El componente más caro de una rejilla de toma Coanda es el panel de alambre en cuña: alambre en V conformado con precisión, con tolerancias de ranura de ±0,1 mm. Cuando ese panel se corroe y falla, no se repara. Se sustituye. Y además se paga la parada de la obra de toma, la producción perdida y las horas de ingeniería dedicadas a averiguar qué salió mal.
En casi todos los casos, el fallo se debe a una sola decisión: el grado de acero inoxidable equivocado para la química del agua del emplazamiento.
Esta guía explica cómo tomar esa decisión correctamente: a partir de datos de química del agua, no de suposiciones.
Índice
- Por qué importa la selección de materiales en las rejillas de toma
- Fundamentos: qué hace que el acero inoxidable sea "inoxidable"
- 304 frente a 316: la diferencia esencial
- Entender las variantes de grado
- Concentración de cloruros: el factor decisivo
- PREN: el número que predice las picaduras
- Más allá del 316: cuándo se necesita dúplex o superior
- Árbol de decisión para la selección de materiales
- Coste frente a riesgo: la economía real
- Preguntas frecuentes
- Referencias
Por qué importa la selección de materiales en las rejillas de toma
Una rejilla de toma Coanda no es un tubo ni una chapa. Es un dispositivo hidráulico construido con alambre en cuña fino: alambres individuales en forma de V soldados a varillas de soporte a intervalos precisos, con anchos de ranura de tan solo 0,5 mm. Esta geometría genera una relación muy alta entre la superficie expuesta y el volumen de metal.
Eso importa para la corrosión porque las picaduras y la corrosión por rendijas atacan la superficie. Más superficie por kilogramo de metal significa una degradación más rápida cuando el grado equivocado queda expuesto a agua corrosiva. Un panel Coanda con ranura de 1,0 mm tiene aproximadamente 3–4 veces la superficie de alambre en cuña expuesta por metro cuadrado que una placa plana de espesor equivalente.
Hemos examinado rejillas devueltas desde emplazamientos donde se eligió 304 para agua con niveles de cloruros superiores a 500 ppm. Tras 18–24 meses en servicio, la sección del alambre en cuña se había reducido visiblemente por picaduras. Los anchos de ranura habían pasado de 1,0 mm a 1,4 mm, lo que destruía tanto el rendimiento hidráulico como el cumplimiento de la protección de peces de la rejilla.
La selección de materiales debe ser correcta a la primera. No existe recubrimiento, tratamiento ni modernización que corrija una elección de grado equivocada una vez que la rejilla está en servicio.
Fundamentos: qué hace que el acero inoxidable sea "inoxidable"
Todos los aceros inoxidables resisten la corrosión mediante una capa pasiva de óxido de cromo: una película autorregenerativa de aproximadamente 1–5 nanómetros de espesor que se forma espontáneamente cuando el contenido de cromo supera aproximadamente el 10,5 % [1]. Esta capa pasiva es lo que separa al acero inoxidable del acero al carbono, que se oxida libremente en el agua.
La capa pasiva no es permanente. Puede romperse por:
- Iones de cloruro: penetran y desestabilizan la película, provocando picaduras localizadas
- pH bajo: las condiciones ácidas adelgazan la capa pasiva
- Temperatura elevada: acelera todos los mecanismos de corrosión
- Geometría de rendija: el agotamiento de oxígeno dentro de las rendijas impide que la película vuelva a regenerarse
En las aplicaciones de toma de agua, el cloruro es la amenaza dominante. Y el grado de acero inoxidable determina cuánto cloruro puede soportar la capa pasiva.
304 frente a 316: la diferencia esencial
Tanto el 304 como el 316 son aceros inoxidables austeníticos: la familia más utilizada en aplicaciones de agua. Sus composiciones son similares, con una excepción crítica:
| Elemento | 304 | 316 |
|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 18–20 % | 16–18 % |
| Níquel (Ni) | 8–10,5 % | 10–14 % |
| Molibdeno (Mo) | Ninguno | 2–3 % |
| Carbono (C) | ≤0,08 % | ≤0,08 % |
La diferencia es el molibdeno. El 2–3 % de molibdeno del 316 estabiliza la capa pasiva frente al ataque por cloruros y aumenta de forma drástica la resistencia a la corrosión por picaduras y por rendijas [2][3].
¿Hasta qué punto? Con una concentración de cloruros de 300 ppm, el tipo 304 tiene una temperatura crítica de picadura (CPT) de solo 40 °C. Con 500 ppm de cloruros (casi el doble de concentración) el tipo 316 mantiene una CPT de 70 °C [2]. El molibdeno no añade únicamente una resistencia adicional. Amplía todo el rango de condiciones que el acero puede soportar.
Por eso al 316 se le llama a veces acero inoxidable "de grado marino", aunque ese término puede inducir a error: el 316 es adecuado para aplicaciones costeras y próximas al agua de mar, pero no para la inmersión continua en agua de mar.
Entender las variantes de grado
ADENCO fabrica rejillas Coanda en seis grados de acero inoxidable: 304, 304L, 316, 316L, dúplex 2205 y súper dúplex 2507. Los sufijos de letra y los nombres de variante no son etiquetas comerciales: cada uno resuelve un problema de ingeniería concreto, y conviene conocer las variantes que aparecen en los pliegos de condiciones técnicas de licitación aunque la gama de ADENCO responda a esa necesidad de otro modo.
Los grados «L»: 304L y 316L
La «L» corresponde a Low Carbon (bajo carbono). Los 304 y 316 estándar contienen hasta un 0,08 % de carbono. Las variantes L limitan el carbono a un 0,03 % máximo [4].
Por qué importa: cuando el acero inoxidable se calienta a 480–820 °C durante la soldadura, el carbono migra a los límites de grano y se combina con el cromo para formar carburos de cromo. Este proceso (llamado sensibilización) empobrece en cromo la zona adyacente al límite de grano y crea una franja estrecha con cromo insuficiente para mantener la capa pasiva. El resultado es la corrosión intergranular: un ataque a lo largo de los límites de grano que puede provocar fisuración y fallo estructural meses o años después de la fabricación [4][5].
Con un máximo del 0,03 % de carbono, los grados L producen muchos menos carburos de cromo durante la soldadura. Para cualquier rejilla Coanda que vaya a soldarse durante la fabricación o la instalación (es decir, prácticamente todas) los grados L son la opción cuando la resistencia a la corrosión en la zona soldada es un requisito especificado; ADENCO los suministra bajo petición junto al 304 estándar.
316Ti: estabilizado con titanio
El 316Ti añade titanio a la composición del 316. El titanio tiene mayor afinidad por el carbono que el cromo: durante el calentamiento forma preferentemente carburos de titanio en lugar de carburos de cromo [6]. Esto aporta una segunda línea de defensa frente a la sensibilización, lo que hace al 316Ti adecuado para aplicaciones que implican:
- Ciclado térmico repetido (por ejemplo, rejillas con resistencias eléctricas antihielo)
- Exposición prolongada a temperaturas entre 550 °C y 800 °C
- Requisitos de tratamiento térmico posterior a la soldadura
Para la mayoría de las aplicaciones de toma de agua a temperatura ambiente, el 316L ofrece una resistencia a la sensibilización suficiente, razón por la cual la gama de ADENCO cubre los grados L de bajo carbono en lugar de las variantes estabilizadas con titanio.
321: estabilizado con titanio (sin molibdeno)
El 321 es esencialmente un 304 con estabilización de titanio. Ofrece una excelente resistencia a la corrosión intergranular y a la oxidación a alta temperatura (hasta 870 °C), pero carece del contenido de molibdeno que da al 316 su resistencia a los cloruros [6]. El 321 no forma parte de la gama de ADENCO: para emplazamientos de agua dulce donde el ciclado térmico es relevante, los grados L de bajo carbono cubren el requisito.
304HC: alto carbono
El 304HC contiene más carbono (0,04–0,10 %) para aumentar la resistencia mecánica. Algunos fabricantes lo emplean en componentes estructurales de soporte (no en la superficie de cribado de alambre en cuña), donde la soldabilidad es menos crítica y la resistencia mecánica es la prioridad; la gama de ADENCO no lo incluye.
Concentración de cloruros: el factor determinante
Para la selección del material de una rejilla de toma, el dato más importante es la concentración de iones cloruro del agua bruta. Todo lo demás (temperatura, pH, velocidad de flujo, oxígeno disuelto) modifica el umbral de cloruros, pero es el cloruro el que decide el grado.
El Nickel Institute y la práctica del sector establecen estos límites aproximados de cloruros para exposición continua a pH neutro y temperatura ambiente [2][7][8]:
| Grado de acero inoxidable | Cloruros máximos (ppm) | Masas de agua típicas |
|---|---|---|
| 304 / 304L | 200 | Ríos limpios, embalses, arroyos de montaña, aguas subterráneas |
| 316 / 316L | 1.000 | Estuarios, ríos costeros, aguas subterráneas salobres, arroyos afectados por la sal de carretera |
| Dúplex 2205 | 3.600 | Estuarios de alta salinidad, agua de proceso industrial |
| Superausteníticos (p. ej., 904L) | 8.500 | Tomas influidas por agua de mar, prefiltración en desalinización |
Modificadores críticos: estos límites disminuyen cuando:
- La temperatura supera los 25 °C: cada 10 °C de aumento reduce aproximadamente a la mitad el límite seguro de cloruros
- El pH está por debajo de 6: las condiciones ácidas adelgazan la capa pasiva
- Hay rendijas: las zonas de estancamiento agotan el oxígeno y concentran el cloruro
- La velocidad de flujo es muy baja: insuficiente para arrastrar los productos de corrosión de la superficie
Un río que mide 150 ppm de cloruros en marzo puede alcanzar 300 ppm durante el estiaje del verano: con seguridad dentro del rango del 304 en primavera, pero por encima del umbral de picaduras en agosto. La selección del material debe basarse en la química del agua en el caso más desfavorable, no en promedios.
PREN: el número que predice la picadura
El PREN (índice de resistencia a picaduras) es un índice de valor único, calculado a partir de la composición de la aleación, que predice la resistencia relativa a las picaduras [9]:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Un PREN más alto significa mayor resistencia a la picadura. El multiplicador de 3,3× sobre el molibdeno muestra por qué incluso un 2–3 % de Mo tiene un efecto tan grande:
| Grado | PREN típico | Resistencia relativa |
|---|---|---|
| 304 / 304L | 18–20 | Referencia |
| 316 / 316L | 24–28 | ~40 % superior a 304 |
| 316Ti | 23–28 | Similar a 316L |
| Dúplex 2205 | 33–35 | ~75 % superior a 304 |
| Superdúplex 2507 | 40–43 | ~120 % superior a 304 |
El PREN es una herramienta útil de preselección, pero tiene limitaciones. No tiene en cuenta la microestructura, el acabado superficial, la geometría de las rendijas ni la variabilidad real de la química del agua. ADENCO utiliza el PREN como primera comprobación y después contrasta la selección con los datos completos de química del agua y las condiciones del emplazamiento.
Más allá del 316: cuándo se necesita dúplex o un grado superior
Para la mayoría de las aplicaciones de agua dulce y ligeramente salobre, la elección está entre el 304L y el 316L. Pero algunos emplazamientos de toma superan los límites del 316:
El dúplex 2205 combina microestructuras austeníticas y ferríticas, con aproximadamente el doble del límite elástico del 316L y una resistencia a los cloruros superior (PREN 33–35). ADENCO selecciona el dúplex para:
- Emplazamientos estuarinos con variación mareal de cloruros superior a 1.000 ppm
- Tomas de agua caliente (>30 °C) con cloruros moderados
- Aplicaciones que requieren mayor resistencia mecánica con secciones de alambre en cuña más finas
Los grados superausteníticos (904L, 254 SMO) elevan la tolerancia a los cloruros hasta 8.500–15.000 ppm y se emplean en tomas influidas por agua de mar y en la prefiltración para desalinización [8]. Estos grados son considerablemente más caros y solo se seleccionan cuando el dúplex no cumple el requisito de corrosión.
El sobrecoste de los grados superiores es real, pero siempre es inferior al coste de sustituir una rejilla corroída y a la parada asociada.
Árbol de decisión para la selección de materiales
ADENCO aplica el siguiente proceso de decisión en cada proyecto:
Paso 1: Obtener la química del agua
Solicite un análisis completo del agua del emplazamiento que incluya la concentración de cloruros (ppm), el pH, el rango de temperatura (estacional) y el oxígeno disuelto. Si no se dispone de análisis, ADENCO puede asesorar sobre el protocolo de muestreo.
Paso 2: Identificar el cloruro más desfavorable
Utilice la concentración máxima de cloruros registrada: normalmente en condiciones estivales de bajo caudal o de sequía. Si solo se dispone de una única medición, aplique un factor de seguridad de 1,5.
Paso 3: Asignar el grado según el cloruro
- Cloruros <200 ppm → 304 (estándar en agua dulce; 304L bajo petición)
- Cloruros 200–1.000 ppm → 316L (salobre/estuarino)
- Cloruros 1.000–3.600 ppm → Dúplex 2205 (estuarino de alta salinidad)
- Cloruros >3.600 ppm → Superaustenítico o superdúplex (consulte con el departamento de ingeniería de ADENCO)
Paso 4: Aplicar los modificadores
- Si la temperatura del agua supera los 30 °C → seleccione el grado inmediatamente superior
- Si el pH es inferior a 6,0 → seleccione el grado inmediatamente superior
- Si se requiere calefacción antihielo → los grados L de bajo carbono resisten la sensibilización por ciclado térmico
- Si son aplicables los modificadores de temperatura y de pH a la vez → seleccione un grado dos niveles superior
Paso 5: Verificar con los datos de PREN y CPT
Contraste el valor PREN del grado seleccionado y su temperatura crítica de picadura con las condiciones reales del agua. Si la temperatura de servicio se aproxima a la CPT del grado seleccionado, seleccione el grado inmediatamente superior.
Este proceso lleva al equipo de ingeniería de ADENCO menos de una hora cuando se dispone de datos de la química del agua, y habría evitado todos los fallos relacionados con el material que hemos visto desde que ADENCO comenzó a fabricar rejillas Coanda en 2013.
Coste frente a riesgo: la economía real
La diferencia de coste entre el alambre en cuña 304L y el 316L es de aproximadamente el 30–50 % a los precios actuales de mercado (304L a 2,50–3,50 $/kg frente a 316L a 3,50–5,00 $/kg de materia prima). Para una rejilla Coanda típica de un solo panel, la mejora a 316L supone una pequeña parte del precio de la rejilla [10].
¿Cuánto cuesta el grado equivocado?
| Escenario de fallo | Coste típico |
|---|---|
| Las picaduras ensanchan la ranura → incumplimiento de la protección de peces | Sustitución de la rejilla + retraso normativo |
| Corrosión por rendijas en las uniones de las varillas de soporte → fallo estructural | Sustitución de emergencia + parada |
| Corrosión intergranular por soldaduras sensibilizadas → fractura del panel | Sustitución completa de la rejilla |
| Corrosión acelerada en zonas de ciclado térmico (antihielo) | Sustitución del panel + rediseño del sistema antihielo |
La mejora de material de 304L a 316L cuesta una pequeña fracción de la rejilla. Un fallo por corrosión cuesta la rejilla misma, más la parada de servicio. En todo proyecto en el que exista alguna duda sobre el cloruro, elija 316L: el coste de equivocarse con el 304 es muchas veces superior al coste de la mejora.
Preguntas frecuentes
¿Qué acero inoxidable es el mejor para las rejillas de toma de agua?
El mejor grado depende por completo de la química de su agua bruta. Para agua dulce limpia con cloruros por debajo de 200 ppm, el 304L ofrece una excelente resistencia a la corrosión al menor coste. Para agua estuarina, costera o salobre con cloruros entre 200 y 1.000 ppm, se requiere 316L. Para concentraciones de cloruros más altas, se necesitan grados dúplex 2205 o superdúplex. El equipo de ingeniería de ADENCO selecciona el grado a partir de un análisis completo de la química del agua en cada proyecto.
¿Cuál es la diferencia entre los aceros inoxidables 304 y 304L en las rejillas de toma?
La diferencia está en el contenido de carbono. El 304 estándar admite hasta un 0,08 % de carbono, mientras que el 304L limita el carbono a un 0,03 % máximo. Este menor contenido de carbono evita la sensibilización (la formación de carburos de cromo en los límites de grano durante la soldadura), que puede provocar corrosión intergranular. Dado que todos los paneles de rejilla Coanda se sueldan durante la fabricación, ADENCO ofrece los grados L bajo petición para emplazamientos donde la resistencia a la corrosión en la zona soldada sea un requisito especificado; el grado estándar es el 304.
¿Puedo utilizar acero inoxidable 304 en agua salobre?
No. El agua con una concentración de cloruros superior a 200 ppm provoca corrosión por picadura en el acero inoxidable 304, sobre todo en los meses cálidos, cuando sube la temperatura del agua. La picadura ensancha las ranuras de la rejilla, reduce el rendimiento hidráulico y compromete el cumplimiento de la protección de peces. Para agua salobre (200–1.000 ppm de cloruros), el 316L es el grado mínimo aceptable. Para salinidades mayores, se requieren grados dúplex o superdúplex.
¿Por qué ofrece ADENCO seis calidades de acero inoxidable?
Cada masa de agua plantea retos de corrosión distintos. Un arroyo de montaña que alimenta un sistema microhidráulico (agua dulce limpia, <50 ppm de cloruros) tiene requisitos de material completamente distintos de los de un estuario mareal que abastece una toma municipal (500–2.000 ppm de cloruros con variación de temperatura). Al ofrecer 304, 304L, 316, 316L, dúplex 2205 y súper dúplex 2507, ADENCO puede ajustar el material con precisión a cada emplazamiento: optimizando tanto la resistencia a la corrosión como el coste. Ningún proyecto paga por un grado superior al que necesita, y ningún proyecto recibe un grado inferior al que necesita.
¿Qué es el PREN y por qué importa en las rejillas de toma?
El PREN (índice de resistencia a picaduras) se calcula a partir del contenido de cromo, molibdeno y nitrógeno de la aleación mediante la fórmula: PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N. Predice la resistencia relativa a la corrosión por picaduras: el principal modo de fallo del acero inoxidable en aguas con cloruros. El 304L tiene un PREN de 18–20, mientras que el 316L alcanza 24–28 y el dúplex 2205 llega a 33–35. ADENCO utiliza el PREN como herramienta de selección preliminar y después comprueba el resultado con los datos completos de la química del agua.
¿Cómo puedo conocer el nivel de cloruros de mi agua bruta?
Un análisis estándar de la química del agua realizado por cualquier laboratorio acreditado indica la concentración de cloruros en ppm (mg/l). El requisito crítico es tomar la muestra en las condiciones más desfavorables (normalmente a finales de verano, con caudal bajo), porque la concentración de cloruros aumenta a medida que disminuye el caudal del río. Si solo se dispone de una muestra, ADENCO recomienda aplicar un factor de seguridad de 1,5×. Si tiene dudas sobre el muestreo, el equipo de ingeniería de ADENCO puede asesorarle sobre el protocolo y el momento adecuado.
¿Resiste el 316L el agua de mar?
El 316L resiste condiciones costeras y próximas al agua de mar: zonas de salpicadura, humedad costera y aguas con cloruros de hasta aproximadamente 1.000 ppm. No resiste la inmersión continua en agua de mar completa (aproximadamente 19.000 ppm de cloruros). Para tomas influidas por el agua de mar se requiere dúplex 2205 (hasta 3.600 ppm) o grados súper dúplex. El equipo de ingeniería de ADENCO seleccionará el grado adecuado en función de la exposición real a cloruros de su emplazamiento.
¿Es significativa la diferencia de coste entre el 304L y el 316L?
En los paneles de alambre en cuña, el 316L añade aproximadamente un 30–50 % al coste de la materia prima frente al 304L. Es una parte pequeña del coste total del proyecto (que incluye las obras de hormigón, la instalación y la puesta en marcha) y resulta insignificante frente al coste de sustituir una rejilla corroída. Cuando los datos de la química del agua muestran algún riesgo por cloruros, la mejora a 316L siempre está justificada económicamente.
Referencias
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International Stainless Steel Forum (ISSF). "The Stainless Steel Family." Consultado en abril de 2026, en https://www.worldstainless.org/
-
"Susceptibility of Type 304/304L and 316/316L Austenitic Stainless Steels to Chlorides in Cooling Water." Digital Refining. Consultado en abril de 2026, en https://www.digitalrefining.com/article/1002873/
-
British Stainless Steel Association. "Selection of 316, 304, and 303 Types of Stainless Steels for Seawater Applications." Consultado en abril de 2026, en https://bssa.org.uk/bssa_articles/selection-of-316-304-and-303-types-of-stainless-steels-for-seawater-applications/
-
"304 vs. 304L Stainless Steel: Understanding the Low-Carbon Variant." Mill Steel Company. Consultado en abril de 2026, en https://www.millsteel.com/news/304l-stainless-steel-vs-304-which-grade-is-right-for-you
-
"304 vs. 304L: An Answer to Carbide-Precipitation Issues." Kay & Associates. Consultado en abril de 2026, en https://kaybrazing.com/brazing-articles/1000901-304-vs-304l-an-answer-to-carbide-precipitation-issues/
-
"316Ti vs 321 Stainless Steel High-Temp Performance Analysis." Gangsteel. Consultado en abril de 2026, en https://gangsteel.net/News/316Ti_vs_321_Steel_High-Temp_Performance.html
-
"Chloride and Chlorine Levels and Stainless Steel Alloy Selection." Penflex Engineering Bulletin #105. Consultado en abril de 2026, en https://www.penflex.com/news/chloride-chlorine-levels-and-stainless-steel-alloy-selection/
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"Stainless Steel Well Screen Materials: A Dynamic Study." Guangxing Water Well Screens. Consultado en abril de 2026, en https://www.gxscreen.com/water-well-screen/well-screen-materials-study/
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British Stainless Steel Association. "Calculation of Pitting Resistance Equivalent Numbers (PREN)." Consultado en abril de 2026, en https://bssa.org.uk/bssa_articles/calculation-of-pitting-resistance-equivalent-numbers-pren/
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Wahl, T.L. (2003). Design Guidance for Coanda-Effect Screens. U.S. Bureau of Reclamation, Research Report R-2003-03. Denver, CO.
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"The Resistance of Types 304 and 316 Stainless Steels to Crevice Corrosion in Natural Waters." Journal of Materials for Energy Systems, Springer. Consultado en abril de 2026 en https://link.springer.com/article/10.1007/BF02835718
-
Nickel Institute. "Resistance of Stainless Steel to Corrosion in Naturally Occurring Waters." Consultado en abril de 2026 en https://nickelinstitute.org/media/8d91ba682b1c1d5/ni_inco_1262_resistanceofstainlesssteeltocorrosioninnaturallyoccurringwaters.pdf
Publicado por ADENCO: Advanced Engineering Coanda Intake Screens. ADENCO fabrica rejillas Coanda en seis grados de acero inoxidable para adaptarse a cualquier tipo de composición química del agua, desde arroyos de montaña limpios hasta estuarios salobres. Cada rejilla se diseña para las condiciones exactas de su emplazamiento. Solicite una consulta sobre materiales: indíquenos la composición química de su agua.