Autoclaves: Ensayos de materiales con hidrógeno presurizado
El ensayo con hidrógeno presurizado es un método destacado para la investigación y el desarrollo de materiales. Con la ayuda de un autoclave, es posible clasificar materiales a alta presión, a altas y bajas temperaturas. Esto es especialmente importante en el desarrollo de nuevos materiales para su uso en aplicaciones expuestas a grandes cargas.
El uso de hidrógeno presurizado plantea un reto especial en la tecnología de ensayos. El hidrógeno, en combinación con el contenido de oxígeno del aire, forma una mezcla inflamable conocida como oxihidrógeno. Por lo tanto, es importante planificar cuidadosamente todos los sistemas de ensayos que funcionan con hidrógeno presurizado y diseñarlos de acuerdo con las normas de seguridad.
Principio de funcionamiento del autoclave Ensayos en autoclaves de hidrógeno presurizado Vídeo Seguridad y mantenimiento Sistemas de ensayos Proyectos interesantes de clientes
Principio de funcionamiento del autoclave
- Un autoclave es un recipiente presurizado cerrado y estanco al gas.
- La técnica de autoclave también es conocida en el campo de la esterilización de alimentos con vapor, en el sector médico o para la producción de compuestos de fibras.
- En los ensayos de materiales con hidrógeno presurizado, el ensayo se lleva a cabo en el autoclave con adición de hidrógeno comprimido. De este modo se simulan las tensiones a las que estará sometido el material o el componente durante su uso.
Ensayos en autoclaves de hidrógeno comprimido
Los autoclaves de ZwickRoell están especialmente diseñados para el ensayo de materiales en atmósfera de hidrógeno presurizado. El autoclave asume la tarea del recipiente presurizado, en el que el hidrógeno actúa sobre la superficie de la probeta bajo presión y penetra en ella. Junto con la carga mecánica de la probeta mediante la máquina de ensayos, se determinan las propiedades mecánicas de la probeta bajo la influencia del hidrógeno.
Las características del material obtenidas permiten determinar la resistencia al hidrógeno. Esto permite desarrollar nuevos materiales resistentes al hidrógeno, así como investigar los materiales existentes para su uso con hidrógeno.
- Instaladas en una máquina de ensayos servohidráulica, pueden realizarse en los depósitos de hidrógeno presurizados (autoclaves) diversos ensayos, como ensayos de resistencia a la fractura (ASTM E1820, ASTM E399, BS 8571, ASTM E647, ISO 11114-4), ensayos de fatiga y ensayos de baja velocidad de deformación (slow strain rate) en probetas roscadas, probetas roscadas con muescas y probetas CT. Además, con este sistema de ensayos pueden llevarse a cabo ensayos estáticos, como ensayos de tracción y flexión, en el ambiente de hidrógeno presurizado.
- Instalado en una máquina de ensayos de fluencia, pueden llevarse a cabo en los autoclaves los ensayos cíclicos antes mencionados a frecuencias < 2 Hz, así como ensayos de fatiga por fluencia (ASTM E2714, ASTM E2760). En particular, los ensayos estáticos como los ensayos de tracción y los ensayos de baja velocidad de deformación (slow strain rate) (ASTM G129, ASTM G142) se llevan a cabo con la máxima precisión.
- En las máquinas de ensayos se integran depósitos estándar de hidrógeno presurizado de hasta 400 bar. Éstos han sido desarrollados especialmente por ZwickRoell para su empleo en el ensayo de materiales y se han optimizado sobre todo en lo relativo a la alineación, la compensación de presión y la medición de fuerza. Para diseños especiales se puede llegar a los 1.000 bar. La presurización con hidrógeno se hace con un compresor de hidrógeno. La máquina de ensayos está equipada con un grupo hidráulico de 40 l/min.
Ensayos en autoclaves de hidrógeno comprimido: Seguridad y mantenimiento
- Para garantizar la seguridad al utilizar hidrógeno comprimido en autoclaves, deben tomarse estrictas precauciones de seguridad.
- Entre ellas se incluyen, por ejemplo, la inspección y el mantenimiento periódicos del equipo, el uso de equipos y dispositivos de seguridad y la formación de los empleados en prácticas de trabajo seguras.
