Tema: Servicio de Manguera en Temperaturas Bajas
Por: Hose Master
Fecha: Enero 2008
Una de las ventajas que la manguera de metal tiene sobre las mangueras de caucho o de plástico es la habilidad de resistir bajas temperaturas (bajo 32°F /0°C) o criogénicas (-150°C/-238°F). Sin embargo, es necesario emparejar los componentes de ensamblaje a la temperatura de la aplicación anticipada. Muchas aleaciones comunes tales como acero de carbón, se vuelven quebradizo cuando la temperatura esta en o debajo de 30°F. Afortunadamente, las fuerzas de rendimiento (1) y de tensión (2) de los aceros inoxidables austenitic (3), las aleaciones de níquel tal como 276, y muchas aleaciones basadas en cobre tales como el bronce, aumentan apreciablemente mientras la temperatura disminuye. La ductilidad (4) del material disminuye, pero no suficientemente para impedir su uso en la mayoría de las aplicaciones.
La fuerza de la fatiga de la serie de acero inoxidable 300 aumenta mientras la temperatura de la aplicación baja y hay una disminución correspondiente en la tasa de grietas causadas por el crecimiento de la fatiga. En las aplicaciones de la manguera de metal en la serie de acero inoxidable 300, mientras la temperatura disminuye:
- La fuerza de la manguera aumenta
- La resistencia de la manguera contra fracturas de fatiga aumenta
- Las grietas de fatiga avanzan por la pared de la manguera en tasas reducidas
Al diseñar un ensamblaje de manguera de metal para el servicio criogénico, hay que asegurar que las conexiones y cualquier accesorio (guardia/forro) sean apropiados para la temperatura de operación prevista.
El Estánder Europeo BS EN 14585-1:2006 Pressurized Corrugated Metal Hose Assembly for Pressure Applications, Part 1: Requirements contiene una pauta para el uso de varias aleaciones en dos límites de temperatura (vea la Tabla 1). Para las aplicaciones de temperatura bajas o criogénicas, todos los componentes del ensamblaje, inclusive la manguera, la trenza, los conexiones, los cuellos, la materia de soldadura, y el forro deben ser de una aleación aplicable.
| Tabla1 – Limites de Servicio de Temperaturas Bajas | |
|---|---|
| Bajar a -196°C/-321°F | Bajar a -270°C/-454°F |
| T304 | T304L |
| T316 | T321 |
| T316L | T316Ti |
| Aleaciones basadas en cobre | Aleaciones basadas en niquel |
1) A menudo se encuentra la frase “cero absolute”. El cero absoluto es igual a 273.16°C/-459.7°F.
2) Cualquier ensamblaje de aplicaciones de temperatura baja o criogénicas deben ser secados y tapados para prevenir cualquier acceso de la humedad (inclusive aire húmedo).
3) " Se han utilizads los aceros inoxidables austenitic para aplicaciones de menos cero grados a -269°C (-452°F). Las fuerzas de tensión de los aceros inoxidables austenitic de cromo-níquel aumentan notablemente con la temperatura disminuyente. Las fuerzas de rendimiento aumentan también, pero a un grado menor. Correspondientemente, hay alguna reducción en la ductilidad medida por el alargamiento y la reducción en el área, pero los valores de la ductilidad permanecen altos hasta la temperatura más baja para lo cuál hay datos disponibles. Estos aceros también retienen buena dureza en temperaturas sobredichas." 5
1 La Fuerza del Rendimiento es el punto en que un metal enfatizado no volverá a su forma original.
2 La Fuerza de Tensión es la cantidad máxima de la fatiga de tirar que un metal puede acomodar antes del fracaso.
3 Los Aceros Inoxidables Austenitic incluyuen la serie de acero inoxidable 300 (i.e. 304, 316 ...).
4 La ductilidad es la habilidad de formar o cambiar la forma del metal.
5 American Society for Metals International (1994). Stainless Steels. Ohio: ASM International® ISBN:0-87170-503-6
Reimprimido con el permido de ASM International®. Todos derechos reservados. www.asminternational.org
Rev. A; Fecha: 1/28/08
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