Título: Estación Cubano-Rusa de pruebas climáticas de los materiales y elementos estructurales en el clima tropical del Caribe
Acrónimo: DEGRAMAT
Clasificación: Proyecto No Asociado a Programa (PNAP)
ENTIDAD EJECUTORA PRINCIPAL: Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos (CEAC).
ENTIDADES EJECUTORAS PARTICIPANTES:
• Empresa Unitaria Estatal Federal “Instituto de Investigación Científica de los Materiales Aviación de Rusia (VIAM)”.
• Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CENIC).
• Centro de Ingeniería e Investigaciones Químicas (CIIQ).
• Centro de Certificación de Productos Tropicalizados (LABET).
JEFE DEL PROYECTO:
Lic. Gleisy Pérez Avilleira
DURACIÓN: 3 años (2019 - 2020)
PROBLEMA(S) A RESOLVER. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN:
La corrosión es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su ambiente. La integridad y vida útil de los metales se ve afectada por fenómenos corrosivos los cuales tienen implicaciones económicas asociadas a los costos para su prevención y control; e incrementar los riesgos de accidentes.
Cuba es un archipiélago con un clima tropical caracterizado por tener más de la mitad del año temperaturas medias superiores a 25 °C y humedad relativa media alrededor del 80 %. Dada su configuración y ubicación geográfica, la influencia del aerosol marino llega a casi todo el territorio nacional. Bajo estas condiciones aumenta la velocidad de corrosión de los materiales metálicos y el envejecimiento de materiales poliméricos; y se reducen las propiedades de los acabados protectores.
La durabilidad y fiabilidad de sistemas técnicos construidos y proyectados se ve muy afectada por el envejecimiento, corrosión y deterioro biológico de los materiales, daño mecánico de estructuras, falta de validación científica y experimental para determinar y prolongar la vida útil de los materiales.
En este contexto, el CEAC y el VIAM firmaron un Acuerdo de Cooperación el 14 de julio de 2016, donde las partes consideraron reunir sus esfuerzos para llevar a cabo proyectos de investigaciones sobre la resistencia a la corrosión de los materiales en las condiciones tropicales, compartir la experiencia de especialistas altamente calificados de ambas instituciones y participar mutuamente en las salidas científicas de las investigaciones.
Asimismo, el 18 de agosto de 2017, las partes firmaron un Programa de Trabajo de la Estación Cubano-Rusa de Pruebas Climáticas de los Materiales y Elementos Estructurales en el Clima Tropical del Caribe, estando representado el CEAC por el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA). El mismo tiene como objetivo general estudiar el impacto de los factores abióticos, bióticos y antropógenos en los procesos de degradación de las propiedades de materiales, productos, estructuras y sistemas técnicos sofisticados en las condiciones de clima tropical del Caribe. Para ello se prevén tres etapas de trabajo:
• Montaje, ajuste y puesta en marcha de la estación de pruebas climáticas (Fase I).
• Montaje, ajuste y puesta en marcha de la estación de pruebas climáticas marinas (Fase II).
• Desarrollo de proyectos de investigación y servicios científicos técnicos cooperados.
El carácter del ataque de la corrosión y la velocidad de corrosión son las consecuencias de la corrosión del sistema, que comprende los materiales, el medio ambiente atmosférico, los parámetros técnicos y las condiciones de operación.
La categoría de corrosividad es una característica técnica que proporciona una base para la selección de materiales y medidas de protección en ambientes atmosféricos sujetos a las exigencias de una aplicación específica, en particular con respecto a la vida útil. Los datos sobre la corrosividad de la atmósfera son esenciales para el desarrollo y la especificación de una protección optimizada contra la corrosión de los productos manufacturados.
Los métodos modernos para determinar la velocidad de corrosión atmosférica y la clasificación de efectos corrosivos de la atmósfera en diferentes zonas climáticas, contenidas en las normas rusas y estándares internacionales (ISO), no incluyen el conjunto de todos los factores influentes que deben tenerse en cuenta.
Así, no se tiene en cuenta la influencia negativa de los microorganismos que se desarrollan activamente durante todo el año, la influencia del desarrollo industrial, es decir, la contaminación, causada por la degradación biológica de los suelos, sedimentos y residuos líquidos. Igualmente, son poco estudiados los procesos de corrosión, envejecimiento y deteriores biológicos, causados por la influencia de microorganismos en los materiales estructurales, contaminados por los desechos que contienen el petróleo.
Por tanto, el monitoreo de estado químico y biológico de medio ambiente, la evaluación de procesos afines que influyen en el medio ambiente y los factores climáticos, son esenciales para evaluar el grado de influencia climática en la destrucción de materiales y estructuras.
Para determinar la persistencia de propiedades de los materiales y estructuras, existe un interés especial en la ejecución de pruebas en la atmósfera más agresiva de la costa. El monitoreo del estado de medio ambiente y la ejecución de pruebas climáticas de los materiales permitirá garantizar la defensa duradera de las estructuras contra la acción destructora de corrosión, envejecimiento y deterioro por causas ambientales.
Teniendo en cuenta el cambio climático creciente, es de vital importancia desarrollar e implantar métodos de protección y defensa adecuados a los cambios previstos en los valores de los factores climáticos actuales.
Se debe priorizar la creación de infraestructura y proyectos de investigación los institutos especializados, polígonos de pruebas, laboratorios y estaciones climáticas en muchos países de todo el mundo, en los puntos representativos de las zonas climáticas, desde los trópicos hasta la Antártida. El fin es la creación de métodos y tecnologías de protección integral y mantenimiento preventivo que permitirán reducir las pérdidas económicas y el riesgo de accidentes.
La infraestructura creada por el proyecto permitirá el desarrollo de proyectos de investigación y servicios científicos técnicos cooperados de alto valor agregado a organizaciones rusas y cubanas, que una vez concretados serán el soporte financiero para el funcionamiento sostenible de las capacidades creadas.
OBJETIVO GENERAL:
Fortalecer las capacidades nacionales de investigación sobre la degradación de materiales por afectación de factores ambientales en condiciones tropicales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
• Evaluar el impacto de la agresividad corrosiva de la atmósfera en la resistencia climática de materiales y elementos estructurales en las condiciones del clima tropical del Caribe.
• Evaluar la degradación de materiales y elementos estructurales por la acción de hongos presentes en ambientes terrestres tropicales del Caribe.
• Evaluar la degradación de materiales y elementos estructurales por la acción de variables marino-costeras (bióticas y abióticas) en el clima tropical.
METODOLOGÍA A UTILIZAR PARA ENFRENTAR EL PROBLEMA:
Se establecerán en las instalaciones del CEAC un polígono de pruebas climáticas para ensayos e corrosión atmosférica de muestras de materiales (seis bancadas de pruebas climáticas y 2 bancadas de pruebas micológicas) y una estación meteorológica multifuncional.
Se instalará paulatinamente el soporte analítico y tecnológico para la evaluación de la resistencia climática y medioambiental de materiales metálicos y no metálicos (ensayos ambientales según normas GOST e ISO, ensayos micológicos, ensayos de resistencia de los materiales).
Se formaran los recursos humanos del CEAC para realizar las investigaciones y servicios científicos técnicos en la resistencia medioambiental de materiales, elementos de construcción y sistemas técnicos complejos en el clima tropical del Caribe.
Se ejecutara un Programa de investigaciones conjuntas Cuba-Rusia de los procesos de degradación de materiales en el clima tropical de la cuenca del Caribe, con tres componentes:
Componente 1: Pruebas climáticas.
Componente 2: Pruebas micológicas.
Componente 3: Variables marino-costeras.
IMPACTOS ESPERADOS DE LOS RESULTADOS PLANIFICADOS:
Científicos:
• Generados nuevos conocimientos científicos en el campo de la corrosión.
• Logradas publicaciones científicas en revistas indexadas en bases de prestigio internacional.
Tecnológicas:
• Desarrollado la vigilancia tecnológica en materia de corrosión.
• Creadas metodologías y procedimientos para los estudios de corrosión.
Económicos:
• Creadas nuevas capacidades nacionales para las investigaciones y servicios científicos técnicos de alto valor agregado.
Sociales:
• Integrado y coordinado los esfuerzos nacionales en el campo de la corrosión.
Medio Ambiente:
• Creadas capacidades para el estudio de contaminación atmosférica.