La importancia de la corrosión en la dinámica de resistencia a la fatiga de las estructuras metálicas. ¿Qué acciones preventivas pueden ser adoptadas?
 
MOHO: EL ACELERADOR PODEROSO QUE REDUCE LA VIDA DE ESTRUCTURAS
di Enrico Fabbri

El accidente ocurrido en Ohio (EE. UU.) En julio pasado fue impactante debido a las imágenes en bruto capturadas por un espectador, pero también representa un importante precedente para reflexionar. De hecho, la oxidación es uno de los riesgos más peligrosos para la resistencia de las estructuras, ya que avanza lenta pero inexorablemente. Estos riesgos deben tenerse en cuenta tanto durante la etapa de diseño como durante las inspecciones anuales, incluso en ausencia de los requisitos específicos del fabricante.

La primera foto a continuación muestra un detalle de la atracción involucrada en el accidente en la Feria Estatal de Ohio (EE. UU.), Mientras que la segunda muestra la ruptura de un viaje en Francia. Dos recorridos muy diferentes, diferentes fabricantes, pero con el mismo problema común: una rotura causada por el óxido.

Un buen fabricante diseña atracciones para soportar al menos 35,000 horas de operación, lo que generalmente corresponde a aproximadamente 20/25 años de operación. Las etapas de diseño y cálculo tienen en cuenta muchos factores, como las vibraciones, las fuerzas dinámicas y el viento, pero nunca tienen en cuenta los efectos de la oxidación. En general, el óxido que aparece en el exterior de las estructuras metálicas es el menos peligroso: es visible y el operador puede realizar el mantenimiento requerido cuando sea necesario. Lo que es potencialmente más peligroso es el óxido que se crea dentro de importantes estructuras metálicas, el óxido que se acumula de manera silenciosa y continua, sin que el operador lo note.
 
¿Cómo se forma este óxido? Ambos casos aquí muestran claramente que el agua probablemente ha entrado desde un lado de la estructura, acumulándose en la parte inferior / exterior. En ambos casos, el agua no tuvo la oportunidad de drenar afuera y, por lo tanto, comenzó a provocar una corrosión lenta pero inexorablemente. Puedo decir que es bastante difícil para un diseñador formular hipótesis sobre este tipo de eventos; De hecho, el agua puede infiltrarse en la estructura metálica tanto durante el transporte como durante la instalación u operación del viaje. También hay casos raros en los que se forma humedad dentro de estructuras bien aisladas debido a las grandes fluctuaciones de temperatura entre el día y la noche.

¿Es posible notar lo que está pasando? Bueno, en ambos casos reportados aquí, el operador notó el problema solo cuando ya era demasiado tarde. La única diferencia es que en Francia no se causó daño a las personas. Podemos concluir, por lo tanto, que es bastante difícil detectar el problema simplemente por inspección visual. Muchos operadores realizan NDT en las soldaduras más importantes, sin embargo, esta técnica puede no detectar el problema con suficiente advertencia previa. Esto se debe a que el óxido puede fracturar el metal en lugares alejados de las soldaduras. Por lo tanto, se puede concluir que la experiencia normal de un buen operador a menudo no es suficiente para identificar el problema.

¿Qué se puede hacer entonces? Para ver qué está pasando dentro de una estructura, el se necesitan los siguientes:
- Analizar el diseño para identificar puntos críticos.
- Inspeccione visualmente la atracción y el interior de las estructuras con la ayuda de potentes lámparas y, cuando sea necesario, con una pequeña cámara de video. Con esto me refiero a una cámara pequeña fijada a un tubo flexible y conectada a un monitor para ayudar a ver qué sucede dentro de una estructura (endoscopio);
- Si es necesario, hacer un pequeño agujero en la estructura. Esta operación es muy delicada; la elección de la mejor posición para hacer el agujero debe acordarse con el fabricante o, alternativamente, con un ingeniero muy experimentado;
- Revise las soldaduras usando pruebas no destructivas;
- Controlar el espesor de estructuras metálicas utilizando equipos especiales. Se debe enfatizar que todo este equipo debe ser operado por personal profesional calificado para asistir a cursos especiales. Por favor, consulte con su ingeniero para todos estos procedimientos.
 
¿Cómo se evalúan los resultados? ¿Y qué pasa después? Estas técnicas detallan el estado actualizado de la resistencia de los componentes. Si todo está en buenas condiciones, entonces no hay problemas. Si el interior de la estructura se ha corroído, se deben tomar precauciones: si la corrosión es menor, se pueden limpiar las áreas afectadas, ubicar el lugar donde pudo haber entrado el agua e implementar una solución. Si, por otro lado, la corrosión es considerable, entonces la solución es la reparación o el reemplazo. En todos estos casos, antes de continuar, siempre póngase en contacto con el fabricante, recopile meticulosamente y analice toda la información requerida para decidir las mejores soluciones. Las reparaciones son siempre operaciones muy complejas. De hecho, estos deben proporcionar una serie de refuerzos que restauran la resistencia estructural con respecto al diseño original del fabricante. A menudo, las reparaciones no proporcionan una solución óptima y, por lo tanto, es necesario reemplazar todo el componente oxidado. Está claro que el reemplazo no se puede realizar con un componente que sea exactamente igual al anterior, por lo tanto, se debe instalar un componente modificado, teniendo en cuenta las nuevas soluciones que evitan que se produzca la oxidación como en el original.
 
¿Qué, por otro lado, debe evitarse? Hay una serie de acciones que deben evitarse, tales como:
- Taladrar agujeros en estructuras metálicas para dejar salir el agua. Esto es incorrecto porque incluso los orificios en las hojas de metal pueden causar una rotura en el componente (especialmente si están cerca de soldaduras). Los agujeros solo se pueden perforar siguiendo un análisis muy preciso para decidir dónde colocarlos. Es mucho mejor confiar en los expertos;
- tratando de resolver el problema por su cuenta, sin la asistencia de ingenieros experimentados o del fabricante;
- creyendo que nada sucederá porque nunca les ha pasado nada a otros que tienen la misma atracción. Este razonamiento es incorrecto, porque no todas las atracciones se utilizan en el mismo entorno o clima;
- Hacer que estos aspectos sean verificados por empleados o gerentes que pueden no haber entendido la importancia del problema.

¿Qué están haciendo los fabricantes? Como mencioné al principio de este artículo, los accidentes recientes han dejado su huella. Por lo tanto, algunos fabricantes han comenzado a revisar algunos de los componentes de las atracciones ya completadas de manera más crítica, emitiendo boletines de servicio que requieren revisiones más frecuentes de ciertos componentes.

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Escrito por el Sr. Enrico Fabbri enrico@fabbrirides.com
Artículo publicado originalmente en la revista Games Industry (Italia)
Fecha original: Septiembre 2017

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