Fenómenos corrosivos y agresivos asociados al Ciclo
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1. como los que por imperativo sanitario requieren del man tenimiento de elevados niveles de desinfectante residual en el agua cloro o similares de alto poder oxidante p e torres de refrigeraci n o los que operan con aguas sometidas a valores extremos de pH en las mismas La ponencia final de esta primera mesa redonda corri a cargo del Prof Dr Miquel Salgot de Marcay de la Universidad de Barcelona El conferenciante pas a plantear la comparaci n entre el comportamiento ante la corrosi n de aguas reutilizadas y aguas desaladas de tipolog a y problem tica cierta mente distinta Si bien las caracter sticas generales de las aguas reutilizadas depender n de su origen y de su futuro uso las aguas desaladas al tener muy poco contenido salino ya se constituyen en fluidos muy agresivos frente a los Gesti n del agua Water management Industrial Water Networks The most affected facilities are cooling towers steam boilers and closed circuits which experience blockages pumping surges supply cuts loss of production efficiency deterioration in the quality of manufactured products and even microbial contamination of such products Additional problems include the shortening of the useful life of equipment and the potential for serious occupational accidents Systems with high oxygenation rates deteriorate most along with those systems which for maintenance purposes require high levels of residual disinfectant in the water chl2. eies de agua de es ir ili ner c i recoge el degusi ie las TERENIE TEES y las Es cas E iodd lo tratado elaboradas como cierre de la jornada F y degradaci n de al 4 del PIB del pa s Este habajo Corrosive and Aggressive Phenomena Associated with the Integrated Water Cycle Problems Costs and Solutions The Technical Workshop Corrosive and Aggressive Phenomena Associated with the Integrated Water Cycle Problems Costs and Solutions was held in Cordoba Spain on November IO 20ll The aim was to provide updated information and a forum for debate on this issue which is often forgolten or at least not sufficiently taken into account The matter is of great significance particularly if we consider that he damage caused to water networks drinking industrial desalinated reused and waste water nelworks by corrosion or degradation is in he region of between 2 and 4 of Spanish GDP This report summarises he papers presented and the practical conclusions arising from the Workshop Rafael Mar n Galv n Coordinador Grupo Inspecci n Vertidos y Laboratorio Comisi n V AEAS Jefe de Control de Calidad Calidad y Medio Ambiente Empresa Municipal de Aguas de C rdoba S A EMACSA Coordinator of Effluent Laboratory Inspection Section Comission V AEAS Head of Quality Control Quality and Environment Empresa Municipal de Aguas de C rdoba S A Cordoba Municipal Water Company EMACSA Introducci n Los fen menos corrosivos y agresivos que
3. nados con el tema de la corrosividad y agresi n en sistemas de aguas Se planificaron un total de diez ponencias desarrolladas dos como conferencias Fundamentos de la corrosi n electroqu mica y Validaci n de materiales para uso en contacto con aguas de consumo cuesti n a n hu rfana de marco legal en Espa a cuatro dentro de una primera mesa redonda sobre Problemas generados por los fen menos corrosivos y agresivos y las otras cuatro dentro de una segunda mesa sobre Mecanismos aplicables para la minimizaci n de la problem tica anterior mente planteada Tras cada mesa redonda se organiz un animado deba te y al final de la jornada se recogieron las conclusiones m s importantes extra das al efecto Para todas estas actividades se cont con expertos nacionales tanto uni versitarios Universidad de C rdoba y Universidad de Barcelona como profesionales de empresas de aguas Aguas de Barcelona EMACSA C rdoba EMSHTR Barcelona EMASA M laga y de empresas que dan ser vicios y proporcionan materiales a las primeras Adiqu mica Pinturas Villada ADEQUA Uralita Guldager Electr lisis y Labaqua La jornada que concentr a m s de medio centenar de asistentes abarc a todos los profesionales del agua y empresas afines qu micos bi logos ingenieros arquitectos ambient logos siendo tambi n un primer marco donde los alumnos universitarios interesados tomaron contacto pr ctico con el mundo del agua ya que ad
4. 1 provides information on the bacteria involved in corrosion The presentation of the above mentioned papers was followed by a lively debate during which the participants expressed their preoccupation regarding the need for more practical research into corrosion and the high costs associated with such research They also cited the value of Tabla 1 Microorganismos implicados m s habitualmente en procesos de corrosi n bacterias G nero o especie Genus or Species Desulfovibrio desulfuricans Anaerobio 10 40 Anaerobic Table 1 Most common microorganisms in corrosion processes bacteria Rango de pH y temp Necesidad de ox geno Metales materia afectados Efectos de los microorganismos pH and temp range Oxygen requirement Affected Metals malerial Effects of the microorganisms Fe acero Al Zn aleaciones de Cu Usa H al reducir SO a S gt y HS Favorece formaci n de pel culas de sulfuros Uses H on reducing SO to S gt and H S Favours the formation of sulphide films Fe steel Al Zn Cu alloys Desulfatomaculum nigrificans 6 8 Anaeronio Fe acero aceros inoxidables Reduce SO a S gt y H S formadores de esporas 10 40 45 75 Anaerobic Fe steel stainless steels Reduces SO to S and H S spore formers Desulfomans Thiobacilus thiooxidans Thiobacilus ferrooxidans Gallionella Sphaerotilus S natans 10 40 Anaerobio Fe acero Reduce SO a S y H S Anaerobic Fe steel Reduces S
5. Ed McGraw Hill New York 2003 e R Mar n Galv n R Mantec n Pascual Gonz lez Canal F Ripoll s Pascual E Santateresa Forcada and J Navarro Navarro Impactos de la contaminaci n de origen dom stico y no industrial sobre los SISP InfoEnviro 58 2010 pp 103 110 e R Mar n Galv n Corrosi n y agresividad en aguas residuales Mecanismos ejemplos y costes TecnoAmbiente 219 2011 pp 15 22 e ADEQUA Uralita Sales literature supplied by the company 2011 7 y lectostul MISEN S45 1511 2551 z WM ECTROSTEEL EUROPE S A C Serrano 93 28006 Madrid Tel 34 915 64 73 29 www electrosteel es electrosteelWMelectrosteel es www electrosteel com InfoEnviro Enero Febrero January February 2012
6. Figure 4 The effects on sanitation systems and WWTPs can be very serious resulting in economic social sanitary and environmental costs Finally policies should be intensified to control contaminants at source minimising their use so as to minimise their presence in effluent waters in order to mitigate these negative effects Dr Nuria Adroer Martori Adiqu mica spoke on the Problems of Corrosion Fouling Contamination and Microbial Development in Enero Febrero January February 2012 agua Residual Waste water l Fangos Lodos Sludge Biosolids Figura 4 Ubicaci n de los agentes corrosivos y agresivos en saneamientos Figure 4 Location of corrosive and aggressive agents in sanitation systems La Dr Nuria Adroer Martori Adiqu mica disert sobre los problemas de corrosi n incrustaciones ensuciamiento y desarrollos microbianos que se experimentan en redes de aguas industriales Torres de refrigeraci n cal deras de vapor y circuitos cerrados son las instalaciones m s afectadas desarroll ndose en las mismas problemas de atascos incremento de bombeos cortes de suministro p rdidas de rendimiento en producci n deterioro de calidad de productos manufacturados e incluso su contami naci n microbiana adem s del acortamiento de la vida til de los equipos sin descartar incidencias m s graves por accidentes laborales De todos los sistemas aquellos con altas tasas de oxigenaci n son los m s deteriorados as
7. Protect the iron Tabla 2 Protecci n cat dica ponencia de A Gomila Table 2 Cathodic protection paper presented by A Gomila the application of impressed current to the system to be protected Impressed current cathodic protection involves the use of a current rectifier normally with a voltage of 50 V The sacrificial anodes avail of the difference in potential between the metal material to be protected even the metal in reinforced concrete and that of the anode or material that is corroded on receiving the oxidisation current The speaker presented practical scales of anodes useful for the protection of specific materials Table 2 and gave a comprehensive range of practical examples The two systems which in combination achieve the greatest effectiveness are applied in underground and submerged pipes as well as in complex elements and accessories flanges valves At the end of the presentation current legislation governing technical aspects of cathodic protection was examined Workshop conclusions The following general conclusions were drawn from the papers presented and the debates held after the round table sessions They were presented at the end of the Workshop by D P S nchez Portales EMASA e There is little practical knowledge on the phenomenon of corrosion It is a relatively ignored issue despite its great economic repercussions Indeed we could go so far to say that it is almost a forgotten issue bot
8. agreden a las infraestructuras y equipos de los sistemas que conforman el Ciclo Integral del Agua tanto a tuber as como a colectores de aguas residuales dep sitos y elevaciones as como a las propias ETAP estaciones de tratamiento de aguas potables y EDAR estaciones de depuraci n de aguas residuales tienen tres or genes fen menos electroqu micos procesos qu micos y actividad microbiana La conjunci n de todos ellos provoca problemas de degradaci n prema tura de materiales en todo el sistema dado que la ubicaci n de los agen tes corrosivos y agresivos se extiende desde el agua a la atm sfera y a los materiales en contacto con ella as como a los s lidos separados de forma forzada o no de la misma siendo esta ltima acci n mucho m s acusada en las aguas residuales saneamientos en circuitos de aguas industriales aguas reutilizadas y aguas desaladas que en los sistemas de aguas de consumo En todo caso la acci n negativa de la corrosi n y agresividad en los siste mas de abastecimiento y saneamiento de aguas provoca p rdidas anua les muy superiores a los 10 000 millones de euros al a o en Espa a entre el 2 y el 4 del PIB de un pa s industrializado adem s de diver sos costes no econ micos de indole social sanitaria y ambiental No obstante las negativas afecciones derivadas de los fen menos corro sivos y agresivos no ha sido ste hist ricamente un tema habitual en eventos y jornadas sobre agu
9. Fe8PO Amarillo Yellow FeCOs Verde Green z Fea CN e Fe Fe4 Fe CN e Azul Blue SFe Negro Black Figura 2 Productos de la oxidaci n del hierro y sus colores ponencia de J M Rodr guez Mellado Figure 2 Products of the oxidation of iron and their colours paper presented by J M Rodr guez Mellado Sobre corrosi n en redes de agua potable vers la ponencia de J Constant Mata de Aguas de Barcelona que habl sobre el impacto econ mico de la corrosi n modelos estad sticos de aver as en redes de agua de consumo y an lisis tanto destructivos como no destructivos de materiales Como datos de inter s la tasa media de renovaci n de redes de distribuci n se cifra en un 1 mientras que la edad media se sit a en unos 50 a os En todo caso el deterioro de redes de aguas de consumo acarrea proble mas de p rdidas de secci n roturas y deficiente calidad del agua M s del 95 de las redes de distribuci n son de fundici n fibrocemento y polie tileno alta y baja densidad de las cu les las primeras comienzan a degra darse primero externamente progresando despu s hacia el interior mien tras que las de fibrocemento lo hacen desde el interior hacia afuera sien do las pl sticas pr cticamente inertes a la corrosi n Como resumen ilus trativo la Figura 3 presenta una muy interesante gr fica sobre la durabili dad de diferentes tipos de tuber as frente al tiempo en funci n de su tasa de aver as s
10. O a S y H S 0 5 8 Aerobio Fe acero cemento aleaciones de Cu Oxida S y sulfuros a H SO Da a recubrimientos 10 40 Aerobic Fe steel cement Cu alloys Oxidises S and sulphides to H SO Damages coatings Aerobio Fe acero Oxida Fe a Fe3 lod Aerobic Fe steel Oxidises Fe to Fe3 7 10 Aerobio Fe acero aceros inoxidables Oxida Fe a Fe3 y Mn Forma tub rculos 20 40 Aerobic Fe steel stainless steels Oxidises Fe to Fe3 and Mn Forms tubercles 7 10 Aerobio Fe acero aceros inoxidables Oxida Fe a Fe3 y Mn Forma tub rculos 20 40 Aerobic Fe steel stainless steels Oxidises Fe to Fe3 and Mn Forms tubercles Aleciones de Al Oxida Fe a Fe y Mn Forma tub rculos Al alloys Oxidises Fe to Fe3 and Mn Forms tubercles Tabla 1 Microorganismos bacterias implicados m s habitualmente en procesos de corrosi n ponencia de M Salgot de Marcay Table 1 Microorganisms bacteria most commonly involved in corrosion processes paper presented by M Salgot de Marcay Enero Febrero January February 2012 InfoEnviro 55 materiales en contacto con ellas paralelamente a los residuos de su produc ci n las salmueras de alta salinidad La corrosi n en aguas regeneradas puede extenderse por los sistemas de producci n y distribuci n as como los de propios equipos que las emplean La de las aguas desaladas tambi n abarca la gesti n de las salmueras antes mencionadas El Dr Salgot de Marcay pas revista a los agen
11. ales Mecanismos ejemplos y costes TecnoAmbiente 219 2011 p g 15 22 e ADEQUA Uralita Informaci n comercial suministrada por la empresa 201 1 3 ELECTROSTEEL Tubos y Accesorios de Fundici n D ctil Seg n las Normas UNE EN 545 2010 UNE EN 545 2007 y UNE EN 598 2007 Fate 1 Oaniversario en Espa a y Portugal e y Y a EF M s de 50 distribuidores repartidos por toda la geograf a money Nor should the social and environmental costs incurred as a result of these factors be underestimated e Need for regulation There is a lack of legislation at national and European level to deal appropriately with the different aspects of corrosion and aggression in the Integrated Water Cycle Therefore legislation is urgently required to fill the legal void that currently exists in all areas in which corrosion is of relevance Acknowledgments I wish to thank all those who presented papers at the Workshop for making available the data published in this report Bibliography and literature of interest e Degr mont Manual T cnico del Agua Mem nto Technique de leau Par s 1989 e R Mar n Galv n An lisis de Aguas y Ensayos de tratamiento Principios y Aplicaciones Ed G P E S A commissioned by the publisher Barcelona 1995 e J M Rodr guez Mellado and R Mar n Galv n Fisicoqu mica de Aguas Ed D az de Santos 1999 e Metcalf and Eddy Inco Wastewater Engineering Treatment and Reuse 4 h ed
12. arcelona EMACSA C rdoba EMSHTR Barcelona EMASA M laga and suppliers of materials and services to these companies Adiqu mica Pinturas Villada ADEQUA Uralita Guldager Electr lisis and Labaqua The workshop was attended by more than fifty people These included professionals from the water sector and related areas chemists biologists engineers architects environmentalists and the event also provided the first framework to offer interested university students practical contact with the world of water In addition to the presentation of papers and the debates there was an area devoted to the exhibition of information and products from companies working in this field This report summarises the papers presented and the final conclusions reached on this vital issue during the event The organisers EMACSA Faculty of Sciences of the University of Cordoba and the Association of Chemists of Andalusia would also like to take this opportunity to express gratitude to all who attended and particularly to those who contributed financially or institutionally to the success of the event Cordoba City Council Spanish Association of Water Supply and Sanitation AQUA Espa a CEOCOR ADEQUA Uralita and Laboratorios Albus along with the companies and institutions whose technical staff participated as expert speakers Summary of the event After the official inauguration of the workshop Prof Dr J M Rodr guez Mellado professor at the Uni
13. as Por lo anterior desde la Asociaci n Espa ola de Abastecimientos de Agua y Saneamiento AEAS en colabo raci n con AQUA Espa a y CEOCOR Comit Europeo para el estudio de la Corrosi n se impuls la organizaci n y desarrollo en febrero de 2011 de una Jornada T cnica sobre La corrosi n en el Ciclo del Agua Problemas y soluciones a cuyo marco prest sus instalaciones la Entidad de Medio Ambiente del rea Metropolitana de Barcelona A dicha jornada concurrieron varios expertos nacionales que profundizaron sobre los problemas pr cticos generados en los sistemas de aguas aguas de consumo saneamientos y aguas industriales al mismo tiempo que sobre los costes asociados y las posibles soluciones a fin de minimizar los efectos provocados Como conclusiones m s relevantes de las experiencias presentadas se constat la necesidad de aplicar rutinas de dise o y selec ci n id nea de materiales en funci n del uso concreto de reducir en la medida de lo posible la contaminaci n en origen de las aguas residuales de proceder a tratamientos adecuados de las aguas industriales y de llevar a cabo mantenimientos peri dicos de los sistemas hidr ulicos todo ello contando con normativas que regulen estos aspectos InfoEnviro Introduction Corrosive and aggressive agents which attack the infrastructures and equipment of the systems making up the integrated water cycle including pipes waste water sewer systems tanks and lifting d
14. cesaria prevenci n una herramienta eficaz podr a constituirla la elaboraci n de modelos estad sticos para el diagn stico de problemas pasados presentes o futuros en los sistemas e instalaciones afectadas por la corrosi n A destacar asimismo el valor de un eficiente control de vertidos industria les especialmente ante incidencias de agresiones qu micas a materiales en el caso de aguas residuales sistemas de saneamiento y depuradoras de aguas residuales Tratamiento adecuado de las aguas Se hace necesario especialmente en las aguas residuales mejor en origen a fin de lograr la reducci n de la contaminaci n la cual favorece los fen menos corrosivos Tambi n debe contemplarse la adecuaci n del dise o en funci n del tratamiento y cali dad del agua requerida para las condiciones espec ficas de trabajo Costes elevados Como consecuencia de la falta de conocimientos y des atenci n generalizada en el ciclo integral del agua hacia el fen meno de la corrosi n y agresividad se generan un gran n mero de costes directos e indirectos que suponen cantidades econ micas considerables Enero Febrero January February 2012 Gesti n del agua Water management Protecci n Cat dica Cathodic protection Potencial Corrosi n ImV Corrosion potential ImVI 50 a 100 Atacan al hierro 100 a 200 Attack iron 400 a 450 Hierro enterrado 450 a 600 Iron embedded 600 a 800 900 a 1100 Protegen al hierro 1100 a 1700
15. cticas de empleo de nodos eficaces para determinados materiales Tabla 2 as como una completa colecci n de ejemplos pr cticos Los dos sistemas cuyo conjunto logra la m xima efi cacia se aplican en tuber as enterradas y sumergidas y en elementos complejos y accesorios bridas v lvulas Finalmente se pas revista a muchos ejemplos pr cticos as como a las normas t cnicas vigentes sobre protecci n cat dica Conclusiones de la jornada Como ideas generales extra das tanto de las ponencias como de los deba tes posteriores a las mesas redondas pueden citarse las siguientes reco gidas al final de la jornada por D P S nchez Portales EMASA e Existen escasos conocimientos pr cticos sobre el fen meno de la corro si n Es un tema relativamente poco tenido en cuenta a pesar de su alta incidencia econ mica que incluso podr amos calificar como cuasi olvida do tanto a nivel formativo como en la rutina dom stica La incidencia de los efectos corrosivos y agresivos es m s acusada en siste mas de aguas residuales y saneamientos aguas de circuitos industriales y aguas desaladas que en aguas de consumo e incluso que en aguas rege neradas Se debe tender a realizar un dise o adecuado de redes y sistemas en funci n entre otros factores del fluido a emplear o verter realizando una selecci n id nea del material y actuando sobre el medio corrosivo mediante un adecuado mantenimiento preventivo En referencia a la ne
16. de accesorios ponencia de J Vicente Pastor Figure 7 Optimisation of plastic pipes range of accessories paper presented by J Vicente Pastor Enero Febrero January February 2012 como forma de luchar con tra la corrosi n de tipo elec troqu mico El fundamento es conseguir que la corro si n es decir las reaccio nes an dicas se traslade desde el material de inter s a otro sistema en contacto con el primero con lo que se logra reducir la velocidad de corrosi n a tasas de espesor de menos de 10 um al a o La protecci n cat dica puede ser interna o externa y en ambos casos puede llevarse a cabo mediante la instalaci n de nodos de sacrificio O por aplicaci n de corriente impresa al sistema a proteger la cual hace uso de un sistema de rectifica ci n de corriente continua habitualmente con una tensi n de 50 V Pilas Galv nicas Galvanic cells Cobre Copper Acero en hormig n Steel embedded in concrete Acero fundici n en arena lavada Steel cast iron in gravel washed sand Acero fundici n en suelos mixtos Steel cast iron in mixed soils Acero fundici n en suelos arcillosos Steel cast iron in clay soils Zinc Zinc Magnesio Magnesium Los nodos de sacrificio aprovechan la diferencia de potencial entre el material met lico a proteger incluso el armado met lico del hormig n y el nodo o material que se corroe al recibir la corriente de oxidaci n El ponente present escalas pr
17. dique cu les y de qu forma se validan legalmente los materiales en contacto con un agua de consumo p blico algo que est previsto en la Directiva Europea 98 83 CE y en su transposici n espa ola el RD 140 2003 siendo por ello la situaci n espe cialmente grave para los gestores de nuestros abastecimientos En la ponencia se relat la evoluci n hist rica del tema que en principio deb a abordarse mediante un denominado Esquema Europeo de Aceptaci n aplicable a todos los Estados miembros EEMM Abandonado este Esquema por diversas cuestiones en la actualidad hay cuatro estados Alemania Reino Unido Francia y Pa ses Bajos que han conformado Esquemas nacionales En resumen un Esquema de Aceptaci n debe abor dar algunas cuestiones b sicas como son control de sustancias empleadas en la fabricaci n de materiales an lisis del producto terminado y auditor as de calidad En cuanto a los ensayos de calidad aplicables la Figura 5 recoge una s ntesis de lo expuesto por el conferenciante Finalmente se pas revis ta a la estructuraci n de los ensayos de migraci n toxicolog a asociada y c l culo de resultados en la confianza de que en nuestro pa s se decida abor dar definitivamente la cuesti n en los pr ximos meses La segunda mesa redonda sobre soluciones al problema de corrosiones y agresiones en el ciclo del agua fue moderada al igual que la primera por 1 de oxidaci n Figura 6 Grados de oxidaci n m s
18. em s de las ponencias y debates se cont con un espacio dedicado a la exposici n de informaci n y produc tos de empresas que desarrollan su labor profesional en este campo Por el indudable inter s del tema tratado este art culo recoge un resumen comentado de las ponencias expuestas as como las conclusiones finales del evento Queda por parte de la organizaci n EMACSA Facultad de Ciencias de la Universidad de C rdoba y Asociaci n y Colegio de Qu micos de Andaluc a el expresar su agradecimiento a todos los asistentes y espe clalmente a aquellos que colaboraron econ mica o institucionalmente en la buena marcha del evento Excmo Ayuntamiento de C rdoba Asociaci n Espa ola de Abastecimientos de Agua y Saneamiento AQUA Espa a CEOCOR ADEQUA Uralita y Laboratorios Albus as como a las empresas e instituciones que aportaron a sus t cnicos como reputados ponentes Desarrollo del encuentro Tras la inauguraci n oficial de la jornada se dict la primera ponencia a cargo del Prof Dr J M Rodr guez Mellado catedr tico de la Universidad de C rdoba El ponente disert sobre los fundamentos de la corrosi n electroqu mica corrosi n que en general bien sea electroqu mica qu mi ca o microbiol gica no es sino la reacci n natural de un material frente a su entorno En cuanto a la corrosi n electroqu mica apoyada sobre las diferencias en potencial redox de las sustancias puras o mezcladas se pro Enero Febrer
19. evices DWTPs Drinking Water Treatment Plants and WWTPs Waste Water Treatment Plants have three main sources electrochemical phenomena chemical processes and microbial activity Together they cause premature degradation of materials throughout the entire system Corrosive and aggressive agents are present in water the atmosphere and all materials that come into contact with the water as well as solids forcibly or otherwise removed from it The separation of solids is a far greater problem in waste water sanitation systems industrial water circuits reused and desalinated water than in drinking water supply systems The negative effects of corrosive and aggressive agents in water supply and sanitation systems result in annual losses of well of 10 000 million euro per annum in Spain between 2 and 4 of GDP in an industrialised country This does not include non monetary costs of a social sanitary and environmental nature Despite this the negative effects of corrosive and aggressive agents have historically failed to receive much attention at water conferences and workshops For this reason the Spanish Association of Water Supply and Sanitation AEAS in cooperation with AQUA Espa a and CEOCOR European Committee for the Study of Corrosion promoted a Technical Workshop on Corrosion in the Water Cycle Problems and Solutions which was held in February 2011 at the facilities of the Environmental Entity of the Metropolitan A
20. f the properties required of coatings electrical resistance chemical resistance resistance to abrasion and impact and resistance to cathodic debonding and the two main types of coating epoxy and InfoEnviro 57 Gesti n del agua Water management R Mantec n Pascual EMSHTR Barcelona y presidente de la Comisi n V de AEAS constando de otras cuatro presentaciones que se comentan a continuaci n F Salvi Colom Pinturas Villada disert sobre el empleo de pinturas y recubrimientos tanto externos como externos en tuber as y dep sitos de aguas En este sentido expuso en primer lugar los diferentes grados de oxidaci n de los materiales met licos en orden a la estrategia pr ctica apli cable para su posterior recuperaci n ver Figura 6 Respecto a sta los sistemas de pintado comprenden varios apartados que comienzan con la preparaci n de la superficie seguida de su imprimaci n pintura interme dia y pintura final consiguiendo una capa protectora de un cierto espesor seg n material y uso previsto para el mismo Tambi n habl de las propiedades exigibles a los recubrimientos resisten cla el ctrica resistencia qu mica buena adherencia a abrasi n y golpes y resistencia a la descohesi n cat dica y de los dos tipos principales de recubrimientos existentes cu les son los epox dicos y los poliuretanos cuyo uso con o sin disolventes org nicos estar en funci n del tipo de red de agua considerada para el agua de c
21. frecuentes utilizados UNE EN ISO 4628 3 ponencia de F Salvi Colom 1 de oxidaci n Figure 6 Most frequently used oxidation grades UNE EN ISO 4628 3 paper presented by F Salvi Colom 1 oxidation Enero Febrero January February 2012 Gesti n del agua Water management ENSAYOS DE HIGIENE B SICA ENSAYOS MICROBIOL GICOS MICROBIOLOGICA Figura 5 Tipos de ensayos ponencia de F Garc a Andreu Figure 5 Types of test paper presented by F Garc a Andreu statistical models as an effective tool to forecast the durability of water network components Other points emphasised included the importance of efficient control on industrial effluents the benefits of using the most appropriate materials for infrastructure projects and the importance of using other criteria apart from merely financial criteria in materials selection The evening session began with a presentation by F Garc a Andreu Labaqua on the Migration from Materials in Contact with Drinking Waters There is currently no Spanish legislation to determine and legally validate materials in contact with drinking water although this is contemplated in European Directive 98 83 EC and its transposition into Spanish law RD 140 2003 This legal void represents a particularly worrying situation for water supply managers The paper outlined the background of the issue which in principle ought to have been addressed in the form of a European Acceptance Scheme applicab
22. h in terms of training and everyday practice The effect of corrosive and aggressive agents is greater in waste water and sanitation systems industrial process water and desalinated water than in drinking water or even in reclaimed water There should be appropriate design of networks and systems in accordance with the fluid to be used or discharged Ideal materials should be selected and suitable preventive maintenance should be employed to protect against the corrosive medium With respect to prevention the creation of statistical models could constitute an effective tool to diagnose past present or future problems in systems and facilities affected by corrosion It is important to underline the value of an efficient control system for industrial effluents particularly with respect to chemical aggression on materials in the case of waste water sanitation systems and waste water treatment plants Appropriate water treatment is particularly required for waste water preferably at source in order to reduce pollution which favours corrosive activity Adapting the design in accordance with the treatment and quality of the water required for the specific types of work should also be contemplated High costs The lack of knowledge and general lack of attention paid to corrosion and aggression in the integrated water cycle generates many direct and indirect costs which amount to considerable sums of InfoEnviro 58 Gesti n del agua Water
23. le to all member states This Scheme was abandoned for different reasons and there are currently four countries Germany The United Kingdom France and The Netherlands with national schemes in place In summary an Acceptance Scheme should address the control of substances used in the manufacture of materials analysis of end products and quality audits Figure 5 presents a synthesis of the applicable quality tests examined by the speaker Finally the paper looked at the structuring of migration testing associated toxicology and the calculation of results We trust that this issue will be definitively addressed in Spain in the coming months The second round table session on solutions to the problem of corrosion and aggression in the water cycle was also chaired by R Mantec n Pascual EMSHTR Barcelona and president of Commission V of the AEAS This session saw the presentation of the four papers summarised below F Salvi Colom Pinturas Villada spoke on the Use of Internal and External Paints and Coatings in Water Pipes and Tanks He first outlined the different degrees of oxidation of metal materials and the practical strategy for subsequent recovery see Figure 6 In this respect painting systems have a number of stages that range from surface preparation primer coat intermediate coat and final coat the objective being to achieve a protective layer of a certain thickness in accordance with the material and its use He also spoke o
24. management Tampoco cabe desde arse los costes sociales y ambientales acarreados por los fen menos de este tipo e Necesidad de regulaci n Carecemos de una legislaci n a niveles estatal y europeo que trate de forma suficiente los diferentes aspectos represen tados en el fen meno de la corrosi n y agresividad en su relaci n con el Ciclo Integral del Agua siendo por ello necesario reivindicar el nacimien to de una normativa que evite los vac os legales existentes en todos los mbitos en que la corrosi n se muestra presente Agradecimientos A todos los ponentes de la Jornada T cnica por la disponibilidad de los datos aportados que se incluyen en este trabajo Bibliograf a de inter s e Degr mont Manual T cnico del Agua Mem nto Technique de leau Par s 1989 e R Mar n Galv n An lisis de Aguas y Ensayos de tratamiento Principios y Aplicaciones Ed G P E S A pedidos al autor Barcelona 1995 e J M Rodr guez Mellado y R Mar n Galv n Fisicoqu mica de Aguas Ed D az de Santos 1999 e Metcalf y Eddy Inco Wastewater Engineering Treatment and reuse 4 ed Ed McGraw Hill New York 2003 e R Mar n Galv n R Mantec n Pascual Gonz lez Canal F Ripoll s Pascual E Santateresa Forcada y J Navarro Navarro Impactos de la con taminaci n de origen dom stico y no industrial sobre los SISP InfoEnviro 58 2010 p g 103 110 e R Mar n Galv n Corrosi n y agresividad en aguas residu
25. micos sociales sanitarios y ambientales Finalmente se deben potenciar pol ticas de control en origen de contaminantes minimizar su empleo para minimizar asimismo su vertido a fin de paliar estos negativos efectos InNfoEnviro corrosion caused by differential aeration It is important to point out that pitting corrosion causes very severe degradation As a practical example Figure 2 shows the different corrosion products caused by the oxidation of a metal typically found in water networks as is the case of iron J Constant Mata from Aguas de Barcelona spoke on Corrosion in Drinking Water Distribution Networks This paper dealt with the economic aspects of corrosion statistical models of breakages in potable water networks and destructive and non destructive materials analysis Of interest is the fact that the average rate of distribution network renewal is estimated at 1 while the average network age is approximately 50 years Deterioration in drinking water networks leads to loss of sections breakages and deficient water quality More than 95 of distribution networks are made of cast iron fibre cement and polyethylene low and high density Cast iron degradation begins on the outside and progresses inwards fibre cement degradation starts in the interior and progresses towards the exterior while the plastics used for this purpose are practically corrosion resistant Figure 3 features a very interesting graph on the durabili
26. nos al agua dentro de las instalaciones Entre los tratamientos externos cit la filtraci n a trav s de filtros con uno o varios rellenos filtrantes coagulaci n flocula ci n con adici n de coagulantes y floculantes adsorci n sobre carb n activo que suele anteponerse a smosis inversa ultrafiltraci n nanofil traci n y en general membranas filtrantes y desinfecci n as como otros m s espec ficos de correcci n de aguas tales como descalcificaci n y desendurecimiento desmine ralizaci n y desgasificaci n t rmica aparte del empleo de membranas ya citado m s arriba Con respecto a los tratamientos internos consisten en la adici n al agua de inhibidores de corrosi n que se sit an sobre las superficies met licas ralentizando los proce sos corrosivos Existen inhibidores cat dicos tales como polifosfatos fostonatos y zinc e inhibidores an dicos del tipo molibdato ortofosfato silicato y nitrito a los cu les pas revista Tambi n se fij en la cuesti n desde el tipo de vista de la normativa vigente haciendo hincapi en las ventajas e inconvenientes pr cticos del empleo de todas estas sustancias Como ltima ponencia A Gomila habl sobre sistemas de protecci n cat dica muy empleados a escala pr ctica InfoEnviro polyurethane coatings The use of these coatings with or without organic solvents will depend on the water network type organic solvents are prohibited for drinking water network
27. nts adsorption on activated carbon more common than reverse osmosis ultrafiltration nanofiltration and membrane filters in general and disinfection External treatment also embraces more specific water correction treatment such as decalcification softening demineralisation and thermal degasification in addition to the use of the above mentioned membranes Internal treatment consists of adding corrosion inhibitors to the water These accumulate on metal surfaces and retard corrosive processes The different types of inhibitors including cathodic inhibitors such as polyphosphates phosphonates and zinc and anodic inhibitors such as molybdate orthophosphate silicate and nitrate were examined in the course of the presentation The issue was also addressed from the perspective of current legislation and the practical benefits and drawbacks of using all these substances were looked at A Gomila presented the final paper of the session on Cathodic Protection Systems so commonly used to fight against electrochemical corrosion These systems function by attracting the corrosion 1 e the anodic reactions from the material of interest to another material in contact with it This enables a reduction in the speed of corrosion to thickness rates of less than 10 um per year Cathodic protection can be internal or external and in both cases involves the connection of sacrificial anodes or Figura 7 Optimizaci n de tuber as pl sticas gama
28. o January February 2012 Figura 1 De izq a dcha From left to right Nuria Androer Roque Gistau Manuel Bl zquez Miguel ngel Torrico Adri n Gomila y Rafael Mar n Fuente Source UCO Gesti n del agua Water management organising a new and more ambitious forum to examine in depth all aspects of corrosive and aggressive elements in water systems This gave rise to the Technical Workshop on Corrosive and Aggressive Phenomena Associated with the Integrated Water Cycle Problems Costs and Solutions which was held in November 2011 A total of ten papers were presented Two were presented in conference format Fundamentals of Electrochemical Corrosion and Validation of Materials for Use in Contact with Drinking Water an issue which still lacks a legal framework in Spain A further four papers were presented in a round table session on Problems Generated by Corrosive and Aggressive Phenomena and the remaining four papers were presented in a second round table session entitled Applicable Mechanisms to Minimise the Problems Presented Previously Each round table session was followed by a lively debate and the most significant conclusions were presented at the end of the workshop Experts at national level participated in all these activities including representatives from universities University of Cordoba and University of Barcelona professionals from companies in the water sector Aguas de B
29. onsumo est n prohibidos los disol ventes org nicos Tambi n se extendi sobre las normas de calidad vigen tes para este tipo de productos Sobre adecuaci n de materiales a instalaciones de aguas habl J Vicente Pastor ADEQUA Uralita En cuanto a tuber as existen dos grandes grupos tuber as r gidas y tuber as flexibles Entre las primeras se encuentran las de hormig n gres fibrocemento y fundici n mientras que las flexibles se fabrican de PVC polietileno polipropileno materiales termopl sticos poli ster reforzado con fibra de vidrio y hormig n pol mero materiales termoestables Las tuber as pl sticas presentan ventajas frente a las tradicionales siendo muy resistentes a la corrosi n electroqu mica y a las agresiones qu micas tambi n a la abrasi n y a las roturas con una alta estanqueidad adem s de ser f cilmente manejables y de instalaci n y montaje r pidos El ponen te present un completo dossier con los diferentes productos comerciales existentes t cnicas de montaje y accesorios entre los que como ejemplo la Figura 7 presenta una gama de pozos de registro prefabricados de f cil instalaci n y adaptaci n a distintas situaciones reales A continuaci n nuevamente la Dra Adroer Martori se fij en los m to dos habituales de tratamiento de aguas destinadas a procesos indus triales que se aplican en dos modalidades al agua de aporte mediante tratamientos externos o mediante tratamientos inter
30. orine or similar agents with a high oxidising power e g cooling towers or systems which operate with water that has extreme pH values The final presentation at this first round table session was made by Prof Dr Miquel Salgot de Marcay from the University of Barcelona who spoke on the Comparison of the Behaviour of Reused Water and Desalinated Water with Respect to Corrosion These two types of water are quite different as are the problems associated with them While the general characteristics of reused water will depend on its origin and future use desalinated water owing to its very low salt content is very aggressive to the materials that come into contact with it So too is the high salinity brine produced as a by product of desalinated water Corrosion in reclaimed water can extend to production and distribution systems as well as the equipment that uses such water Desalinated water management also embraces management of the above mentioned brine Dr Salgot de Marcay examined the different chemical electrochemical and microbiological corrosive agents their typology and the conditions that favour them His examination of the requirements of life of the most active corrosive micro organisms was of particular interest At the end he also focused on the introduction of corrective measures emphasising that the selection of suitable materials for each specific water reuse or desalination system was of critical importance Table
31. rea of Barcelona Several Spanish experts attended to examine in detail the practical problems affecting drinking sanitary and industrial water systems They also looked at the associated costs and discussed possible solutions to minimise the effects of these problems The main conclusions highlighted the need to apply ideal materials design and selection criteria in accordance with specific use to reduce waste water contamination at source insofar as possible to treat industrial waters in an appropriate manner to carry out periodic maintenance on hydraulic systems and to have regulations governing all these areas EMACSA with the invaluable cooperation of the Faculty of Sciences of the University of Cordoba and the Association of Chemists of Andalusia took up the challenge presented by AEAS AQUA Espa a and CEOCOR of Enero Febrero January February 2012 En la Jornada T cnica sobre Fen menos corrosivos y agresivos asociados al Ciclo Integral del Agua Problemas costes y soluciones lleva da a cabo el pasado 10 de noviembre de 2011 EMACSA abord el reto de AEAS AQUA Espa a y CEOCOR de organizar dentro de las actividades generadas por el A o Internacional de la Qu mica 2011 con la colaboraci n necesaria de la Facultad de Ciencias de la Universidad de C rdoba y el apoyo de la Asociaci n de Qu micos y Colegio de Qu micos de Andaluc a un nuevo foro m s ambicioso para pro fundizar en todos los aspectos relacio
32. s The presentation also looked at current legislation governing the quality of these products J Vicente Pastor ADEQUA Uralita presented a paper on the Adaptation of Materials to Water Facilities There are two main types of pipes rigid pipes and flexible pipes The first type includes pipes made of concrete stoneware fibre cement and cast iron Ductile pipes are made of PVC polyethylene polypropylene thermoplastic materials glass fibre reinforced polyester and polymer concrete thermostable materials Plastic pipes hold some advantages over traditional pipes They are very resistant to electrochemical corrosion chemical aggression abrasion and breakage They are extremely watertight are easy to handle and can be assembled and installed quickly The speaker provided a comprehensive guide to the different products on the market assembly techniques and accessories By way of example Figure 7 shows a range of easy to install prefabricated manholes that adapt well to different real life situations Dra Adroer Martori presented her second paper on Common Methods for the Treatment of Water for Industrial Processes This treatment is applied in two ways external process water treatment or internal treatment of this water within the industrial facility Amongst the external treatments she cited filtration by means of filters with one or several filtering agents coagulation flocculation with the addition of coagulants or floccula
33. ta var a entre el fibrocemento alta y el polietileno de baja densidad baja La tercera ponencia sobre corrosi n y agresividad en sistemas de aguas residuales la desarroll el autor de este trabajo R Mar n Galv n En ella se pas revista a los tipos de agentes corrosivos y agresivos y sus meca nismos de actuaci n materiales afectados efectos y problemas pr cticos costes y soluciones generales A destacar que los mecanismos corrosivos microbiol gicos son posteriores a los electroqu micos y los qu micos los cu les ponen en situaci n de debilidad al material frente al ataque micro biol gico En este sentido las bacterias m s activas en corrosividad son las del hierro y manganeso las sulforeductoras las que oxidan al H y final mente las del ciclo del nitr geno que act an preferentemente en medios poco aireados Tambi n debe destacarse la actividad corrosiva realizada por parte de algunos hongos de estos sistemas Con relaci n a las agresiones de indole qu mica cabe citar a CF SO 7 Cu Br T C y los pH extremos as como al equilibrio carb nico como principa les agentes causales de los mismos Adem s los agentes corrosivos y agre sivos se alojan tanto en el agua residual como en las fases s lidas y gaseo sas en contacto con estos efluentes Figura 4 pudiendo ser muy graves los efectos provocados en los sistemas de saneamiento y las EDAR al mismo tiempo que los costes derivados abarcan aspectos econ
34. tes productores de corrosio nes bien sean qu micos electroqu micos o microbiol gicos su tipolog a y los factores que los potencian haciendo una muy acertada exposici n de los requerimientos vitales de los microorganismos m s activos en estos temas Como final tambi n se ocup de una introducci n a las medidas correctoras entre las que la elecci n de materiales adecuados a cada sis tema concreto de reutilizaci n o desalaci n se demuestra cr tica La Tabla 1 presenta como ejemplo de lo expuesto informaci n de inter s sobre bacterias implicadas en corrosi n Finalizadas las ponencias antes rese adas se inici un animado debate en que se puso de manifiesto la preocupaci n por parte de los asistentes sobre la necesidad de m s investigaci n pr ctica sobre la corrosi n los elevados costes asociados a la misma el uso como herramienta eficaz de modelos estad sticos a fin de prever la durabilidad de los componentes de las redes de aguas el importante efecto que puede tener un eficaz con trol de vertidos industriales as como la efectividad de poder implantar en la ejecuci n de proyectos los materiales m s id neos huyendo de crite rios solamente econ micos La parte vespertina de la jornada se inici con una exposici n a cargo de F Garc a Andreu Labaqua sobre migraci n de materiales en contacto con aguas de consumo En este sentido la cuesti n es que actualmente no se dispone de una normativa nacional que in
35. ty of different types of piping over time based on their breakage rate this varies from fibre cement high and low density polyethylene low 02 Modelo estadistico Aver as 300 Figura 3 Durabilidad de tuber as de aguas de consumo ponencia de J Constant Mata Figure 3 Durability of drinking water pipes paper presented by J Constant Mata The third paper on Corrosion and Aggression in Waste Water Systems was presented by the author of this report Dr R Mar n Galvin This paper examined the types of corrosive and aggressive agents the mechanisms governing their action affected materials practical effects and problems and costs and general solutions It must be noted the fact of that microbiological corrosive mechanisms act after electrochemical and chemical mechanisms which weaken the material for the subsequent microbiological attack In this sense the most active bacteria in terms of corrosivity are iron and manganese bacteria sulphur reducers bacteria that oxidise H and finally bacteria from the nitrogen cycle whose action is favoured by non aerated conditions The corrosive activity of some fungi in these systems should also be emphasised CH SO Cu Br T C and extreme pH levels along with carbonic acid balance are the main agents of chemical corrosion Furthermore the corrosive and aggressive agents are housed both in the waste water and in the gaseous and solid phases that are in contact with it
36. versity of Cordoba presented the first paper entitled Fundamentals of Electrochemical Corrosion In general this type of corrosion be it electrochemical chemical or microbiological is the natural reaction of a material to its environment Electrochemical corrosion supported by the differences in redox potential of the pure or mixed substances occurs when two metals come into contact or even when different areas of a single metal undergo small differences between them because of humidity dirt or for other reasons There are three typical types of electrochemical corrosion corrosion in aerated environments corrosion in deaerated environments and InfoEnviro 53 54 Gesti n del agua Water management duce al contactar dos metales o incluso diferentes reas de un mismo metal sometidas a peque as diferencias entre s por humedad suciedad u otros Existen tres tipos de corrosi n electroqu mica t pica la producida en medios aireados en medios desaireados o bien por aireaci n diferencial A destacar adem s el alto poder degradante de la corrosi n por picadu ras Como ejemplo pr ctico la Figura 2 presenta los diferentes productos de corrosi n generados en la oxidaci n de un metal t pico en redes de aguas como el hierro Fe II Fe OH 2 Verde Green FeO Negro Black GO Amanlo Yellow Fe 111 Fe103 Rojo Red Fe OH Pardo Brown Ac j Fe OH Pardo Brown Fe Fe CN els Azul Blue
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