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Repblica Bolivariana de VenezuelaMinisterio de Educacin Superior
Universitaria
Instituto Universitario de Tecnologa de MaracaiboP.N.F.
Ingeniera de Materiales Industriales
Unidad Curricular: Anlisis de Falla
DADAOS POR CREEPOS POR CREEP(Termofluencia)(Termofluencia)
Realizado por:Rosa Pirela
James RamrezJonathan Villasmil
Javier GarcsJess PirelaJulio Ferrer
Seccin 536
Marzo de 2012
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DEFINICIONES
Termo: Calor o temperatura.
Fluencia o Cedencia: Punto a partir del cual el material se
deforma plsticamente.
Termofluencia: Deformacin de tipo plstica que se produce en un
perodo cuando un material est sometido a un esfuerzo constante y a
temperatura constante durante largos periodos de tiempo.
En los metales, la fluencia suele producirse nicamente a
elevadas temperaturas. La fluencia a temperatura ambiente es ms
comn en los materiales plsticos y se conoce como flujo fro o
deformacin bajo carga.
Segn API 571, todos los metales y aleaciones son susceptibles a
este fenmeno.
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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MECANISMO DE FALLA
La termofluencia es causada por el movimiento de las
dislocaciones las cuales no se mueve sobre un plano de
deslizamiento como sera el caso de la deformacin plstica causadas
por una fuerza mayor, sino que se mueven perpendicular a su plano
de deslizamiento.
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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MECANISMO DE FALLA
Etapa Primaria: La primera etapa (llamada fluencia primaria) es
la regin de la deformacin elstica inicial por la carga aplicada,
seguido por una regin de aumento de la deformacin plstica en una
velocidad de deformacin decreciente.
Etapa Secundaria: Llamada tambin como la regin de la fluencia en
estado estacionario, porque la relacin de fluencia es a menudo
nominalmente constante para un cierto perodo de tiempo.
Etapa Terciaria: Se incrementa drsticamente la tasa de
deformacin con rpida extensin a la fractura.
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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MECANISMO DE FALLA
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
FACTORES CRTICOS
a) La tasa de deformacin por fluencia esta en funcin del
material, la carga y temperatura. Generalmente, un aumento de
alrededor de 25 F (12 C) o un aumento de 15% sobre el esfuerzo
puede reducir la vida til restante a la mitad o ms, dependiendo de
la aleacin.
b) Umbrales de temperaturas por encima de los cuales el dao por
termofluencia es inevitable.
Fuente: API 571 6
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MORFOLOGIA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
TUBO FALLADO EN EL HOGAR DE UN HORNO DE PIROLISIS OPERANDO (T
> 800C)
TUBOS DE HOGAR DE UN HORNO DE PIROLISIS
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MORFOLOGIA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
SANODEFORMACIN
POR CREEP
TUBOS DE HORNO DE PIROLISIS
MULTIPLE AGRIETAMIENTO LONGITUDINAL
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MORFOLOGIA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
Tubos del hogar de una Caldera (T > 400 C)
Punto Caliente con formacin de mltiples grietas generadas
por Creep9
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MORFOLOGIA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
Agrietamiento por Creep de un labe de turbina de Gas. Fuente:
Metals Handbook Vol. 11 10
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MICROESTRUCTURA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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MICROSCOPIA ELECTRNICA DE BARRIDO DE FALLA POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
Grieta resultante de fallas por Creep. Aleacin 26Cr/15Ni 12
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MICROESTRUCTURA DE FALLAS POR CREEP
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
Microestructura del borde externo de la Seccin transversal de un
tubo fallado por creep en el hogar de un horno de pirlisis
de la planta Olefinas 2.
Probeta de la seccin transversal de un tubo asociado a una horno
de pirlisis. Aleacin ASTM A 297
grado HP 26Cr35Ni
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CRITERIOS DE VIDA TIL
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
Fuente: Metals Handbook Vol. 11 14
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COMPARACIN CON OTRAS FALLAS
DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
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Creep
Corrosin Bajo Tensin
Fatiga
Corrosin Intergranular
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DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
EQUIPOS Y/O MATERIALES SUSCEPTIBLES A FALLAR POR CREEP
TUBOS, ACCESORIOS Y SOPORTES INTERNOS DE HORNOS Y CALDERAS
ROTORES Y TUBERIAS ASOCIADOS A LINEAS DE VAPOR
RECIPIENTES PRESURISADOS Y TUBERIAS EN REACTORES NUCLEARES
LABES DE TURBINAS DE GAS
UNIONES POR SOLDADURAS DE MATERIALES DIFERENTES
(FERRTICOS/AUSTENITICOS) DEBIDO A LAS TENSIONES POR DIFERENCIALES
EN LA EXPANSIN TRMICA
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DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
ENSAYO PARA DETERMINAR CREEP EN UN MATERIAL
ASTM E 139 Mtodos de prueba estndar para la realizacin de
pruebas Creep, Creep-Ruptura y Tensin-Ruptura de Materiales
Metlicos
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DADAOS POR CREEP OS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)
INSPECCIN Y MONITOREO
Para los recipientes a presin, la inspeccin debe centrarse en
las soldaduras de aleaciones de Cr/Mo que operan en el rango de
fluencia. Los mtodos utilizados pueden ser: inspecciones visuales,
seguido por PT en intervalos de varios aos.
Los tubos de calderas deben ser examinados por VT, observando
posible formacin de ampollas, grietas y/o flacidez.
Las mediciones de espesor de pared de los tubos de calderas debe
hacerse donde las perdidas de estos espesores son ms probables que
ocurran.
La combinacin de tcnicas (UT, RT, mediciones dimensionales y
replicas metalogrficas) pueden ser empleadas.
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GRACIAS POR SU ATENCIN!
