Análisis de falla de válvulas de cilindros para almacenamiento de Ar-CO2

Resumen

En este trabajo, se realizó el análisis de falla de dos válvulas de CuZn40Pb2 para cilindros de almacenamiento de CO₂, que presentaron fractura durante operaciones de mantenimiento y rellenado de cilindros. Se realizó la inspección visual, el análisis fractográfico, la determinación de la composición química y los cálculos de esfuerzos principales y factores de seguridad de las válvulas falladas. Los resultados indicaron dos problemas relevantes en las válvulas: descincificación y agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC). Se observaron valores de Zinc diez veces inferiores al valor estándar en las cercanías de la superficie de fractura y presencia del fenómeno tanto en las válvulas como en las sondas de los cilindros. Por otro lado, se observaron grietas tortuosas, típicas de SCC, en las zonas cercanas a los filetes de las roscas de las válvulas y en la zona cercana a la ruptura. Estos fenómenos ocurrieron bajo la convergencia de varios factores críticos: la humedad y/o un ambiente rico en iones en el sistema y posibles sobrecargas por la aplicación de una fuerza excesiva. Los cálculos de esfuerzos en dos casos críticos de operación mostraron que la operación con fuerzas de apriete/desapriete de un flujómetro cercanas a 30 kg pueden inducir fallas por sobrecarga en la válvula.