Metalurgica

NORMA API RP-571 PARA FALLA POR FATIGA TERMICA

PRESENTADO POR:
ALBERT RENE ALBARRACIN CANDELA 2072290
JHON HARRISON SIERRA URIBE 2072266

PRESENTADO A:
IVAN URIBE PEREZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
INGENERIA METALÚRGICA
Bucaramanga
2010
FALLA POR FATIGA TERMICA

DESCRIPCION DE DAÑO

La fatiga térmica es el resultado de ciclos de esfuerzos causados porvariación en la temperatura. El daño presenta grietas esto puede ocurrir en ciertos lugares de una componente metálica donde los diferentes movimientos relativos de expansión y contracción bajo repetición del ciclo térmico las ocasionan.

Sufrimiento estructural, o fatiga mecánica, provocada por los cambios térmicos repetitivos a los que se ven sometidos los materiales, los mecanismos y lossistemas en general, cuando están sometidos a las condiciones de servicio.

Se induce normalmente a temperaturas elevadas debido a tensiones térmicas fluctuantes; no es necesario que estén presentes tensiones mecánicas de origen externo. La causa de estas tensiones térmicas es la restricción a la dilatación y/o contracción que normalmente ocurren en piezas estructurales sometidas a variaciones detemperatura La magnitud de la tensión térmica resultante debido a un cambio de temperatura dt depende del coeficiente de dilatación térmica y del modulo de elasticidad (E).

MATERIALES AFECTADOS.

• Todos los materiales de construcción.
• aceros ingenieriles
• tuberías y ductos para el transporte de hidrocarburos
• Paredes hornos y calderas

FACTORES CRITICOS

A). El factor clave queafecta la fatiga térmica es la magnitud del ciclo de la temperatura y la frecuencia (números de ciclos).

B). El tiempo de la falla es una función de la magnitud del esfuerzo y el número de ciclos y se ve afectado por la disminución con el incremento del esfuerzo y aumento de los ciclos.

C) El encender y apagar el equipo incrementa la susceptibilidad por fatiga térmica. No hay límiteestablecido en la temperatura de oscilación; sin embargo, como una regla práctica, se supone fractura si la temperatura excede el límite de oscilación de 200°F (93°C).

D).El daño es también promovido por los cambios rápidos en la temperatura de la superficie que resulta en un gradiente térmico atreves del espesor o a lo largo de su longitud. Por ejemplo; el agua fría sobre un tubo caliente puedeocasionar un choque térmico en accesorios rígidos; diferencias de temperaturas bajas causan inflexibilidad para acomodar el diferencial de expansión.

E).Muesca (cordón de soldadura) y en las esquinas fuertes (tal como la intersección de una boquilla con un depósito del recipiente) y otras concentraciones de esfuerzos pueden servir para los sitios de iniciación.

Factores adicionales:
- Valorabsoluto de la diferencia térmica comprendida entre la temperatura más baja y la más alta.
- Límite de temperatura bajo cero.
- Límite de temperatura sobre cero.
- Velocidad de cambio térmico en ascenso y en descenso (gradientes térmicos de calentamiento y enfriamiento).
- Tiempo de permanencia en cada nivel térmico.
- Numero de ciclos repetitivos.
- Esfuerzos dinámicos adicionales encondiciones de uso.
- Composición y naturaleza de los especímenes:
Materiales simples o compuestos, su masa relativa, conductividad térmica, coeficientes de dilatación lineal, punto de reblandecimiento vicat, punto de fusión, punto de congelación, límite elástico, grados de dureza, resistencia al desgaste, resistencia al impacto en frió y en caliente, límite de rotura y deformación a tracción,compresión, flexión, torsión, etc., etc.
- Sistemas y mecanismos formados por materiales de respuesta térmica diferenciada.
EQUIPOS Y UNIDADES AFECTADAS

A). Los ejemplos incluyen combinaciones entre corrientes calientes y frías en localizaciones donde vienen condensadas fases en contacto con sistemas de vapor, pueden ocasionar sobrecalentamiento del equipo.

B) La falla por fatiga térmica fueron...