ES2210639T3

ES2210639T3 - Estañado de tubos de cobre.

Info

Publication number: ES2210639T3
Application number: ES98118085T
Authority: ES
Inventors: Martin Dr. Kurpjoweit; Harald Dr. Fuchs; Ulrich Dr. Reiter; John Dr Mccaskie
Original assignee: KM Europa Metal AG
Current assignee: KM Europa Metal AG
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2018-09-24
Also published as: EP0915183A1; ATE254676T1; DK0915183T3; PT915183E; DE59810213D1; DE19749382A1; EP0915183B1; PL329580A1

Abstract

LA INVENCION TRATA DE UN PROCEDIMIENTO PARA EL ESTAÑADO DE TUBOS, PARTES TUBULARES, UNIONES Y ARMAZONES DE COBRE O DE UNA ALEACION DE COBRE MEDIATE UNA DEPOSICION QUIMICA DE UNA CAPA DE ESTAÑO A PARTIR DE UNA FUENTE DE ESTAÑO Y UN BAÑO DE ESTAÑO QUE CONTIENE LOS COMPONENTES USUALES UTILIZANDO PROCEDIMIENTOS ACOSTUMBRADOS, COMO EL LAVADO, DECAPADO Y SECADO. DE ACUERDO CON LA INVENCION SE UTILIZA EN EL PROCEDIMIENTO UN BAÑO DE ESTAÑO, QUE CONTIENE ACIDO METANOSULFONICO Y/O UNA SAL DE ACIDO METANOSULFONICO. PREFERIBLEMENTE CONTIENE EL BAÑO DE ESTAÑO COMO FUENTE DE ESTAÑO METANOSULFONATO DE ESTAÑO.

Description

Estañado de tubos de cobre.

La invención se refiere a un procedimiento para el estañado de tubos, recortes de tubos, accesorios de tuberías e instalaciones de tuberías de cobre o de una aleación de cobre, mediante el depósito químico de una capa de estaño a partir de un baño de estaño por aplicación de medidas habituales de procedimiento, tales como lavado, decapado y secado, con empleo de un baño de estaño que contiene ácido metanosulfónico y/o una sal del ácido metanosulfónico, según las características de la cláusula precaracterizante de la reivindicación 1.

Los tubos, recortes de tubos, accesorios de tuberías e instalaciones de tuberías, así como instalaciones similares que encuentran aplicación en sistemas de servicio de agua fría y caliente se preparan a gran escala a base de cobre y aleaciones de cobre. Los motivos para ello son la buena resistencia del cobre y de las aleaciones de cobre a la corrosión, así como la facilidad de elaboración de estos materiales metálicos para formar tubos y similares. Sin embargo, el empleo de tubos de cobre y de aleaciones de cobre para conducciones de agua potable está ligado a la desventaja de que la disolución del cobre puede conducir a peligros para la salud. Por lo tanto, el empleo de tubos de cobre está sujeto a una limitación de empleo (norma DIN 50930, parte 5), si el agua presenta un valor del pH < 6,5 o un contenido en ácido carbónico > 44 mg/l.

A partir de la publicación "Performance of Tin-Coated Cover Tube for Cold and Hot Water Service System" en documento presentado a la 13ª Conferencia Internacional de la Corrosión en Melbourne, Australia, de 25-29 Nov., 1996, ya es conocido cómo recubrir las paredes interiores de las piezas afectadas, por ejemplo las paredes inferiores de los tubos, por deposición química, con una capa delgada de estaño, por ejemplo con un espesor de 0,5 a 2,0 \mum. Tal como se deduce de la publicación antes citada, puede lograrse con ello una protección eficaz frente a la corrosión y, en especial, una protección frente a una disolución demasiado fuerte de cobre en el agua potable. Según la publicación antes citada, se ha de atribuir esta notable resistencia a la corrosión de las piezas de tubo de cobre recubiertas de estaño a la formación de una película estable de óxido de estaño.

A pesar de las ventajas logradas con ello, todavía aparecen dificultades con el recubrimiento tradicional de las paredes interiores de las piezas tubulares de cobre y de aleaciones de cobre con estaño. El baño aquí empleado para la deposición del estaño contiene un formador de complejo, tal como, por ejemplo, la tiourea, que forma con el cobre un complejo tan fuerte, que el potencial de éste en el sistema se encuentra por debajo del correspondiente al estaño. El estaño, con ello más noble, se deposita sobre el cobre; el cobre se disuelve en contrapartida. La deposición se efectúa principalmente mientras todavía esté presente cobre libre.

En el transcurso ulterior de la reacción el espesor de la capa sólo aumenta de modo insignificante.

Las dificultades principales en el recubrimiento son, junto a los prolongados tiempos de exposición que resultan por ello, los pequeños espesores de capa, que sólo protegen frente a la disolución del cobre en medios acuosos si son completamente homogéneas y cerradas.

En el contexto de los documentos JP 63 230 883 A así como EP 0 503 389 A2 se conocen procedimientos para el galvanizado de placas conductoras eléctricas. En este caso la influencia de los iones cobre en el agua potable no representa dificultad alguna.

La invención tiene por misión - partiendo del estado de la técnica - poner a disposición un procedimiento mejorado para el estañado de tubos y similares de cobre o de una aleación de cobre, con el que puede reducirse notablemente la facilidad de desprendimiento de cobre de las superficies interiores de estas piezas recubiertas con una capa de estaño.

Este problema se resuelve de acuerdo con la invención con los rasgos distintivos indicados en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

El baño de estaño empleado en el procedimiento de acuerdo con la invención es -no considerando la adición del ácido metanosulfónico o una sal- un baño usual de estaño, que se emplea en la deposición química o exenta de corriente de capas de estaño, pero hasta ahora exclusivamente en el acabado de placas conductoras. Contiene:

1): una fuente de estaño, en especial una sal de estaño (II) tal como, por ejemplo, cloruro de estaño, sulfato de estaño, tetrafluoroborato de estaño, metanosulfonato de estaño.

: Según una forma de realización preferida de la invención el baño empleado en el procedimiento de acuerdo con la invención contiene, como fuente de estaño, metanosulfonato de estaño (reivindicación 2).

: La proporción de estaño (II) en el baño varía desde 1 hasta 50 g/l, preferentemente 25 g/l. La proporción de ácido se encuentra entre 10 y 200 g/l.

: El baño de estaño empleado en el procedimiento de acuerdo con la invención contiene, además:

2): un formador de complejos, preferentemente tiourea, en una cantidad de 20 a 200 g/l,

3): un agente reductor tal como, por ejemplo, un hipofosfito soluble en agua, en una cantidad de 5 a 200 g/l.

El valor del pH del baño de estaño varía entre 0 y 3, preferentemente entre 0 y 1.

La realización de la deposición química de la capa de estaño se efectúa de manera habitual, por ejemplo a temperaturas de 50 a 80ºC.

El aumento del contenido en cobre del baño debido a la deposición de estaño con simultánea disolución de cobre no se evita, como hasta ahora era habitual, por una elevación de la concentración en formadores de complejos, sino, de manera preferida (reivindicación 3), por la retirada del cobre por medio de una instalación apropiada de electrolisis con membrana. En este caso se deposita el cobre catódicamente, mientras que el estaño se disuelve anódicamente.

Sin embargo, es importante en todas las variantes del procedimiento antes descritas la circunstancia de que las etapas del procedimiento deposición y/o secado se realicen bajo una atmósfera de gas inerte, en especial una atmósfera de nitrógeno.

La invención se explica en los siguientes Ejemplos.

Ejemplo 1

Ácido metanosulfónico	50 g/l
Metanosulfonato de estaño	20 g/l
Tiourea	125 g/l
Hipofosfito sódico	25 g/l
Agente humectante	5 g/l
Temperatura	70ºC

Ejemplo 2

Ácido metanosulfónico	100 g/l
Metanosulfonato de estaño	40 g/l
Tiourea	150 g/l
Hipofosfito sódico	50 g/l
Agente humectante	5 g/l
Temperatura	80ºC

Ejemplo 3

Ácido fluorobórico	100 g/l
Fluoroborato de estaño	30 g/l
Tiourea	100 g/l
Hipofosfito sódico	50 g/l
Agente humectante	5 g/l
Temperatura	70ºC

Por la adición de sal del ácido metanosulfónico se obtienen, frente al empleo de baños exentos de sal del ácido metanosulfónico, las siguientes ventajas:

1): Las deposiciones muestran ya con menores espesores de capa valores de corrosión significativamente mejores frente a medios agresivos.

2): Las capas obtenidas son cerradas y, con ello, impiden, por ejemplo, la migración de cobre al agua potable.

3): No se efectúa oxidación alguna, es decir un daño previo de la capa final al secarla bajo gas inerte.

4): La constancia de las propiedades de la capa está aumentada significativamente en virtud de la composición del baño y de las medidas de regeneración empleadas.

Claims

1. Procedimiento para el estañado de tubos, recortes de tubo, accesorios de tuberías e instalaciones de tuberías de cobre o de una aleación de cobre, mediante la deposición química de una capa de estaño a partir de un baño de estaño que contiene una fuente de estaño y componentes habituales por aplicación de medidas habituales de procedimiento, tales como lavado, decapado y secado, con empleo de un baño de estaño que contiene ácido metanosulfónico y/o una sal del ácido metanosulfónico, caracterizado porque las etapas del procedimiento deposición y/o secado se realizan bajo una atmósfera de gas inerte.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se emplea un baño de estaño que contiene metanosulfonato de estaño como fuente de estaño.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la solución de estañado se elabora por medio de un procedimiento y electrolisis con membrana, extrayendo el cobre de la solución y aportando estaño.