Desarrollo de un modelo simulado para la predicción del desgaste de revestimientos industriales sin servicio

Abstract

La selección del revestimiento refractario para una determinada aplicación industrial puede condicionar la vida útil de la instalación. Por ello es habitual realizar ensayos de corrosión en laboratorio para evaluar el comportamiento de los materiales refractarios cuando se encuentran sometidos a la acción corrosiva de un baño fundido en condiciones de servicio a elevadas temperaturas. Existen ensayos estáticos, como el finger test, aunque son más representativos del comportamiento industrial los ensayos de corrosión dinámicos, como el rotating finger test. Las pruebas dinámicas consiguen acelerar el proceso de desgaste y permiten renovar continuamente el material gracias al movimiento de rotación o de translación de las probetas. Sin embargo, con esos ensayos normalmente sólo se pretende obtener un análisis cualitativo por ensayo y error. La dificultad de conseguir que los resultados de los ensayos de laboratorio puedan extrapolarse a escala industrial, hace que se estén proponiendo ensayos simulados como alternativa a los ensayos reales de laboratorio. A partir de los datos procedentes de las condiciones de operación reales, es posible crear un modelo simulado que permite resolver por elementos finitos el problema físico del sistema analizado. Para conseguir una buena aproximación a la realidad es necesario disponer de suficientes datos por medio de una adecuada monitorización de las variables. De este modo, es posible utilizar los resultados del análisis térmico de las simulaciones, para aplicar el Modelo de Desgaste Nodal y obtener los perfiles de desgaste del material ensayado. Por tanto, las simulaciones combinadas con el Modelo de Desgaste Nodal permiten realizar baterías de ensayos simulados, con una importante reducción de tiempo y coste respecto a los ensayos reales de laboratorio, con el fin de evaluar los factores que pueden afectar más al desgaste del material en condiciones de servicio.