Casos de selección de materiales

Caso # 1 Selección de material para la tubería de agua potable.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

- La tubería de agua potable esta fabricada de material Acero al Carbono.

- Se debe seleccionar un material para la fabricación de la tubería de agua potable debido a que el material actual ha presentado corrosión severa en corto plazo.

CONDICIONES DE OPERACIÓN
- Fluido: Agua potable.
-Temperatura: Ambiente

CONSIDERACIONES DE ESTUDIO

FACTORES CONSIDERADOS EN LA SELECCIÓN DE MATERIAL PARA LA TUBERIA DE AGUA POTABLE.

Los factores considerados para la selección del material son los siguientes:
- Resistencia a la corrosión.

MATERIALES PROPUESTOS

- Acero Inoxidable Tipo 304L y 316L

CONSIDERACIONES TEORICAS

- Los aceros inoxidables Tipo 304L y 316L son los gradosestándar utilizados para el manejo de agua potable.

- El acero inoxidable Tipo 316L con 2 – 3% de molibdeno es más resistente a la picadura y al agrietamiento por corrosión y tiene mejor comportamiento que el Tipo 304L en condiciones de servicios más severas.

- La velocidad de corrosión de los aceros inoxidables Tipo 304L y 316L en servicio de agua potable es menor a 2 mpy. Esta velocidad decorrosión se considera baja.

- El fenómeno de corrosión que se ha presentado en aceros inoxidables en servicio de agua potable es Corrosión Crevice o por Hendidura en áreas con hendiduras o aberturas.

- Las áreas con hendiduras se pueden originar por el diseño de la soldadura o por la formación de depósitos o sedimentos.

- Un típico y peligroso tipo de hendidura se puede formar porpenetración incompleta en los cordones de soldadura.

- Los depósitos que se forman sobre la pared del material contribuyen a la corrosión bajo depósito.

- Cuando por las condiciones operacionales la formación de depósitos es inevitable la mejor práctica es realizar flushing periódicos con vapor.

- El nivel de cloro en el agua es un factor importante en la determinación de la resistencia de losaceros inoxidables al agrietamiento por corrosión.

- Registros de ensayos de corrosión para agua potable con pH entre 6,5 hasta 8, nos indican lo siguiente:

1. Agrietamientos por corrosión en aceros Tipo 304L no ocurren hasta 200 mg/lt de cloruros.

2. Agrietamientos por corrosión en aceros Tipo 316L no ocurren hasta 1000 mg/lt de cloruros.


CONCLUSIONES

El criterio de selecciónpor resistencia a la corrosión permite tener una alternativa de material a utilizar en la tubería de agua potable a los saturadores de la planta de Sulfato de Amonio.

Una alternativa de material para el manejo de agua potable es:
- Tubería de Acero Inoxidable ASTM A 312 Tipo 316L.


RECOMENDACIONES
- Utilizar tubería de acero inoxidable ASTM A 312 Tipo 316L para el transporte de aguapotable.

Caso # 2 Especificación de material para el nucleo del ventilador xxx de la planta xxx

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
- El material original del núcleo del ventilador es Acero ASTM A 668 Clase D.

- Actualmente se requiere fabricar el núcleo del ventilador XXX y el material original de fabricación es de difícil comercialización en el país.

- Se especifica un material con propiedadesquímicas y mecánicas similares o mejores para el servicio que el material original y de mayor comercialización en el país.

MATERIALES
1. MATERIAL ORIGINAL SEGÚN PLANOS
La especificación ASTM A 668 Clase D corresponde a un acero al carbono forjado para uso industrial.

La composición química del acero ASTM A 668 Clase D es la siguiente:

ELEMENTOS %C %Mn %P %S %Si

Composición Química0.30 - 0.45

0.90
0.04
0.04
0.35

Las propiedades mecánicas del acero ASTM A 668 Clase D son las siguientes:

ACERO ASTM LIMITE DE FLUENCIA RESISTENCIA A LA TRACCION ELONGACION DUREZA

A 668 CLASE D

37.500 PSI
(260 MPa)
75.000 PSI
(515 MPa)
19 - 24 %
149 - 207 HB

2. MATERIAL SELECCIONADO
Se selecciona un material con propiedades químicas y mecánicas similares o...