Presentación CREEP

5/14/2018 Presentación CREEP - slidepdf.com

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República Bolivariana de VenezuelaMinisterio de Educación Superior Universitaria

Instituto Universitario de Tecnología de Maracaibo

P.N.F. Ingeniería de Materiales IndustrialesUnidad Curricular: Análisis de Falla

DADAÑÑOS POR CREEPOS POR CREEP(Termofluencia)(Termofluencia)

Realizado por:Rosa Pirela

James RamírezJonathan Villasmil

Javier GarcésJesús PirelaJulio Ferrer

Sección 536

Marzo de 2012



DEFINICIONES

Termo: Calor o temperatura.

Fluencia o Cedencia: Punto a partir del cual el material se deformaplásticamente.

Termofluencia: Deformación de tipo plástica que se produce en un períodocuando un material está sometido a un esfuerzo constante y a temperaturaconstante durante largos periodos de tiempo.

En los metales, la fluencia suele producirse únicamente a elevadastemperaturas. La fluencia a temperatura ambiente es más común en losmateriales plásticos y se conoce como flujo frío o deformación bajo carga.

Según API 571, todos los metales y aleaciones son susceptibles a este

fenómeno.

DADAÑÑOS POR CREEPOS POR CREEP (Termofluencia)(Termofluencia)

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MECANISMO DE FALLA

La termofluencia es causada por el movimiento de lasdislocaciones las cuales no semueve sobre un plano dedeslizamiento como sería elcaso de la deformación plásticacausadas por una fuerza mayor,sino que se muevenperpendicular a su planode deslizamiento.


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MECANISMO DE FALLA

Etapa Primaria: La primera etapa(llamada fluencia primaria) es laregión de la deformación elásticainicial por la carga aplicada,seguido por una región deaumento de la deformación

plástica en una velocidad dedeformación decreciente.

Etapa Secundaria: Llamadatambién como la región de lafluencia en estado estacionario,porque la relación de fluencia es amenudo nominalmente constantepara un cierto período de tiempo.

Etapa Terciaria: Se incrementa

drásticamente la tasa dedeformación con rápida extensióna la fractura.


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MECANISMO DE FALLA


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FACTORES CRÍTICOS

a) La tasa de deformación por fluencia esta en función del material, la carga y

temperatura. Generalmente, un aumento de alrededor de 25 ° F (12 ° C) oun aumento de 15% sobre el esfuerzo puede reducir la vida útil restante ala mitad o más, dependiendo de la aleación.

b) Umbrales de temperaturas por encima de los cuales el daño por

termofluencia es inevitable.

Fuente: API 571 6



MORFOLOGIA DE FALLAS POR CREEP


TUBO FALLADO EN EL HOGAR DEUN HORNO DE PIROLISIS

OPERANDO (T° > 800°C) TUBOS DE HOGAR DE UNHORNO DE PIROLISIS

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SANO

DEFORMACIÓNPOR CREEP

TUBOS DE HORNO DEPIROLISIS

MULTIPLE AGRIETAMIENTOLONGITUDINAL

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Tubos del hogar de una Caldera(T° > 400 °C)

Punto Caliente con formaciónde múltiples grietas generadas

por “Creep”9





Agrietamiento por “Creep” de un álabe de turbina de Gas.Fuente: Metals Handbook Vol. 11 10



MICROESTRUCTURA DE FALLAS POR CREEP


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MICROSCOPIA ELECTRÓNICA DE BARRIDO DE FALLA POR CREEP


Grieta resultante de fallas por “Creep”. Aleación 26Cr/15Ni 12



MICROESTRUCTURA DE FALLAS POR CREEP


Microestructura del borde externo de la

Sección transversal de un tubo fallado por “creep” en el hogar de un horno de pirólisisde la planta Olefinas 2.

Probeta de la sección transversalde un tubo asociado a una hornode pirólisis. Aleación ASTM A 297

grado HP 26Cr35Ni

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CRITERIOS DE VIDA ÚTIL


Fuente: Metals Handbook Vol. 11 14



COMPARACIÓN CON OTRAS FALLAS


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Creep

CorrosiónBajo Tensión

Fatiga

CorrosiónIntergranular




EQUIPOS Y/O MATERIALES SUSCEPTIBLES A FALLAR POR CREEP

• TUBOS, ACCESORIOS Y SOPORTES INTERNOS DE HORNOS Y CALDERAS

• ROTORES Y TUBERIAS ASOCIADOS A LINEAS DE VAPOR

• RECIPIENTES PRESURISADOS Y TUBERIAS EN REACTORES NUCLEARES• ÁLABES DE TURBINAS DE GAS

• UNIONES POR SOLDADURAS DE MATERIALES DIFERENTES

(FERRÍTICOS/AUSTENITICOS) DEBIDO A LAS TENSIONES PORDIFERENCIALES EN LA EXPANSIÓN TÉRMICA

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ENSAYO PARA DETERMINAR “CREEP” EN UN MATERIAL

ASTM E 139 “ Métodos de prueba estándar para la realización de pruebas Creep,

Creep-Ruptura y Tensión-Ruptura de

Materiales Metálicos”

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INSPECCIÓN Y MONITOREO

• Para los recipientes a presión, la inspección debe centrarse en lassoldaduras de aleaciones de Cr/Mo que operan en el rango de fluencia. Losmétodos utilizados pueden ser: inspecciones visuales, seguido por PT enintervalos de varios años.

• Los tubos de calderas deben ser examinados por VT, observando posibleformación de ampollas, grietas y/o flacidez.

• Las mediciones de espesor de pared de los tubos de calderas debe hacersedonde las perdidas de estos espesores son más probables que ocurran.

• La combinación de técnicas (UT, RT, mediciones dimensionales y replicas

metalográficas) pueden ser empleadas.

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