COMPONENTES DE EQUIPOS INDUSTRIALES

BIBLIOGRAFIA

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 México: McGrawHill-Interamericana

 Valiente Barderas, A. (2010).                                                                          

Ingeniería Ambiental. México: Prentice Hall

 García J. Barreiro G. (1986).                                                                                        Problemas de ingeniería química: op. básicas, Vol. 1: Aguilar.

 Felder R.M. Rousseau R.W. (2008).                                                                              Elementary Principles of chemical processes. India: Wiley.

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 Kern D.Q. (1984). Compañía Editorial Continental.                                                 Procesos de transferencia de calor.

 Metcalf & Eddy Inc. (1996).                                                                                           Ingeniería de aguas residuales: tratamiento, vertido y reutilización. Vol. 1. México: McGrawHill.

Unidad I. 

1.1 CLASIFICACION DE LOS MATERIALES POR SU NATURALEZA Y PROPIEDADES USADOS EN LOS DIFERENTES EQUIPOS.

Criterios importantes para la clasificación y selección de materiales y equipos de construcción.[pic 1][pic 2]

1.- Propiedades Mecánicas.

2.- Efecto a la temperatura.

3.-Resistencia a la Corrosión.    

                                                   Conductividad térmica.[pic 3]

4.- Otras Propiedades.               Resistencia eléctrica,

                                                    Propiedades magnéticas.

5.- Facilidad de fabricación. (Fabricabilidad)

6.-  Disponibilidad en tamaños Standard.

7.- Costo.

RESISTENCIA.  Capacidad de soportar una fuerza aplicada a temperatura moderada. Se mide en términos de tensión de fluencia, tensiones de fractura, tensión de compresión y dureza

Tensión de fractura, es la máxima tensión que puede resistir un material.

Tensión de fluencia es aquella que genera una deformación permanente del 0.1%.

Tensión de diseño está basada en la tensión de fractura o en la tensión de fluencia, es un porcentaje de las anteriores y es la tensión máxima a que puede ser sometida un material sin generar daños en el.

Dureza Brinell. Nos indica la resistencia del material a la fricción, se mide como dureza brinell, rockwell, shore, ect.

Si se manejan sólidos abrasivos o líquidos con partículas en suspensión a mayor dureza mayor resistencia a la erosión.

Stiffness.- (Rigidez). Es la capacidad de resistir al doblado o a la flexión. Es función del modulo elástico y de la forma de la pieza.

Tenacidad, propagación de la fractura.

Toughness. (Dureza). Mide la resistencia del material a la propagación de grietas.

Resistencia a la fatiga; las fallas por fatiga son típicos de equipos sujetos a movimientos cíclicos. Cuanto mayor es la tensión de fractura mayor es la resistencia a la fatiga.

Deformación. (creep, arrastre), Es la extensión gradual de un material ante la corrosión durante un periodo de tiempo determinado.

Propiedades mecánicas, Efecto de la temperatura, la tensión de fractura y el modulo elástico decrecen con el incremento de temperatura, los materiales para altas temperaturas como el acero inoxidable 316, el Inconel y otros mantienen sus propiedades mecánicas.

Hay que considerar el aumento de la corrosión a temperaturas bajas ya que, los materiales tienden a ser más frágiles perdiendo ductibilidad y disminuyendo la resistencia a los impactos.

Materiales más utilizados en función a la temperatura:                                                  bajas temperaturas: de menor a mayor resistencia a bajas temperaturas como los aceros al carbón, cobre, bronce, acero inoxidable, aleaciones de aluminio.

Temperatura ambiente a 150°C: se pueden utilizar todos los metales excepto el plomo. Los plásticos pueden utilizarse en general por debajo de 100°C, existen plásticos especiales que resisten hasta 200°C como son los policarbonatos y plásticos reforzados con fibra.

150°C a 400°C. Aceros al carbón y baja aleación. Aleaciones de aluminio hasta 250°C, plásticos especiales como los polisulfonatos o compuestos por grafito pueden llegar hasta los 300°C

400°C a 600°C aceros de baja aleación y aleaciones de titanio a temperaturas de 600°C es necesario tener un 8% de Cr.  

600°C a 1000°C se utilizan aceros inoxidables, súper aleaciones fe-ni, aleaciones base ni, co.

1000°C o más se utiliza molibdeno, niobio, Tántalo y wolframio.

Resistencia a la corrosión:

1) El ambiente del proceso donde el material está expuesto a productos corrosivos.

2) Temperatura (afecta a la corrosión y sus propiedades. mecánicas)

3) Presión.

4) pH                

5) Presencia de impurezas. Corrosión bajo tensión.

6) La cantidad de los caudales y agitación. (Erosión corrosión)

7) Condiciones de intercambio de calor. (Diferencial de temperaturas).

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La cantidad de material utilizado depende de la densidad del material y la resistencia, consideración al comparar los costos de los materiales.

Factor de costo= costo por masa x densidad/ tensión de diseño. f = c

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1.2. IDENTIFICACIÓN DE LOS DIFERENTES EQUIPOS INTERESANTES AL INGENIERO AMBIENTAL.

1.3. CONCEPTOS GENERALES DE CORROSIÓN.

Corrosión: Es la transformación indeseable de un material como consecuencia del medio que lo rodea. Puede ser definida como la Degradación de un Material Debido a una reacción con su Medio ambiente.

Degradación. - Implica el deterioro de las propiedades físicas del material.                               Se llaman agentes agresivos a aquellos que producen la corrosión, estos pueden ser: la atmósfera, el agua de mar, el aire húmedo, los vapores ácidos, etc. El fenómeno de corrosión se extiende a todos los materiales; pero solamente se tendrá en cuenta la corrosión metálica. Todos los metales pueden ser usados siempre que su velocidad de deterioro sea aceptablemente baja. De este modo en corrosión se estudia la velocidad con que se deteriora los metales y las formas en que dicha velocidad puede ser controlada.

Puede ser un debilitamiento del material debido a la pérdida de área de sección transversal, Rotura de un metal debido al Hidrógeno Fragilizándolo, o puede ser el agrietamiento de un polímero debido a la exposición de la luz solar.

Tipos de corrosión.                                                                                                 Clasificación de los procesos de corrosión. La corrosión se puede clasificar según su morfología o según el medio en que se desarrolla, es decir

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Corrosión uniforme. También se denomina corrosión general.  La superficie muestra efecto producido por los ataques químicos más directos (por ejemplo, como por un ácido) es un grabado uniforme del metal.

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