International Tube Association premia a Jon Etxeberria Uranga, investigador do CEIT

2002/04/04 Andonegi Beristain, Garazi - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

• Industria

Esperabades recibir este premio?

- A verdade é que cando presentas un traballo nun congreso non pensas en ningún caso que vas recibir un premio; ademais, nalgúns congresos estes premios non existen. Cando presentamos o artigo no Congreso de Bilbao e realizamos a inscrición, nun apartado preguntábase si queríase ou non inscribirse ao premio. Démonos conta de que o traballo que presentamos en outubro do ano pasado foi o gañador. A sorpresa foi enorme; ademais, algúns dos congresos que organiza a organización repítense ano tras ano, outros se repiten semestralmente e o traballo que presentamos foi paira un congreso bianual. Cando presentamos o traballo non sabiamos a frecuencia do congreso e cando se sabía que se facía cada dous anos alegrámonos moito máis.

Que importancia ten a International Tube Associattion no mundo dos tubos?

- Nós coñecemos a organización da man dunha empresa que fabrica tubos, Tubacex. Eles comentáronnos que esta entidade debía organizar un congreso en Bilbao en outubro de 2001 e animáronnos a presentar o seu traballo con eles. Despois me encargé de recompilar información sobre a organización e vin que a International Tube Association é una organización que reúne aos principais fabricantes de tubos a nivel mundial.

Cando comezou e con que obxectivos aquel proxecto que presentastes?

- O proxecto comezou no ano 1997 coa subvención do Goberno Vasco e foi un proxecto coordinado entre empresas e centros tecnolóxicos. No proxecto atopábanse o fabricante de tubos Tubacex, o fabricante de bens Babcock Wilcox e o propietario das centrais térmicas nas que se ían a instalar os tubos Iberdrola.

Tubacex realizara estudos previos sobre tubos bimetálicos pero sen un seguimento adicional. Posteriormente, co obxectivo de sacar novos produtos, quíxose impulsar a investigación destes tubos bimetálicos, iniciándose así o proxecto. Cos tubos bimetálicos pretendíase unificar as propiedades de ambos os materiais, é dicir, aproveitar a alta resistencia mecánica que pode proporcionar un aceiro coas súas propiedades anticorrosivas. Desta forma, combínanse as propiedades de ambos os metais nun único tubo.

Cales foron os principais pasos dados na investigación?

- O estudo debía estudar a posibilidade de extruir simultaneamente ambos os materiais e a viabilidade da súa fabricación. Posteriormente, nos ensaios de laboratorio medíronse os parámetros de optimización da fabricación e comprobouse que as propiedades podían mellorarse mediante tratamentos térmicos.

Segundo os parámetros establecidos no laboratorio fabricáronse os tubos de Tubacex e posteriormente colocáronse nunha instalación de Babcock Wilcox. Nel realizáronse ensaios de encartado de tubaxes, soldadura de tubos bimetálicos con outros tubos monolíticos (monomateriales), etc. Desta forma analizáronse todos os pasos a seguir no proceso de substitución das tubaxes antigas por outras novas nunha instalación.

Una vez finalizado o proceso, volveuse a medir no laboratorio as propiedades dos tubos paira comprobar se había cambios ou non e comprobouse que non se produciron. Finalmente, estes tubos curvos e soldados levaron a unha planta de Iberdrola, onde levan funcionando máis de 10.000 horas.

Que características buscades nos tubos bimetálicos?

- Normalmente falamos de aceiros e dependendo das aplicacións habituais que se vaian a utilizar, requírese una alta resistencia mecánica e resistencia á corrosión. A alta resistencia mecánica permite ao tubo non romper ante esforzos, aínda que o material estea a alta temperatura. Ademais, de face á contorna no que van traballar, a resistencia á corrosión é una propiedade imprescindible. Ti podes facer tubos de aceiro inoxidable paira combater a corrosión, pero normalmente son débiles desde o punto de vista da resistencia mecánica. Ademais, o aceiro inoxidable é caro. Con todo, se o interior das tubaxes constrúese cun aceiro máis barato pero resistente e despois colócase una capa exterior de aceiro inoxidable, conséguese unificar ambas as propiedades a un prezo competitivo.

No caso das centrais térmicas, por exemplo, as tubaxes deben levar vapor de auga que se quenta externamente. A transmisión desta calor require ademais una boa conductividad térmica, que no caso do aceiro inoxidable adoita ser baixa. Por tanto, a formación do núcleo cun aceiro máis normal permite aumentar a conductividad e conseguir una transferencia de calor máis adecuada paira o vapor de auga.

Que características físicas dos tubos traballastes? Modifícanse as propiedades dos tubos bimetálicos en canto a tamaño, espesor, anchura interna, etc. de acordo?

- Os tubos que fabricamos eran do tamaño dos tubos de aceiro convencionais. Tiñan o mesmo diámetro, pero o que se cambiaba era o grosor das paredes do tubo. Este espesor normalmente é de 6 mm e nós utilizamos dous materiais paira darlle ese espesor: Aceiro común 4,5 mm e aceiro inoxidable 1,5 mm. En moitas ocasións podes xogar con estes espesores en función das características que queiras, facendo una capa máis grosa. A capa de aceiro inoxidable utilizada era de 1,5 mm, máis grosa do necesario, pero se tratou de buscar seguridade ante a corrosión.

Paira quen serven os resultados desta investigación, paira que sector industrial?

- O proxecto ten tres aplicacións: centrais térmicas, plantas de incineración de lixos e plantas de gasificación de hulla. Nas tres utilizouse una composición de tubos diferente paira as características requiridas. Por exemplo, na incineradora de lixos a corrosión provocada pola contorna era maior que noutras ocasións e utilizouse aceiro inoxidable de maior calidade.

Existen outras aplicacións, como os tubos bimetálicos utilizados paira a explotación do petróleo, pero nestes casos o aceiro inoxidable colócase no interior e o aceiro común no exterior. No caso do petróleo o risco de corrosión proporciónao un material que pasa por dentro e non por fóra.

Cal é a principal desvantaxe dun tubo bimetálico? Ou todas son vantaxes?

- A principal desvantaxe pode ser o prezo, xa que o proceso de fabricación dos tubos bimetálicos é algo máis complexo. O proceso, a propia extrusión, é moi similar á hora de realizar un tubo convencional ou un tubo bimetálico, pero o ensamblaje entre a capa interna e a externa é máis difícil e pode haber problemas, entre outros, porque ao perforar o material interior pódese desprender a capa externa. Con todo, o prezo é o principal problema comparado cos tubos de materiais monolíticos, polo que é necesario buscar aplicacións máis especializadas paira estes tubos bimetálicos.

Cal foi a principal novidade que ofrecestes?

- A principal novidade foi a revisión do funcionamento real dos tubos bimetálicos. Xa existían ensaios realizados en Tubacex, mesmo parametrizaciones de laboratorio, pero as investigacións anteriores non sabían como debía ser o procesamiento dos tubos, nin cal sería o seu comportamento no traballo. O traballo realizado por nós, ademais de analizar todos eles, investigou composicións bimetálicas non analizadas anteriormente. Ademais, nós demostramos que o aceiro inoxidable pódese colocar no exterior.

Que outras técnicas existen paira a fabricación destes tubos bimetálicos?

- Existen dúas vías, una de coextrusión e outra de aplicación de recubrimientos mediante sprays ou proxeccións. Estas últimas técnicas presentan dificultades notables, xa que se debe traballar con tubaxes de gran lonxitude, xa que a capa exterior debe ter un espesor determinado e non se produce una unión química entre ambas as capas. Isto pode facer elevar a capa superior e mesmo chegar a caer. Con todo, na coextrusión prodúcese un enlace químico, é dicir, metalúrxico, entre ambos os metais, polo que funciona como un único material.

Esperamos, por tanto, que estes tubos bimetálicos esténdanse no futuro no mercado?

- Bo, a fiabilidade dos tubos demostrouse hai tempo, pero parece que non está moi claro si hai mercado paira eses tubos bimetálicos. Patente Tubacex, etc. por tanto, preguntámoslles si tiñan intención de empezar a fabricalos, pero dado que o mercado e a demanda non son seguros, aínda non abriron camiño paira iso.

As únicas que se realizaron actualmente atópanse nas instalacións das dúas centrais de Iberdrola, que se revisan periodicamente. Estes estudos demostran que todo vai perfectamente, polo que esperamos que no futuro váianse utilizando estes tubos.