Universidad Nacional Experimental del Táchira Vice–Rectorado Académico Decanato de Postgrado Maestra en Mantenimiento !nd"strial
AN#$!%!% DE &A$$A% DE 'A($E DE A'ER) DE A$UM!N!) RE&)R*AD) + A'%R , ')NDU'T)R DE $A $-NEA DE TRAN%M!%!.N /UE 'RU*A E$ R-) PARAN#
A"tores0 Romero A, Joaura J CI.-13.588.052 Guillen C, Joan J CI.-13.918.255
'orreo Electr1nico0 jjromero@directla.com.e
[email protected].e
"an Cri#t$%al, &ctu%re 2015
An'li#i# (e )alla# (e Ca%le (e Acero (e Aluminio Re*or+ado Ac#r Conductor (e a /nea (e ran#mi#i$n ue Cru+a l R/o aran'
Re#umen "e de#arroll$ un an'li#i# acerca de la ine#ti!aci$n reali+ada a la *alla del conductor de la l/nea a4rea de tran#mi#i$n de 60 7 u%icada a lo lar!o del cruce del r/o aran'. or el cual *ue uno de lo# aa!one# m'# !rande# i#to# en lo# e#tado# al #ur de :ra#il, en enero del 2002, en donde m'# de 6; millone# de er#ona# #e ieron a*ectada#. a ine#ti!aci$n a%arco en #u arte rincial la caa de aluminio e
= re#encia de *ra!mento# de Al 2&3 o
Aluminium Conductor "teel Rein*orced, ?ic? re#ented de*ormation#, tan!ential *riction and ear> and re#ence o* *ra!ment# o* Al2&3 aluminum o
Introducci$n /nea# a4rea# de tran#mi#i$n en todo el mundo e#t'n lle!ando a la edad media, entre 25 = 0 aBo# de edad, = lo# comonente# indiiduale# e#t'n mo#trando lo# rimero# #i!no# de deterioro. Como con#ecuencia, e#to# comonente# de%en #er rearado# = reemla+ado# como arte de la rutina normal de mantenimiento. l ro%lema #o%re c$mo identi*icar = cuanti*icar el deterioro e#, #in em%ar!o, lo m'# di*/cil or el acce#o */#ico a lo# comonente# de la l/nea, como conductore#, la# articulacione#, lo# #earadore# = ai#ladore#. n cierto modo #e e#t' lle!ando al momento de tomar deci#ione# en medida de, o #e rocede a reali+ar mantenimiento# a dic?a# l/nea# o #e e#era lo eor en cuanto a *alla# ro%a%le# = a arada# %ru#ca# en tanto a la di#tri%uci$n del *luido el4ctrico. o# conductore# e#t'n *ormado# or ca%le# de %ajo# cali%re# armado# = e
m'
Como re#ultado, un
odero#o aa!$n ue !ole$ la# re!ione# "ur, "ude#te = Centro-&e#te de :ra#il, dejando aro identi*icar la# cau#a# de la *alla metalFr!ica> = rooner #u!erencia# ara el redi#eBo = la inda!aci$n de l/nea# a4rea# con el *in de eitar *uturo# accidente# en la l/nea de tran#mi#i$n.
rocedimiento e<erimental.Dno de lo# rocedimiento reali+ado#, *ue el e
#te tio de *alla
re*erencial #e o%#er$ anteriormente en l/nea# a4rea# de tran#mi#i$n a alta amlitud de *le
art/cula# triturada# met'lica# indiidual. n la (elaminaci$n #e ?a%/a o%#erado reiamente en la a%ra+adera H ?e%ra# de cadena de contacto#.
Re#ultado#.-
•
In#ecci$n i#ual n la *i!ura #i!uiente odemo# o%#erar el ca%le conductor AC"R de#u4# de la *alla, lo ue indica ue la rutura #e rodujo ju#to al *inal de la re!i$n de #ujeci$n del amorti!uador e#aciador.
l conductor AC"R #e comone de do# caa# e
n la #i!uiente *i!ura odemo# o%#erar, a #uer*icie interna del e#aciador a%ra+adera el cual mue#tra un inten#o de#!a#te, alcan+ando el
erno de *ijaci$n de acero, a in+a e#aciador e# un tio de tuerca de craueo de la a%ra+adera ue con#i#te en do# cilindro# de medio de iote, encerrado en #u lu!ar con un erno de acero atornillada contra la# ro#ca# ?em%ra de la a%ra+adera in*erior = la 4rdida de material e# tan inten#a ue el de#!a#te alcan+a el erno de *ijaci$n de acero. o# detalle# del di#o#itio de #ujeci$n de la tuerca de craueo, ue con#i#te en do# cilindro# medio de iote, encerrado en #u lu!ar con un erno de acero *ija contra la a%ra+adera in*erior ro#cado.
•
Caracteri+aci$n de lo# ?ilo# de aluminio o# ?ilo# de aluminio e#t'n en con*ormidad con lo# reui#ito# m/nimo# de como#ici$n u/mica = la# roiedade# mec'nica# de la A: A#ociaci$n :ra#ileBa de orma# 4cnica# e#t'ndar. a in#ecci$n i#ual de lo# ?ilo# de aluminio identi*ic$ rotura de do# tio# de too!ra*/a de *alla 5 !rado# = ca#i-normal a la #uer*icie.
io# de #uer*icie# de *ractura de ?ilo# de aluminio A ?e%ra e : cadena interna, 5 !rado# #uer*icie de *ractura con daBo# #uer*iciale# daBo el/tica = lateral, er *lec?a#> C cadena interna, *ractura de #uer*icie ca#i normal, con inten#o daBo #uer*icial el/tica er *lec?a> ( detalle de la #uer*icie de *ractura mue#tra orientada marca# de de#!a#te tan!enciale#. a too!ra*/a de la *ractura de todo# lo# ?ilo# de aluminio e icroan'li#i# C (" ue indica la o
•
Caracteri+aci$n de la a%ra+adera e#aciador a in#ecci$n i#ual de la #uer*icie
interna de la a%ra+adera de di#tinto# amorti!uadore#
e#aciadore# reel$ etaa# di*erente# del de#!a#te. Al!una# a%ra+adera# mo#traron la re#encia de marca# e#t'tica# o
"ecci$n lon!itudinal de una ?e%ra de aluminio e
•
Caracteri+aci$n de la# ?e%ra# de acero o# ?ilo# de acero e#t'n en con*ormidad con lo# reui#ito# m/nimo# de como#ici$n u/mica = la# roiedade# mec'nica# de la# norma# de la A:. a in#ecci$n i#ual de la# ?e%ra# de acero rota# indic$ ue la *ractura #e rodujo or una rutura dFctil.
100 = la re#encia de un recu%rimiento de Kn #uer*icial e#e#or de aro
Caracteri+aci$n del erno de *ijaci$n de #ujeci$n Ine#ti!aci$n dimen#ional cla#i*icado como el erno 16<60 di'metro L 16 mm, lon!itud L 60 mm = el a#o L 2 mm.a in#ecci$n i#ual reel$ inten#o de#!a#te del erno de acero "A 1008 Mer )i!. 2CN.
(i#cu#i$n.-
•
a de!radaci$n = la rutura del conductor AC"R #t'tica# = din'mica# marca# de de!radaci$n #uer*icial #e o%#eraron en lo# ?ilo# de aluminio e
a# marca#
e#t'tica# #e rodujeron la de*ormaci$n l'#tica imue#ta or ariete durante el montaje de lo# amorti!uadore# e#aciadore#. Dn %uen ejemlo de marca# e#t'tica# #on la# 'rea# lana#. A i#ta !eneral de la ca%le ue mue#tra la de*ormaci$n l'#tica %ruto de la caa e : i#ta !eneral de la caa interna de aluminio del ca%le ue mue#tra marca# el/tica# er *lec?a# auntando al $
&%#erado en el lado e
contacto inicial entre ?e%ra# e
&tra ie+a *undamental = ue #u*ri$ un *uerte de#!a#te *ueron la# a%ra+adera# como o%#eraremo# en la #i!uiente *i!ura. "uer*icie interna de la a%ra+adera e#aciador no. . A e#aciador amorti!uador no. 3 cerca de la rutura, mo#trando una inten#a o
Cadena de acero A )ractura dFctil mo#trando inten#a de*ormaci$n l'#tica er lo #eBalado or la# *lec?a#> : ue mue#tra la microe#tructura de erlita orientado a O )e 3 C, ue mo#tr$ alor microdure+a de 50 E 100> C la microe#tructura cerca de la #uer*icie de *ractura ue mue#tra erlita #?erodi+ed, ue mo#tr$ el alor de microdure+a de 3;0 E 100> ( #ecci$n tran#er#al de la *ractura dFctil ue mue#tra la re#encia de una +ona t4rmicamente re*lejada re!i$n %lanca, 4a#e la *lec?a, ue mo#tr$ alor microdure+a de 8;0 E 100.
Amorti!uador e#aciador P 3, a%ra+adera no. , el erno de *ijaci$n. ue mue#tra la microe#tructura A microe#tructura *err/tica erlita, ue mo#tr$ dure+a de 81 ER: o 153 E> : (etalle del de#!a#te #uer*icial inten#a #ecci$n :-:. C (etalle del ?ilo enrollado "CCIQ A-A.
n e#te #entido, el u#o de un coj/n de ela#t$mero entre la a%ra+adera = el ca%le conductor eita el contacto metal H metal de la a%ra+adera de inter*a+ H
ca%le = tam%i4n uede mejorar la ida
de lo# conductore# el4ctrico#
M5,1;N.l conductor AC"R ine#ti!ado ertenece al tio no lu%ricado.
•
(i#eBo de #ujeci$n a ine#ti!aci$n de la a%ra+adera e#aciador #ituado ju#to ad=acente a la rutura indic$ la re#encia de de#!a#te inten#o or a!rietamiento = de#rendimiento de art/cula# de la# re!ione# eut4ctica# de la microe#tructura de colada. a microe#tructura de la aleaci$n Al -10 de "i re#entado !rue#a no modi*icado eut4ctica de "i art/cula# di#tri%uida ?etero!4neamente toda la matri+. #ta# art/cula# tam%i4n #e o%#eraron incru#tacione# en la# ?e%ra# de aluminio e
•
ncue#ta de l/nea de tran#mi#i$n a !eneraci$n de de#car!a# arciale# de alta *recuencia #e con#idera el #/ntoma rincial de ro%lema# en la# l/nea# a4rea#.
llo# !eneran ruido de radio en la !ama ultra-alta
*recuencia, ruido audi%le en la# re!ione# ultra-#$nico# = calor. odo# lo# #i#tema# de detecci$n, or lo tanto, #e centr$ lo# rocedimiento# de encue#ta en medicione# arciale# de#car!a# de niele# = temeratura. a in#ecci$n de la# l/nea# de tran#mi#i$n ine#ti!ado# #e ?ace or el u#o de in*rarrojo# temeratura encue#ta terre#tre = a4rea, ue uede re#entar al!uno# inconeniente# oeratio# = t4cnica. #ta t4cnica no identi*ica el daBo temrano en la# l/nea# de tran#mi#i$n = la e*icacia de #u# re#ultado# i#uale# deende de lo# *actore# = la temeratura am%iental, ue uede #er *'cilmente m'# de 30 C en :ra#il. Adem'#, la encue#ta i#ual de lo# unto# cr/tico# como la tija in*erior H cone
Conclu#ione#.-
arca# de de!radaci$n #uer*iciale# e#t'tica# = din'mica# #e o%#eraron en ?e%ra# aluminio e (e#!a#te or roce roducido art/cula# dura# tale# como el $ a re#ente ine#ti!aci$n no o%#er$ la re#encia de ro+amiento a!rietamiento or *ati!a en lo# ?ilo# de aluminio cerca de la #uer*icie de *ractura, lo ue #u!iere ue la rutura del ca%le #e ori!in$ %ajo el r4!imen %ruto de#li+amiento, ro%a%lemente cau#ada or la o#cilaci$n del #u%-conductor> a o%#eraci$n *racto!r'*ica #u!iri$ ue la *ractura del conductor AC"R comen+$ en una# ?e%ra# de la caa interna de aluminio, o#i%lemente or *ati!a a!itada *ractura ca#i-normal, = continu$ en lo# ?ilo# de aluminio or el de#!a#te reocuante 5 !rado# de *ractura#. or Fltimo, el acero ?e%ra# roto or un mecani#mo dFctil de%ido a la de#e#ta%ili+aci$n t4rmica microe#tructural erlita #?eroidi#ai$n = la *u#i$n locali+ada = la #o%recar!a> a microe#tructura de la a%ra+adera e#aciador, *undida en Al-10 de aleaci$n de "i, re#ent$ !rue#a no modi*icado eut4ctica# art/cula# de "i di#tri%uido# ?etero!4neamente or toda la matri+. a ine#ti!aci$n reel$ inten#o de#!a#te circun*erencial, con a!rietamiento re*erencial = de#rendimiento de art/cula# de la# re!ione# eut4ctica# de la microe#tructura de colada> l inten#o de#!a#te de la #uer*icie interna de la a%ra+adera e#aciador reduce la re#i$n de contacto de #ujeci$n, ue romoi$ ma=or amlitud de de#la+amiento, ue conduce a la in#u*iciencia ro+amiento del conductor AC"R.
Re*erencia#
M1N )er!un#on J, Gi%%on RR. &er?ead remodelaci$n l/nea#- tran#mi#i$n = de#arrollo#. oer n!ineerin! (iario 199> 8 109-18. M2N A!!aral RS, Jo?n# A, Ja=a#in!?e JA":T"D. Dna i#i$n !eneral del monitoreo de la condici$n de la# l/nea# a4rea#. a ine#ti!aci$n el4ctrica o# #i#tema# de ener!/a 2000> 53 15-22. M3N antei!ne J. e#timaci$n te$rica de la re#ue#ta de ca%le# %lindado# ?elicoidalmente a la ten#i$n, tor#i$n = *le 52 23-32. MN re#ton :, Rame= G. **ect de la !eometr/a a%ra+adera de #u#en#i$n #o%re la *ati!a l/nea de tran#mi#i$n. (iario de In!enier/a ner!4tica de 1986> 112 3 168-8. M5N K?ou KR, Cardout A, Goudreau ", )i#et . ine#ti!acione# *undamentale# de conductor el4ctrico *ati!a reocu'ndo#e. ri%olo!/a Internacional 1996> 29 3 221 a 32. M6N Rame= G, on#end J". in+a# #o%re la *ati!a de lo# conductore# AC"R. (ii#i$n de ner!/a J, A"C 1981> 10; 103-19. M;N Ci!ada A, (iana G, )laco , )o##ati ), anenti A. orte< derramamiento inducida = la# i%racione# inducida# or de#ertar#e en ca%le# indiiduale# = auete. (iario de In!enier/a del iento = Aerodin'mica Indu#trial 199;> ;2 25363. M8N (iana G, :runi ", C?eli ), ) )o##ati, el an'li#i# anenti A. (in'mica de la l/nea de cruce de tran#mi#i$n UU a!o de aracai%o. (iario de In!enier/a del iento = Aerodin'mica Indu#trial 1998> ;-;6 9;;-86. M9N Srue!er ). )raca#o# reocu'ndo#e. n An'li#i# de la *alta = la reenci$n, metale# manual, o l. 10. octaa ed.A" International> 19;5. . 15 -60. M10N indle= C. a *ati!a or ro+amiento en la# aleacione# de in!enier/a. Rei#ta Internacional de )ati!a 199;> 19 1 839-9. M11N (e!at R, K?ou KR, icente . (e#!a#te comortamiento a!rietamiento en e#ec/mene# de aleaci$n reten#ado# de aluminio. ri%olo!/a Internacional 199;> 30 215-23. M12N K?ou KR, icente . 4cnica reocu'ndo#e r4!imen. D#e 1995> 181-183 531 a 6. M13N K?ou KR, Gu "R, icente . Dna ine#ti!aci$n del de#!a#te or ro+amiento de do# aleacione# de aluminio. ri%olo!/a Internacional 199;> 30 1-;.
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