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Concepto de Recipientes a Presión:Conc
epto de Recipientes a Presión:Son contenedores diseñados para resistir presión interna y externa, mayor a 15 PSISon contenedores diseñados para resistir presión interna y externa, mayor a 15 PSI
(103KPA), tienen generalmente orma cil!ndrica y termina en ca"e#ales$(103KPA), tienen generalmente orma cil!ndrica y termina en ca"e#ales$Tipos Comunes de Recipientes a Presión:Ti
pos Comunes de Recipientes a Presión: %orres y &ol'mnas de estilación$
eactores$
Intercam"iadores$
%am"ores$
*seras$ Materiales de Construcción: Materiales de Construcción:• *l acero al car"ono es el material de constr'cción com+nmente 'sado para recipientes a
presión, as! como aleaciones cromo moli"deno (1 1&, 5&, -&)• Aleaciones especiales err!ticas como aceros inoxida"les a'sten!ticos para l'idos
corrosi.os y alta temperat'ra$
• Aleaciones no err!ticas como aleaciones de co"re, aleaciones 00 (alto ni/'el),aleaciones 00, titanio o al'minios son 'sados para condiciones especiales$• ec'"rimientos metlicos como linnig, clading y 2eld o.erlay p'eden tam"in ser
'sados so"re otro material como el acero al car"ono para l'idos corrosi.os$• 4ining como material reractario, "lo/'e o ladrillos p'ede resistir a la erosión y a las
altas temperat'ras p'eden ser 'sados$
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Tipos Comunes de Recipientes a PresiónTi
pos Comunes de Recipientes a Presión
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Tipos Comunes de Recipientes a PresiónTi
pos Comunes de Recipientes a Presión
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Usos de los Recipientes a Presión:Usos de los Rec
ipientes a Presión:
• &ontener l'idos$• Para reacciones trmicas o catal!ticas$• Separar gases, l!/'idos, /'!micos o catali#ador de 'n prod'cto$• %am"or de asentamiento$• egenerar catali#ador o /'!mico y .ol.er a s's propiedades originales$• &omo intercam"iador de calor, condensador, e.aporador o reer.idor$
Códigos y Mejores Prácticas empleadas para Recipientes a Presión: Para Diseño: ASM Sección !""" Di#ision $%&%' para ecipientes a presión (TMA para Intercam"iadores de &alor %'"'lar$ AP")**+ para Intercam"iadores de &alor %'"'lar$
AP")**$ para *nriadores (6I7 6A7)$ DP '$(&$(+$ para Intercam"iadores de &alor %'"'lar$ Para Reparación e "nspección: AP"),$+ eparación de ecipientes a Presión$ RP),-& $Para Inspección de ecipientes a Presión$ ./)&' .ational /oard 8 Para Inspección y eparación de ecipientes a Presión$
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Códigos y Mejores Prácticas empleadas para Recipientes a Presión:
Para Diseño:
ASM Sección !""" Di#isión $Se 'sa 'n actor de seg'ridad de para los es'er#os de tensión permisi"le, 'sa 'n
actor de 1$95 del es'er#o por &**P por temperat'ra de diseño a las 100$000 oras de
ser.icio, lo c'al limita la presión del recipiente a 3000PSI$
ASM Sección !""" Di#isión & *s 'sado para aplicaciones de altas presiones, 'sa 'n actor de seg'ridad de 3, 'n actor
de es'er#o de r'pt'ra por &**P menor /'e el de la di.isión 1, la red'cción del actor
de seg'ridad re/'iere de controles de calidad adicionales, se o"tiene recipientes con
:menor espesor y más económicos0(
ASM Sección !""" Di#isión '( Para el diseño de recipientes a alta presión entre 10$000 PSI y 100$000 PSI$
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Códigos ASM Sección !""" Recipientes a Presión
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Parámetros de Diseños para Recipientes a Presión
Presión de Diseño:
• Recipientes normales: de"e ser por lo m!nimo 95 PSI o 10; de la presión de operaciónmxima, c'al/'iera /'e sea mayor$• Recipientes de largos: de"e ser la presión de operación mxima ms 95 PSI$• Recipientes de alta presión: de"e ser por lo m!nimo 100 PSI o 5; de la presión de
operación mxima, c'al/'iera /'e sea mayor$• Recipientes 1ue operan en #ac2o: de"en ser diseñado a 'na presión externa de 95 PSI$
Temperatura de Diseño: e"e ser 50; por encima de la temperat'ra normal de operación$
Corrosión Permisi3le: 1 para aceros al car"ono en ser.icios no corrosi.os$
spesor m2nimo structural: Aceros al car"ono 3 o 5 ms la corrosión permisi"le$
Aceros inoxida"les 1 o 3 ms la corrosión permisi"le$
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4unciones de los Recipientes a Presión
Torre A3sor#edora: *s 'na col'mna en la c'al exite contacto de los gases /'e se ele.an con el l'ido /'e cae, en
donde parte del gas es atrapado por el l!/'ido$
Torres Despojadoras:&ol'mnas /'e despo?an 'n corte de la torre raccionadora principal, aplicando .apor desde el ondo para me?or separación de los componentes ms li.iano$
Torres 4raccionadoras:&ol'mnas /'e separa los componentes de la me#cla l!/'idas en los procesos de destilación, los
componentes ms pesados .an al ondo y los li.ianos se condensa en el tope$
Torre Atmos56rica7!ac2o:&ol'mna de destilación de raccionamiento /'e opera cercano a la presión atmosrica y en
presión por de"a?o a la atmosrica en caso de torre de .ac!o$
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4unciones de los Recipientes a Presión
Reactor: ecipientes en el c'al se genera 'na reacción interna con la presencia de 'n catali#ador$
Tam3ores Acumuladores: ecipientes /'e almacenan temporalmente 'n l!/'ido o 'n gas, para colectar s'iciente l'?o
para 'na contin'a alimentación a planta$
Tam3ores ca3eceras: eci"e el condensado de .apor del tope de las col'mnas raccionadoras, donde se separa
l!/'ido del .apor , estos s'elen tener 'na "ota para drenar el ag'a del ondo$
"ntercam3iadores: "ntercam3iadores:
• */'ipos 'sados para red'cir la temperat'ra de 'no de los l'idos del proceso, a tra.s de la
transerencia de calor entre los mismos, sin /'e oc'rra cam"io de ase$
• *n este gr'po contempla los enriadores , condensadores , e.aporadores, calentadores,
generadores de .apor, so"recalentadores$
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Materiales y M6todos de Construcción: Material es y M6todos de Construcción:• 4as lminas son eca de 'na gran .ariedad de espesores, las ms com'nes comien#an
en 3 a 1> con incremento de 1, de 1> a 1 @> con incremento de 1, de 1 @>>con incremento de 1$• *l mayor anco o"tenido de 'na lmina es 1-5>$• 4as lminas p'eden tener imperecciones como laminaciones, part!c'las atrapadas, estos
deectos p'eden detectarse con 'ltrasonido$
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Materiales y M6todos de Construcción: Materiales y M6todos de Construcción:• *l roleado p'ede ser eco en r!o para lminas delgadas o en caliente para lminas de
gran espesor$• esp's del roleado los topes de las lminas son preparados por 'na soldad'ra conocida
como ?'nta de cost'ra longit'dinal$• 4as ?'ntas soldadas a tope re/'iere de completa penetración y 'sión$
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Tipo y locali8aciones de las juntas SoldadasTi po y locali8aciones de las juntas Soldadas• 4as soldad'ras son ecas generalmente por soldad'ra de arco elctrico$
• Para los recipientes de altas presiones son ecos t!picamente por anillos or?ados,eliminando la soldad'ra longit'dinal$
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Tipo y locali8aciones de las juntas SoldadasTi po y locali8aciones de las juntas Soldadas
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Soldadura de los Recipientes Soldadura de los Recipientes
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9áminas con espesores Desiguales 9áminas con espesores Desiguales
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Máima desalineación Permitida Máima desalineación Permitida
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Tipos de ca3e8ales de Recipientes a PresiónTi pos de ca3e8ales de Recipientes a Presión
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Ca3e8ales planos o 3ridas ciegas:Ca3e8ales planos o 3ridas ciegas:•Son empleados en recipientes pe/'eños menores o ig'ales a 3pie /'e operan a "a?as
presiones, los c'ales p'eden ser instalados como "ridas ciegas o 'sados como pasaom"re, para acilidades de mantenimiento$
Criterio de selección de los ca3e8ales:Criterio de selección de los ca3e8ales:• 4os re/'erimientos de proceso dictan la selección del ca"e#al a 'sar, para 'n rango de
"a?as presiones , el ca"e#al en orma toriesrico (dised) es el ms 'sado$• Para presiones mayores a 100PSI es ms económico el 'so de ca"e#ales el!pticos con
relación de radio 981 ( ms 'sado)$• *l 'so de ca"e#ales no estndares incrementa el costo del ca"e#al$
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Acople t2picos de los Ca3e8ales con el Casco Aco ple t2picos de los Ca3e8ales con el Casco
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Acople t2picos de los Ca3e8ales con el Casco Acople t2picos de los Ca3e8ales con el Casco
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/o1uillas: /o1uillas:• 4as "o/'illas normalmente son insertadas a las paredes del recipiente con 'na soldad'ra
de ran'ra de completa penetración, s' longit'd an sido estandari#ados dentro de los
diseños del recipiente y s' dimetro interno es determinado por los ingenieros de proceso$• Para el caso de la "o/'illa de los pasa om"re las dimensiones m!nima para la a"ert'ra
de 11>x 15> o 10>x1> para pasa om"re el!pticos y 15> para circ'lares$• 4a instalación de la "o/'illa del recipiente de"ilita las paredes del recipiente, por lo /'e
alrededor de las "o/'illas 's'almente se instala 'n re'er#o$•
%odos los re'er#os de"en tener 'n ag'?ero no mayor a B> para pr'e"a de presión conaire comprimido a 15 PSIC, la c'al de"e ser eca antes de la pr'e"a idrosttica del
recipiente$
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Máimo spesor del Re5uer8o Máimo s pesor del Re5uer8o
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Tipos y locali8aciones de las juntas SoldadasTi pos y locali8aciones de las juntas Soldadas
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Tipos y Categor2as de las juntas Soldadas:Ti pos y Categor2as de las juntas Soldadas:
Categor2a A:Categor2a A: Son ?'ntas longit'dinales de las partes principales del casco, en #onas con red'cción del
dimetro, soldad'ras longit'dinales de 'n ca"e#al, soldad'ras circ'nerenciales /'e conecten
el casco con el ca"e#al, soldad'ras longit'dinales de "o/'illas$
Categor2a /:Son ?'ntas circ'nerenciales de casco y "o/'illas$
Categor2a C:Son las ?'ntas de soldad'ras /'e conectan la "rida con s' "o/'illa, "rida de ca"e#al plano,
"rida del casco del recipiente$
Categor2a D:%odas las soldad'ras /'e com'nican 'na "o/'illa al casco principal$
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4órmulas de Cálculo de spesor de Retiro en Recipiente a Presión
•
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5iciencia de la ;unta de Diseño
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5iciencia de la ;unta de Diseño
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Tipos de re#estimiento interno en los RecipientesTi pos de re#estimiento interno en los RecipientesClading metálico:Cladin g metálico:
*ste es pegado por explosión al material "ase antes del roleado de la lmina y la ?'nta
longit'dinal /'e ormar el cilindro de"e ser soldado con 'n material "ase compati"le con la
soldad'ra del material de las paredes del recipiente y el lining$
?eld @#erlay?eld @#erl ay• Se aplica soldad'ra so"re las paredes del recipientes con 'n material de aporte resistente a
la corrosión, esta soldad'ra generalmente es eca con soldad'ra de arco a'tomtico$•Ceneralmente se aplica 'na capa delgada 'sando 'n electrodo de soldad'ras disimiles,
llamado en mante/'illado, para preparar la soldad'ra inal con 'n material resistente a la
corrosión, esto es de"ido /'e este material es ms s'scepti"le al agrietamiento si es soldado
directamente a las paredes del recipiente$
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Tipos de re#estimiento interno en los RecipientesTi pos de re#estimiento interno en los Recipientes
Strip 9ining: St rip 9ining:• Son instalados sin "ordes solapados, espaciados so"re
si, aplicando soldad'ra de ilete en todo s's "ordes y se
rellena el gap entre la soldad'ra de ilete adyacente, las
c'ales de"en ser inspeccionadas$• *n los ca"e#ales estos son aplicados en orma de conca
de naran?a$• 4os lining para largas "o/'illas y "ocas de .isitas son
instalados similares a las paredes del recipiente, estos
p'eden ser soldados longit'dinalmente o
circ'nerenciales en el c'ello de la "o/'illa$• *n "o/'illas pe/'eñas son instalados como camisa de
t'"o sin cost'ra soldado en 'na sola pie#a o en dosmitades$• 4a soldad'ra del strip lininig de"e ser inspeccionada
con l!/'idos penetrantes y se de"e reali#ar 'na pr'e"a
ne'mtica$
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Tipos de re#estimiento interno en los RecipientesTi pos de re#estimiento interno en los Recipientes
Strip 9ining: St rip 9ining:
• Strip lining se 'sa material resistente a la corrosión
como aceros inoxida"les err!ticos tipo 05 , 10 o acero
inoxida"les a'sten!ticos 30 o 31$• *l mximo anco del strip lining esta "asado en la
mxima temperat'ra de operación y s' longit'd no de"e
ser mayor de 3>$• *l rea en 'n recipiente so"re la c'al se .a aplicar el
strip lining de"e ser limpiada con arena a presión y toda
las tra#as de arena de"e ser eliminada para pre.enir la
contaminación de la soldad'ra$
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Strip 9ining Stri p 9ining
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Tipos de re#estimiento interno en los RecipientesTi pos de re#estimiento interno en los Recipientes
9ining Re5ractarios: 9inin g Re5ractarios:
• Se 'tili#an para proteger la paredes internas de los recipientes de las altas temperat'ras,
p'eden esta constit'idos por ladrillos reractarios, cemento reractarios aplicados en orma
proyectada o empacada, los c'ales re/'ieren de la instalación de ancla?es$
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stampa de los Recipientes a Presión: stam pa de los Recipientes a Presión:
• esp's /'e la a"ricación del e/'ipo a sido concl'ida y apro"ado por el código ASF* "a?ola certiicación de 'n inspector caliicado, el a"ricante estampa al recipiente 'na placa del
&ódigo ASF*, siendo la garant!a /'e el recipiente 'e constr'ido, pro"ado e inspeccionado por
lo re/'erimientos de este código$
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Mantenimiento e "nspección:
Hn recipiente a presión de"e ser mantenido e inspeccionado de ac'erdo a los re/'erimientos delcódigo "a?o el c'al 'e diseñado y constr'ido (ASF* Sección GIII y API510, 7D 93)$
Ra8ones de "nspección:
• eterminar las condiciones !sicas del recipiente, tipo, ca'sa y .elocidad de deterioro, lo c'al
de"e ser doc'mentado desp's de cada inspección$• Inspecciones periódicas para dtectar condiciones /'e p'ede generar 'na emergencia o parada
impre.ista, 'na alla o 'na 'ga no apreciada ' o"ser.ada$• *sta"lecer 'n plan de inspección y mantenimiento en "ase a la rata de corrosión y la corrosión
permisi"le permitir determinar el reempla#o o reparación del e/'ipo$
• ar conia"ilidad a tra.s de las inspecciones externas e?ec'tadas d'rante el ser.icio del
e/'ipo 'sando tcnicas como 'ltrasonido, radiogra!a, emisión ac+stica, termogra!a entre otras,
p'ede aportar inormación importante, sin entrar al e/'ipo$
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Mecanismo de Corrosión
4a corrosión es la ca'sa principal del deterioro del recipiente a presión y p'ede oc'rrir en
c'al/'ier parte de el y s' se.eridad es inl'enciada por8
• 4a presencia en el l'ido de proceso de elementos contaminante como a#'re, cidos
orgnicos e inorgnicos, sales, P del ag'a$
• 4as condiciones de operación como presión y temperat'ra, generalmente a mayor
temperat'ra mayor .elocidad de corrosión$
• 4a .elocidad del l'ido y la presencia de part!c'las sólidas$
• 4a resistencia de la corrosión del material de constr'cción del recipiente$
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Corrosión
Causa de la Corrosión en Ser#icio:
• Imp're#as en el l'ido de proceso$• *ecto de temperat'ra$• *ecto de erosión$• *ecto de es'er#os$
•%iempo$
Deterioro en Ser#icio:
P'ede g'iar a 'gas las c'ales p'eden ocasionar8•&atstroe$
•&ontaminación del l'ido de proceso$•&ontaminación am"iental$• Parada no programada$• Incremento del costo de mantenimiento e inspección$
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CorrosiónCorrosión
Caracter2sticas de las picaduras:Caracter2sticas de las picaduras:
• &a'sa la mayor prdida de espesor /'e otra orma de corrosión, caracteri#ada por ser
locali#ada en orma de ag'?eros pe/'eños$
• 4as ormas de las picad'ras son m'y .aria"les, cónicas, emisricas, las c'ales p'eden
estar rellenas de óxido prod'cto de la corrosión$
• 4a pro'ndidad de las picad'ras re/'ieren ser medidas adems de s' dimetro$
• 4as picad'ras p'eden originar ac'm'lación de depósitos /'e con lle.en a corrosión por
endid'ra$
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Tipos de Mecanismos de CorrosiónTi pos de Mecanismos de Corrosión
Corrosión 3ajo Aislamiento
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Corrosión 3ajo Aislamientos
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Corrosión 3ajo Aislamiento
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Corrosión Atmos56rica• *s 'na orma de corrosión /'e oc'rre de"ido a la 'medad asociada a condiciones
atmosricas, am"ientes ind'striales contaminados, y contaminantes /'e son /'emados en elaire aecta al acero al car"ono, aceros de "a?a aleación, aleaciones de co"re y al'minio$a) Ubicación f í sica principalmente en áreas industriales o marinas , la presencia de
• 4os am"ientes marinos p'eden ser m'y corrosi.o (90mpy),los am"ientes ind'striales
donde se orman cidos a partir del a#'re (510 mpy)$• 4a presencia en el am"iente de 9S y clor'ros en el aire, presentes en la
torre de enriamiento y otros e/'ipos p'eden acelerar la corrosión$
• 4as eces de los p?aros tam"in p'eden acelerar la corrosión (• 4a orientación de t'"er!as y e/'ipos a.ora"les a la incidencia del .iento y ll'.ia$
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rosión y Corrosión
*s 'n proceso acelerado de la remoción de la s'pericie del metal por el desgaste a"rasi.o, /'eres'lta del mo.imiento de impacto de sólidos, l!/'ido o .apor o 'na com"inación, en donde la
corrosión tam"in contri"'ye con la remoción de la s'pericie protectora, siendo aectados
todos los metales especialmente los ms "landos como el al'minio y co"re$
4actores Cr2ticos:
• 4a perdida de metal depende de la .elocidad y concentración del medio de
impacto( part!c'las sólidas, l!/'idos, l'?o de 9 ases)$• *l incremento de la .elocidad y t'r"'lencia del l'?o genera 'n a'mento de la perdida de
material$• *l incremento de la corrosión red'ce la esta"ilidad del ilm protector e incrementar la
s'scepti"ilidad a la prdida de metal$ 4os sistema con cam"ios de dirección del l'ido y #onas t'r"'lentas como codos, red'cciones,
tee, ag'a de"a?o de la .l.'las de "lo/'e y control, dispositi.os de oriicios, entrada de l'?o
en los intercam"iadores y recipientes$
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rosión y Corrosión
Apariencia del daño:• 4a perdida de espesor locali#ado en orma de picad'ra, grietas, ond'laciones, ag'?erosredondeados, los c'ales estn '"icados acia la dirección del l'ido$
• Apariencia "rillante y lisa en #onas no t'r"'lentas$
Medidas pre#enti#as:
• Fe?orar la aleación o incrementar el espesor de pared del material$• *mplear placa de co/'e en las "o/'illas de entrada de los e/'ipos o err'les en los
intercam"iadores$• *nd'recimiento de la s'pericie del metal con soldad'ra de re.estimiento con stellite$
M6todos de "nspección:
• Fedición de espesores con 'ltrasonido o radiogra!a para detectar la prdida de espesor$• *mpleo de pro"etas o c'pones de corrosión para medir la .elocidad de corrosión$$
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rosión y Corrosión rosión y Corrosiónenen cementos de protección contra el fuego
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Corrosión al#ánicaCorrosión al#ánica
•
*s 'n tipo de corrosión /'e oc'rre entre metales disimiles (dierentes) en contacto 'no conotro o acoplado elctricamente mediante 'n medio corrosi.o llamado electrolito ('medad,
am"iente ac'oso, ag'a de mar, etc) el c'al es el l'ido /'e cond'ce la corriente$• os materiales o aleaciones dierentes conocidos como nodo /'e es el material ms acti.o
/'e el c'al se corroe a 'na .elocidad mayor y el ctado /'e es material ms no"le protegido
por el nodo se corroe a 'na .elocidad menor$• *l material ms acti.o (nado) p'ede s'rir prdida generali#ada o se p'ede generar en
el is'ras, ran'ras o picad'ras dependiendo de la 'er#a de cond'cti.idad y el rea de relación
entre el nodo y el ctodo$
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Corrosión al#ánicaCorrosión al#ánica
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Agrietamiento am3iental: 4os materiales de los recipientes a presión son s'scepti"le dependiendo del l'ido de proceso
/'e mane?e a agrietamiento "a?o tensión ( stress corrosión cracing), el c'al p'ede ser
intergran'lar y trasngran'lar$
Tipos de Agrietamiento: Agrietamiento por cloruros *n aceros inoxida"les a'sten!ticos series 300, de"ido a la 'medad y clor'ro de"a?o del
aislamiento trmico o el 'so de ag'a para limpie#a , pr'e"a idrosttica con contenido declor'ro mayor a 50PPF, lo c'al ligado a #onas es'er#o resid'ales o cargas aplicadas
incrementa la s'scepti"ilidad a este tipo de daños$
Apariencia y Mor5olog2a del Daño:• *l agrietamiento es ramiicado y transgran'lar en s' estr'ct'ra microscópica$• *l material .is'almente no m'estra signo de corrosión$
Pre#ención y Mitigación8• *n pr'e"a idrosttica emplear soda AS y ag'a con ni.eles de clor'ro inerior a 50PPF$• *.itar p'ntos m'ertos donde los clor'ros p'edan concentrarse$
"nspección y Monitoreo: Inspección .is'al, tintes penetrantes y 'ltrasonido ang'lar para pro'ndidad de la grieta,
corrientes *ddy en los t'"os de los intercam"iadores.
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Agrietamiento por Cloruros Agrietamiento por Cloruros
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Agrietamiento por Cloruros Agrietamiento por Cloruros
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Agrietamientos por Bcidos Politiónicos
*n aceros inoxida"les a'sten!ticos series 300 c'ando esta exp'esto a comp'esto s'l'roso(9s), 'medad y oxigeno, condición /'e se p'ede dar d'rante las paradas de las plantas, por
lo /'e de"en permanecer los e/'ipos secos, li"re de aire y 'medad, colocar 'na atmósera
inerte con nitrógeno ( elimina la presencia de ox!geno), ne'trali#ado con soda as de?ando el
t'"o lleno con esta sol'ción monitoreando s' P contin'amente$
4actores Cr2ticos:
• *s necesario /'e el acero inoxida"le este sensi"ili#ado, lo c'al comien#an a s'ceder d'rantela exposición a temperat'ras ele.adas, generndose la ormación de car"'ros de cromo en los
limites del grano, lo c'al oc'rre entre L50M61500M6(00M&=15M&)$$• 4os grados de aceros inoxida"les con "a?o car"ono 4 ( & N0$3;) son menos s'scepti"les a
sensi"ili#arse$• 4a 'medad d'rante la parada de planta siempre esta disponi"le ya sea por el la.ado de
e/'ipos o despla#amiento con .apor y el oxigeno con la entrada de aire p'ede presentarse
c'ando el e/'ipo esta a"ierto$
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Agrietamientos por Bcidos Politiónicos
Apariencia del Daño:
• 4a grieta oc'rre generalmente en orma .iolenta en pocas oras o min'tos, en las #onas
cercanas a la soldad'ra, pero tam"in oc'rre en el metal "ase, esto p'ede ser no e.idente
asta /'e apare#ca la 'ga d'rante la parada y en alg'nos casos d'rante la operación$• 4a grieta es intergran'lar entre los "ordes del l!mite del grano y la corrosión o perdida de
espesor es 's'almente intangi"le$
Medidas pre#enti#as:
• *l e/'ipo a"ierto de"e ser la.ado con sol'ción de soda AS al 5; para ne'trali#ar el cido
de a#'re inmediatamente desp's de la parada, p'rgar con nitrógeno seco o amoniaco para
pre.enir la entrada de aire$
• Hsos de aleaciones de aceros Inoxida"les 3L y 391 los c'ales tienen en s' estr'ct'raesta"ili#adores de 7" (no"io) o %i (titanio) son los aceros inoxida"les menos s'scepti"les a este
daño o empleo de aleaciones de alto ni/'el =00 y 95$• Fantener la temperat'ra de los t'"os caliente "a?o 'ego a 'na temperat'ra por de"a?o del
p'nto de roc!o del ag'a$
$$
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Agrietamientos por Bcidos Politiónicos M6todos de "nspección 4as t'"er!as y los recipientes p'eden ser inspeccionado externamente con tintes penetrantes o
con 'ltrasonido ang'lar en las soldad'ras y examen metalogrico, se de"e disting'ir entre
agrietamiento por clor'ros o cidos politiónicos$
&romi'm
&ar"ides
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Agrietamientos por Cáusticos
• 4a concentración de c'stico y sales alcalinas estn presentes como idróxido de sodio
7AO o idróxido de potasio KO , la c'ales p'eden ocasionar el agrietamiento$• Principalmente en soldad'ras no tratadas, en #onas con altos ni.eles de es'er#os c'ando la
temperat'ra esta por encima de los 00J6 (90J&) tanto para acero al car"ono, "a?a aleación
y los aceros inoxida"les de las series 300$• *l c'stico 7AO o KO, son agregados a la corriente de proceso como ne'trali#ante ocomo reacti.o, pero tam"in p'ede entrar a la corriente de proceso por 'gas de los
condensadores o e/'ipos de proceso$
Apariencia del daño: • *l agrietamiento se prod'ce en la soldad'ra o #ona aectada por el calor no tratada
trmicamente, generando grietas inas con m'cas ramiicaciones como tela de araña, lasc'ales comien#an o interceptan la soldad'ra$• 4as grietas presente en los aceros inoxida"les de las series 300 ,son trnsgran'lar, m'y di!cil
de disting'ir de las grietas generada por clor'ros$
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Agrietamientos por Cáusticos
Pre#ención:
• Ali.io de es'er#os en la soldad'ra a tra.s de tratamiento trmico postsoldad'ra, para
e.itar el agrietamiento$• ed'cir los ni.eles de c'sticos, con la.ado con ag'a, e.itando p'ntos calientes en los t'"os
de los calentadores y minimi#ando el ingreso de sales alcalinas en los t'"os de loscondensadores$
"nspección:
Para el agrietamiento inspeccionar las soldad'ra con part!c'las magnticas o inspección
externa con 'ltrasonido ang'lar$
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Agrietamientos por Cáusticos Agrietamientos por Cáusticos
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Agrietamientos por Aminas
•
*l agrietamiento oc'rre principalmente en las soldad'ras de acero al car"ono no tratadastrmicamente, en am"ientes con temperat'ras mayores 100J6 (3LJ&) en presencia de F*A
en los aceros al car"ono$• *l agrietamiento esta asociado a es'er#os resid'ales en la soldad'ra y el incremento de la
temperat'ra por encima de 900M6 (-3M&) y el es'er#o incrementara s' se.eridad$• *l agrietamiento en F*A ica esta asociada al 9S +medo$
Apariencia del daño:• *l agrietamiento se prod'ce principalmente en los cordones de la soldad'ra o en la #onas
cercanas , paralelo o perpendic'lar a la soldad'ra$• *l agrietamiento t!pico es intergran'lar y son de caracter!sticas t!picas a la ca'sadas por el
9S +medo$
Pre#ención o Mitigación• %ratar trmicamente la soldad'ra seg+n el API -5$
"nspección: 4as soldad'ras no tratadas a temperat'ra mayor a 100M6 (3LM&) en F*A, de"en ser
inspeccionadas con part!c'las magnticas y tintes penetrantes$
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Corrosión locali8ada por AminasCorrosión locali8ada por Aminas
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Agrietamientos por &S medo A grietamientos por &S medo
•
*l 9S en presencia de ag'a p'ede generar el agrietamiento o ampollamiento del acero al
car"ono y otras aleaciones$
• *l idrogeno presentan tomos m'y pe/'eños los c'ales son li"erados en la s'pericie del
metal por reacciones de corrosión o por el l'ido de proceso, el c'al p'ede di'ndirse
(discontin'idades) y pasar a tra.s de la estr'ct'ra de los cristales de los metales ca'sando
daños en el metal$
• 4os tomos de idrogeno se agr'pan dentro de las discontin'idades del acero como
laminaciones o incl'siones, ormando molc'las de idrogeno demasiadas grandes, generando
'na gran presión en la estr'ct'ra interna del metal, generando 'na deormación o ormación
de ampollas, "ien sea en la s'pericie interna, externa o entre el espesor de pared$
• 4as #onas con altas concentraciones de es'er#o generan grietas perpendic'lares en la
soldad'ra y en la #ona aectada por el calor, /'e son altamente dañinas$
• *l agrietamiento por 9S +medo generalmente oc'rre desde temperat'ra am"iente asta
300J6(150J&), pero generalmente oc'rre por de"a?o de los 1=0J6(=9J& )$ )$
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Agrietamientos por &S medo
Apariencia del daño:• eormación o ormación de ampollas de idrógeno a dierentes pro'ndidades, en la
s'pericie externa , interna o entre el espesor de pared , en alg'nos casos estn tan
cercanas /'e generan grietas /'e se enla#an 'nos con otras en orma escalonada$• Crietas en #onas de alta concentración de es'er#o son perpendic'lares a la
soldad'ra y a la #ona aectada por el calor$
Pre#ención:• *l tratamiento trmico red'ce la concentraciones de es'er#os /'e p'ede originar el
agrietamiento "a?o tensión en presencia de 9S +medo (• 4os aceros inoxida"les de las series 300 y las aleaciones en "ase a n!/'el son inm'ne al
agrietamiento en ser.icios de 9S +medo$
"nspección8• *l ingeniero de corrosión de"e identiicar las reas en las 'nidades de proceso /'e son ms propensas a s'rir daños por 9S +medo$• 4a inspección del 9S generalmente se concentra en soldad'ras y "o/'illas$• Para la detección de la grietas se emplea tintes penetrantes, part!c'las magnticas y
'ltrasonido$
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Agrietamientos por &S medo
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Agrietamientos por &S medo
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Ata1ue & a Alta Temperatura
• *ste enómeno oc'rre en altas presiones o temperat'ras en donde el 9 molec'lar se disocia
en tomos de idrogeno, los c'ales penetran la micro estr'ct'ra del metal, reacciona con los
car"'ros del metal y orma 'na molc'la de metano (&), el c'al no p'ede di'ndirse a
tra.s del metal, generando 'n alto es'er#o adems de /'e la prdida de car"'ro ocasiona
prdida de la resistencia del metal$• 4a presión del metano a'menta y genera la ormación de "'r"'?as, ca.idades y microis'ras
/'e se com"ina y p'eden generar grietas$• epende del material, temperat'ra, presión parcial del idrogeno, tiempo y es'er#o
es 'n daño ac'm'lati.o$• *n el orden de incremento de la resistencia, acero al car"ono, car"ono moli"deno, aceros de
"a?a aleación con ; de &r menores a 5;$
Apariencia del daño:• 6ormación de "'r"'?as, ca.idades y microis'ras /'e se com"ina y p'eden generar grietas$• *l metal no experimenta 'na perdida 'erte de espesor /'e se p'eda apreciar .is'almente
asta /'e oc'rre la r'pt'ra catastróica$
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Ata1ue & a alta temperatura
Medidas Pre#enti#as:• 4os aceros de alta aleación 5; &r, -;&r, 19; &r, los aceros inoxida"les no son
s'scepti"les$• *l cromo moli"deno incrementa la esta"ilidad del car"'ro minimi#ando s' ormación,
adems el t'ngsteno y .anadio son otros elementos esta"ili#adores$
•
4as aleaciones car"ono 0$5 moli"deno an tenido di.ersas allas, en consec'enciaeste material no es recomendado para ser.icios de 9$
• "nspección y Monitoreo:
• 4os daños p'eden oc'rrir al a#ar "ien sea en la soldad'ra, #ona aectada por el calor o
metal "ase, por lo /'e de"en ser inspeccionados con tcnicas de 'ltrasonido$• Fetalogra!a detecta microis'ras y decar"'ri#ación en la s'pericie del metal, adems de
inspección .is'al para detectar "'r"'?as en la s'pericie externa$• adiogra!a tiene poca s'scepti"ilidad$
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Ata1ue & a alta Temper aturaatura
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Agrietamiento por CRP
• *s 'n daño ac'm'lati.o /'e experimenta el metal por la exposición por largo tiempo a altatemperat'ra, este genera 'n agrietamiento acelerado si existe condiciones c!clicas /'e
prom'e.an a la atiga del material$• &'ando existen altas temperat'ras las propiedades mecnicas del metal cam"ian,
de"ilitando permanentemente el e/'ipo$• Ceneralmente los daños por &**P estn asociados a ornos y calderas, sin em"argo
p'eden presentarse en e/'ipos y l!neas /'e lle.en reractario interno en caso de /'e este presente desprendimiento$• *xisten ta"las /'e deinen los l!mites de temperat'ra para los dierentes materiales a partir
del c'al p'ede experimentar &**P$
M6todos de "nspección8• Inspección .is'al y tintes penetrantes para detectar grietas y a"om"amiento, mediciones
diametrales para .eriicar deormación, 'ltrasonido y radiograia$• Fonitorear la temperat'ra de los e/'ipos con lining reractarios mediante termogra!a y
de"en ser monitoreados .is'almente con pint'ra indicadora de calor$• Inspección del reractario d'rante parada$
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92mites de Temperatura Materiales por CRP
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Agrietamiento por CRP Agrietamiento por CRP
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Agrietamiento por 4atiga
• 4as grietas por atiga en los recipientes p'eden ser consec'encia de cargas c!clicas
excesi.as por de"a?o del l!mite elstico del material$• *l agrietamiento t!pico oc'rre en #ona de altas concentración de es'er#os en reas s'?etas
a .i"ración, co/'e trmico, los cam"ios c!clicos de temperat'ras, excesi.a presión, p'eden
ca'sar grandes es'er#os mecnicos$
Apariencia del daño:• *l metal p'ede presentar deormación antes /'e se prod'#ca la grieta en caso de atigatrmica este se inicia en la s'pericie del componente, son generalmente ancas y a men'do
esta rellena con oxido, p'ede ser simple o m+ltiples$• 4as grietas se propagan generalmente trans.ersalmente al es'er#o y son transgran'lares$
M6todos de pre#ención8• &ontrolar la rata de enriamiento y calentamiento de los e/'ipos d'rante el arran/'e y
parada de la 'nidad, p'eden dismin'ir los es'er#os$• Arreglos de transiciones s'a.es en las soldad'ras, minimi#ando los deectos de la
soldad'ra o c'al/'ier re"a"as en el proceso de ma/'inado$• Instalar g'sset o rigidi#adores en conexiones menores$
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Agrietamiento por 5atiga
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Corrosión por Sul5idación:
•&orrosión del acero al car"ono y otras aleaciones como res'ltado de la reacción con
comp'estos de a#'re en am"ientes de altas temperat'ras por encima de los 500J6 (90J&), a
mayor temperat'ra y concentración de a#'re, mayor ser la .elocidad de corrosión$b) La concentración de los compuestos sulfurosos
• Gelocidad , #ona de t'r"'lencia del l'?o y la presencia de idrógeno en orma de 9S acelera
la corrosión$• *l contenido de cromo del material incrementa signiicati.amente la resistencia a la
s'lidación, aceros inoxida"les 300 con contenido &r 1=; (30, 31, 391 y 3L)$• ependiendo de las condiciones de ser.icio, la corrosión se inclina ms acia la ormación
de adelga#amiento 'niorme pero p'ede tam"in oc'rrir daño en orma locali#ada o por
erosióncorrosión de"ido a alta .elocidad de l'ido$
"nspección y monitoreo:
• &ondiciones de proceso de"en ser monitoreados por incrementos de temperat'ra y
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Corrosión por Sul5idación:
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Corrosión por Acidos .a5t6nicos:Cor rosión por Acidos .a5t6nicos:
• *s 'na corrosión ocasionada por cidos orgnicos presentes en alg'nos cr'dos en am"ientes
de alta temperat'ra en Hnidades de estilación Atmosrica al Gac!o y en Hnidades ag'as
a"a?o /'e procesan cortes /'e contengan cidos natnicos$
• Son aectados el acero al car"ono, aceros de "a?a aleación, aceros inoxida"les de las series
300 y 00 y Aleaciones en "ase 7!/'el$
4actores Cr2ticos:
• *l contenido de los cidos natnicos es deinida por el n+mero de ne'trali#ación (%A78 %otal
Acid 7'm"er ), temperat'ra, contenido de a#'re, .elocidad y composición de la aleación$•
Se.eridad de la corrosión se incrementa al a'mentar la acide# del cr'do$• 4a corrosión oc'rre principalmente en corrientes calientes so"re los 95J6 (91=J&) asta los
L50J6 (00J&)• 4a corrosión es ms se.era en #ona de alta .elocidad del l'?o y t'r"'lencia$• Aleaciones con mayor contenido de Foli"dendo me?ora la resistencia a este ata/'e$
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Corrosión por Acidos .a5t6nicos:Cor rosión por Acidos .a5t6nicos:
Apariencia del Daño:• &orrosión locali#ada m'y se.era en p'ntos de alta .elocidad del l'ido, codos, ag'a de"a?o
de las .l.'las de control$• P'ede generar corrosión por picad'ras con ran'ramiento en sentido del l'?o en #onas de alta
.elocidad o soca.aciones tipo crteres en las #onas de "a?o .elocidad del l'?o$• P'ede prod'cir corrosión 'niorme a temperat'ras mayores a los 00J6, por la com"inación
de s'lidación y cidos natnicos$
Medidas pre#enti#as:• esistencia a la acide# se logra me?orando la metal'rgia acia aleaciones de mayor
contenido de moli"deno como aceros inoxida"les 314 , , '$-9 , "nconel *&,$• Procesar cr'dos con menor contenido de acide# a acorde con las especiicaciones de las
plantas$
"nspección y Monitoreo::• &ondiciones de proceso de"en ser monitoreadas por incrementos de cam"ios en los ni.eles de%A7 del cr'do$• *.idencia de adelga#amiento p'ede detectarse mediante mediciones externas con 'ltrasonido
o con peril radiogrico$ , en especial t'"er!as ag'a de"a?o de la descarga de las "om"as y de
las .l.'las de control$
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Corrosión por Acidos .a5t6nicosCor rosión por Acidos .a5t6nicos
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Cam3ios 42sicos y Metalrgicos
4os recipientes exp'estos a condiciones de ser.icios, p'ede ca'sar cam"io micro estr'ct'raldel metal, los c'ales p'eden ser ocasionados por 'n inapropiado calentamiento o
enriamiento, aectando las propiedades del metal generando el agrietamiento y
deterioración del e/'ipo$
Decar3uri8ación:
*s deinida como la perdida de car"ón de la s'pericie de la aleaciones errosas comores'ltado de 'n medio con alta temperat'ra de oxidación /'e reacciona con el car"ón del
material remo.indolo, /'edando la s'pericie del metal en casi ierro p'ro, dismin'yendo
las propiedades de resistencia a la tensión, d're#a y resistencia a la atiga$
ra5itación :
• 4os aceros al car"ono y car"ono moli"deno /'e operan por largos per!odos de tiempo en'n rango de temperat'ra entre =95J6 a 100J6(0J& a L0J&) p'ede s'rir 'n cam"io
estr'ct'ral llamado graitación$• A esta temperat'ra los car"'ros se descompone y orman cristales de erritas, ormando
'na alta concentración de nód'los de graitos, lo /'e p'ede g'iar a 'na alla mecnica, esto
oc'rre rec'entemente en la #ona aectada por el calor$
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Cam3ios 42sicos y Metalrgicos
ra5itación
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Cam3ios 42sicos y Metalrgicos
Desaleación:
• *s 'n tipo de corrosión selecti.a en el c'al 'no o ms constit'yentes de la aleación son
preeri"lemente atacado de?ando a men'do "a?a densidad y poros, prod'ciendo 'na alla
/'e p'ede oc'rrir inesperadamente por/'e las propiedades mecnicas del material
desaleado son degradadas$• 4a desaleación esta asociada al elemento remo.ido, podemos a"lar de des#incación,
desal'minación, desni/'elación$
Aleaciones y 1uipos Suscepti3les:
• 4as aleaciones de "ronce, latón, ierro 'ndido, aleación 00, estaño y al'minio son
s'scepti"le a este tipo de daño$• *s 'n daño /'e p'ede oc'rrir en el material de manera progresi.a en m'cos
años de ser.icio, en donde el ag'a estancada .a a promo.er este daño $• 4os e/'ipos ms s'scepti"le a este tipo de daños son los t'"os y o?a de t'"os de los
e/'ipos condensadores ("ronce , latón, etc) /'e mane?en ag'a de enriamiento salo"re o
ag'a de mar$
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Desaleación Desaleación Apariencia del Daño:• *xiste 'n cam"io de color signiicante, como si alg+n elemento 'ese remo.ido$
• *l ata/'e en alg'nos casos p'ede ser 'niorme a tra.s de s' sección trans.ersal de laaleación, esta c'"re 'n rea generalmente larga y angosta ( tipo capa) o p'ede ser
locali#ado teniendo 'n patrón redondo ( tipo tapón)$• *n alg'nos casos el material p'ede ser completamente desaleado y no presenta
ning+n cam"io dimensional$
Pre#ención y mitigación:•
*l estaño tiende ini"ir la desaleación en aleaciones de co"re, la desal'minación delal'minio p'ede ser pre.enido con tratamiento trmico$• P'ede ser pre.enido alterando las condiciones de exposición o reempla#ando con
material ms resistente como -010&' 7i, L030&'7i o monel$• ependiendo de la aleación la protección catódica p'ede ser empleada$• *liminando condiciones de l'?o estancado y a?'stando el P a ne'tro$
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Desaleación: Desaleación: "nspección y Monitoreo:•
4a desaleación genera 'n cam"io de color, el "ronce cam"ia a 'n color ro?i#o, elierro 'ndido cam"ia a gris car"ón$• *xamen metalogrico p'ede ser eca para conirmar la extensión del daño$
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Desaleación: Desaleación:
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Car3uri8ación:Car3uri8ación:
•
*l car"ón p'ede ser atrapado por el metal a ele.adas temperat'ras, mientras /'e este encontacto con prod'ctos /'e contienen car"ono especialmente en ase de gas de alta
concentración de monóxido de car"ono (&O), dióxido de car"ono (&O9), metano (&) y
concentraciones de ox!geno "a?as$
• 4a temperat'ra de"e ser lo s'icientemente alta para permitir la di'sión del car"ono a
temperat'ras mayores a 1100J6 (5-3J&)$
• 4a car"'ri#ación genera prdida de las propiedades mecnicas a temperat'ra am"iente, en
especial la d'ctilidad y tenacidad, perdida de la solda"ilidad y resistencia.
• 4a pro'ndidad de la car"'ri#ación p'ede ser conirmada con metalogra!a o a tra.s del
incremento de la d're#a y perdida de la d'ctilidad en caso de los aceros inoxida"les serie300, p'eden presentar magnetismo lo c'al es indicati.o de car"'ri#ación$
• 4as tcnicas de inspección "asadas en erromagnetismo ( permea"ilidad magntica)como
la medición de campo magntico en los materiales magnticos, sin em"argo la s'pericie de
oxido p'ede inl'ir en los res'ltados$
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Car3uri8aciónCar3uri8ación
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4ractura 4rágil 4ractura 4 rágil • *ste tipo de daño se presenta en recipientes de material aceros al car"ono y "a?a aleación
con gran espesor de pared c'ando son sometidos a "a?a temperat'ras por de"a?o de latemperat'ra am"iente$• *s 'na rpida ract'ra del material "a?o 'n es'er#o resid'al o aplicado, donde el material
exi"e poca e.idencia de d'ctilidad o deormación plstica$• *n la mayor!a de los casos oc'rre por de"a?o o a temperat'ra am"iente en 'na pr'e"a
idrosttica de alto es'er#o, por "a?a tenacidad a la temperat'ra de pr'e"a$
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4ractura 4rágil:4ractura 4rágil:
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Cam3ios 42sicos y MetalrgicosCam3ios 42si cos y Metalrgicos
idrogenación del titanio: idr ogenación del titanio:
• &onsiste en la prdida de d'ctilidad de ciertas aleaciones de titanio de"ido a la a"sorción
de idrogeno, la magnit'd del daño .a en 'nción de la temperat'ra y P del am"iente$• 4as corrientes *ddy son 'tili#adas para detectar este daño$
4ragili8ación por temple:• *ste enómeno oc'rre c'ando las aleaciones de acero &rFo son exp'estos a temperat'rasde L50J6 a 1000J6 (00J& a 53=J&), y l'ego son enriados desde esta temperat'ra asta la
temperat'ra am"iente por de"a?o de los 900J6(-3J&) en donde el material se ragili#a$• *ste enómeno tam"in oc'rre rpidamente a ==5J6(-3J&)$
Daños por congelamiento:• 4a temperat'ras "a?o cero en ag'a y sol'ciones ac'osas, contenidas en 'n recipiente p'ede congelarse y ca'sar la alla por la expansión de estos materiales$• esp's de tener tiempo con temperat'ras m'y "a?as los e/'ipos de"en ser inspeccionados
.is'almente para detectar a"om"amientos, grietas y 'gas /'e son caracter!sticos de este
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