necesidad de realizar un decapado agresivo.

Limpieza a fondo de poros y escamas

Derouging
El contenido de cromo de la capa protectora se reduce ya en el agua pura a temperaturas superiores a 40 °C. El aumento del contenido de hierro forma entonces ese color. (Derechos de autor: Ateco)

Las superficies inertes para medios agresivos o aplicaciones higiénicas se deben mecanizar con la mayor suavidad posible y formar una capa superficial protectora firmemente adherida. En el acero inoxidable, se trata de una capa superior químicamente inerte y rica en óxido de cromo (capa pasiva) que protege la matriz subyacente de hierro y otros componentes de la aleación. Sin embargo, el cromo de la capa protectora está en equilibrio dinámico con el metal base y los fluidos procesados en el equipo, de modo que, incluso con agua pura y temperaturas superiores a unos 40 °C, el contenido de cromo en la capa disminuye gradualmente y el contenido de hierro aumenta.

Derouging
Los cabezales de pulverización estáticos, giratorios y también orbitales pueden mojar todas las superficies incluso en grandes autoclaves, contenedores de preparación, producción y almacenamiento. (Derechos de autor: Ateco)

El calor acelera este proceso. Se forma una capa de rouging de color marrón rojizo (imagen superior), que consiste en óxidos de hierro, en el caso de rouging principalmente de hematita, es decir, óxido de hierro (II) de color marrón rojizo (Fe2O3), o en el caso del llamado blacking principalmente de magnetita (Fe3O4) (imagen superior). Este último se forma principalmente a altas temperaturas, por ejemplo, bajo la influencia del vapor puro, y es muy difícil de disolver de nuevo debido a sus estructuras cristalinas estables. Las partículas pueden desprenderse de las capas de blacking y rouging y contaminar el contenido del equipo.

Sin embargo, la protección de la superficie no sólo se desgasta durante el funcionamiento. Incluso en las instalaciones nuevas o en las reconversiones, el aceite, la grasa o las impurezas minerales y metálicas pueden alterar de forma permanente la formación de la capa pasiva, por lo que deben eliminarse antes de la puesta en marcha. Normalmente, para esta limpieza y pasivación iniciales, se limpiaba toda la instalación, incluidos todos los tubos, recipientes y accesorios, con lejía y/o ácidos, se eliminaba el rouging con ácidos minerales, se enjuagaba y se pasivaba con ácido nítrico oxidante. Todas las sustancias deben fabricarse de forma certificada y deben eliminarse al final de manera respetuosa con el medio ambiente, ya que, además del hierro, los ácidos también disuelven partes de cromo, níquel, etc. Ahora Ateco ha desarrollado una alternativa ecológica y de pH neutro para ello. Esto significa que no es necesario eliminar las soluciones reactivas ni el agua de lavado de forma complicada y costosa; basta con verterlas en un sistema normal de depuración de aguas residuales.

Tratamientos ambientales y de fácil uso

Los pasos individuales, es decir, la limpieza, la eliminación de rouging y la pasivación, pueden combinarse según sea necesario, pero dan mejores resultados como un paquete completo. Todos los reactivos son productos químicos puros con certificado y aprobados para todas las certificaciones y validaciones pertinentes en el sector alimentario o farmacéutico. Además de los productos químicos de limpieza, también son importantes las condiciones de aplicación, es decir, la concentración del limpiador, la temperatura de la solución y el tiempo de exposición. Los parámetros correspondientes pueden ajustarse a las impurezas del proceso que se producen con el usuario.

Derouging
A temperaturas más altas, por ejemplo, bajo vapor de agua muy pura, se forma el blacking de la magnetita, es decir, el óxido de hierro (II/III) negro (Fe3O4), que es difícil de eliminar. (Derechos de autor: Ateco)

Para humedecer las superficies de grandes autoclaves, contenedores de preparación, producción y almacenamiento de forma segura para la producción (imagen superior), se utilizan cabezales de pulverización estáticos, giratorios y también orbitales para distribuir el preenjuague, la solución de limpieza y para el enjuague; las instalaciones más pequeñas también pueden inundarse completamente. Los materiales de sellado aprobados en la industria farmacéutica son resistentes a la solución de limpieza y, normalmente no es necesario sustituirlos. Los productos químicos para la limpieza, el derouging y la pasivación están disponibles en forma de concentrado para preparar la solución adecuada. Si lo desea, el proveedor suizo también puede encargarse de la limpieza completa de la instalación y preparar los certificados y protocolos correspondientes. Los usuarios experimentados también pueden realizar el trabajo ellos mismos; los certificados químicos necesarios se incluyen en el volumen de suministro.

Para una amplia gama de aplicaciones

Como los agentes ecológicos sólo eliminan selectivamente el hierro de la capa de rouging, el cromo, el níquel, etc., permanecen en la matriz del material y no contaminan la solución utilizada.

Mientras que las anteriores soluciones de derouging seguían requiriendo que todas las piezas que se tenían que limpiar estuvieran inertizadas, la nueva formulación mejorada puede utilizarse también en una atmósfera normal, es decir, bajo la influencia del oxígeno, eliminando la necesidad del lavado con nitrógeno que era habitual en el pasado.

Esto no sólo ahorra tiempo y dinero, sino que permite abrir ámbitos de aplicación completamente nuevos.

Derouging acero inoxidable
Incluso los grandes contenedores o las lavadoras de acero inoxidable se pueden limpiar ahora sin inertización. (Derechos de autor: Pixabay)

Esto significa que incluso los grandes contenedores como las columnas de secado por pulverización, los depósitos o los recipientes agitados (imagen superior) son ahora fáciles de limpiar. El set de derouging mejora de forma sostenible las superficies incluso de equipos y máquinas funcionalmente no inertes o poco inertes, como las lavadoras de acero inoxidable en laboratorios, hospitales, etc.

Esto significa que la capa pasiva también se puede restaurar a su nueva condición con estas aplicaciones.

El nuevo método de derouging, respetuoso con el medio ambiente y que ahorra tiempo, ofrece una opción certificada para la limpieza y la repasivación de todas las superficies de acero inoxidable, ya sea por separado o como un paquete completo. La superficie limpia mejora significativamente la seguridad en el proceso de producción y se evitan los problemas de calidad.

Potente contra el óxido de hierro

Como agentes anti rouging, las soluciones respetuosas con el medio ambiente son ya una alternativa buena. Sin embargo, hasta ahora no se ha podido hacer gran cosa con la estructura cristalina alterada durante el blacking. En estos casos, el único recurso que quedaba era el decapado con productos químicos agresivos. Con el nuevo DIRUPURE LIQ +P en combinación con SODEX LIQ +P y TECHNOPASS LIQ +P, esto ya es historia. El proceso de 3 pasos puede eliminar por completo incluso las capas más resistentes de rouging/blacking.

Dirupure
Cuando se realiza el derouging con DIRUPURE, el agua para la limpieza se calienta a la temperatura requerida en un depósito externo, se añaden los componentes líquidos o sólidos y se disuelven. (Derechos de autor: Ateco)

Cuando se realiza el derouging con DIRUPURE, el agua para la limpieza se calienta a la temperatura requerida en un depósito externo, por ejemplo, y se añaden y disuelven los componentes líquidos o sólidos (imagen superior). La temperatura de la solución limpiadora debe mantenerse constante durante todo el proceso, como máximo 2 horas. Para el deblacking, después de la limpieza con la solución SODEX, en un segundo paso también se disuelven previamente los productos químicos DIRUPURE y se calientan externamente. Tras al menos 90 minutos de circulación constante, la superficie vuelve a estar limpia. Si el sistema no permite la circulación, también se puede llenar y vaciar el sistema repetidamente para conseguir dicha limpieza. A continuación, aclarar con agua y pasivar con la solución TECHNOPASS. También en este caso, la premezcla se realiza externamente y, a continuación, el sistema se vuelve a pasivar a unos 90 °C durante unos 120 minutos.

Andreas Zeiff
Editorial office en Ateco | + posts
Marc Vernier
Managing Director en Ateco | + posts
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