En el sector de climatización y tratamiento de aire (UTAs) para entornos críticos como hospitales, laboratorios y salas blancas (quirófanos), la elección del material es clave. Cuando hablamos de «inox» en el mundo de climatización, la versión más común (y la más barata) es la 304. Aquí analizamos por qué el acero inoxidable 316L (acero quirúrgico) puede ser una mejor inversión frente al 304, aunque suponga un mayor coste inicial.
1. Composición química – acero inoxidable 304 vs. 316L
inox | 304/316 | (L)*
inox – abreviación de «acero inoxidable»
304/316 – referencia en la clasificación de aceros austeníticos
L – «Low Carbon» – no susceptible a la corrosión intergranular gracias a un menor contenido de carbono
Acero inoxidable 304
Acero inoxidable 304 contiene aproximadamente:
- 72% de hierro
- 28% potenciadores de aleación:
- 18% de cromo
- 8% de níquel
- 0% de molibdeno
- 2% de manganeso, carbono y otros elementos
Acero inoxidable 304 tiene buena resistencia a la corrosión en una amplia variedad de entornos y es adecuado para aplicaciones generales donde la exposición a ambientes corrosivos es limitada o moderada.
Sin embargo, en presencia de cloruros (como el agua salada/ambiente marino) o ambientes ácidos fuertes (limpieza y otros), el 304 puede corroerse más rápidamente y es susceptible a la corrosión en ambientes más agresivos como los hospitalarios y alimentarios, donde se usan agentes limpiadores más fuertes.
Acero inoxidable 316L
Acero inoxidable 316L contiene aproximadamente:
- 69% de hierro
- 31% potenciadores de aleación:
- 17% de cromo
- 10% de níquel
- 2% de molibdeno
- 2% de manganeso, carbono y otros elementos
Acero inoxidable 316L ofrece una resistencia superior a la corrosión en ambientes con cloruros y ácidos, como laboratorios y áreas de procesamiento de alimentos, lo que garantiza una mayor durabilidad y seguridad.
La adición de molibdeno en el acero inoxidable 316L es crucial ya que aumenta la resistencia a la corrosión de la aleación de cromo-níquel, resistiendo el ataque de muchos productos químicos y disolventes industriales, e inhibiendo la corrosión por picaduras de cloruros.
2. Acero inoxidable en unidades de tratamiento de aire (UTAs)
La normativa ISO 9223 establece 6 categorías de corrosividad, desde C1 (muy baja), tras C5 (muy alta), hasta CX (extrema). Además, se describen entornos típicos categorizados por mediciones de pérdida de metal. En la norma ISO 9224 se pueden encontrar métodos para estimar la corrosión a largo plazo para diferentes materiales. La recomendación Eurovent 6/16: Corrosion Protection of Air Handling Units ofrece una descripción general e indicativa de los materiales que se pueden utilizar en entornos de diversa corrosividad (C1-C5-CX). En resumen:
| Categoría de corrosividad (interior o exterior) | Nivel de corrosividad | Tipo de material general |
|---|---|---|
| C1 | Muy bajo | – |
| C2 | Bajo | Lámina de acero galvanizado Z275 (acero de bajo contenido en carbono cincado en caliente continuo, proceso Sendzimir) según EN 10346 |
| C3 | Medio | Lámina de acero revestida en categoría RC3 según EN 10169 (recubrimiento < 25 μm) Lámina de acero cincada de aluminio AZ150 según EN 10346 |
| C4 | Alto | Lámina de acero cincado aluminio AZ185 según EN 10346 Aleaciones de aluminio según EN 573 Lámina de acero inoxidable 304 según AISI Lámina de acero revestida en categoría RC4 según EN 10169 (recubrimiento > 25 μm) Lámina de acero con recubrimiento en polvo, sistema de pintura para C4 según EN ISO 12944 |
| C5 | Muy alto | Lámina de acero recubierta de Zinc-Magnesio ZM310 según EN 10346 Lámina de acero con recubrimiento en polvo, sistema de pintura para C5 según EN ISO 12944 |
| CX | Extremo | Materiales compuestos Lámina de acero inoxidable 316L según AISI |
3. Velocidad de corrosión – acero inoxidable 304 vs. 316L
La velocidad de corrosión es la pérdida de material o de masa en una superficie metálica en función del tiempo. Comúnmente se expresa en MPY (mils per year). Mils es la milésima parte de una pulgada = 0,001 pulgadas. Existe una fórmula que utiliza el tipo de metal, el tamaño del área de la muestra y el tiempo de exposición, expresando el valor en mils por año. En el sistema métrico (SI), se puede expresar en milímetros por año (MMA).
1 MPY (mils por año) = 0,0254 MMA (milímetros por año)
1 MMA (milímetros por año) = 39,37 MPY (mils por año)
Prueba 1 – ácido clorhídrico
La primera prueba se realizó sumergiendo los cupones de prueba en ácido clorhídrico 6M (6 mol/l), HCl (aproximadamente 20% en peso) durante una semana a temperatura ambiente. Las tasas de corrosión calculadas después de una semana de inmersión, así como las fotos de los cupones representativos, se muestran a continuación. Claramente, los cupones de acero inoxidable 304, no resistieron bien esta exposición, ya que se observó una corrosión severa en todos los cupones de acero inoxidable 304. El acero inoxidable 316L demostró que un metal base superior
Referencias
- ISO 9223 – Corrosión de los metales y aleaciones. Corrosividad de atmósferas. Clasificación, determinación y estimación.
- ISO 9224 – Corrosión de los metales y aleaciones. Corrosividad de atmósferas. Valores de referencia para las categorías de corrosividad.
- Eurovent 6/16: Corrosion Protection of Air Handling Units
Diferencias clave entre el acero inoxidable 304 y 316
- Composición Química
- 304: Contiene aproximadamente 18% de cromo y 8% de níquel.
- 316: Incluye 16-18% de cromo, 10-14% de níquel y 2-3% de molibdeno. La adición de molibdeno es crucial ya que mejora significativamente la resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes con cloruros.
- Resistencia a la Corrosión
- 304: Adecuado para aplicaciones generales, pero susceptible a la corrosión en ambientes más agresivos como los hospitalarios y alimentarios, donde se usan agentes limpiadores fuertes.
- 316: Ofrece una resistencia superior a la corrosión en ambientes con cloruros y ácidos, como laboratorios y áreas de procesamiento de alimentos, lo que garantiza una mayor durabilidad y seguridad.
- Impacto de la Corrosión en UTAs Higiénicas
- 304: En entornos donde se requiere una limpieza frecuente con productos químicos agresivos, el acero 304 puede corroerse, lo que no solo acorta la vida útil del equipo, sino que también puede comprometer la calidad del aire tratado. La oxidación del acero 304 puede introducir contaminantes en el aire, lo cual es crítico en hospitales y laboratorios donde la pureza del aire es vital.
- 316: La resistencia del acero 316 a estos agentes garantiza que las UTAs mantengan su integridad y funcionalidad a lo largo del tiempo, minimizando riesgos de contaminación y reduciendo los costos de mantenimiento y reemplazo.
- Coste a Largo Plazo
- Aunque el 316 es más caro inicialmente, su mayor durabilidad y menor necesidad de mantenimiento pueden resultar en ahorros significativos a largo plazo. Menos reparaciones y reemplazos implican menos interrupciones operativas, lo cual es crucial en entornos críticos.
Aplicaciones en Entornos Críticos
- Hospitales y Laboratorios: La pureza del aire es fundamental. El uso de acero 316 en UTAs asegura que el sistema resista la corrosión causada por agentes limpiadores y desinfectantes fuertes, manteniendo un ambiente seguro y estéril.
- Industria Alimentaria: En áreas de procesamiento de alimentos, donde la higiene es crucial y los ambientes son propensos a la exposición a ácidos y cloruros, el acero 316 proporciona una barrera fiable contra la corrosión, garantizando la calidad y seguridad del producto
