Nucleus - Tendencias Actuales Para Determinar La Degradación de Los Materiales Metálicos de Componentes Industriales

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Nucleusversin ISSN 0864-084X

Nucleus n.42 Ciudad de La Habana jul.-dic. 2007

PANORAMA NUCLEAR

Tendencias actuales para determinar ladegradacin de los materiales metlicos decomponentes industriales

Current trends in degradation assessment on metallic materialsof industrial components

Victoria Herrera Palma, Flix Sendoya Puente

Centro de Aplicaciones Tecnolgicas y Desarrollo Nuclear (CEADEN)Calle 30 esq. 5ta Avenida. No. 502, Playa, Ciudad de La Habana, [email protected]

RESUMEN

En el trabajo se presentan las tendencias actuales en las metodologas para evaluar el dao de los materialesmetlicos constructivos y la vida residual de las instalaciones de la industria energtica, la del petrleo y otrosprocesos qumicos. Se refirieren algunas de las ideas existentes sobre los fundamentos de la inspeccin de loscomponentes para detectar los defectos en el material metlico. Se describen los principales mecanismos dedegradacin de los materiales en esas instalaciones y se resumen las tcnicas experimentales ms empleadas insitu en el laboratorio para caracterizar esos mecanismos. Se presenta un grupo de mtodos de anlisis que seemplean para evaluar la degradacin de los materiales y la vida residual de esas componentes.

ABSTRACT

The need to assess objectively a structural integrity analysis in nuclear and thermal power-, oil- and chemical-industry systems, represents a large challenge for engineers and researchers related to Materials Science,equipment manufactures or users. These systems share many of their problems with regards to agingmechanisms of components metallic materials, high replacement costs and increasing requirements onefficiency and safety. This paper makes an attempt to give an overview of the current trends on materialdamage and residual life assessment for installations of power-, oil- and chemical industry. Some of thecurrently existing ideas on components inspection, as an activity for damage detection are shown. A summaryon mechanisms of material damage and experimental techniques for their characterization is also presented.Finally, some analytical methods with wide appliance in materials damage evaluation and residual lifeassessment of components are described.

Key words: gamma spectroscopy, scanning electron microscopy, steels, water chemistry, X ray fluorescenceanalysis

INTRODUCCIN

En el mundo de los ingenieros y cientficos afines a la ciencia de los materiales, ya sean productores o usuarios

Nucleus - Tendencias actuales para determinar la degradacin de los mate... http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S0864-084X2007000200003&script=...

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del equipamiento, es un reto la necesidad de evaluar la integridad estructural de los sistemas en la industriaenergtica nuclear y convencional, la petrolera y la de procesos qumicos. Estas instalaciones compartenmuchos de sus problemas en cuanto a los materiales de las componentes, en particular, los mecanismos deenvejecimiento, los altos costos de reemplazo, y la exigencia de una produccin cada vez ms eficiente en laque se garanticen los aspectos de seguridad y confiabilidad.

El concepto de componente metlica incluye vasijas a presin, bombas, vlvulas, tanques de almacenamiento,sistemas de tuberas, entre otros, de acuerdo con el tipo de industria.Para las centrales elctricas convencionales, por ejemplo, los costos por falta de disponibilidad de los sistemasen un slo pas se han evaluado en los 10 000 USD por MW/ao [1], debido a fallas de tubos de calderas, lasque constituyen una de las principales causas de prdida de disponibilidad (3%).

El tiempo de vida diseado para los principales componentes de plantas elctricas est entre 20 y 30 aos.Atendiendo al estado real de los materiales y a los altos costos de fabricacin de nuevas instalacionesenergticas, tanto nucleares como trmicas, se considera por diversas fuentes [2-4] que es posible en laprctica continuar la operacin segura y econmica hasta 50-60 aos, si se aplica un sistemtico anlisis deintegridad estructural y adecuados planes de mantenimiento y modernizacin cuando as proceda.

El trabajo resume las tendencias actuales para evaluar el dao de los materiales constructivos metlicos de lossistemas en la industria energtica y de procesos qumicos, destacando el rol de la inspeccin en el servicio, lastcnicas experimentales de deteccin y el grado del dao de los materiales, as como las metodologas deanlisis ms empleadas.

2. La inspeccin en el anlisis estructural

El grado del dao de los materiales metlicos de las instalaciones industriales depende de:

Trabajo de inspeccin adecuadamente planificado. Estimacin de la acumulacin del dao mediante un modelo. Posibilidad de combinar ambas acciones.

La aceptabilidad o no del defecto se establecer primero sobre la base de los criterios de aceptacin incluidos enlos cdigos y normas adoptadas por el diseador y el fabricante de la instalacin. Si estos estndares no secumplen se impone un adecuado uso de las herramientas de la mecnica de fractura.

Las tcnicas de inspeccin deben proporcionar estimados confiables del grado de esa degradacin, y determinarlas partes que necesitan ser inspeccionadas, el tipo de inspeccin a ejecutar, su cantidad y localizacin,teniendo en cuenta la edad de la instalacin y su historia de operacin y de fallas. Los planes de inspeccinsern nicos en cada instalacin.

Las acciones relacionadas con el establecimiento de requisitos a materiales constructivos de componentes ysoldaduras, as como las tcnicas de exmenes in situ estn recogidas en cdigos y normas, algunos de ellos dealcance internacional [5-14].

Los cdigos junto a otros documentos elaborados por los rganos regulatorios nacionales, recomendaciones delos fabricantes y datos documentados de experiencias anteriores, establecen pautas para la conformacin de losprogramas de inspeccin preoperacional o en servicio.

En los cdigos de la energtica nuclear [12, 15, 16], los componentes se clasifican en clases segn su funcinde seguridad; se establece el alcance y la secuencia de los exmenes; se especifican los mtodos de prueba, losrequisitos para la inspeccin de los diferentes componentes de acuerdo con su clase, los criterios de evaluaciny aceptacin de defectos, las acciones correctoras e incluso la documentacin de los resultados de los programasde inspeccin. Los exmenes previstos durante la inspeccin incluyen inspeccin visual, metalografa porrplicas, partculas magnticas y lquidos penetrantes para identificar defectos superficiales. Para los exmenesvolumtricos se utilizan la radiografa [10], las tcnicas de ultrasonido y la de corrientes inducidas [10,12]. Lametodologa general de la evaluacin de los defectos se representa en la figura 1. La evaluacin analtica,utilizando herramientas de mecnica de fractura, interviene fundamentalmente cuando no se cumplen loscriterios normados de aceptacin.


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En la energtica no nuclear desde los aos 80 se han planteado lineamientos genricos para determinar la vidaresidual utilizando tres niveles de evaluacin ms detallados [2,4].En cada nivel se calcula el tiempo de vida residual (VR) y se compara con el tiempo de vida deseada (VD). Si VR< VD, entonces se debe tomar una de estas dos decisiones:

Extender el anlisis al siguiente nivel de complejidad, si se justifica econmicamente o Desarrollar una estrategia apropiada para reparar, sustituir o modernizar.

En la prctica se han realizado diagnsticos de vida residual relativamente poco costosos y simples, que utilizanalgunos anlisis tericos y tcnicas experimentales. No obstante, se afirma que esa metodologa no reemplazaal costoso anlisis de integridad referido en la figura 2 [17].


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En este, se consideran momentos relevantes:

La disponibilidad de mtodos no destructivos con alta efectividad en la deteccin y dimensionamiento de los


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defectos del material en componentes reales. La correcta combinacin del uso de ensayos no destructivos y destructivos, los elementos de la mecnica defractura y de herramientas modernas de clculo y modelacin. La disponibilidad de una adecuada base de datos de las propiedades de los materiales reales de lascomponentes o del equipamiento para su medicin, atendiendo a la fuerte influencia que usualmente tienen lasdiferencias en composicin y tratamientos trmicos entre distintos fabricantes e incluso entre un lote y otro deun mismo productor.

En la industria de refinacin del petrleo y qumica para estimar la aptitud del servicio en el equipamientopresurizado se ha venido empleando el procedimiento segn API (Recommended Practice 579, Fitness forService) [18]. Esta prctica es compatible con la metodologa general de la figura 1 y permite realizarevaluaciones cuantitativas para demostrar la integridad estructural de un componente en servicio que contengauna grieta u otro tipo de dao.

Tambin es importante en la actividad de inspeccin la generacin de la documentacin que provea registrosapropiados de la evaluacin realizada.Las inspecciones en servicio, utilizando fundamentalmente la aplicacin de ensayos que no afecten el materialde la componente, suministran informacin de partida para el diagnstico de su estado, lo que unido a ladisponibilidad de informacin confiable sobre las propiedades del material y de herramientas apropiadas declculo es uno de los componentes de los programas de gestin de vida, que resulta de la integracin de lagestin del envejecimiento y la planificacin econmica con vistas a optimizar la operacin, el mantenimiento yla vida de servicio, mantener un nivel aceptable de seguridad y rendimiento, maximizando el retorno de lainversin durante la vida de servicio de la planta [19].

3. Mecanismos de degradacin de materiales metlicos en componentes industriales

Durante su explotacin, los materiales constructivos de instalaciones de la industria energtica, qumica y delpetrleo se ven sometidos a la accin combinada de las cargas de servicio (factores mecnicos y fsicos) y delmedio (factores fsicos, qumicos y electroqumicos), que dan lugar a su deterioro. Este se manifiesta mediantela aparicin de defectos, los que al crecer, finalmente conducen a la fractura prematura del componente.

En la tabla 1 se resumen los mecanismos de dao que tienen lugar en los materiales de las principalescomponentes de plantas de generacin de electricidad y de la industria petroqumica [2, 17, 18,20].


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En las plantas elctricas trmicas y las refineras se utilizan mayoritariamente los aceros al carbono y losferrticos aleados del tipo Cr-Mo y Cr- Mo- V. Las temperaturas y presiones de operacin frecuentementecorresponden a las condiciones de envejecimiento trmico y de termofluencia o Creep, procesos estos que juntoa la fatiga originan innumerables fallos de componentes crticos tanto de seccin fina (ej. tubos de calentadores,sobrecalentadores, etc.) como de seccin gruesa (ej. cabezales de alta temperatura).

En las plantas nucleares de generacin de electricidad una de las componentes principales es la vasija a presindel reactor, que, como la mayora de las componentes de centrales trmicas, se construye de aceros ferrticos,


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pero con exigencias adicionales en cuanto a los contenidos de impurezas [20]. En estas componentes los acerosferrticos estructurales, adems del envejecimiento trmico, experimentan principalmente fragilizacinoriginada por la irradiacin con los neutrones que intervienen en la reaccin de fisin del uranio producida en lazona activa del reactor. El acero austentico inoxidable constituye el material primordial en el resto de loscomponentes, incluyendo el recubrimiento o cladding interior de la vasija y es afectado fundamentalmente poragrietamiento por corrosin bajo tensiones (SCC), as como por otros tipos de corrosin localizada [21].

4. Tcnicas experimentales para evaluar el dao del material

Para evaluar el dao del material y de la vida residual de las componentes se han desarrollado tcnicas ymetodologas de evaluacin, atendiendo a:

La diversidad de mecanismos posibles, los que muchas veces actan simultneamente; La ausencia de probetas representativas; La escasez de datos sobre las distintas variables del medio durante la historia de la explotacin de lacomponente; Su potencialidad para ser aplicada durante las inspecciones de forma no destructiva; La posibilidad de modelar o calcular algunos de los procesos que tienen lugar en las componentes, paraalgunos de los mecanismos de deterioro, bien sea de forma determinstica o probabilstica.

Para satisfacer las condiciones anteriores se ha trabajado en tres direcciones fundamentales. La primera, agrupamtodos experimentales que implican la medicin de determinadas caractersticas de la microestructura, o biende propiedades mecnicas y fsicas del material. En la segunda se desarrollan mtodos analticos, entre los quese destacan los basados en la mecnica de fractura. Por ltimo se aplican metodologas derivadas de lacombinacin de las dos primeras direcciones.

En la tabla 2 se refieren un grupo de tcnicas experimentales de ensayos de los materiales de las componentesque han alcanzado aplicacin en la inspeccin y la determinacin del dao estructural de componentesmetlicas.


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Los ensayos no destructivos involucran no solamente las tcnicas para detectar y dimensionar grietas, poros uotros defectos similares, sino tambin las que permiten evidenciar in situ las variaciones de la microestructuradel material, o bien, medir en el lugar magnitudes fsicas y mecnicas aplicables al anlisis de integridad(tensiones aplicadas y residuales, dureza, resistividad elctrica, permeabilidad magntica).

En la caracterizacin in situ de defectos son importantes las tcnicas ultrasnicas tanto las clsicas de eco, comolas ms recientes, basadas en la difraccin de la onda de ultrasonidos (TOFD) y las de multideteccin [4, 12,22].Otra aplicacin afn es la medicin de espesor de la pared metlica y de las capas internas de xidos en tuberas[23,24], informacin til en los estudios de vida residual.


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Para caracterizar los materiales del fenmeno de Creep o termofluencia resultan insustituibles los ensayos eninstalaciones de laboratorio, que determinan las tensiones de fractura para las diferentes combinaciones detiempo y temperatura [3,25].

Los ensayos para medir magnitudes caractersticas del material, que se utilizan en la evaluacin de suresistencia mecnica en presencia de grietas, estn previstos en la mecnica de fractura lineal o elasto-plstica,y por lo general se encuentran normados [26-29].

Las magnitudes obtenidas describen la tenacidad a la fractura en el estado real que tenga el metal de lascomponentes a travs de factores caractersticos del material (KIc para los casos de fractura frgil, JIc o CODpara caracterizar fracturas dctiles). Estos factores se emplean en el clculo de los valores crticos de tamao degrieta y tensiones en el proceso de fractura de la componente.

En la evaluacin de la fragilizacin neutrnica del acero los programas de vigilancia de vasijas a presinmantienen las tcnicas de laboratorio de impacto (Charpy V-notch), traccin, y ms recientemente, ensayos demecnica de fractura en probetas preagrietadas (Charpy COD, 0,5CT; WOL) [12, 20,30].

Existe una intensa actividad de investigacin-desarrollo para ampliar la precisin y el alcance de las tcnicas deinspeccin y monitoreo, ms all de las ya establecidas como la metalografa in situ y por rplicas, las tcnicasde defectoscopa ultrasnica o los ensayos de dureza y traccin. Se apunta a las tcnicas de rplicas y ruidoBarkhausen [31,32] entre las posibles para evaluar variaciones de la microestructura debido al dao por Creepy en soldaduras; y para evaluar el envejecimiento trmico se sitan las mediciones de dureza, rplicas,potencial termoelctrico e incluso mtodos electroqumicos in situ [33].

La medicin de propiedades magnticas de los materiales como permeabilidad y coercitividad no solamente sehan usado en el monitoreo discreto de tensiones [34], sino tambin se proponen junto a los mtodos micro-magnticos, ruido Barkhausen (BE) y emisin magnetoacstica (MAE) para caracterizar la microestructura[32,35] y evaluar el fenmeno de fatiga.

Entre las tcnicas nucleares la aniquilacin positrnica [36-38] se ha propuesto como tcnica promisoria para elestudio de los defectos originados por fatiga e irradiacin y el seguimiento de la deformacin plstica, y en lacual ya estn disponibles algunos sistemas. La espectroscopa Mssbauer, especialmente en la variante dereflexin utilizando el espectro de electrones de conversin, tambin ha resultado til en estudios bsicos deldao por irradiacin [36,39].

5. Metodologas de evaluacin de la degradacin del material

Una vez evidenciada la existencia de grietas o de otra manifestacin de degradacin de las propiedades delmaterial, es necesario conocer las condiciones lmites en las que el elemento o componente resulta apto paracontinuar utilizndose, incluyendo su tiempo de vida residual.

Con ese fin mantiene actualidad el desarrollo de metodologas a partir de los datos experimentales obtenidosdurante inspecciones y ensayos de laboratorio, el anlisis tensional mediante medicin directa o por clculo conayuda del mtodo de elementos finitos, y la aplicacin de modelos fenomenolgicos o que emplean diversosformalismos de mecnica de fractura. Ello ha generado diversas instrucciones analticas, programas y equiposde avanzada que responden a las condiciones especficas de la instalacin.

Los procedimientos de evaluacin presentan algunas diferencias en cuanto a la procedencia de los valores de laspropiedades y parmetros utilizados y en dependencia del espesor de la seccin transversal de los componentes.Los mtodos basados en la historia de servicio estiman el tiempo de vida residual utilizando las propiedadesmnimas standard del material y dan una aproximacin bastante conservadora. Para secciones gruesas decomponente adems de la iniciacin del agrietamiento, tambin tiene marcada importancia en la vida residualde la componente el proceso de propagacin, en el cual los mtodos de mecnica de fractura constituyen unaimportante herramienta de estudio.

5.1 Mtodos paramtricos basados en la metalurgia fsica

Para este grupo resultan adecuados los mtodos basados en el anlisis de la microestructura, los ensayosmecnicos convencionales de probetas o la medicin de otras propiedades del material.Los mtodos ms empleados han estado dirigidos a relacionar propiedades con parmetros de fcil manejoingenieril que brindan informacin sobre el tiempo de vida hasta la fractura. Uno de los ms usados es elparmetro de LarsonMiller (LMP) que se define como:

LMP = T (C + lg t), (1)

donde (T) = K, (t) = horas y C 20 para la mayor parte de los aceros

5.1.1. El mtodo del parmetro A se fundamenta en la utilizacin de la fraccin A de fronteras de granocavitadas en una lnea paralela a la direccin de la tensin principal mxima.

Existen tres variantes de metodologas que relacionan el tiempo de vida remanente, el tiempo de vida actual yel parmetro A [2]:


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Mtodos analticos basados en modelos, por ejemplo, el modelo constreido de crecimiento de cavidades, querelaciona de forma relativamente compleja el tiempo de vida residual con el tiempo de servicio y con diversosparmetros del proceso de termofluencia o Creep (tiempo hasta la fractura por Creep, velocidad mnima delproceso, exponente de tensin, grado de deformacin, y otros). Mtodos empricos, que proporcionan expresiones mucho ms simples, pero de manejo ms conservador. Mtodo de clasificacin, conocido como mtodo de Neubauer, correlaciona cualitativamente el estado de lascavidades en la microestructura con las diferentes etapas del proceso de deformacin por Creep en el tiempo, ypropone cinco categoras para clasificar el dao. La accin a tomar depende del estado observado, lo que puedeir desde fijar el prximo plazo de inspeccin hasta requerir la reparacin de inmediato.

5.1.2. Otra variante de evaluacin de la vida residual plantea la clasificacin en los aceros ferrticos del gradode esferoidizacin de las estructuras perlticas o bainticas tambin en cinco estados, correlacionando lastransformaciones de la microestructura en este sentido con las etapas de dao por Creep, especialmente, enmateriales que no experimentan microcavidades. Esta correlacin ha sido empleada para determinar latemperatura y el tiempo de exposicin para evaluar la vida residual de componentes de centrales elctricas[50,31].

5.1.3. El estudio de la composicin fsica de los carburos formados en el material [33,51] tambin se haempleado para determinar la vida residual de componentes, a partir de la correlacin entre la constitucin delas fases de carburos, la temperatura y el tiempo de rotura a travs del parmetro de Larson-Miller. Lacomposicin de estos adems, influye en el comportamiento de la elongacin versus tiempo de rotura. Loscarburos han sido determinados bien mediante difraccin de rayos X despus de haber sido extrados delmaterial; o directamente en el metal por microscopa electrnica SEM, o mediante algunos desarrollos detcnicas no destructivas electroqumicas potenciodinmicas [33] que utilizan la seal de corriente andica deintensidad proporcional a la concentracin de carburos a potenciales caractersticos para esas fases.

5.1.4. Los ensayos de laboratorio convencionales de termofluencia o Creep proporcionan una informacininsustituible sobre la correlacin entre las tensiones actuantes sobre el material, la temperatura y el tiempo derotura. Los diagramas obtenidos resultan costosos, en especial para obtener informacin sobre los tiemposprolongados de exposicin. Para varios tipos de materiales esta informacin tambin se puede obtener debancos de datos que se comercializan [3].

5.1.5. Reglas de la fraccin de vida. La forma ms simple de clculo de la vida residual en tuberas que fallanpor Creep se tiene cuando la temperatura (T) y la tensin de membrana o circunferencial son conocidas. Delgrfico de las tensiones de rotura s por termofluencia vs. LMP obtenido previamente en el laboratorio o de datosde la literatura se determina el tiempo de rotura tr.

Como sucede en la realidad, la temperatura y las tensiones a las que se somete la componente varan en eltiempo. En la prctica se han empleado modelos empricos denominados Reglas de la Fraccin de Vida, quedefinen la vida consumida como la relacin Fi= t/tr , donde t es el tiempo en servicio y tr- el tiempo hasta lafractura para la combinacin existente de tensin y temperatura [22,23]. Las reglas de fracciones de vida deRobinson establecen que es posible dividir toda la historia de explotacin del componente en fraccionestemporales de modo que:

Sin (t/tr)i = 1 (2)

donde i- cada condicin de s y T

La determinacin de la temperatura est basada en que la historia trmica de los tubos de caldera tambin serefleja en el espesor de la capa interna de xido [23,50], ya que la corrosin qumica presenta una cinticasobre la que generalmente existe informacin y que es funcin de la temperatura y el tiempo para los acerosCr-Mo (

En el seguimiento de la grieta en componentes que presentan Creep o Creep-fatiga como principal modo defallo, proceso caracterizado totalmente por condiciones plsticas en la seccin transversal del cuerpo, se hadesarrollado ms recientemente la mecnica de fractura de alta temperatura dependiente del tiempo (HTTDFMsiglas en ingls) [22]. En los anlisis de integridad se recurre a metodologas que involucran un sistema deensayos para la evaluacin del agrietamiento: anlisis de microestructura, mtodos defectoscpicos, ensayosclsicos de fractura de probetas (impacto, traccin) as como los ensayos normados en probetas preagrietadas,previstos en el anlisis de mecnica de fractura para la obtencin de los parmetros que caracterizan laresistencia del material (KIC, KISCC KIa en la LEFM; JIC, T en la EPFM y C*, CT en la HTTDFM), las velocidadesde crecimiento de grieta en cada condicin (da/dt; da/dN) y los umbrales de propagacin (DKth ).

En la tabla 3 se resume la informacin a utilizar en un anlisis de integridad basado en la aplicacin de lamecnica de fractura.

5.2.1 Casos prcticos

Vasijas de reactores nucleares: la evaluacin de integridad est basada en el conocimiento de la tenacidad a lafractura de los materiales de la vasija y de su variacin originada por la fragilizacin que produce la irradiacinneutrnica.Durante aos se viene trabajando en el establecimiento de metodologas para la prediccin del dao en elmaterial base de las vasijas y las uniones soldadas realizadas en su fabricacin [20].

Se han obtenido frmulas de prediccin para evaluar el agrietamiento en funcin de la dosis neutrnica y elcontenido de las impurezas (descripcin funcional de la fragilizacin). En ello se hallan curvas de tendencias, enlas que el corrimiento de las temperaturas de fragilizacin obtenidos fundamentalmente en ensayos Charpy sepresenta como funcin de la concentracin de impurezas de Cu, Ni y P en el acero, la fluencia neutrnica, eltiempo y la temperatura de irradiacin [20,56].

Existe una amplia tendencia a emplear el mtodo de la Curva Maestra [57] que ha sido normado (ASTM E1921-02) y que propone el uso de una curva uniforme para todos los aceros ferrticos de vasija en lugar deutilizar diferentes curvas de referencia de KIC. La evaluacin de la temperatura de transicin se efectamediante mediciones estticas de mecnica de fractura (medicin de la apertura de la fisura COD en probetastipo CT preagrietadas).


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Cabezales de caldera: en estas componentes el principal mecanismo de dao al metal est dado por Creep,fatiga y oxidacin.

Se ha desarrollado un software especializado aplicable a este caso [22] que considera el aporte de ladestruccin de la capa de xido y del mecanismo de Creep-fatiga sobre la iniciacin del agrietamiento, mientrasque su propagacin resulta controlada por los procesos puramente de Creep o de fatiga. El anlisis de tensionesy temperaturas se realiza de forma simplificada con ayuda del mtodo de elementos finitos considerando unmodelo 1D de un cilindro de pared gruesa.

En las tres categoras de la mecnica de fractura, adems del enfoque determinstico, se han desarrolladomtodos probabilsticos para evaluar grietas en estructuras industriales, las cuales permiten predecir fallas porfractura tanto frgil como de tipo plstico. Los parmetros de trabajo como el tamao de grietas, la tenacidad ala fractura del material y las tensiones o presin de operacin se tratan de manera probabilstica, siendoconsiderados como variables estocsticas debido a la alta incertidumbre que contienen los anlisis de fractura,lo cual se asocia a las propiedades reales del material, las condiciones de operacin, etc. El resultado de estetipo de evaluacin es la determinacin de la probabilidad de falla para el problema planteado dentro de unintervalo dado de valores de las variables. Aplicaciones de este tipo son un modelo [58] para calcular laprobabilidad de falla en un ducto de petrleo crudo que presenta una grieta interior longitudinal infinita y laestimacin del tiempo de vida residual de cabezales de caldera para la toma de decisiones sobre operar,reparar, reponer, reinspeccionar tuberas y cabezales envejecidos o agrietados [22].

CONCLUSIONES

Del estudio presentado se concluy que:

- A escala mundial se le presta una gran atencin al impacto del funcionamiento de las grandes instalacionesindustriales sobre la integridad estructural de los componentes.- Es necesario instrumentar sistemas de gestin de envejecimiento a nivel nacional, concebidos con un enfoquemultidisciplinario.- Las inspecciones en servicio, utilizando fundamentalmente la aplicacin de ensayos que no afecten el materialde la componente, suministran informacin objetiva de partida para el diagnstico de su estado. Ello, unido a ladisponibilidad de informacin confiable sobre las propiedades del material y al manejo de herramientasapropiadas de clculo, basadas tanto en la metalurgia fsica como en la mecnica de fractura, constituye uno delos componentes de los programas de gestin de vida, destinados a optimizar la operacin, el mantenimiento yla vida de servicio, mantener un nivel aceptable de seguridad y rendimiento, y asegurar el retorno de lainversin durante la vida de servicio de la planta.

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Recibido: 9 de julio de 2007Aceptado: 1 de noviembre de 2007

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