derouging trattamento
Home » Blog Archivio - Bama Technologies » Che cos’è il derouging?

Nel nostro sito BAMA-Technologies, si cita spesso la parola derouging.
Pare opportuno, allora, parlare più nello specifico di tale procedimento, cercando di capire anche il processo chimico che sta alla base del fenomeno che il derouging stesso vuol combattere, nonché le cause ed i rischi connessi ad esso.

Pertanto, prima di addentrarci più nello specifico a parlare di derouging, dobbiamo parlare del “rouge” ossia di quel fenomeno ossidativo che compare sulle superfici dei prodotti siderurgici, quali ferro ed acciaio.
Come il nome stesso indica, il “rouge” si manifesta attraverso una colorazione della superficie del metallo che va dal rosso chiaro fino ad una tonalità più bruna: ciò dipende essenzialmente dalla qualità del fenomeno riscontrato. Esso, se non prontamente trattato, può essere seguito dalla corrosione del metallo e può provocare altri problemi che vedremo in dettaglio successivamente.

Il fenomeno dell’ossidazione in chimica

Fatta tale premessa, va da sé che il primo punto su cui indagare è il fenomeno dell’ossidazione. Ne vogliamo, appunto, dare una spiegazione dal punto di vista chimico.

In chimica, quindi, l’ossidazione si ha nel momento in cui un elemento chimico subisce una sottrazione di elettroni – e, pertanto, l’elemento stesso è detto “riducente” – che si traduce nel contemporaneo aumento del suo numero di ossidazione di una specie chimica (ad esempio una molecola, un atomo o uno ione).

Un esempio aiuterà a chiarire quanto detto.
Consideriamo il ferro (in chimica è indicato come Fe): supponiamo che esso passi da un numero di ossidazione +2 ad un numero di ossidazione +3.
Dalle nozioni di chimica, sappiamo anche che un atomo di ferro possiede 26 protoni, né uno di più né uno di meno, altrimenti non parleremmo di atomo di ferro; se, come ipotizzato, il primo atomo di ferro ha due cariche positive, ciò significa che ha anche 24 elettroni, ossia quelle specie chimiche che hanno la carica negativa.
Passiamo ora all’altro atomo di ferro: anch’esso ha il numero fermo di protoni pari a 26 ma stavolta il numero di elettroni risulta diminuito in quanto sono presenti 3 cariche positive che, quindi, riducono di una unità il numero di elettroni, che risulterà di 23.

Ciò vuol dire che l’atomo di ferro in questione ha perso una carica negativa e, in sostanza, che esso si è ossidato proprio perché è passato da un numero di ossidazione 2 ad un numero di ossidazione 3.
Ciò succede, quindi, in una reazione chimica in cui si ha l’ossidazione: una specie chimica passa da un determinato numero di ossidazione ad un altro numero superiore.
In tale procedimento, più esattamente, l’atomo “cede”, quindi riduce, un numero di elettroni pari all’aumento del numero di ossidazione, al fine di compensare e far restare il numero di protoni invariato.

Il rouge: le tipologie, come si presenta, quali sono le cause e perché va eliminato

Il rouge può essere definito come il prodotto della corrosione dell’acciaio inossidabile ed è composto prevalentemente da varie forme di ossidi di ferro. Quanti tipi di rouge esistono? Alcuni si rimuovono facilmente, altri sono tenaci e possono variare dal marrone rossastro al nero.

Come possiamo classificare il rouge?

Proviamo a stabilire una classificazione dei tipi di rouge:

  1. il primo tipo di rouge riguarda la formazione di particelle metalliche ossidate da sorgenti esterne per erosione o cavitazione delle superfici (la cavitazione è un fenomeno consistente nella formazione di zone di vapore all’interno di un fluido che poi implodono producendo un rumore caratteristico).
    È il più facile da rimuovere e molto spesso può essere eliminato.
  2. il secondo tipo di rouge è quello che aderisce strettamente in superficie all’acciaio inossidabile e che potrebbe aver anche creato danni sottostanti. Tale classe di rouge si verifica quando sono presenti cloruri o altri alogenuri. Questa reazione si auto-perpetua dal cloruro che reagisce con il cromo per formare acido ipocloroso come sottoprodotto che ossida il ferro e forma più cloruro.
  3. il terzo ed ultimo tipo di rouge si presenta come un ossido praticamente quasi nero poiché generato da alte temperature o vapori. Va in pratica a formare un altro strato passivo sulla superficie dell’acciaio inox.
derouging rouge

Dove si forma il rouge?

Detto delle tipologie, cerchiamo di capire dove il rouge tende a formarsi e come esso si presenta.

È facile che esso vada a formarsi nei sistemi WFI (Water for Injections), parliamo quindi di quei sistemi che riguardano l’acqua per iniettabili.

Essa, come indica il suo nome, si utilizza principalmente come veicolo nella preparazione di soluzioni iniettabili, le quali debbono essere della massima purezza chimica e perfettamente sterili.
L’ambito farmaceutico, quindi, rappresenta uno dei settori più strettamente interessati dal fenomeno del rouge, il quale, peraltro, si evidenzia spesso e volentieri laddove esistono manufatti in lega austenitica destinati al trasporto, allo stoccaggio ed alla sterilizzazione, quali tubazioni, serbatoi, reattori ed autoclavi.
Va da sé che l’industria farmaceutica è costantemente chiamata a far fronte a tale criticità: per essa, è primario, infatti, avere serbatoi e autoclavi preposti alla sterilizzazione di materiale medico che mantengano l’aspetto naturale dell’acciaio inossidabile.

Anche nei circuiti del vapore la stratificazione di rouge è spesso presente. La causa va ricercata nella presenza di un rivestimento di ossido di ferro piuttosto scuro, il quale si concentra soprattutto all’interno dei raccordi e in altre aree del circuito.

Il rouge non manca di presentarsi anche nei circuiti d’acqua: tendenzialmente, si sviluppa un rivestimento rosso o rosso scuro che va a depositarsi all’interno delle tubature.

Le cause del rouge

Le principali cause di formazioni del rouge sono da ricondurre alla scarsa percentuale di ossigeno nell’ambiente, aggravata dalle alte temperature. Infatti, gli ossidi di ferro si moltiplicano all’aumentare della temperatura del sistema: ciò perché il film protettivo dell’acciaio inox si trova in costante equilibrio chimico dinamico ed esso viene modificato nel momento in cui le elevate temperature causano l’aumento della formazione di ossidi di ferro a discapito dell’ossido di cromo.
Altri fattori di rischio nella formazione del rouge sono rappresentati da:

  • inadeguata passivazione;
  • incorrette saldature;
  • presenza di ossidi o altri trattamenti che hanno riguardato la superficie.

Quali sono i rischi derivanti dal rouge?

I rischi principali derivanti dalla presenza di rouge sulla superficie di acciaio inox sono prevalentemente tre:

  • contaminazioni;
  • attacchi corrosivi;
  • proliferazioni batteriche.

È evidente che in determinati settori, come il succitato farmaceutico, non è tollerabile una condizione precaria delle superfici metalliche utilizzate che, se attaccate dal rouge, possono appunto contaminare i flussi di liquidi presenti nei sistemi.

Il derouging come soluzione definitiva al problema del rouge

Il derouging è la procedura tramite la quale si va a rimuovere la presenza del rouge e si riporta la superficie dell’acciaio nelle condizioni originali. Tale procedura agisce sullo strato di rouge, al fine di rimuoverlo chimicamente, evitando così che ci si trovi a combattere contro i suddetti rischi di contaminazione, corrosione e proliferazione batterica.

BAMA-Technologies, per svolgere le operazioni di derouging, utilizza prodotti neutri, atti a preservare la superficie dell’acciaio inox. Tali prodotti non sono di terzi ma sono formulati e prodotti rispettivamente nei laboratori e negli stabilimenti BAMA.

Peraltro, BAMA dispone di impianti “portatili” al fine di raggiungere direttamente gli impianti da trattare: pensiamo ai loop di tubazioni, autoclavi per sterilizzazione, serbatoi di stoccaggio, impianti di produzione vapore e reattori.

Infine, v’è da ricordare che il trattamento dura solo poche ore ed è anche seguito dalla passivazione, con l’obiettivo ultimo di ripristinare lo strato di ossido “naturale” e protettivo delle superfici dell’acciaio inox.