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ANALES DE MECÁNICA DE LA FRACTURA, Vol. 18, (2001)

283 ESTUDIO DE LAS CAUSAS DE AGRIETAMIENTO DE LOS TUBOS DE VARIOS EVAPORADORES PERTECIENTES A INSTALACIONES FRIGORÍFICAS E. Porto*, F. Iglesias**, P. Merino*, A. Paz**, F. Bouzada* * Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Universidad de Vigo ** Asociación de Investigación Metalúrgica del Noroeste (AIMEN)

Resumen. En laspruebas de frío llevadas a cabo en la puesta en marcha de unas instalaciones frigoríficas , se detectaron fugas por agrietamiento en varios codos de cuatro evaporadores. Los equipos miden 1300x700x1600 mm. Están conformados por 500 m de serpentín fabricado con tubo curvado en frío y soldado por tramos. Una vez construidos son galvanizados en caliente. Para determinar la génesis del fallo, se hacaracterizado química, mecánica y estructuralmente el material de los tubos, y estudiando fractográficamente y por microsonda de EDX las superficies de fractura, a la vez que la evolución de las fisuras, mediante microscopía óptica. Por la localización de las grietas, sus caracteres macro y micromorfológicos, su progresión y la naturaleza de los productos que se encontraron en su interior, se haidentificado el agrietamiento como un fenómeno de fisuración bajo tensiones por metal líquido. Se evalúan las medidas preventivas para evitar el fallo. Abstract: In the tests accomplished during the start of some refrigerating installations, some losses, due to fissures in four evaporators, were detected. The dimensions of the equipment are 1300x700x1600 mm. They are built with cold bended tubes which arewelded to form a 500m cooling coil. Once built, they are hot dip galvanized. In order to determine the genesis of the failure, the material of the tubes was characterized chemically, mechanically and structurally; the fracture surfaces were studied fractographically and by EDX microprobe. The evolution of the fissures was studied by optical micrography. By the location of the cracks, its macro andmicromorphological characters, its progression and the nature of the products found inside, the cracking was identifies as a liquid metal embrittlement phenomenon.

1. INTRODUCCIÓN En cuatro evaporadores destinados a las instalaciones frigoríficas de distintos barcos congeladores, se detectaron fugas en varios codos de los serpentines durante la prueba de frío de su puesta en marcha. Cadaevaporador tiene 500 m de serpentín conformado por tramos rectos de aproximadamente 1100 mm de longitud, unidos por 380 codos de 180º. Los serpentines están construidos con tubos sin soldadura, de diámetro exterior 22 mm y espesor 2 mm, fabricados en acero ST235-NBK según DIN 23291-2. Los tubos se curvan en frío hasta formar una “U”. En esta operación de conformado, la sección del tubo pierde, en lazona curvada, su forma circular hasta convertirse en una elipse con ejes de 23 mm y 20 mm. Ocasionalmente, en la parte interior del codo, se producen pliegues que son consecuencia de un doblado defectuoso. Cuando el defecto se detecta visualmente, el tubo curvado se rechaza. Los elementos de “U” se fabrican, en función de la longitud de sus brazos, de dos tipos diferentes: de brazos largos y cortos.La longitud de los primeros supone casi la totalidad de los tramos rectos del serpentín. Ambos tipos se unen alternativamente por soldadura. Una vez montado el equipo, se somete, sumergido en un depósito de agua, a una prueba de presión con aire comprimido a 25 kgf/cm2. En ninguno de los cuatro evaporadores se apreciaron pérdidas durante esta prueba. Con posterioridad, los equipos se galvanizaronen caliente. El número de codos agrietados en cada evaporador fue muy bajo, del orden de dos o tres. Las grietas se produjeron siempre en los codos de los elementos largos, se localizaron en la parte interior del codo y su desarrollo fue transversal al tubo.

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Tres de los evaporadores fueron construidos con una misma partida de...