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Fijación en acero en ambientes corrosivos

Hilti ofrece una gama de soluciones más rápidas, confiables y eficientes para acero

Ideal para todo tipo de ambiente, con una gama que se adecua a distintos niveles de corrosión presentes en O&G, minería, proyectos de generación eléctrica y todo tipo de industria.

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En un proyecto de tamaño mediano a grande se pueden llegar a necesitar hasta 100.000 fijaciones de todo tipo de componentes sobre la estructura de acero. Sin embargo, los métodos de instalación parecen poco desarrollados.

Cuando usted se da cuenta que en un proyecto de tamaño mediano a grande se pueden llegar a necesitar hasta 100.000 fijaciones de todo tipo de componentes sobre la estructura de acero, pareciera que en los casos de fijaciones los métodos de instalación estuvieran muy poco desarrollados.

Con tales volúmenes, los ingenieros de diseño y los contratistas que trabajan en proyectos de O&G, plantas petroquímicas, proyectos de generación de energía, entre otros, estarían agradecidos de tener formas más rápidas y eficientes de fijar componentes al acero estructural. Como un desafío adicional, los componentes - como rejillas, carriles unistrutt, conductos, bandejas de cables, tuberías, cajas eléctricas, soportes para paneles de instrumentación, etc. - y los fijadores a menudo están expuestos a las inclemencias del tiempo, la contaminación ambiental y a los entornos costeros, por lo que requieren algún tipo de protección contra la corrosión.

El acero estructural puede ser galvanizado por inmersión en caliente o estar recubierto con pintura, con el fin de ayudar a proporcionar una protección adecuada contra la corrosión, en función del entorno específico. Sin embargo, al fijar los distintos componentes o elementos, los ingenieros de diseño y los contratistas deben garantizar que la protección contra la corrosión del acero estructural no se vea comprometida. Los métodos de fijación tradicionales utilizados en dichas condiciones incluyen soldadura, atornillado y sujeción mecánica. En este editorial los compararemos con los métodos de Hilti para la fijación al acero y le mostraremos cómo Hilti puede ayudarlo a ahorrar tiempo y dinero. Y estos beneficios aplican no solo en proyectos sino también en reparaciones y mantenimientos durante la operación.

¿Qué es la corrosión?

La corrosión es aquella interacción fisicoquímica entre un metal y su entorno, que produce cambios en las propiedades del material y puede provocar un deterioro funcional significativo del metal, el medio ambiente o el sistema técnico del cual forman parte (ver ISO 8044: 2010).

En la construcción y la ingeniería, la corrosión puede tener un gran impacto en las estructuras y en las fijaciones hechas con materiales tales como acero al carbono, acero inoxidable, zinc, cobre y aluminio. Se estima que aproximadamente una quinta parte de la producción anual de acero del mundo consiste en reemplazar las piezas dañadas por la corrosión. Si bien esto equivale a una pérdida económica considerable, una mayor preocupación son los riesgos de seguridad, donde la corrosión puede conducir a fallas en un sistema de fijación.

Conozca más

Métodos tradicionales de fijación al acero.

Soldadura

Preparación de la superficie

La preparación del acero recubierto es algo que consume mucho tiempo, ejem. con una amoladora angular.
Crea muchas chispas, que pueden ser un peligro y generar condiciones de riesgo.

Soldar el elemento o componente a la estructura de acero

Se requiere un soldador experimentado y certificado
Se requiere una fuente de alimentación externa, que puede ser difícil en algunos lugares de trabajo
Requiere un permiso de trabajo en caliente y, en algunos sitios, una vigilancia contra incendios dedicada
Puede ser dependiente del clima

Limpieza y reproceso de la zona

Es necesario esperar hasta que el área soldada se haya enfriado antes de pintar.
La pintura multicapa común en la industria del petróleo y el gas puede demorar de 3 a 6 días, incluido el tiempo de secado, lo que significa un retrabajo costoso y prolongado

Pernos o tornillos pasantes

Perforación de varios pasos

El proceso de perforación puede llevar mucho tiempo dependiendo del espesor y la dureza del acero
El acero expuesto después de la perforación debe recubrirse adecuadamente para evitar puntos de corrosión en el futuro.

Asegure el elemento o componente en su lugar

Se necesita acceso a ambos lados.
El instalador debe trabajar con piezas pequeñas como tuercas, arandelas y pernos que pueden caerse o perderse

Uso de abrazaderas/mordazas

Posicionamiento de la abrazadera y el elemento/componente

Limitado en la dirección de fijación del elemento ya que las abrazaderas requieren una orientación específica con respecto a la estructura de acero
Se necesita acceso a ambos lados del acero estructural.
Costes de material muy elevados, especialmente para abrazaderas resistentes a la corrosión en acero galvanizado en caliente o acero inoxidable

Completar la fijación

Es necesario un ajuste adecuado, sin embargo, un par excesivo puede dañar el revestimiento del acero.
Si la abrazadera o mordaza está expuesta a la vibración, puede ser necesario un mantenimiento periódico, lo cual aumenta el riesgo de accidentes

Métodos innovadores de Hilti para la fijación al acero

Hilti ofrece una variedad de métodos personalizados para diversos entornos corrosivos que ayudan a reducir o eliminar los inconvenientes y desventajas de los métodos tradicionales. Dependiendo del ambiente corrosivo, del tipo y espesor del material base, Hilti ofrece tres diferentes opciones de fijación. Estas soluciones ayudan a mantener la resistencia a la corrosión del acero estructural y la conexión a los componentes no estructurales.

Tres formas rápidas y confiables de fijación al acero

Diagram of a cross-section of steel showing sharp tip fastening

Fijadores con punta afilada

Una tecnología de fijación donde un fijador de acero inoxidable de punta afilada es impulsado por una herramienta accionada por pólvora en el material de base, creando una conexión de alta calidad.

Adecuado para fijaciones de alta frecuencia donde la fijación puede completarse en unos pocos segundos y en un solo paso.

Fijadores de acero inoxidable para ambientes medianamente corrosivos donde la penetración a través de acero base es aceptable.

Mira el video de la punta afilada

Diagram of a cross-section of steel showing blunt tip fastening

Fijadores de punta chata X-BT

Una revolucionaria tecnología de fijación en la que un perno de acero inoxidable de punta chata con un vástago cilíndrico liso o cónico es impulsado por una herramienta accionada por pólvora en un pequeño agujero perforado previamente en el material base, creando una conexión de alta calidad.

Sin daños en el recubrimiento anticorrosivo
Fijaciones en menos de dos minutos.

Fijadores de acero inoxidable dúplex para ambientes altamente corrosivos. Fijadores de polímero reforzado con fibra (FRP) para ambientes medianamente corrosivos

Mira el video de la punta chata

Diagram of a cross-section of steel showing blunt tip screw fastening

Fijadores de punta chata S-BT

Una revolucionaria tecnología de fijación en la que un perno roscado es impulsado por un atornillador inalámbrico de torque controlado en un pequeño agujero perforado previamente en el material base, creando una conexión roscada de alta calidad.

Sin daños en el recubrimiento anticorrosivo
Fijaciones en menos de dos minutos

Fijadores de acero inoxidable dúplex para ambientes altamente corrosivos. Fijadores de acero al carbón duplex, equivalente al galvanizado en caliente, para ambientes medianamente corrosivos.

Mira el video de la punta chata

Ventajas contra métodos alternativos

Preparación del acero recubierto utilizando una amoladora angular — Elimina la necesidad de preparación de material base y retrabajo

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Elimina la necesidad de preparación de material base y retrabajo

A diferencia de la soldadura o los pernos pasantes, las soluciones de fijación de Hilti no requieren la preparación del material base y ningún tipo de trabajo posterior a la fijación. Esto hace que la instalación general sea mucho más rápida, al tiempo que proporciona una protección confiable contra la corrosión.

Welding channel to the steel structure — No se requiere soldador experto

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No se requiere soldador experto

Los sistemas de fijación en acero de Hilti pueden ser completada por cualquier operador capacitado y no requiere un soldador certificado. Por tanto, los contratistas pueden enfocar a este recurso en otras aplicaciones críticas donde la soldadura es una necesidad absoluta.

Clamping requires access to both sides of the steel — Solo se necesita acceso a un lado del acero

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Solo se necesita acceso a un lado del acero

A diferencia de los pernos o tornillos pasantes, o de las abrazaderas mecánicas, las soluciones de fijación Hilti no requieren acceso a ambos lados del acero. Esto mejora aún más la seguridad del operador, ya que no es necesario usar los dedos en espacios reducidos.

Fastening made using a Hilti powder-actuated nailer — Independiente del clima y no requiere fuente externa de alimentación

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Independiente del clima y no requiere fuente externa de alimentación

Las soluciones Hilti de punta afilada usan herramientas de pólvora que pueden ser usadas en cualquier condición climática. Las atornilladoras a batería son para las soluciones de punta chata, así que también pueden ser usadas en casi cualquier clima. Adicionalmente, al ser a batería, no requieren ninguna fuente de alimentación externa.

Logos of the industry approvals Hilti has been awarded for fastening to steel — Respaldado por pruebas y aprobaciones

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Respaldado por pruebas y aprobaciones

Hilti proporciona datos técnicos completos para diferentes espesores y resistencias del material base. Estos datos están respaldados por el el servicio de Evaluación del International Codes Council (ICC-ES), así como las aprobaciones de la industria, que incluyen, entre otros, el American Bureau of Shipping (ABS). Además la tecnología Hilti Atornillable de punta chata, ha sido probada y aprobada para uso en Aluminio como material base.

Fastening being checked for the correct embedment using a check gauge — Verificación sencilla y rápida de la calidad de la fijación

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Verificación sencilla y rápida de la calidad de la fijación

Tanto las fijaciones con punta afilada como las fijaciones de punta chata de Hilti son fáciles de inspeccionar después de la instalación mediante una revisión visual a través una tarjeta de verificación.

Cross section showing that blunt tip fastening does not penetrate through the steel — Sin penetración pasante o daños en la parte posterior del acero

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Sin penetración pasante o daños en la parte posterior del acero

Con la tecnología de punta chata de Hilti, la fijación se puede completar sin dañar el revestimiento de protección contra la corrosión. Haciéndolo ideal para ambientes altamente corrosivos.

Menor costo por punto de fijación

Graph showing the total cost (labor and material) of welding, clamping, through bolting, Hilti blunt tip and Hilti sharp tip fastening

Como se muestra la siguiente gráfica, las soluciones de punta chata de Hilti pueden ser un 57-63% más rentables en comparación con los métodos tradicionales en ambientes medianamente corrosivos. El uso de soluciones Hilti de punta afilada en entornos medianamente corrosivos, a menudo puede proporcionar aún más beneficios de costos en términos del costo total de instalación por fijación.

Para un proyecto con 100,000 fijaciones de carril/unistrut sobre acero con recubrimiento, los beneficios frente a la soldadura pueden ser de ~ $ 1.9 M basados en los siguientes supuestos para los costos de materiales y mano de obra.

Aclaración:

Las estimaciones de costo versus tiempo pueden variar significativamente y utilizan los siguientes supuestos:

– Número de carriles/unistrut: 1,000
– Tipo de fijación: carril sobre acero con 2 conexiones por carril
– Tarifa de mano de obra para soldador calificado: $ 50/hora
– Tarifa de mano de obra para un trabajador calificado que no sea soldador: $ 40/hora

Precios indicados USD.

* Si bien las soldaduras requieren electrodos, equipos y consumo de energía, el ejemplo asume que el costo del material es despreciable para la soldadura
**El tiempo destinado para el re-trabajo está considerado para la soldadura y los pernos pasantes

	Soldadura	Uso de abrazaderas/mordazas	Pernos o tornillos Pasantes	Punta chata	Punta afilada
Coste del material de fijación	USD 0*	USD 10.50	USD 2.40	USD 3.60	USD 1.00
Tiempo por fijación	30 minutos**	2 minutos	4 mins 30 segundos**	1 minuto 30 segundos	1 minute

¿Qué tecnología es adecuada para mí?

Fijación punta afilada

Material base
Acero

Espesor mínimo
6 mm

¿Traspasa el material base?
Sí

Herramienta requerida
DX 5 o DX 450 o DX 460

Diámetro de rosca disponible
M8

Material de fijación
Equivalente a acero inoxidable A4(316)

Fijación con punta chata con X-BT

Material base
Acero, acero inoxidable, hierro fundido

Espesor mínimo
8 mm

¿Traspasa el material base?
No

Herramienta requerida
SF BT-A22 y DX 351-BT(G)

Diámetro de rosca disponible
M6, W6, M8, M10, W10

Material de fijación
Equivalente a acero inoxidable A4
(alternativa X-BT-MF en equivalente a A2 y FRP)

Fijación con punta chata con S-BT

Material base
Acero (alternativa para bases de aluminio)

Espesor mínimo
6 mm

¿Traspasa el material base?
No

Herramienta requerida
SBT 4-A22

Diámetro de rosca disponible
M8, M10, W10

Material de fijación
Equivalente a acero inoxidable A4
(alternativa en acero al carbono con recubrimiento dúplex equivalente a galvanizado en caliente)

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