Aceros industriales

• Mi elección es el acero inoxidable tipo austenítico.

El acero inoxidable es una aleación de hierro y otros elementos (cromo, níquel, manganeso etc..) cuyo objetivo es transformar las características débiles del hierro y mejorar la resistencia a la corrosión, incrementar de la vida útil, prevenir la contaminación, disminuir el mantenimiento, facilitar la limpieza, dar mayor fortaleza y resistencia térmica, al desgaste y a la abrasión etc. Este es un acero de elevada resistencia a la corrosión, dado que el cromo, u otros metales aleantes que contiene, poseen gran afinidad por el oxígeno y reaccionan con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro. Sin embargo, esta capa puede ser afectada por algunos ácidos, dando lugar a que el hierro sea atacado y oxidado por mecanismos intergranulares o picaduras generalizadas.

Acero inoxidable austenítico

Son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades, se obtienen agregando Níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en austenita y de aquí adquieren el nombre. Los tipos más comunes son el AISI 304, 304L, 316, 316L, 321 y 310. Las propiedades básicas son: Excelente resistencia a la corrosión, excelente factor de higiene - limpieza, fáciles de transformar, excelente soldabilidad, no se endurecen por tratamiento térmico, se pueden utilizar tanto a temperaturas criogénicas como a elevadas temperaturas. Principales aplicaciones: Utensilios y equipo para uso doméstico, hospitalario y en la industria alimentaria, tanques, tuberías, etc.

Aplicaciones más comunes

304 - Usos generales con buenas propiedades de corrosión, se utiliza para la arquitectura, la elaboración de alimentos y usos industriales.

304L - Una versión del 304 con menor contenido de carbono, apropiado para procesos de soldadura

310 – Utilizado para altas temperaturas,  para su uso en partes de hornos.

316 – Utilizado cuando se requiere una mayor resistencia a la corrosión, por ejemplo, aplicaciones marinas.

316L - Una versión del 316 con menor carbono y es inmune a la sensibilización.

321 – Estabilizado con titanio y adecuado para aplicaciones resistentes al calor hasta 800 ° C.

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Aceros criogénicos

Para temperaturas por debajo de -196°C la selección cambia a aceros inoxidables austeníticos y a aluminio. Además de las propiedades de tenacidad, la resistencia del metal a la tracción es también muy importante para la selección del material estructural para tanques o tuberias. Los aceros ferríticos en este caso, se ha visto que ofrecen mejores propiedades de fluencia y esfuerzo máximo, como se aprecia en la Figura 3. Una adición del 5% níquel, incrementa estas propiedades por encima de los otros dos aceros austeníticos, sin embargo la adición del 9% níquel proporciona una mejora mayor. Además de afectar las propiedades mecánicas del acero, el níquel impacta la transformación de la austenita a productos típicos de baja temperatura, ferrita, bainita y martensita. El níquel no solo demora la transformación de la austerita, sino que aumenta la templabilidad del acero.

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La propiedad más crítica de los aceros para aplicaciones criogénicas es su tenacidad. Las propiedades mecánicas como la tenacidad o la resistencia al impacto resultan muy sensibles a temperaturas bajas.

Características

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Factores que afectan la tenacidad al impacto de los aceros criogénicos

• Efecto del carbono:

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• Efecto del fosforo:

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• Efecto del azufre:

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• Efecto del silicio:

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• Efecto del manganeso:

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• Efecto del níquel:

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• Efecto del cromo:

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• Efecto del molibdeno:

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Dewars

Son recipientes o tanques adiabáticos encargados de mantener el calor térmico de una manera constante. Dicho esto, los dewars de gases licuados, en el caso del oxígeno líquido, se deben diseñar de acuerdo con estándares exigentes y fabricar con materiales que sean:

• Químicamente compatibles con el producto que van a contener
• Capaces de soportar lo siguiente:
• Daños externos que puedan sufrir durante el transporte y las operaciones cotidianas
• Las condiciones ambientales a las que puedan estar expuestos tales como calor, variaciones de presión, humedad, etc.
• Los esfuerzos generados por el contenido a presión
• una gran cantidad de ciclos de presurización repetidos

Materiales para fabricación de cilindros

• Acero al carbono:   El material de construcción más utilizado para los cilindros es el acero al carbono. Es normal que al acero al carbono  se le añadan otros elementos de aleación para modificar sus  propiedades, por ejemplo, su resistencia. Los dos tipos principales de  aceros aleados utilizados para la fabricación de cilindros sin costuras  son los de cromo – molibdeno y ocasionalmente los de carbono –  manganeso.

• Aleación de aluminio: Los cilindros de aleación de aluminio se  utilizan siempre que el cilindro de acero equivalente no sea adecuado  (por ejemplo, para gases especiales). Los cilindros de aleación de  aluminio se desarrollaron inicialmente en la década de 1950  principalmente para aplicaciones militares, hoy en día se utilizan   ampliamente  para  gases industriales,  gases    especiales, bebidas, buceo, equipos para conservación de la vida (rescates realizados por  bomberos) y aplicaciones medicinales.
• Materiales compuestos: Los cilindros de materiales compuestos se desarrollaron inicialmente como parte de la tecnología aeroespacial  de los Estados Unidos y salieron al mercado a principios de la década  de 1970. El tanque interno de los cilindros de materiales compuestos  se fabrica con acero o una aleación de aluminio que después de  recubre parcial o totalmente con una resina plástica reforzada con  fibra. También existen cilindros de materiales compuestos con  tanques internos plásticos para ciertos tipos de aplicaciones, y  también se utilizan actualmente cilindros de materiales compuestos  sin tanque interno para gases licuados a baja presión.

• Otros        materiales: En el caso de los cilindros        utilizados para  almacenar gases corrosivos o muy costosos se puede utilizar acero  inoxidable, Monel y otras aleaciones de níquel. Sin embargo estos  materiales son más costosos y no son tan resistentes como los materiales tradicionales (debido a esto los cilindros son más pesados)

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Los gases envasados en cilindros comúnmente es gas licuado que por calentamiento ha regresado a su estado vapor y de esta manera se ha envasado en un cilindro. De esta manera desde que los líquidos criogénicos pueden ser almacenados a presiones muy bajas los contenedores no necesitan ser tan robustos y por ende pueden ser fabricados para almacenar mucho más capacidad de producto. Un cilindro típico es capaz de almacenar hasta 9,000 lts que si es comparado con el sistema dewar este tiene la capacidad de almacenar 120,000 lts. (Fase gas)

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