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GESTION Y
ANALISIS DEFALLAS
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UNIDAD VIII
VLVULAS
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INTRODUCCION
En esta unidad estudiaremos las vlvulas ascomo los conceptos bsicos sobre los asientos,las guas, resortes, rotadores y retenedores;
analizaremos tambin la funcin y la estructurade estos componentes.
El contenido de esta unidad incluir tambin los
temas de cmo encajan estos componentes,cual es su ndice normal de desgaste y cualesson las posibles causas, seguiremos utilizandoel mtodo de los ocho pasos del anlisis defalla.
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OBJETIVOS
Identificar la funcin de las vlvulas,asientos, guas, resortes, rotadores y
retenedores. Identificar el modo en que estoscomponentes encajan.
Identificar el desgaste normal de cadaunos de estos componentes as como lascausas principales de fallas.
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VLVULAS
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EN ESTA UNIDAD
FUNCIN.
NOMENCLATURA.
FABRICACION OPERACIN.
CARGAS Y ESFUERZO.
FALLAS.
VALVULAS YCOMPONENTES
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VALVULAS
FUNCIONES
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FUNCIONES
CONTROLA EL FLUJO DE GASES DEADMISION Y ESCAPE.
SELLAN LAS ALTAS PRESIONES DECOMBUSTION.
TOLERAN ALTAS TEMPERATURAS. TOLERAN ACIDOS.
TOLERAN CARGAS CICLICAS. SUMINISTRAN SUPERFICIES DE
DESGASTE.
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VALVULAS
NOMENCLATURA
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NOMENCLATURA
RANURA PARARETENES
SOLDADURAINERCIAL
RADIO DE FILETE
CARAENDURECIDA
VSTAGO
CABEZA
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NOMENCLATURA
VLVULA DE DOS PIEZASCABEZA Y VASTAGOUNIDAS POR SOLDADURA
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VALVULAS
FABRICACIN
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FABRICACIN - VSTAGO
ENDURECIMIENTO
POR INDUCCION FLUJO DELGRANO
VASTAGO
DUREZA 30-40 RC
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FABRICACIN - VSTAGO
AUMENTO DEVIDA DE LA ZONADE RETENDORES
ENDURECIMIENTOPOR INDUCCION
DUREZA 48-58 RC
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FABRICACIN CABEZA DEVLVULA
DUREZA 24-42 RC
FLUJO DELGRANO
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FABRICACIN CABEZA DEVLVULA
CAPA DEENDURECIMIENTO
Cromo, Nquel y Molibdeno(Esteli ta 1/16 )
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FABRICACIN CABEZA DEVLVULA
CAPA DEENDURECIMIENTO
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FABRICACIN SOLDADURAVSTAGO Y CABEZA
SOLDADURAINERCIAL
VASTAGO CABEZA
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FABRICACIN SOLDADURAVSTAGO Y CABEZA
SOLDADURAINERCIAL
VASTAGO
CABEZA
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FABRICACIN SOLDADURAVSTAGO Y CABEZA
CABEZA
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FABRICACIN - CASQUILLOS
Acero/Cromo - Admisin
Acero,Cromo,tungsteno y nquel - Escape
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FABRICACIN GUIAS DEVALVULA
HIERRO FUNDIDO GRIS.
PROPORCIONAAUTOLUBRICACIN
MAYOR RESISTENCIA ALDESGASTE
ESTRAS ORANURAS PARA
AUMENTARLUBRICACIN
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FABRICACIN RESORTES DEVALVULA
ACERO DE MAS BAJOCARBONO.
MAYOR RESISTENCIAA LAS GRIETAS.
MAQUINADO FINAL ENLOS EXTREMOS.
LINEA DE CENTRO
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FABRICACIN RETENEDORESY ROTADORES
ACERO DULCE DEBAJO CARBONO.
TRATAMIENTOTERMICO
MEJORA RESISTENCIAY VIDA TIL.
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VALVULAS
OPERACIN
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OPERACIN INSTALACION
ROTADOR
RESORTE
ARANDELAGUA
GUA DEVLVULA
ASIENTODEVLVULAS
SEGUROS
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VALVULAS
CARGAS Y ESFUERZOS
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CARGAS Y ESFUERZOS
CARGAS NORMALES ENLAS VLVULAS:
FUERZA DEL RESORTE.
CIERRE DE LA VLVULA.
PRESION DE LOS GASESDE COMBUSTIN.
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CARGAS Y ESFUERZOS
FUERZA DEL RESORTE
CERRADO ABIERTO
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CARGAS Y ESFUERZOS
CIERRE DE LAVLVULA
ALTACONCENTRACINDE ESFUERZO
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CARGAS Y ESFUERZOS
PRESIN DE LACOMBUSTION
ALTACONCENTRACINDE ESFUERZO
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VALVULAS
FALLAS
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Anlisis de Falla
1.2.
3.
4.5.
6.
7.
8.
PENSAR.
HECHOS
SEALES DE CAMINOCAUSA RAZ
8 PASOS A SEGUIR :
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FALLAS
AMBIENTE HOSTIL
ALTAS TEMPERATURAS + DE 1200F. DESALINEAMIENTOS.
DESAJUSTES.
LUBRICACIN INADECUADA. DAO POR IMPACTO.
CORROSIN.
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FALLASSEGUIR LA SEAL DE CAMINO
HECHOS
FRACTURA
DESGASTE
CAUSARAIZ
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FALLAS ALTA TEMPERATURA
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
ALTA TEMPERATURA GRIETAS TRMICAS EN EL RADIO
DEL FILETE.
DEFORMACIN DEL METAL.
OXIDACIN EXCESIVA YACUMULACIN DE ESCAMAS
VARIAS VLVULAS CON DAOSSIMILARES.
OTRAS CAUSAS.
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GRIETAS TRMICAS EN EL RADIODEL FILETE.
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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GRIETAS TRMICAS
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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FRACTURA DCTIL
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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ROTURA EN EL EXTREMODE LA CARA
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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FRACTURA DE FLEXIONPOR FATIGA
MARCAS DE PLAYA
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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FRACTURA DE FLEXIONPOR FATIGA
MARCAS DE PLAYA
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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FRACTURACORDAL
CIRCULOAltas temperaturas.
Cargas en los bordes.
Presiones muy altas.
Concentradores deesfuerzo.
Materiales defectuosos.
FALLAS ALTA TEMPERATURA
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FALLAS - DESALINEAMIENTO
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
DESGASTE IRREGULAR.
VALVULAS DOBLADAS
FRACTURA CORDAL EN LA CABEZA.
FRACTURA POR FATIGA Y FLEXION.
PERDIDA Y ACANALIEMIENTO EN LACARA DE LA VALVULA.
SOLO UNA VALVULA DAADA.
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GRIETA CORDAL
FALLAS - DESALINEAMIENTO
S S O
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FRACTURA CORDALPOR ALTATEMPERATURA
CARGAS CICLICASEN UN PUNTO.
FALLAS - DESALINEAMIENTO
FALLAS DESALINEAMIENTO
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FRACTURASECUNDARIADUCTIL, ASPERAY PLANA
FALLAS - DESALINEAMIENTO
FALLAS DESALINEAMIENTO
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INDENTACIONES
Asiento desalineado
Guas gastadasAsientos torcidos.
Fatigas alrededor
del vstago.Se unieron y separti
FALLAS - DESALINEAMIENTO
FALLAS DESALINEAMIENTO
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DESALINEAMIENTO
MARCAS DEPLAYA
INICIO
FIN DEFRACTURA
FALLAS - DESALINEAMIENTO
FALLAS DESAJUSTE
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FALLAS - DESAJUSTE
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
CARGA DE COMPRESIN CICLICA.
CARGA DE TRACCION CICLICASONRE EL VASTAGO DE LA VALVULA.
CARGA CICLICA POR FUERZACORTANTE EN LA ZONA DE LOSRETENEDORES.
CAUSAS :
FALLAS DESAJUSTE
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FALLAS - DESAJUSTE
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
Cargas cclicaselevadas generaGrietas
FRACTURA PORDESAJUSTEPRODUJO CAIDADE LA VALVULA
FALLAS DESAJUSTE
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FALLAS - DESAJUSTE
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
APARIENCIAASPERA YLEOSA CARGA CICLICA
FALLAS MALA LUBRICACION
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FALLAS MALA LUBRICACION
HECHOS
DESGASTE
GUIA MUY SUELTA. GUIA MUY AJUSTADA
ACEITE INADECUADO. VALVULA MUY CALIENTA. VALVULA MUY FRA.
DEMASIADO ACEITE POCO ACEITE. ETC.
CAUSAS :
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTO
HECHOS
DESGASTE
CAUSARAIZ
Apertura de sincronizada
Vlvulas atascadas
Impactos
Frecuentemente vstagosdoblados
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTOAcumulacin NORMAL de
carbn y sedimentos,
FRACTURAS
QUE OCASION LAFALLA?
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTOSuperficie Brillante y Cristalina. FIN
INICIO
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTOFRACTURA
CAUSA ORESULTADO
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTOFRACTURA
RESULTADOES ASPERAY LEOSA
INDICIOS DE
IMPACTOS VISIBLESEN LOS BORDES
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTO
MARCAS DEIMPACTO ENLA PARTEINFERIOR
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTO
BALANCIN MUY APRETADO OMUY FLOJO
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTO
LEVANTA VALVULASBUZO MECANICO
FRACTURADO POREXCESO DE CARGA
FALLAS ALTO IMPACTO
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FALLAS ALTO IMPACTO
RETENEDORES OSEGUROS DAADOSPOR IMPACTO
DEFORMACION
FALLAS CORROSIN
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FALLAS CORROSINAcanalado.
Acidez, TBN del aceite.
Corrosin en toda lavlvula.
Alto contenidode azufre.
FALLAS CORROSIN
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FALLAS CORROSIN
Materiales extraospueden meterseentre la cara y elasiento.
FALLAS CORROSIN
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FALLAS CORROSIN
Desgaste corrosivoen las guas yvstagos
FALLAS CORROSIN
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FALLAS CORROSIN
Desgasteacelerado, xido yburbujas en
ranuras estriadas.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
SOLDADURA INERCIAL FALLA. MANIPULACION INADECUADA.
RESISTENCIA DEL METAL SE HAREDUCIDO POR :INPERFECCIONES.
TRATAMIENTO TERMICO INADECUADO.
ERRORES DE PROCESAMIENTO.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
Espiral, problema de uninde soldadura.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACINFractura por
manipuleoSe raj.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
CONCENTRADORDE ESFUERZO
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACINVariacin de dimetro
de vstago, dao pormanejo.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
PROBLEMAS DE ESFUERZO DEMATERIAL:
INCLUSIONES,
TRATAMIENTO TERMICO
CALIDAD DEL METAL
DISEO.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
Esfuerzos de corte,traccin y torcional
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
ROTADORES CON PROBLEMASDE TRATAMIENTO TERMICO
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
SOBRECARGA PRODUCEELEVADAS CARGAS DE TENSION.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
ROTADOR ROTO PORSOBRECARGA.
FALLAS FABRICACIN
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FALLAS FABRICACIN
ROTADOR ROTO PORSOBRECARGA.
ROTADOR ROTO PORRESISTENCIA DELMATERIAL
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Enlaces
http://www.fii.org/CTM/area1.htm
http://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htm
http://www.directindustry.es/prod/verimation-technology/unidad-de-inspeccion-pnd-para-rotores-ciguenales-34509-215091.html
PREGUNTAS DE REPASO
http://www.fii.org/CTM/area1.htmhttp://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htmhttp://www.swri.org/4org/d18/mechflu/planteng/gtspan/failure.htmhttp://www.fii.org/CTM/area1.htm7/24/2019 12. Valvulas.pdf
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PREGUNTAS DE REPASO1. Funciones de las vlvulas.
A. Toleran cargas de torsinB. Sellan las altas presiones de combustin.C. Suministran superficies de desgastes. .
2. La soldadura inercial suelda los 2 componentes de la vlvula que son delmismo material..
A. VerdaderoB. Falso
3. Cuando las vlvulas estn cerradas se crean grandes cargas cclicas.
A. Verdadero
B. Falso4. Las fallas por alta temperatura originan grietas trmicas y deformacin
del metalA. VerdaderoB. Falso