Analisis de fallas
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1. ANALISIS DE FALLAS CONSIDERACIONES PREVIAS gt Una falla no es un evento simple y es preciso estudiarlo a varios niveles dise o selecci n de materiales proceso operaci n etc gt Organizar y planificar el A F teniendo en cuenta objetivos y prioridades antes de realizar ensayos destructivos Convertir suposiciones en evidencias ANALISIS DE FALLAS CONSIDERACIONES PREVIAS gt 1 2 3 4 5 Claves de A F Preservar las muestras Realizar ensayos de los menos destructivos a los mas destructivos Conocer las limitaciones en el conocimiento y cuando solicitar ayuda Antes de iniciar un A F determinar como la muestra fue seleccionada obtenida y preservada Saber cuando NO debe realizarse un ensayo destructivo ANALISIS DE FALLAS OBJETIVO gt Determinar quien es el responsable en un litigio gt Determinar la causa para que no vuelva a ocurrir gt Razones puramente acad micas ANALISIS DE FALLAS EVITAR ERRORES Tener en cuenta que los resultados de un A F pueden afectar econ micamente y psicol gicamente a personas o empresas implicadas y que estos efectos pueden incluso ser mas da inos que la falla en si ANALISIS DE FALLAS EVITAR ERRORES El temor a pasar por alto detalles importantes es la raz n por la cual expertos en el tema NO quieren realizar un A F a menos que se disponga de TIEMPO Y FINANCIACION adecuadas dado que es f cil llegar a conclusiones err neas2. IT Estado de tensiones en el componente C Naturaleza de las variaciones de carga 1 Horas de operaci n del componente 2 Frecuencia de cargas c clicas 3 Tipo de carga a Cargas al azar b Existencia de sobrecargas anormales ANALISIS DE FALLAS III Detalles de la fisura cr tica Fecha de la inspecci n previa A Resultados de la inspecci n previa Naturaleza de la fisura cr tica esquematizar posici n acompa ar macrofotograf as 1 2 3 4 Macrograf a de la ubicaci n de la fisura cr tica Tama o forma y orientaci n de la fisura cr tica Iniciaci n fisura critical superficial o interna Direcci n de la propagaci n de la fisura determinada por Marcas tipo Chevron Pop in Marcas de playa Direcci n ANALISIS DE FALLAS IIT Detalles de la fisura cr tica C Imperfecciones de fabricaci n relacionados con la iniciaci n de la fisura Rayaduras Marcas de herramientas Defectos de soldadura Desalineaci n D Imperfecciones de origen metal rgico relacionadas con la iniciaci n de la fisura Inclusiones Cavidades Part culas de segunda fase Interfases d biles Inclusiones de escoria Otros ANALISIS DE FALLAS III Detalles de la fisura cr tica E Observaciones fractogr ficas 1 Observaciones cualitativas Ruptura tipo hoyuelos Estriaciones de fatiga Clivaje Corrosi n Intercristalino Abrasi n mec nica etc 2 Observaciones cuantitativas 1 Espaciado de e
3. LISIS DE FALLAS MODELO PARA RESOLVER EL PROBLEMA 1 Identificar problema 2 Determinar causas 3 Aplicar acciones correctivas 4 Validar y verificar 5 Estandarizar 6 Iteraci n de lia 5
4. e f los siguiente puntos debe ser ignorado Fotograf as registrar todas las marcas tipos de tensi n corrosi n abrasi n decoloraci n inicio de rotura etc Instrucciones de operaci n y registros Evidencias de uso indebido Determinar zonas y tipos de muestras Cuidados Observar las muestras con lupa estereosc pica y MEB Confirmar el mecanismo que dio origen a la falla ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 3 Ensayos No Destructivos Considerar la posibilidad de contaminaci n a Tintas penetrantes b Particulas magnetizables c Radiogr ficos d Ultrasonido e Corrientes de Foucault f R plicas metalogr ficas ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 3 Ensayos No Destructivos cont Resumen de la sensibilidad de algunos m todos disponibles en detecci n de fisuras Radiograf a Gamma 2 del espesor Part culas magn ticas 0 5 mm Eddy current 0 1 mm Microscopio ptico 0 002 mm Ultrasonido 0 05 mm Tintas penetrantes 0 025 0 25 mm MEB 0 000005 mm ANALISIS DE FALLAS 4 Ensayos Destructivos confirman propiedades a Ensayos qu micos b Tracci n impacto C Dureza creep d Metalogr ficos e Fractomec nicos Fatiga f Corrosi n ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 5 Examen de todos los datos v Armado del rompecabezas v Estudios cuestionables deben repetirse v Evitar errores comunes prejuicios Y Estar convencidos de los resultados di
5. scutirlos BUENO LAS COSAS SUELEN ROMPERSE O NO HAN O DO HABLAR DE LA FATIGA DE LOS MATERIALES NO ENTIENDO QU PUEDE HABER FALLADO ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 6 PREPARACI N DE UNA PRESENTACI N DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS La presentaci n del informe y prolijidad es muy importante Las conclusiones y el resumen deben ser cortos y claros Personal no t cnico debe comprenderlo dado que ellos tomar n decisiones basados en el informe ANALISIS DE FALLAS Averiguar Temas del checklist Descripci n del tama o forma y uso del componente Il Estado de tensiones en el componente III Detalles de la fisura cr tica IV Especificaciones del material del componente V Microestructura del componente ANALISIS DE FALLAS I Descripci n del tama o forma y uso del componente A Zonas en el dise o con concentraci n de tensiones Magnitud de la concentraci n de tensiones en la falla ANALISIS DE FALLAS II Estado de tensiones en el componente A Tipo de tensiones 1 Magnitud de los niveles de tensiones a Tensi n media b Rango de tensiones 2 Tipo de tensiones modo 1 II Ill o combinaciones 3 Presencia de gradiente de tensiones ANALISIS DE FALLAS II Estado de tensiones en el componente B Estado de tensiones tensi n plana vs deformaci n plana Apariencia de la superficie de fractura por ciento de labio de corte ANALISIS DE FALLAS
6. si no se realiza una amplia investigaci n ANALISIS DE FALLAS CATEGORIAS DE FALLAS gt Distorsi n y deformaci n gt Fractura gt Corrosi n gt Desgaste ANALISIS DE FALLAS COSTOS gt Estudios realizados en USA indican que al a o 2002 los costos por fractura y corrosi n son aprox 640 000Millones gt Fractura 368 000 M o sea aprox 4 PBA gt Corrosi n 276 000M o sea aprox 3 PBA gt Erosi n y desgaste 2 PBA Inglaterra y Alemania ANALISIS DE FALLAS COSTOS gt Para tener un par metro de comparaci n En fractura se puede reducir casi un 30 aplicando mejor dise o control de fractura mantenimiento reparaci n etc y mas de un 25 desarrollando planes de investigaci n relacionados a problemas de fractura materiales y estructuras ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 1 2 3 4 5 6 INFORMACI N INICIAL EXAMEN VISUAL ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ENSAYOS DESTRUCTIVOS EX MEN DE TODOS LOS DATOS PREPARACI N DE UNA PRESENTACI N DOCUMENTADA CON LOS RESULTADOS ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 1 INFORMACI N INICIAL a Informaci n oral b Informaci n documentada obtenida en el lugar c Informaci n de la fabricaci n del equipo y el proceso involucrado en su uso Conviene tener un listado de preguntas ANALISIS DE FALLAS SECUENCIA DE UN AN LISIS 2 EX MEN VISUAL Es el paso mas importante de un A F y ninguno de a b C d
7. striaciones a distancias conocidas con respecto al origen de la fisura 2 Espaciado de estriaciones evidenciando carga uniforme o al azar 3 Tama o de la zona de propagaci n inestable de la fisura ANALISIS DE FALLAS I Especificaciones del material del componente A Designaci n de la aleaci n B Propiedades mec nicas C Composici n qu mica Elongaci n RA K IC Kiscc Caracterizaci n O ys Ots A a la fatiga Especificado Determinado Elemento Especificado determinado ANALISIS DE FALLAS IV Especificaciones del material del componente D Proceso de fundici n E Procesado mec nico del lingote 1 2 3 Laminado en caliente Laminado en frio Laminado transversal F Tratamiento termomec nico Bb UN e Condici n recocido o solubilizado Templado envejecido Trabajado mec nico intermedio Revenido o aliviado de tensiones ANALISIS DE FALLAS IV Especificaciones del material del componente G Fabricaci n del componente 1 Fabricado por Forjado Fundido Maquinado Repujado Extrudado Otro 2 M todo de uni n Soldado Abulonado Uni n por adhesivos Otro H Tratamiento superficial Granallado Tratamiento t rmico superficial Laminado en fr o Cementado Decapado Nitrurado Recubrimiento Otro ANALISIS DE FALLAS V Microestructura del componente 1 Forma de fibrado mec nico por segregaciones 2 Tama o y forma de grano 3 Tipo y cantidad de inclusiones ANA
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