Análisis de falla de pernos de molino y un caso aplicativo de estudio para los pernos de unión de la tapa de alimentación del molino de bolas 41 x 26 pies de la unidad minera Constancia

• Autor: Chalco Gonzales, Christian Humberto
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/18513
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/18513
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Fractura; falla; perno.; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.03.01

La investigación tiene como propósito el análisis de falla de pernos de molino y desarrollar un caso aplicativo de estudio para los pernos de unión de la tapa de alimentación del molino de bolas 41 x 26 pies de la Unidad minera Constancia; se desarrolla en la planta concentradora de la empresa Hudbay Perú SAC, unidad minera Constancia, ubicada en el distrito de Livitaca, provincia de Chumbivilcas, departamento del Cusco. La investigación se enfoca en realizar un análisis de falla a los pernos del molino y determinar la falla de estos en la triple junta de la tapa de alimentación-shell-shell del molino de bolas 41 x 26 pies; a su vez identificar y corregir los fenómenos de fractura evaluando los conceptos del diseño y desarrollo tecnológico tomando como evidencia las condiciones de operación del equipo, realizando ensayos no destructivos y metalográficos y corroborando los esfuerzos de las uniones empernadas del casco del molino mediante el modelaje computacional por elementos finitos para si evaluar la problemática y mejorar con ello los resultados del mantenimiento, reduciendo los costos asociados a repuestos y optimizando la disponibilidad y confiablidad del equipo y proceso. En la investigación se establece una metodología de análisis de falla de pernos de molino; inicialmente se realiza una evaluación del estado situacional de molino y estudio de la falla de los pernos estructurales, posteriormente se realiza y evalúa el análisis químico, análisis del mecanismo de falla, análisis microestructural, de las variaciones y propiedades mecánicas en diferentes secciones del perno fracturado mediante inspección visual, microscopios electrónicos, fractografia, metalografía, mediciones de dureza del material, ensayos mecánicos y diagnóstico de la falla de componentes mecánicos, seguidamente se diagnostica a partir del análisis de falla y determina el tipo de fractura del perno del molino y por último se realiza un análisis de esfuerzos por elementos finitos y conoce los puntos críticos de esfuerzos sometidos en la estructura del molino. La identificación de los pernos fracturados se realizará mediante un monitoreo y seguimiento visual en una primera etapa con posterior monitoreo y análisis por ultrasonido durante las intervenciones en mantenimientos del equipo. Teniendo identificado el perno fracturado se procedió a realizar su análisis de falla con ensayos en laboratorio, pruebas metalográficas y fractograficas, ensayos de dureza, de resistencia y de propiedades químicas del material esto con el afán de determinar las características fisicoquímicas del perno y el modo de falla característico presente en la fractura. Los estudios de laboratorio fueron realizados en un laboratorio externo en donde se hizo envío del perno fracturado para la determinación de las características del material y la evaluación metalográficas preliminares. Una vez realizados los estudios necesarios estos fueron analizados y conjugados con los datos operativos y de diseño del molino y a su vez se determinó mediante un análisis FEM los esfuerzos en las uniones empernadas del casco del molino en afán de determinar las zonas críticas de posible o recurrente fractura bajo las condiciones operaciones actuales de modo tal se determine las condiciones críticas de la operación que conlleven a la falla consecutiva de los pernos. Teniendo los resultados de las investigaciones nacen posibles soluciones a la problemática de falla de los pernos del molino.