Analisis y Prevencion de Fallas
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CIENCIA DE LOS MATERIALES
ING PETER VELAZQUES
PRUDENCIO ESCOBAR LOPEZ 21131218830
UNIVERSIDAD ANTONIO NARIOINGENIERIA ELECTROMECANICA16 DE MAYO
ANALISIS Y PREVENCION DE FALLAS
Procedimiento General
Un procedimiento de anlisis de falla tiene el objetivo de determinar la causa origen de esta y establecer acciones correctivas para solucionar y prevenir la recurrencia del problema. Un anlisis de falla requiere de un claro entendimiento de la definicin de falla, as como de la distincin entre indicadores, causa y consecuencia de la falla y acciones. Algunas definiciones bsicas son:
Indicador: Sntomas que evidencian la presencia de fallas Causa: Hecho efectivo que indujo a que la falla se produjera Mecanismo y consecuencia: Procedimiento de ocurrencia de la falla, aclarando origen, desarrollo y consecuencia de la falla Acciones correctivas: Procedimientos para prevenir la recurrencia de la falla
El proceso del anlisis de fallas es complejo y involucra diferentes disciplinas: Observacin, inspeccin, ensayos de laboratorio y clculos. Muchas veces implica la interaccin de expertos de diferentes reas. Adems se debe considerar informacin de diseo, manufactura, mantenimiento, historial de servicio, historial de fallas.La figura representa un esquema de interaccin del anlisis de fallas en el proceso, donde se considera:1. Identificacin: Describe la situacin, define la de ciencia en trminos de los sntomas o indicadores. Determina el impacto de la de ciencia en el componente, producto o sistema. Recoge los datos que entregan una medida del dao o de ciencia.
2. Determinacin de la causa Raz. Anlisis del problema para identificar la causa raz y los problemas consecuenciales
3. Desarrollo de acciones correctivas. Planteamiento de acciones para solucionar y prevenir la recurrencia del problema. Genera alternativas y desarrollo de un plan de implementacin.4. Validacin y verificacin de acciones correctivas. Ensayos y clculos de las acciones correctivas, eficiencia de los cambios, verifica el efecto de las acciones correctivas.
5. Estandarizacin. Incorporar las acciones correctivas en la documentacin de la empresa para prevenir recurrencia en productos similares. Monitoreo de cambios para asegurar eficiencia.
En general se presenta una curva de fallas en los equipos en funcin del tiempo, la que presenta tres periodos ms o menos definidos: Fallas iniciales (despus de la instalacin del equipo), fallas intrnsecas al funcionamiento normal y fallas debido al desgaste. Muchas veces no existe una causa nica de una falla, si no, que el origen se debe a una combinacin de ellas.
Objetivo de la investigacin de la falla
El objetivo principal de un anlisis de fallas es la utilizacin de este para la prevencin de la misma u otras fallas que pueden presentarse en el sistemaAnalizado.
En general una falla se define como una condicin o evento no deseado de una estructura, componente o elemento de mquina. Se considera que un elemento ha fallado cuando presenta alguna de las siguientes condiciones:
Sistema o elemento completamente inoperable. Sistema o elemento puede continuar operando por algn tiempo pero en forma insatisfactoria. El deterioro o dao producido en el elemento, hace que el sistema no opere con las condiciones mnimas de seguridad.
Etapas de un Anlisis de Fallas
Antes de comenzar un anlisis de falla es necesario tener claro el objetivo y alcances de la investigacin de la falla. Las etapas a desarrollar en la investigacin de una falla estn condicionadas al tipo y caractersticas de la falla en cuestin, sin embargo se pueden identificar las principales etapas que involucran un anlisis de fallas. Recopilacin de antecedentes y especificaciones de diseo de elemento fallado Recopilacin de historial de servicios, incluyendo modificaciones al diseo original Levantamiento fotogrfico in situ lo antes posible. De modo de no daar evidencias Inspeccin Visual y seleccin de muestras representativas
Mediciones e Inspecciones con mtodos no destructivos a la parte fallada. Medicin de otros parmetros fsicos y qumicos
Envi de muestras a Laboratorios, previa identificacin y acondicionamiento
Inspeccin visual con elementos adecuados, para identificar posibles tipos de fallas
Anlisis macroscpico, definicin de mtodos de fabricacin, modos de falla
Ensayos mecnicos. Caracterizacin mecnica del material. Traccin, Charpy, Dureza
Anlisis metalogrficos. Del material en zona de falla y en zonas alejadas de esta
Anlisis Qumicos, del material y de productos depositados sobre la pieza
. Microscopia Electrnica de superficies afectadas
Clculos de esfuerzos a los que estuvo sometida la pieza en condiciones reales de operacin
Interpretacin de resultados. Formulacin y explicacin del mecanismo de falla. Relacin de este con las condiciones de servicio y de diseo de elemento fallado
Estudio de medidas correctivas
Implementacin de medidas correctivas
Seleccin de muestras
Es fundamental y quizs de la mxima importancia que la investigacin este apoyada por diversos tipos de ensayos, ya sea de tipo destructivo o no destructivos. Por lo que es necesaria la recoleccin de muestras.
Preparacin de muestrasLas muestras deben ser seleccionadas de modo de no daar las evidencias, ni cambiar las condiciones de estas. Se debe tener especial cuidado en los cortes, ya que pueden hacer variar las propiedades mecnicas y metalrgicas del material.
Diente fracturado
4.3.4. Anlisis Metalogrfico
Es una de las principales herramientas del anlisis de fallas ya que, por una permite conocer la microestructura del material y por otra, visualizar grietas y/o discontinuidades pequeas. Cada tipo de falla tiene una alteracin de las caractersticas metalogrficas del material, por consiguiente una evaluacin metalogrfica permitir en muchos casos determinar la causa exacta de la falla.
Figura superficie de anlisis sin ataque qumico
Diente fracturado fotografa con microscopioANLISIS DE FALLASCausas. Son diferentes las causas dentro de una industria para que se produzca una falla en los equipos, estas estn vinculadas con el desempeo del equipo.Tenemos fallas fsicas y fallas funcionales:Fallas fsicas. Estn relacionadas con las magnitudes fsicas como temperatura, presin, etc.Falla funcional. Estn relacionadas con la funcin que desempean dentro de la industria.Las fallas se pueden corregir pero no todas, dependern del uso y de las inspecciones bsicas que se les realice, el operador debe estar atento al desempeo del equipo.