7.- Procedimientos de evaluación de la integridad estructura.
Mencione y describa los siguientes procedimientos de integridad estructural y sus limitaciones de uso: · Evaluación de componentes ante fallos por fractura/colapso plástico. La primera situación a considerar es que la estructura falle debido al desgarro de la sección fisurada. En el caso estudiado, para los materiales constitutivos, son esperables grandes deformaciones plásticas antes de producirse la rotura, por lo cual no son de aplicación los procedimientos basados en la Mecánica de la Fractura Elástico Lineal (MFEL) para comprobar este modo de fallo. Se ha de recurrir, por lo tanto, a la aplicación de criterios válidos en el rango de la Mecánica de la Fractura Elasto-Plástica Bajo estas condiciones, uno de los parámetros que define el comportamiento de los materiales es la denominada integral J. La metodología de los procedimientos de evaluación de integridad estructural basados en la integral J se fundamenta en la comparación de los parámetros aplicados con los parámetros resistentes del material. Una de las herramientas existentes para llevar a cabo esta evaluación la constituyen los Diagramas de Fuerza Motriz de Agrietamiento
· Evaluación de componentes ante fallos por fatiga. La resistencia del material que forma el componente es fundamental, pues ella es el término de comparación para definirse el nivel de seguridad del componente. Esta resistencia debe ser compatible con el modo de falla por el cual el componente se rompería. Este implica en la obtención de las características de resistencia mecánica del material, tanto para cargas estáticas como para cargas dinámicas, por el uso de cuerpos de prueba adecuados. Esta etapa se preocupa en determinar la tensión nominal que puede solicitar al material sin provocarle fallos, para el período de vida previsto para el componente. En esta oportunidad son utilizados los métodos más recientes para el Análisis de Fatiga, así como los conceptos de la Mecánica de Fractura para el análisis del efecto nocivo de fisuras y eventuales defectos internos del material. Actualmente Actualmente es posible prever la vida de un componente componente sujeto a la fatiga dentro de una franja estrecha, inclusive para cargas aleatorias. En este caso el proceso utilizado para definir los ciclos de carga que van a ser completados pasa a ser de importancia vital. En componentes estructurales, la falla se inicia siempre en los puntos más solicitados. Cuando la solicitación es dinámica, esta falla comienza en la forma de pequeñas grietas de fatiga que van creciendo y reduciendo la sección resistente hasta que una sobrecarga hace que ocurra la rotura final, por una propagación brusca de la grieta.
· Evaluación de componentes ante fallos por creep. La deformación por fluencia lenta se debe al incremento de deformación de deformación que sufre un material un material viscoelástico cuando está sometido a una tensión una tensión mecánica constante σ0.
La deformación por fluencia viscosa o lenta es más severa en materiales que están sometidos a calor durante largos periodos, y generalmente incrementa según se acerca al punto de fusión: Si se aplican a un material metálico cargas pequeñas, dentro del rango elástico, a altas temperaturas y durante un tiempo prolongado, se observará que la deformación no desaparece completamente al retirar la carga. Persiste una pequeña deformación que no es consecuencia de un alargamiento de los granos, sino de un ligero desplazamiento de algunos granos respecto de otros,
· Evaluación de componentes ante fallos debidos a fenómenos de deterioro ambiental. Algunos de estos son la corrosión algunos de los tipos más existentes en los materiales metálicos son:
9.- Técnicas de inspección y ensayos no destructivos.
9.1. Realizar un resumen de la norma NRF014 PEMEX 2013 y NRF-001-PEMEX2013 Los ductos para recolección y transporte de hidrocarburos, localizados en el mar, están sujetos a condiciones ambientales y operacionales que llegan a ocasionarles daños; como la corrosión interna o externa y daños producidos por agentes externos, entre los que se encuentran las abolladuras, muescas, grietas, rayones y laminaciones, entre otros que ocasionen detrimento de su resistencia a la presión interna de trabajo. Esta NRF establece los criterios y niveles de inspección para los ductos marinos de PEMEX de acero al carbono, localizados hasta una profundidad máxima de 200 metros, que transportan y recolectan hidrocarburos líquidos y gaseosos y/o productos relacionados, agua y gas nitrógeno, así como la documentación entregable en la contratación de los servicios, la información necesaria para su evaluación, la ingeniería para el mantenimiento
preventivo y correctivo y los formatos que se deben llenar para llevar un registro histórico del ducto inspeccionado.
TUBERÍA DE ACERO PARA RECOLECCIÓN, TRANSPORTE Y DISTRIBUCIÓN DE HIDROCARBUROS Esta Norma de Referencia se emite en atención y cumplimiento a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento, la Ley de Petróleos Mexicanos y su reglamento, el Estatuto Orgánico de PEMEX, las Reglas de Operación del CNPMOS y la Guía CNPMOS-001 Rev. 1. Esta Norma de Referencia se emite con base en la Norma Internacional ISO 3183:2012, estableciendo los requerimientos que PEMEX debe especificar, así como los requisitos que el Proveedor o Contratista debe cumplir, establecer los requerimientos técnicos y documentales que deben cumplir los Tubos que se adquieren para los Sistemas de Ductos de recolección, transporte y distribución de hidrocarburos y sus derivados. Esta Norma de Referencia establece los requisitos que deben cumplir los Tubos de acero al carbono y microaleados para Sistemas de Ductos de recolección, transporte y distribución de hidrocarburos y sus derivados. Esta Norma de Referencia no es aplicable para Tubos de: a) Sistemas de Ductos con Tubos metálicos de aleación no ferrosa. b) Sistemas de Ductos con Tubos no metálicos (Tubos flexibles). c) Sistemas de Ductos para aguas profundas. d) Sistemas de Tuberías costa afuera y terrestres para proceso o servicios industriales. Esta NRF es de aplicación general y observancia obligatoria para la adquisición de Tubos de acero para Sistemas de Ductos objeto de la misma, que lleve a cabo Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios, por lo que se debe incluir en los procesos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas o adjudicación directa, como parte del requerimiento que se deben cumplir.
9.2 ¿Qué son los ensayos no destructivos? cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo. Los diferentes métodos de ensayos no destructivos se basan en la aplicación de fenómenos físicos tales como ondas electromagnéticas, acústicas, elásticas, emisión de partículas subatómicas, capilaridad, absorción y cualquier tipo de prueba que no implique un daño considerable a la muestra examinada.
9.2.1. ¿Cuáles son los objetivos de los ensayos no destructivos? El propósito de estos ensayos es detectar discontinuidades superficiales e internas en materiales, soldaduras, componentes e partes fabricadas. Los métodos de END, permiten el control del 100 % de una producción y pueden obtener información de todo el volumen de una pieza, con lo que contribuyen a mantener un nivel de calidad uniforme, con la consiguiente conservación y aseguramiento de la calidad funcional de los sistemas y elementos. Además, colaboran en prevenir accidentes, ya que se aplican en mantenimiento y en vigilancia de los sistemas a lo largo del servicio.
9.2.2 Mencione y describa los ensayos no destructivos superficiales más comunes.
9.2.3. Explique los criterios para seleccionar una técnica no destructiva En toda END se deben tener en consideración dos aspectos fundamentales: la capacidad de la técnica para la IND, y el fundamento teórico de la ciencia de los materiales e ingeniería mecánica estructural para el análisis. El éxito de una END Introducción 7 depende, por un lado, de una adecuada selección e interpretación de la técnica empleada en la inspección no destructiva, comúnmente llamada técnica no destructiva o método no destructivo. Por el otro lado, la selección y aplicación adecuada del marco teórico es imprescindible, ya que es el sustento para el análisis. Para lograr este éxito es prioritario contar con información a priori que permita conocer el tipo de fallas que se pueden presentar y así tener elementos que faciliten la selección del método no destructivo más adecuado, considerando para ello las capacidades propias del método a través de los parámetros de sensibilidad y confiabilidad. De manera general, se puede decir que las técnicas no destructivas más comunes son: inspección visual; radiografía; ultrasonido; corrientes parásitas; partículas magnéticas y líquidos penetrantes; de las cuales, aunque limitada pues sólo permite identificar defectos superficiales, la inspección visual es la más utilizada de todas. 10.- Análisis de fallos
10.1. describa las siguientes definiciones: · Seguridad de funcionamiento Es la valoración que dan las normas para que una maquina funcione como se merece, esto conlleva a la revisión de desgastes por fatiga, corrosión y otras cosas; por otro lado, se refiere a la revisión de todas las piezas que posee una máquina para tener el mejor servicio deseado.
· Detectabilidad Capacidad de una lesión de poder ser puesta de manifiesto en su estudio mediante técnicas o métodos.
· Frecuencia Número de veces que aparece, sucede o se realiza una cosa durante un período o un espacio determinados
· Gravedad Dificultad o peligro que presenta una cosa, esto es referente a que tan mal está el estado de una pieza; ya sea por una fractura o por fatiga. Esto es necesario para saber que piezas uno debe de cambiar y así evitar la falla de todo el equipo. Para cada modo de fallo se tiene en cuenta y se puntúa el peor efecto que tiene en el cliente el fallo especificado. Todas las causas que tienen el mismo efecto tienen la misma gravedad.
· Índice de prioridad de riesgo
Con el fin de priorizar las acciones, para reducir las causas de los modos de fallo, se utiliza un índice denominado número de prioridad de riesgo, para cuyo cálculo hemos de tener en cuenta el índice de gravedad, de ocurrencia o detección de un modo de fallo.
· Denominación del componente Son todas aquellas características que posee un componente o equipo, como lo son los motores, su geometría (si son cilindros planos, con cabeza), si son válvulas o sensores, etc. · Identificación del fallo pueden ser cualquier error o defecto en los procesos o diseño, especialmente aquellos que afectan a los consumidores, y pueden ser potenciales o reales. El término análisis de efectos hace referencia al estudio de las consecuencias de esos fallos.
10.2. Mencione y describa las causas de modo de fallo más frecuentes en estructuras de acero Falla estructural El significado de la frase “falla estructural” puede ser asociado a infinidad designificados distintos, entre los que podremos establecer los siguientes (Baezay Gómez, 1994): Desprendimiento o aplastamiento de los recubrimientos en cualquier parte de la estructura Pandeos en cualquier componente de una estructura Grietas en elementos estructurales hechos con materiales frágiles Disminución de las dimensiones originales por efectos de corrosión Desplazamientos excesivos en cualquier componente de un sistema estructural
