Misión Naval Venezolana en España

  • Aumentar fuente
  • Fuente predeterminada
  • Disminuir fuente

CORROSIÓN: TÉCNICAS DE INSPECCIÓN DE MATERIALES. PARTE I

E-mail Imprimir PDF

Por: CC. Douglas Briceño Fiallo

       Todos los metales que de nuestras embarcaciones están sometidos de alguna forma u otra a los efectos de la corrosión. Conocer las causas que la generan, así como minimizar sus consecuencias, es imprescindible para evitar desembolsos económicos innecesarios al tener que reparar los graves daños que se pueden originar. Se revisaran algunas técnicas de inspección que frecuentemente se usan para detectar defectos que puedan presentar los materiales como consecuencia de la corrosión o por otras causas surgidas durante su fabricación, instalación o explotación.

 


 


Oficial superior egresado de la Escuela Naval de Venezuela en el año 1994, con la promoción “Gran Mariscal de Ayacucho” y diplomado como licenciado en ciencias navales, mención mecánica.  Cursó estudios de post grado (Magíster en Táctica naval) en la EPAR, de la que egresó en el año 2006 con el título correspondiente. ha ocupado los diferentes cargos inherentes a su especialidad a bordo de las unidades flotantes de la ARBV, entre sus cargos mas destacados se encuentran, Jefe de Propulsoras de la Fragata ARBV “Mariscal Sucre” (F-21),  siendo su último cargo el de Jefe de la División de Ingeniería de la Fragata ARBV “Mariscal Sucre” (F-21). Actualmente se desempeña como Jefe del Área de Propulsión y Equipos de la Comisión Inspectora para los Buques de Vigilancia Litoral (CIVBVL).

 

 

 

 

 

          Iniciaremos esta primera parte denominando la corrosión como el ataque destructivo que sufre un material, generalmente metálico, por reacción química o electroquímica con su medio ambiente (atmósfera, suelo, agua, etc).

          El término corrosión suele referirse normalmente al ataque de los metales, aunque otros materiales no metálicos, como los cerámicos y los polímeros, también pueden ser deteriorados por ataques químicos directos, pero en estos casos suele utilizarse el término degradación.

          La reacción que se produce en el fenómeno de la corrosión depende de la naturaleza química del entorno y de la concentración efectiva de las especies reactivas. El efecto de la corrosión es una alteración de las propiedades de los materiales afectados, que puede venir acompañada de una pérdida de material. Esta circunstancia hace aconsejable, cuando no necesario, adoptar ciertas medidas de protección para prevenir sus efectos sobre el material, así como realizar ensayos de los que obtener información acerca de la evolución de sus estados.

          En los materiales metálicos el proceso de corrosión es normalmente electroquímico, es decir, una reacción química en la cual hay una transferencia de electrones de un metal a otro. En términos económicos se estima que aproximadamente el 5% del producto interno bruto (PIB) de un país industrializado se gasta directa e indirectamente en prevenir y corregir problemas relacionados con la corrosión metálica. Bien, ahora vayamos directamente a las técnicas de inspección de los materiales:

         Existe un gran número de razones, de muy diversa índole, que justifican la realización de distintos ensayos para inspeccionar el estado de los materiales. Algunas de éstas son:

          1) Análisis y mejora de las características de diseño de elementos mecánicos.

          2) Inspecciones encuadradas en rutinas de mantenimiento preventivo.

          3) Recepción y puesta en marcha de nuevos equipos o instalaciones.

          4) Controles de calidad de materiales.

          5) Determinación de las causas de un fallo o de responsabilidades.

          6) Comprobación de los resultados de los tratamientos térmicos.

          7) Desarrollo de nuevos materiales.

         En general, los distintos métodos de inspección de materiales tienen la finalidad de descubrir, localizar y evaluar los defectos en la superficie o en el interior de los mismos.

         Desde el punto de vista del control del estado de elementos o equipos mecánicos, interesa que los ensayos dejen inalteradas las piezas sometidas a examen, es decir pruebas o ensayos no destructivos (ENDs).

         Otras veces con el fin de obtener determinada información, es inevitable deteriorar la muestra del material examinado mediante ensayos destructivos, como es el caso de los ensayos para determinar ciertas propiedades mecánicas, tales como los ensayos de: dureza, tracción, fluencia, compresión pandeo, torsión, flexión estática, conformación (plegado, forja, corte, punzonado, etc) fatiga, desgaste, resiliencia, etc.

         Conviene indicar, no obstante, que en la mayoría de los ENDs, si bien no resulta deteriorada la pieza o la muestra a examen, es preciso que se cumplan algunas condiciones para que el ensayo pueda llevarse a cabo.

         Como se comentó anteriormente, los ENDs se emplean, en general, para inspeccionar piezas terminadas y, a veces, en servicio, por lo que es indispensable no producir ningún deterioro en las mismas.

          Existe una gran variedad de tipos de ENDs, sin embargo, los de uso más extendido en la industria son los siguientes:

          1) Inspección visual.

          2) Ensayo mediante líquidos penetrantes.

          3) Ensayos magnéticos.

          4) Ensayos de inducción electromagnética.

          5) Métodos radiográficos.

          6) Inspección por ultrasonido.


          1)  INSPECCIÓN VISUAL.

               1.1)  EXAMEN DIRECTO

                       Esta técnica de verificación es, en primera instancia, la más simple de cuantas es posible utilizar. No obstante, merced a la sofisticada instrumentación disponible actualmente, puede hacerse tan compleja, o más, que cualquier otra.

                       Sus formas de aplicación abarcan desde el simple examen visual directo, o con la ayuda de lupas, de las piezas en estudio, hasta la utilización de complejos sistemas endoscópicos.

                       En ocasiones, la inspección visual se realiza con la ayuda de fuentes especiales de luz, como es el caso de las lámparas estroboscópicas o la utilización de fuentes de alta intensidad luminosa que, con una orientación y color de luz adecuado, pueden poner en evidencia fallos del material que a simple vista y luz natural no son perceptibles.

                       El uso de lámparas estroboscópicas es necesario en equipos dinámicos, cuando se pretende examinar alguna circunstancia que sólo se presenta durante el servicio, es decir, con el equipo en movimiento. Tal es el caso de defectos en el material como: fatiga por vibración, desgaste o corrosión por fricción, desgaste o craterización por micro arco eléctrico, aumentos de temperatura hasta el rojo en elementos móviles (rodamientos, conexiones eléctricas, etc).

                       Las posibilidades de detección de esta técnica se limitan, obviamente a aquellos defectos que son visibles, tales como grietas, poros, desgaste, cavitación decoloraciones y corrosión.

                       Los inconvenientes más importantes de esta técnica son:

                       *  La falta de accesibilidad de muchos elementos del equipo en examen.

                       *  La necesidad, en muchas ocasiones, de interrumpir el servicio del equipo a examinar.

                       *  A menudo, el desmontaje total o parcial del equipo en estudio.

                       * Sólo permite observar defectos superficiales, pasando inadvertidos los fallos internos del material, o bien aquellos que quedan ocultos por la pintura, el óxido o la suciedad.

                       Pese a su simplicidad, escaso coste y facilidad de aplicación, esta técnica no debe, en modo alguno, infravalorarse, ya que son numerosos los casos en los que el origen del fallo de un equipo sólo es descubierto tras realizar un minucioso examen visual de las ¨huellas¨ del mismo en los materiales.

                       Sin embargo, salvo para aquellos fallos del equipo que resultan evidentes, la utilización de esta técnica, como herramienta de diagnosis, requiere una gran experiencia, ya que, por un lado, es preciso conocer las relaciones causa-efecto entre algunas evidencias y su posible origen y, por otro lado, resulta frecuente que pequeños indicios del fallo pasen desapercibidos al examinar el estado de los materiales.

                      Un sistema endoscópico industrial está formado, básicamente, por una microcámara de video con una fuente luminosa incorporada, situadas en el extremo de un tubo flexible, que se introduce en aquellas zonas interiores de un equipo que, de otro modo, sólo podrían verse tras un laborioso desmontaje. La imagen captada por la cámara es enviada a un receptor de vídeo en el que, mediante un monitor, puede examinarse y realizar su grabación.

               1.2)  MICROSCOPÍA

                       Dentro de la inspección visual, conviene comentar brevemente algunas generalidades acerca de la microscopía que, si bien no es una técnica de verificación directa de la pieza, constituye una herramienta imprescindible para visualizar la microestructura del material, con el fin de descubrir e identificar sus características y la existencia de posibles defectos.

                       La inspección mediante microscopio, ya sea óptico o electrónico, aunque esencialmente un ensayo no destructivo, no puede ser aplicado directamente sobre la pieza a estudiar, sino que requiere extraer unas muestras del material, de dimensiones y preparación adecuadas, para su observación en el instrumento. Por tanto, la mayoría de las veces, es necesario seccionar una porción de la pieza a examinar.

                      En general, es suficiente con la microscopia óptica para detectar la mayoría de los defectos micrográficos en los materiales. Otras veces, el nivel de detalle requerido en la inspección (a veces superior a 100.000 aumentos), exige la utilización de microscopios electrónicos, que ofrecen unas posibilidades de aumento de imagen muy superiores a los primeros.

                     La preparación de las muestras del material a examen se realiza en diferentes operaciones que tienen como finalidad, por una parte, adaptar sus dimensiones al plato del microscopio, por otra parte, poner al descubierto su microestructura.

                     La secuencia de operaciones que, normalmente, suele realizarse es la siguiente:

                    1) Obtención de la muestra: Es muy importante realizar esta operación de manera que no se altere ni dañe la estructura del material a examinar, por lo que deberá vigilarse la temperatura alcanzada (si se efectúa el corte), las deformaciones producidas o la inclusión de impurezas.

                    2) Empastillado: En muchos casos, una vez que se tiene una muestra de tamaño requerido, es preciso realizar su empastillado, con el fin de facilitar su manejo durante la inspección, a la vez que se protege de posibles agentes contaminantes o corrosivos.

                   3) Etiquetado: Cuando se obtienen varias muestras del material, se deben de identificar, si el empastillado es transparente, se puede incluir una pequeña etiqueta identificativa en la propia pastilla.

                   4) Preparación de la superficie: Generalmente, el procedimiento por el cual se extrajo la muestra del material a examinar no deja la sección del mismo apta para una visualización idónea. Por ello es necesario preparar la superficie de la muestra para poner en evidencia su estructura metalográfica, y dejarla perfectamente lisa.

                   5) Ataque con reactivos: La última operación a realizar es el ataque con reactivos. El objetivo del ataque es hacer visibles los bordes de grano y los distintos constituyentes estructurales de la aleación.

                  6) Recubrimiento: Esto es necesario porque los materiales aislantes, como los que se utilizan para realizar el empastillado, se comportan como una región de carga electrostática, por acumulación de electrones, que desvían el haz de electrones incidente, haciendo que la imagen se distorsione. Los recubrimientos utilizados son los de grafito, oro, platino, paladio, plata, cobre o aluminio, aunque por razones económicas y por su facilidad de aplicación el grafito es el recubrimiento más frecuente.


Infografía:

       1.      Manual de la corrosión Autor Félix Gómez de León y Diego Alcaraz Lorente.
       2.     
http://belenos.wordpress.com/2007/12/14/la-corrosion-el-talon-de-aquiles-de-los-metales/

 

Notas editoriales:

1)       La MNVE habilita un espacio en la sección de publicaciones profesionales, de la página web, en el que sus miembros pueden publicar artículo técnicos destinados a difundir y compartir aprendizajes, conocimientos y experiencias con los demás miembros de la Armada venezolana.

2)       Las opiniones recogidas en el presente artículo son de la completa responsabilidad de su autor.

3)       los créditos sobre los artículos publicados son igualmente de su autor.

4)       La MNVE no se hace responsable, bajo ningún aspecto jurídico, de las opiniones y/o controversia que pudieran surgir a raíz de la publicación del presente artículo.

5)       Queda prohibida, cualquier forma de reproducción, distribución y transformación de este artículo sin contar con autorización del titular de la propiedad intelectual. La infracción del mencionado derecho puede ser constitutiva de hecho punible.

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A continuación podrá emitir un comentario sobre este artículo, o si lo desea puede escribir directamente al autor haciendo clic aqui

Última actualización el Miércoles, 26 de Noviembre de 2008 16:30