Un análisis sobre el grado de envejecimiento de los diferentes materiales que permita ejecutar exitosos programas de recuperación.
por Juan Manuel Álvarez*
Comúnmente se considera como envejecimiento el paso del tiempo a través del cual un material pierde características de calidad, definiendo como calidad el “Grado de aptitud de un bien o servicio para satisfacer las necesidades y deseos del consumidor”.
El proceso de la corrosión debe relacionarse con el mecanismo de envejecimiento, cuando después de algún tiempo y desde el inicio de la interacción con algún tipo de fatiga que pueda suceder por efecto del uso mecánico de la pieza, elemento, componente o estructura en forma cíclica o reiterativa, incluido el que una estructura soporte su propio peso; el material sinérgicamente se deteriore.
Se puede deteriorar de tal manera que afloren problemas que incluso provengan desde la misma fabricación, pasando por los tratamientos que se hayan realizado a nivel superficial o subsuperficial como pueden ser térmicos, inmersiones para aplicar recubrimientos metálicos, mecanizados e incluso preparaciones de superficie que afecten mecánicamente su capacidad por inclusión de tensiones internas, o bien por modificación del espesor que en forma puntual afecta al material, una vez las propiedades del material empiecen a decaer cuando confluya el deterioro por reacciones de corrosión y el deterioro por efecto de la fatiga del material.
El proceso de la corrosión involucra la interacción con el medio ambiente, en donde se requiere que se desarrollen reacciones químicas o electroquímicas que generen productos de corrosión, que químicamente se relacionan con alguna de las variables del ambiente tales como la humedad, la temperatura, el pH (química del ambiente), y otros como los generados por trabajos mecánicos que al acumularse a través del tiempo producen ciclos a los cuales al interior el material ya no responde al comportamiento elástico original del mismo, lo que genera afectaciones que dan como resultado el mecanismo de envejecimiento, el cual acelera el deterioro del material que como estructura tiene una finalidad para la cual no será ya apto, debido a una curva con una cadencia que lleva a la destrucción de la estructura por mecanismos de fractura.
Análisis del grado de envejecimiento
Una forma de considerar el grado del envejecimiento de los materiales es el de monitorear a través de inspecciones, mediciones, estadísticas, análisis de bitácora, mapeo de corrosión y valoración de desempeño con base en el envejecimiento natural previsto.
Las consideraciones anteriores se deben tener en cuenta para la elaboración del programa de envejecimiento de cualquier estructura y que forman el criterio de desempeño de una estructura dando como resultado de la tendencia la estimación del tiempo remanente de vida útil y segura de una estructura, considerada desde la óptica de las capacidades de los materiales que la conforman.
Las inspecciones, como los procedimientos, hacen parte del mantenimiento predictivo, que en forma no destructiva utiliza diferentes técnicas que permiten conocer el estado de los materiales a nivel superficial, subsuperficial y volumétrico o al interior del material. La importancia radica en el objetivo de la inspección, la técnica ideal a seleccionar para el logro de ese objetivo y la frecuencia con la que se monitoree la característica a inspeccionar del material.
Como mediciones puede considerarse la determinación del espesor remanente del material, el cumplimiento de las tolerancias y las holguras de elementos y ensambles; en fin, mediciones que permiten establecer la condición en la cual se encuentran como materiales o conjuntos, las estructuras que por efecto de su uso o trabajo mecánico puedan sufrir cambios que conlleven a la comprensión de su comportamiento a través del tiempo.
El manejo de las estadísticas para efectos de considerar el grado de envejecimiento en que se encuentre un material o una estructura, radica en la base de conocimiento referente a las reparaciones realizadas, resultados de las inspecciones, de las mediciones, de las condiciones de uso y del tiempo acumulado de uso. El buen manejo de las estadísticas genera una tendencia que puede llegar a prever el comportamiento a futuro e incluso la falla que origine accidentes.
El análisis de la bitácora refiere a la evaluación del cumulo de eventos que por el cumplimiento de los programas de mantenimiento, particularmente de los mantenimientos correctivos y recuperativos, se hayan sucedido. Esta evaluación genera una tendencia real de cómo se ha comportado tanto la estructura como los materiales.
El mapeo de corrosión corresponde a la inspección exhaustiva de una estructura en la cual se relacionan todos los problemas de corrosión incluidos los defectos que son potenciales problemas de corrosión y que se puedan presentar a futuro, determinando su ubicación y nivel de corrosión presente. El mapeo debe dar como resultado el comportamiento de envejecimiento que han sufrido los materiales de la estructura.
La valoración de desempeño se refiere al resultado integral de la información de los ítems anteriormente citados, los cuales deben ser incluidos al programa de envejecimiento de manera que se pueda estimar la vida remanente de los materiales como estructura, en condiciones de seguridad y trabajo.
La comparación con la vida útil prevista desde su diseño y construcción resalta la diferencia entre el envejecimiento natural previsto, como resultado de la selección y resistencia de materiales para su construcción, y la modificación del envejecimiento dada por su uso.
Los recubrimientos como materiales también sufren de envejecimiento, tema que se tratara en otro artículo en próxima edición.
¡Les deseo un buen envejecimiento!
* 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 y conferencista. Puede escribirle al e-mail: [email protected]
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