El agrietamiento por carga sostenida , o SLC , es un fenómeno metalúrgico que se desarrolla ocasionalmente en recipientes a presión y componentes estructurales sometidos a tensión durante períodos prolongados de tiempo. [ 1 ]
Se observa particularmente en recipientes a presión de aluminio, como las botellas de buceo . [ 2 ] [ 3 ]
El agrietamiento por carga sostenida no es un defecto de fabricación; es un fenómeno asociado a ciertas aleaciones y condiciones de servicio:
Aparición
Según Luxfer , un importante fabricante de cilindros de aluminio de alta presión, el crecimiento de las grietas es muy lento . [ 4 ] Se informa que las grietas se desarrollan durante períodos del orden de 8 años o más antes de alcanzar una etapa en la que el cilindro sea propenso a tener fugas, lo que permite su detección oportuna por inspectores debidamente capacitados que utilizan equipos de detección de grietas por corrientes de Foucault. [ 5 ]
Se han detectado grietas en el revestimiento SLC en cilindros fabricados por varios fabricantes, entre ellos Luxfer, Walter Kidde y CIG.
La mayor parte del agrietamiento se ha observado en las zonas del cuello y el hombro de los cilindros, aunque también se han reportado algunas grietas en la parte cilíndrica. [ 1 ]
Historia
El fenómeno se observó por primera vez en 1983 en cilindros de aleación de aluminio reforzados con fibra enrollada en forma de aro, que estallaron durante su uso en los EE. UU. La aleación era 6351 con un contenido de plomo relativamente alto (400 ppm), pero incluso después de reducir el contenido de plomo, el problema reapareció y, posteriormente, se detectó en cilindros monolíticos de aluminio. [ 6 ] [ 5 ] La primera incidencia de una grieta SLC en la parte cilíndrica de un cilindro se informó en 1999. [ 1 ]
Detección
Las grietas en el cuello se observan fácilmente durante la inspección, pero las grietas en el cuerpo y el hombro son más difíciles de detectar. [ 1 ] Las grietas en la rosca del cuello se pueden probar de forma no destructiva utilizando equipos de detección de grietas por corrientes de Foucault. Se ha informado que este método es fiable para la aleación 6351, pero se han reportado falsos positivos en pruebas realizadas en la aleación 6061. [ 5 ]
Factores contribuyentes
Todas estas formas de desarrollo de grietas son el resultado de que el cilindro haya estado sometido a alta presión durante períodos prolongados. Las grietas son intergranulares y se producen en los límites de grano. No hay evidencia de corrosión bajo tensión ni fatiga. [ 1 ] [ 5 ]
Se ha identificado la presencia de un contenido relativamente alto de plomo como un factor contribuyente. El agrietamiento en los límites de grano se acelera en presencia de plomo. También se sospecha que la presencia de bismuto contribuye. [ 1 ]
También se ha comprobado que la composición de la aleación es un factor importante. La aleación 6061 ha demostrado buena resistencia a la corrosión bajo tensión (SLC), al igual que las aleaciones 5283 y 7060. Se ha demostrado que los defectos de fabricación, como los pliegues en la superficie interna, son perjudiciales, especialmente para los cilindros con rosca paralela. Se ha demostrado que el tamaño del grano tiene una importancia relativamente menor. [ 1 ] [ 5 ]
Composición de la aleación
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 8 Barthélémy, Hervé; Birch, David; Dörner, Wolfgang; Erlandsson, Jörgen; Gabrieli, Giorgio; Kriese, Alexander; Vandererven, Els; Webb, Andy (2004). Recomendaciones para evitar el agrietamiento por carga sostenida de cilindros de aleación de aluminio, IGC Doc 57/11/E, Revisión de IGC Doc 57/04/E . Bruselas: Asociación Europea de Gases Industriales AISBL . Recuperado el 1 de septiembre de 2012 .
- 1 2 3 4 Cilindros de gas Luxfer (2015). "Agrietamiento por carga sostenida: ¿qué tipos de cilindros son más susceptibles a las rupturas relacionadas con el agrietamiento por carga sostenida?" . Cilindros de gas Luxfer . Consultado el 6 de octubre de 2018 .
- ↑ High, Bill. "Agrietamiento y roturas de cilindros de aluminio para SCBA y SCUBA fabricados con aleación 6351 (copia archivada)" (PDF) . PSI, Inc. Archivado del original (PDF) el 26/12/2015 . Consultado el 09/10/2015 .Consultado originalmente el 30 de agosto de 2012.
- ↑ Cilindros de gas Luxfer (2015). "Agrietamiento por carga sostenida: ¿con qué rapidez crecen las grietas?" . Cilindros de gas Luxfer . Consultado el 6 de octubre de 2018 .
- 1 2 3 4 5 "Agrietamiento por carga sostenida (SLC) en cilindro de buceo roto fabricado con aleación de aluminio 6351 (Copia archivada)" . 22 de octubre de 2007. Archivado del original el 17 de junio de 2015. Recuperado el 9 de octubre de 2015 .
- ↑ Forjas macizas, sin refuerzo de filamento enrollado.
- Modos de fallo de los equipos de buceo
- Metalurgia