Un repaso sobre los procedimientos que se deben realizar cuando se encuentran materiales fatigados por envejecimiento.
por Juan Manuel Álvarez*
En lo que respecta al tema de materiales, la fatiga está relacionada íntimamente con el envejecimiento, considerando el concepto de fatiga a “la acumulación de ciclos de trabajo” medido como cargas y direccionado bajo el criterio de los esfuerzos cumplidos en la vida de una estructura en cumplimiento de su función, determinado por el diseño y selección de materiales acorde a las especificaciones.
Independientemente del tipo de fatiga de los materiales, el envejecimiento en sí mismo indica la afectación a la capacidad del material de cumplir con las especificaciones mecánicas con las cuales fue debidamente seleccionado para su uso.
Por este motivo se considera que no cumplirá con la confiabilidad que debería tener bajo los parámetros de seguridad estructural, y por lo mismo existe un mayor riesgo operacional y de afectación a las personas e incluso al medio ambiente, de acuerdo con la estructura y la función que cumple.
Entre tanto, otro de los aspectos que afecta directamente el envejecimiento de los materiales es su reparación. Las limitaciones al concepto de reparación son muy grandes cuando el material envejece, porque el material no tendrá las capacidades para cumplir con los trabajos para los cuales está destinado (como se citó bajo el tema de confiabilidad en el artículo anterior).
Si se tiene en cuenta la filosofía y el objetivo de la reparación, como es el de “retornar las condiciones iniciales de diseño”, un material envejecido estará limitado a la reparación, o dicho de otra manera más tajante, un material envejecido no debe ser “reparado”, debido a que ciertamente no va a recuperar sus condiciones de diseño iniciales en lo que respecta a las especificaciones mecánicas naturales que debe cumplir.
Entrando en el tema del procedimiento que se deba hacer para efectuar la reparación, la estructura puede ser reparada colocando refuerzos o encamisando, pero eso no significa que se estén mejorando o retornando las propiedades que por efecto del envejecimiento ya ha perdido.
Desde otro punto de vista, el mantenimiento se hace difícil por efecto de la baja confiabilidad y la limitación en la reparación. Si el mantenimiento de la estructura se afecta, los programas de mantenimiento limitarán su vida útil remanente, lo que a su vez da por entendido que el mantenimiento correctivo no se podrá llevar a cabo y por ello habrá que pasar a otro nivel de mantenimiento como es el recuperativo, el cual está determinado por el cambio de partes, de componentes o de estructura.
La fatiga en sí misma determina la vida útil del material:
- Para su uso en términos de confiabilidad.
- Para su reparación en términos de mantenimiento.
- Entonces vale la pena resaltar que el envejecimiento debe entenderse como parte de un proceso natural en la vida del servicio de un material, de un producto o de una estructura.
¿Cuánto tiempo? La respuesta a este interrogante se debe relacionar con la fatiga.
Este tiempo de vida remanente del material se afectará en la medida que en el transcurso de su vida de servicio haya sido demandado incluso por encima de los umbrales de exigencia mecánica para los cuales fue seleccionado. De igual forma las variaciones de frecuencia en la exigencia del material en modo alternante o fluctuante acelera el proceso de envejecimiento acortando la vida de fatiga del material.
Es importante determinar previamente, desde el periodo de diseño, las cargas y esfuerzos que va a soportar el material y así prever su vida útil de servicio bajo los conceptos de confiabilidad y reparabilidad, de tal forma que por efectos de buen mantenimiento y uso pueda controlarse en lo posible el envejecimiento del material.
Control del envejecimiento
En relación con el control del envejecimiento cabe resaltar que para ello existe y se recomienda cumplir un programa, el cual tiene como propósito monitorear la confiabilidad y reparabilidad del producto para de esa forma estimar su tiempo remanente de vida de servicio.
El buen manejo y cumplimiento de los programas de mantenimiento son aspectos fundamentales, por el cual es definitivo dar cumplimiento al programa de envejecimiento desde el inicio de la puesta en marcha del servicio del material, componente o estructura.
Así pues, el tema de la fatiga de los materiales hace parte importante en el proceso de envejecimiento y por demás alrededor o adicional al tema de fatiga suceden otras afectaciones al material que inciden en el envejecimiento mismo y que serán tratados en próximos artículos de este ciclo llamado “Criterios y consideraciones relacionadas con el envejecimiento”.
En el siguiente artículo se tratara el tema “fatiga por Corrosión” con el que se conceptuara de la mejor manera las afectaciones reactivas.
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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