Daño Por Cavitacion

Daño por cavitación
El daño por cavitación es una forma especial de corrosión-erosión debido a la formación y al colapso de burbujas de vapor en un líquido cerca de una superficie metálica, que ocurre en turbinas hidráulicas, hélices de barcos, impulsores de, bombas y otras superficies sobre las cuales se encuentran líquidos de alta velocidad con cambios de presión.
Un daño por cavitación tieneun aspecto semejante a picaduras por corrosión, pero las zonas dañadas son más compactas y la superficie es más irregular en el caso de la cavitación. El daño por cavitación se atribuye parcialmente a efectos de desgaste mecánico. La corrosión interviene cuando el colapso de la burbuja destruye la película protectora, como se muestra esquemáticamente en la siguiente figura, con los pasossiguientes:
 Se forma una burbuja de cavilación sobre la película protectora.
 El colapso de la burbuja causa la destrucción local de la película.
 La superficie no protegida del metal está expuesta al medio corrosivo y se forma una nueva película por medio de una reacción de corrosión.
 Se forma una nueva burbuja en el mismo lugar, debido al aumento de poder nucleante de la superficieirregular.
 El colapso de la nueva burbuja destruye otra vez la película.
 La película se forma de nuevo y el proceso se repite indefinidamente hasta formar huecos bastante profundos.
El mecanismo anterior también funciona sin la presencia de una película protectora, ya que la implosión de la burbuja ya es suficiente para deformar el metal plásticamente y arrancarle pedazos de material. Se aceptageneralmente que la cavitación es un fenómeno de corrosión-erosión.

En forma general, es posible prevenir el daño por cavitación con los métodos descritos en la prevención de corrosión-erosión:
* Modificar el diseño para minimizar las diferencias de presión hidráulica en el flujo de medio corrosivo
* Seleccionar materiales con mayor resistencia a la cavilación.
* Dar un acabado depulido a la superficie sujeta a efectos de cavilación, ya que es más difícil nuclear burbujas sobre una superficie muy plana
* Recubrimiento con hules o plásticos que absorben las energías de choque.
Para caracterizar la susceptibilidad de un sistema que maneja un líquido a la cavitación, se utiliza el parámetro de cavitación, definido por
Donde p es la presión absoluta en el punto de interés, pvla presión de vapor del líquido, la densidad del líquido y V una velocidad de referencia. Obsérvese que el parámetro de cavitación es una especie de coeficiente de presión. Dos sistemas geométricos semejantes tienen el mismo grado de cavitación son igualmente susceptibles de cavitar si tienen el mismo valor. Cuando =0, la presión, se reduce hasta la presión de vapor y en ese momento ocurre laebullición. Pruebas conducidas en líquidos químicamente puros indican que tales sustancias pueden resistir esfuerzos de tensión muy altos, de varios miles de libras sobre pulgada cuadrada, lo cual contradice el hecho de que se formen cavidades. Cuando la presión se reduce a la presión de vapor. Dado que generalmente se tiene ebullición espontánea cuando se alcanza la presión de vapor con líquidoscomerciales o técnicos, se suele aceptar que la formación de las burbujas es mediante el proceso llamado nucleación, el cual no se conoce completamente, hasta la fecha. Cabe suponer que en este tipo de líquidos, siempre se encuentran presentes partículas microscópicas de polvo o de otros contaminantes ampliamente dispersos en el fluido.
La formación y el aplastamiento de un gran número de burbujasen una superficie dan lugar a esfuerzos locales muy intensos, mismos que parecen dañar la superficie por fatiga. Algunos materiales dúctiles pueden resistir el bombardeo por un periodo, llamado periodo de incubación, mientras que materiales frágiles pueden perder parte de su peso inmediatamente. Algunos efectos electroquímicos, abrasivos y térmicos inherentes al líquido que se maneja, pueden...