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.
