Factores como el medioambiente, la calidad de los metales, el correcto mantenimiento preventivo, entre otros son fundamentales para determinar el nivel de corrosión en una estructura.
por Juan Manuel Álvarez*
El envejecimiento es un proceso que se va generando a través del tiempo y que por lo mismo involucra un paso a paso dentro del cual se encuentran variables, parámetros, y condiciones para que se pueda contextualizar como envejecimiento.
Para efectos de valorar y monitorear el envejecimiento se debe tener claro cuáles son los criterios que permiten determinar el avance del envejecimiento. Se puntualiza el termino “avance” porque el envejecimiento como proceso se va desarrollando en el día a día.
Así pues, se deben identificar las variables, los parámetros y las condiciones para monitorear el proceso del envejecimiento y tener los criterios que permitan valorar o medir para así determinar una tendencia que nos lleve a considerar que los materiales, sin importar su tipo, tienen un ciclo de vida.
Dentro de este ciclo de vida, se encuentran diferentes etapas; etapas que inician cuando los materiales cuentan con todas sus propiedades al 100% (resultado de la producción o proceso), que paulatinamente va decreciendo en forma escalonada al cumplir en cada etapa con un nivel de respuesta con respecto a sus propiedades que particularmente se requieren para cumplir con el trabajo mecánico para el cual fue destinado desde su selección.
Etapas posteriores en las cuales los materiales tienden a cumplir estrictamente con las exigencias dentro de las condiciones de trabajo o de servicio normales o estándares, hasta que en sus últimas etapas se afecta la confiabilidad del material y la responsabilidad mecánica que ha tenido a lo largo de la vida útil, llegando a aquella última etapa en la que la se ve afectaba la confiabilidad y llega a ser evidente el deterioro que hace imposible que el material pueda responder a las exigencias del día a día.
Las variables están determinadas principalmente por el medioambiente, si se analiza desde desde el punto de vista químico (reactivo). La afectación reactiva está relacionada con el proceso de corrosión. Además, se considera al ambiente mecánico como parte del entorno ambiental en general. El trabajo mecánico al que responde el material tanto al interior como en su superficie (no reactivo).
Los parámetros están determinados por los umbrales a los que las propiedades del material deben responder, tanto en lo reactivo como en lo no reactivo. O sea, en lo referente a la resistencia mecánica y a la corrosión. Es importante recordar en este punto que la velocidad de deterioro del material viene dado por el resultado de las afectaciones reactivas y no reactivas.
Las condiciones son aquellas que se requieren para que fallen las propiedades que en particular se necesitan del material para que cumpla con las necesidades de servicio durante la mayor cantidad de tiempo. Es decir, que las condiciones están basadas en agentes externos que conllevan a la fatiga en propiedades no reactivas, o bien a la formación de productos de corrosión generados por las condiciones reactivas.
Los criterios a los que se llegan son realmente el resultado de las valoraciones o de las mediciones que se observan o no, los cuales permiten dar un dictamen referente al tiempo de vida útil remanente de una estructura o dictaminar lo que determina preventivamente el término de la vida útil del material antes de que se presente una falla.
Con base en el artículo anterior de este ciclo de artículos relacionados con el envejecimiento, los conceptos de fatiga de materiales y grado y nivel de corrosión son los que determinan y permiten conceptuar el envejecimiento de los materiales.
El envejecimiento está determinado por la sumatoria de las afectaciones reactivas y no reactivas; y será mayor cuando estas se presentan simultáneamente, y aun mayor cuando se presentan fuera de los parámetros con los que se consideraron esos materiales en su selección y en su diseño o fabricación.
Unificando y sumando todos los anteriores conceptos se pueden determinar que existen diversos temas que tienen injerencia en el envejecimiento de los materiales y productos (ferrosos, no ferrosos, plásticos, compuestos, recubrimientos, etc.).
Algunos de los temas son los siguientes:
- Selección de materiales: Una mala selección de materiales puede generar un envejecimiento prematuro por no cumplir con los parámetros de trabajo o de servicio seleccionados.
- Monitoreo del ambiente: Cuando se habla de monitoreo es porque se requiere conocer la tendencia para determinar que el producto está dentro de los parámetros ambientales con los que fue seleccionado; los cambios ambientales se presentan en forma cíclica y deben monitorearse para valorar la afectación en el proceso de envejecimiento.
- Estabilidad estructural: Está relacionado con los comportamientos que se consideren por fuera de lo estimado en la selección de materiales o productos y que se pueden presentar en la vida útil o de servicio. Por ejemplo, el comportamiento vibracional, los fenómenos sísmicos, las sobrecargas, los choques térmicos, etc.
- Uso del material o producto: Este tema que bien puede afectar el buen envejecimiento tiene relación con los malos mantenimientos, los que hacen fuera del tiempo programado, o con la falta de reparación a tiempo de los materiales o productos.
- Inspecciones: El no cumplimiento del monitoreo o de las inspecciones no destructivas tanto de materiales como de productos afecta los criterios de envejecimiento que se puedan tener en un material, de tal manera que puede estar generándose un envejecimiento prematuro, y la falta de inspección en determinados momentos no permite tener el criterio para determinar en qué estado se encuentra el material para cumplir cabalmente con las condiciones de trabajo.
Conclusiones
Los anteriores son algunos de los temas que permiten aseverar que los materiales o productos tienen un envejecimiento natural en condiciones estándar, que puede tener un envejecimiento prematuro por efecto de una mala selección de materiales.
También puede presentarse un envejecimiento prematuro por efecto de los cambios ambientales o del comportamiento estructural, y de igual forma, un mal mantenimiento dará como resultado un envejecimiento prematuro (la falta de mantenimiento genera un envejecimiento natural).
La falta de monitoreo o de inspecciones periódicas permitirá un envejecimiento natural, pero si ejecuta un monitoreo a tiempo se puede detectar oportunamente la afectación de las propiedades de los materiales que impedirían cumplir cabalmente con las condiciones de trabajo y así generar el mantenimiento necesario para preservar dichas propiedades.
En el siguiente artículo se tratara el tema “fatiga de materiales” con el cual se manejarán conceptos sobre las afectaciones no reactivas o de origen mecánico en materiales o productos.
Como siempre les deseo un buen envejecimiento y muchos éxitos en sus labores.
* Juan Manuel Álvarez es Miembro consultor de los comités técnicos de NACE International, Miembro de A.S.T.M, de ACICOR (Asociación Colombiana de Ingenieros de Corrosión), de ASCOR (Asociación Colombiana de Corrosión y Protección), de ACOSEND (Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos No Destructivos), de ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas), de los comités técnicos de END, Soldadura, Recubrimientos, Combustibles y otros. Además es profesor Universitario, conferencista y Especialista en estructuras metálicas y materiales compuestos. Servicios de Asesorías, Interventorías, Capacitaciones y Contratos para el Control y la Prevención de la Corrosión. Puede escribirle al e-mail: [email protected]
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