Resumen
Las formaciones de poros y grietas en los cordones de soldadura durante la soldadura subacuatica mojada son las principales causas que impiden alcanzar las propiedades mecánicas requeridas en el metal
In this paper the thermodynamic calculations of the complex process of the water decomposition under the conditions of high temperatures of electric arc to a pressure of one atmosphere of steam is exposed. The values of the partial pressures of the five main products of the vaporizations and decomposition of the water (H 2 O (g) , H 2 , O 2 , H and O) are calculated for temperatures among 1870 and 4000 K. Due to the fact that atomic hydrogen is the main responsible for the pore formation in the weld metal its partial pressure as function of partial pressures of atomic oxygen and steam (water vapor) is expressed. Values of hydrogen solubility in the liquid metal in conditions of underwater wet welding at 50 and 100 m of depth and, a comparison between the thermodynamic calculation and porosity measurement results are presented.
Key-words: Underwater wet welding, pore formation, thermal water decomposition
IntroducciónEn la actualidad se ha estudiado con tal profundidad el comportamiento del plasma en arco eléctrico que no existe duda alguna de la vigencia de las leyes de la termodinámica en describir, con alto grado de certeza, las reacciones que ocurren en las condiciones del arco eléctrico [1][2][3][4]. Todo este acervo ha creado las bases para abordar el comportamiento del arco en la soldadura subacuatica mojada. Durante la ejecución de la soldadura subacuatica mojada con electrodos revestidos se crea una burbuja gaseosa a partir de la evaporización y descomposición del agua.Según la concepción del modelo termodinámico que se tiene de la descomposición del agua durante la soldadura subacuatica mojada, pueden cuantificarse de diferentes formas los productos de la reacción mediante la energía libre, la constante de equilibrio y las presiones parciales de todos los componentes involucrados en la creación del medio ambiente
Resumen
IntroducciónA pesar de la implementación de estrictas regulaciones acerca de: la construcción, explotación, inspección, mantenimiento y reparación de las tuberías que transportan petróleo, estas fallan causando pérdidas humanas y económicas [1]. Las causas de estas fallas son variadas y pueden estar relacionadas a la actividad humana o inducidas por largos períodos de servicio. Específicamente sobre las fallas inducidas por el servicio, las causas principales son: pérdida de espesor debido a la corrosión y agrietamiento originado por fragilidad por hidrógeno, corrosión bajo tensión o fatiga. Estudios desarrollados por Kiefner [2] muestran que entre 1986 y 1999, en los Estados Unidos, el 12 % de las fallas en tuberías estuvieron relacionadas a defectos de soldadura.Frente a la presencia de daños en tuberías, que pueden conducir a una falla catastrófica, se hace necesario reparar y esta decisión tiene una fuerte justificación económica. Estudios de Palmer -Jones [3] revelan que la reparación de un tubo, con un diámetro entre 406,4 mm y 610 mm, puede ahorrar entre el 10 % y el 50 % del costo de una tubería nueva.Hay varias alternativas para realizar la reparación de una tubería y cada una tiene aspectos favorables y desfavorables, por ejemplo:Pequeños parches metálicos soldados a la superficie 1.exterior del tubo: De acuerdo a investigaciones previas desarrolladas por Fazzini [4], este método de reparación es ampliamente empleado en la industria del petróleo. La principal limitación que posee es que, el largo del parche no puede exceder la mitad del diámetro del tubo [5] y entonces defectos extensos no pueden ser reparados por este método. Refuerzos metálicos circunferenciales, atornillados 2.alrededor de la superficie exterior del tubo [6]: Con este método se pueden evitar los defectos asociados al proceso de soldadura pero no se puede detener la propagación de grietas longitudinales a través de la pared del tubo. Refuerzos de composite (llamados también "clock spring"): 3.Con estos refuerzos el tubo es protegido de la corrosión
El recargue por soldadura con arco sumergido (SAW, según sus siglas en inglés) se aplica con frecuencia en piezas que trabajan en condiciones de desgaste abrasivo. Los fundentes comerciales que se utilizan son obtenidos a partir de minerales naturales. El objetivo del presente trabajo fue establecer los vínculos entre la composición química de la aleación depositada por SAW y la composición del fundente, elaborado a base de escoria de afino del acero con adición de cenizas de cascarilla del arroz. Se elaboraron fundentes por peletización con base en un diseño de tipo McLean-Anderson. Con los fundentes experimentales se obtuvieron depósitos, que fueron caracterizados químicamente. Se obtuvieron modelos de la composición de los elementos en el metal depositado en función de la composición del fundente y fue realizado un proceso de optimización. Se concluye, que los contenidos de los elementos en el metal depositado muestran una dependencia cuadrática, siendo el contenido de carbono (C) gobernado por el de grafito en el fundente, mientras los contenidos de cromo (Cr), manganeso (Mn) y silicio (Si) son gobernados por el contenido de FeCrMn.
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