27 de abril de 2025

 


Cuando se trabaja con componentes industriales de gran escala, como ejes motrices, los ensayos de control de calidad se convierten en un desafío técnico importante. Hoy quiero compartirte el procedimiento que seguimos para realizar un ensayo de dureza sobre un eje motriz de acero sometido a un proceso de recarga de soldadura, cuyo objetivo era restaurar su diámetro nominal de 385 mm.

Este proyecto combinó técnicas de medición portátiles, registro sistemático de datos y una evaluación precisa para garantizar la confiabilidad estructural del eje reparado.

 


Contexto del trabajo de reparación

El eje motriz presentaba un desgaste considerable en su superficie activa, razón por la cual se inició un proceso de recarga de soldadura en todo su perímetro. La finalidad era recuperar su diámetro nominal de 385 milímetros, asegurando que las propiedades mecánicas del material fueran aptas para soportar las condiciones operativas a las que estaría sometido.

Durante la intervención, el eje fue montado sobre un sistema de rodillos de soporte, que permitió su rotación controlada tanto para la ejecución de la soldadura como para la realización de los ensayos. Se implementó un procedimiento de medición de dureza para verificar la calidad del material recargado, asegurando que cumpliera con los requisitos técnicos exigidos.

 

El equipo utilizado: Durómetro Proceq Equotip HW C1

Para este ensayo se utilizó un durómetro portátil Proceq Equotip HW C1, un equipo de alta precisión de fabricación suiza, basado en el principio de impacto dinámico Leeb.

Entre sus principales características destacan:

- Pantalla táctil de alta resolución para visualización en tiempo real de mediciones y gráficos.

- Portabilidad: permite realizar ensayos directamente en el sitio, sin necesidad de trasladar la pieza.

- Conversión de escalas: facilita la interpretación de los datos en diferentes unidades de dureza (HB, HLD, entre otras).

- Registro de datos: almacena mediciones individuales, promedios y estadísticas.

Gracias a este equipo, se pudo realizar el ensayo de dureza de manera ágil, precisa y adaptada a las condiciones reales de trabajo.

 

 

Protocolo de medición de dureza

Para asegurar la representatividad de los resultados, se aplicó un protocolo sistemático de medición:

- Marcaje axial: Se trazaron marcas numeradas (1, 2, 3, etc.) a lo largo del eje, definiendo las zonas específicas donde se realizarían las mediciones.

- Mediciones múltiples: En cada marca se realizaron al menos tres mediciones independientes utilizando el durómetro portátil.

- Registro y análisis de datos: Cada medición fue registrada automáticamente en el equipo, y posteriormente se calculó el promedio de cada conjunto de mediciones por marca.

- Control visual y estadístico: La pantalla del durómetro permitió observar en tiempo real los valores individuales, el valor promedio y la dispersión de los datos obtenidos.

A continuación se muestra un ejemplo de mediciones realizadas en una de las marcas del eje:


En este conjunto de mediciones, los valores individuales oscilaron entre 264.2 HB y 344.8 HB, con un promedio general de 304.9 HB, resultado que cumplía con las especificaciones requeridas para el servicio del eje.

 

Resultados y conclusiones

El proceso de restauración del eje motriz fue validado mediante una combinación de ensayos y pruebas de control de calidad, entre los cuales el ensayo de dureza ocupó un rol clave.

El ensayo de dureza, junto con otras evaluaciones complementarias, confirmó que la recarga de soldadura aplicada sobre el eje no sólo permitió recuperar el diámetro nominal de 385 mm, sino que además garantizó que las propiedades mecánicas de la superficie restaurada fueran adecuadas para su futura operación.

Aunque en proyectos de este tipo se aplican diversas pruebas (como inspecciones visuales, ensayos de ultrasonido o mediciones dimensionales), el control de dureza es especialmente crítico, ya que proporciona una indicación directa de la resistencia y durabilidad del material recargado.

Esta experiencia reafirma la importancia de:

- Utilizar equipos de medición portátiles de alta precisión en campo.

- Implementar protocolos sistemáticos de ensayo para obtener resultados confiables.

- Validar no solo las dimensiones geométricas, sino también las propiedades mecánicas de los componentes reparados.

En definitiva, la ingeniería de materiales y los ensayos no destructivos continúan siendo herramientas esenciales para garantizar la confiabilidad operativa de piezas críticas en la industria pesada.

22 de abril de 2025

 

 

Cuando hablamos de eficiencia térmica en la industria, los intercambiadores de calor de carcasa y tubos ocupan un lugar privilegiado. Son gigantes silenciosos que permiten que plantas petroquímicas, refinerías, centrales eléctricas y sistemas de climatización funcionen de manera óptima. Hoy quiero contarte, de forma amena y técnica a la vez, la historia de uno de estos impresionantes equipos que tuve la oportunidad de estudiar de cerca.

 

Características observadas

Recientemente analicé un intercambiador de calor que presentaba todas las señales clásicas de un diseño Shell and Tube, cuyas características son:

- Un cuerpo cilíndrico horizontal (carcasa) robusto y de gran diámetro.
- Bridas en ambos extremos que facilitan el desmontaje para inspección y mantenimiento.
- Una matriz densa de tubos internos, montados sobre placas tubulares (tube sheets).
- Boquillas para entrada y salida de fluidos, tanto en la carcasa como en el cabezal.
- Bafles internos que redirigen el flujo del fluido de carcasa, asegurando un contacto térmico más eficiente.
- Soportes tipo cuna, necesarios para sostener el peso considerable de la unidad.

 

 Así funciona la magia térmica

 

En este tipo de intercambiadores, la transferencia de calor se logra de manera inteligente:

- Un primer fluido (por ejemplo, vapor o agua caliente) fluye por el interior de los tubos.
- Simultáneamente, otro fluido (quizá aceite, agua de proceso o gas) circula a través de la carcasa, rodeando los tubos.
- Los bafles obligan al fluido de carcasa a seguir un recorrido en "zigzag", aumentando el tiempo de contacto con los tubos y mejorando la eficiencia de transferencia térmica.
- La temperatura se equilibra de esta manera: uno de los fluidos cede calor y el otro lo absorbe, cumpliendo así con su misión.

 


 Datos curiosos del intercambiador observado


- Cáscara: Cilíndrica, horizontal
- Bancos de tubos: Alta densidad, patrón regular
- Entradas/Salidas: Boquillas de gran diámetro
- Tipo de flujo: Flujo cruzado, con múltiples pasos
- Aplicación: Procesos industriales de transferencia de calor

 

Un vistazo esquemático


Imagina el intercambiador como un "submarino" lleno de pequeños tubos internos:

- Entrada de fluido caliente: se conecta en uno de los cabezales.
- Recorrido interno: el fluido caliente pasa a través de los tubos.
- Fluido frío: ingresa por la carcasa, zigzagueando gracias a los bafles.
- Salida de fluidos: tras el intercambio térmico, ambos fluidos emergen por boquillas opuestas.
 

 

 Reflexión final


Los intercambiadores de carcasa y tubos son verdaderas obras de ingeniería funcional. Detrás de su apariencia ruda y su construcción robusta, esconden un diseño meticuloso pensado para maximizar el intercambio de energía térmica de manera segura, confiable y duradera.

Conocerlos por dentro y por fuera no solo enriquece nuestro conocimiento técnico, sino que también nos conecta con la sofisticada belleza de la ingeniería aplicada a la industria.

¡Espero que hayas disfrutado este recorrido técnico tanto como yo al escribirlo! Si quieres saber más sobre el mantenimiento, tipos de fallas comunes o nuevas tecnologías en intercambiadores de calor... ¡Déjalo en los comentarios!

 

 
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