La destrucción es un proceso de múltiples etapas extremadamente complejo controlado por una gran cantidad de factores. Dependiendo de las condiciones cambiantes, se pueden obtener características muy diferentes del proceso de destrucción. La complejidad y ambigüedad del fenómeno se evidencia por el hecho de que la definición generalmente aceptada de destrucción y la clasificación generalmente aceptada de tipos de destrucción.

En general, la falla mecánica se puede definir como cualquier cambio en el tamaño, forma o propiedades del material de una estructura, máquina o pieza individual, como resultado de lo cual pierde su capacidad para realizar satisfactoriamente sus funciones. En base a esto, el tipo de destrucción se puede definir como un proceso físico o varios procesos interconectados que conducen a la destrucción.

Consideremos los intentos más famosos de clasificar los tipos y tipos de destrucción.

Profe. Starkey (W. L. Starkey) de la Universidad de pc. Ohio propuso un sistema de clasificación para todos los posibles tipos de destrucción. Este sistema se basa en tres factores: (1) la naturaleza de la falla, (2) las causas de la falla y (3) la ubicación de la falla. Estos factores se definen en detalle a continuación. Cada tipo separado de destrucción se caracteriza por cómo se manifiesta la destrucción, qué la causa y dónde ocurre. Usando varias combinaciones de estos factores, se pueden especificar literalmente cientos de tipos de fallas. Para explicar con más detalle la esencia de este sistema de clasificación, revelaremos el contenido de cada uno de estos tres factores.

Por la naturaleza de la destrucción, se pueden distinguir cuatro clases (además, algunas de ellas pueden consistir en subclases):

• 1. Deformación elástica.
• 2. Deformación plástica.
• 3. Ruptura o división en partes.
• 4. Cambio material: (A) metalúrgico; (B) químico; (C) nucleares.

Las causas de falla se pueden clasificar en cuatro clases:

• 1. Cargas: (A) estado estacionario; (B) inestable; (C) cíclico; (D) al azar.
• 2. Tiempo de proceso: (A) muy corto; (B) pequeño; (C) continuo.
• 3. Temperaturas: (A) bajas; (B) interior; (C) elevada; (D) establecido; (E) transitorio; (F) cíclico; (G) al azar.
• 4. Influencias ambientales: (A) químicas; (B) nucleares.

Según el sitio de fractura, existen dos tipos de fractura: (A) volumétrica; (B) superficiales.

Para una descripción precisa de cualquier tipo de destrucción, es necesario seleccionar las características del proceso de la lista especificada, sin perder de vista ninguno de los tres factores principales. Por ejemplo, para describir la fractura, se puede elegir la deformación plástica como manifestación característica, la carga constante y la temperatura ambiente como causas, y la fractura volumétrica como tipo. Así, este tipo de fractura se puede definir como una deformación plástica volumétrica bajo la acción de una carga constante a temperatura ambiente. Este tipo de destrucción se conoce comúnmente como flujo. Tenga en cuenta, sin embargo, que el término flujo generalmente define no solo el tipo específico de destrucción: este término tiene un significado más general.

Usando las clases y subclases enumeradas de los tres factores principales que determinan el tipo de destrucción, es posible definir muchos otros tipos de destrucción. La lista anterior de características del proceso de destrucción necesita una explicación y especificación adicionales, especialmente en relación con los tipos de destrucción más peligrosos. Veintitrés de estos tipos de destrucción se enumeran a continuación.

La siguiente lista contiene los tipos de falla más comunes en la práctica. Mirando esta lista, puede ver que algunos tipos de destrucción son un proceso simple, mientras que otros son fenómenos complejos. Por ejemplo, en esta lista, la corrosión y la fatiga se enumeran como modos de falla, y la fatiga por corrosión se enumera como otro tipo de falla. Esto se hace porque tanto la corrosión como la fatiga a menudo tienen un efecto significativo en el comportamiento de las estructuras y sus mecanismos de acción están interrelacionados. Esto significa, por ejemplo, que en la fatiga por corrosión, la corrosión acelera el proceso de fatiga, y la acción de las cargas de fatiga cíclica, a su vez, acelera el proceso de corrosión. La lista anterior contiene todos los tipos de fallas mecánicas comúnmente observados.

• 1. Deformación elástica provocada por la acción de cargas externas y (o) temperatura.
• 2. Fluidez.
• 3. Brinelling.
• 4. Fractura dúctil.
• 5. Fractura frágil.
• 6. Fatiga: (A) multiciclo; (B) ciclo bajo; (C) térmico; (D) superficiales; (E) choque; (F) corrosivo; (Q) fatiga por rozamiento.
• 7. Corrosión: (A) química; (B) electroquímico; (C) ranurado; (D) punteado (picaduras); (E) intercristalino; (F) lixiviación selectiva; (G) erosivo; (H) cavitación; (I) daños por hidrógeno; (J) biológica; (K) corrosión bajo tensión.
• 8. Desgaste: (A) adhesivo; (B) abrasivo; (C) corrosivo; (D) fatiga superficial; (E) deformación; (F) choque; (G) desgaste por fricción.
• 9. Destrucción por impacto: (A) ruptura por impacto; (B) deformación por impacto; (C) desgaste por impacto; (D) fricción por impacto; (E) fatiga por impacto.
• 10. Preocupación: (A) fatiga por preocupación; (B) desgaste por fricción; (C) corrosión por contacto.
• 11. Arrastrarse.
• 12. Relajación termal.
• 13. Ruptura por fluencia a corto plazo.
• 14. Golpe de calor.
• 15. Atascamiento y agarrotamiento.
• 16. Escapada.
• 17. Daños por radiación.
• 18. Abultamiento.
• 19. Pandeo durante la fluencia.
• 20. Corrosión por tensión.
• 21. Desgaste corrosivo.
• 22. Fatiga por corrosión.
• 23. Arrastrarse por la fatiga.

A continuación se presenta una breve definición con las correspondientes explicaciones de los tipos de falla mecánica.

Deformación elástica provocada por la acción de cargas externas y (o) temperaturas. Este tipo de destrucción ocurre cuando la deformación elástica (reversible) del elemento, que ocurre bajo la acción de las cargas y temperaturas operativas, se vuelve tan grande que el elemento pierde la capacidad de realizar su función prevista.

La fluidez ocurre cuando la deformación plástica (irreversible) de un elemento plástico, que ocurre bajo la acción de las cargas operativas, se vuelve tan grande que el elemento pierde su capacidad para realizar las funciones previstas.

Brinelling, o falla por indentación, ocurre cuando las fuerzas estáticas en el punto de contacto de las superficies curvas conducen a la aparición de deformaciones plásticas locales en uno o ambos elementos en contacto, lo que resulta en un cambio irreversible en la forma de la superficie. Por ejemplo, si un cojinete de bolas se carga estáticamente de modo que la bola se presiona dentro de la jaula, deformándola plásticamente, entonces la superficie de la jaula se vuelve ondulada. Con el uso posterior del rodamiento, pueden producirse vibraciones inaceptables, ruido y sobrecalentamiento, es decir, su destrucción es evidente.

La fractura dúctil ocurre cuando la deformación plástica de un elemento plástico alcanza un valor tal que se divide en dos partes. La destrucción se produce como resultado del proceso de nucleación, fusión y propagación de los poros internos, mientras que la superficie de destrucción es lisa y ondulada.

La fractura frágil ocurre cuando la deformación elástica de un elemento hecho de material frágil alcanza un valor tal que los enlaces interatómicos primarios se destruyen y el elemento se divide en dos o más partes. Los defectos internos y las grietas resultantes se propagan rápidamente hasta su completa destrucción; la superficie de fractura es irregular, granular.

El término fatiga se utiliza para denotar una falla en forma de una separación repentina e inesperada de una parte o elemento de una máquina en dos o más partes como resultado de cargas cíclicas o deformaciones durante algún tiempo. La fractura ocurre a través de la iniciación y propagación de una fisura, la cual, luego de alcanzar cierto tamaño crítico, se vuelve inestable y aumenta rápidamente, provocando la fractura. Las cargas y deformaciones a las que normalmente ocurre la falla por fatiga son mucho más bajas que aquellas que conducen a la falla en condiciones estáticas. Cuando las magnitudes de las cargas y los desplazamientos son tales que la falla ocurre después de más de 10 000 ciclos, el fenómeno se conoce comúnmente como fatiga de alto ciclo. Cuando los valores de cargas y desplazamientos son tales que la falla se produce en menos de 10.000 ciclos, el fenómeno se denomina fatiga de ciclo bajo.

Cuando se producen cargas y deformaciones cíclicas en una pieza como resultado de la acción de un campo de temperatura que cambia cíclicamente, el fenómeno suele denominarse fatiga térmica. La fractura, conocida como fatiga superficial, generalmente ocurre en presencia de superficies de contacto giratorias. Se manifiesta en forma de picaduras, grietas y astillas de las superficies de contacto como resultado de la acción de las tensiones de contacto, bajo cuya influencia, a poca profundidad, surgen las tensiones de corte cíclicas máximas cerca de la superficie. Estas tensiones conducen a grietas que emergen en la superficie, con la separación de algunas partículas del material. Este fenómeno a menudo se considera una forma de desgaste. A continuación se describirán la fatiga por impacto, la fatiga por corrosión y la fatiga por fricción.

La corrosión es un término utilizado para referirse a una amplia clase de tipos de fallas en las que una parte o elemento de una máquina pierde su capacidad para realizar su función debido al deterioro no deseado del material como resultado de la interacción química o electroquímica con el medio ambiente. La falla por corrosión a menudo ocurre junto con otros tipos de falla, como el desgaste o la fatiga. Entre los muchos tipos de corrosión, destacamos los siguientes. La corrosión química es probablemente el tipo más común de corrosión debido al contacto directo de la superficie de la pieza con un ambiente corrosivo. La corrosión química ocurre más o menos uniformemente sobre toda la superficie expuesta de la pieza. La corrosión electroquímica ocurre cuando dos metales diferentes forman parte de un circuito eléctrico que está cerrado por una solución o película electrolítica o un ambiente corrosivo.

La corrosión por grietas es un proceso rápido en gran parte localizado en grietas, grietas o juntas, es decir, en lugares donde se retienen pequeñas cantidades de solución en contacto con el metal corroído. La corrosión por picaduras (pitting) es un impacto localizado, que da como resultado la formación de depresiones y picaduras en la superficie del metal. La corrosión intergranular se caracteriza por efectos locales en los límites de grano de algunas aleaciones de cobre, cromo, níquel, aluminio, magnesio y zinc después de un tratamiento térmico o soldadura inadecuados. La formación de celdas galvánicas locales, en las que se depositan los productos de corrosión, conduce a una disminución significativa de la resistencia del material como resultado de la corrosión intercristalina.

La lixiviación selectiva es un proceso de corrosión que elimina un elemento de una aleación. Los ejemplos incluyen la desgalvanización del latón y la grafitización del hierro fundido. La corrosión por erosión es un proceso químico de acción rápida en el cual, como resultado de la acción de sustancias abrasivas o flujos de materiales viscosos en la superficie del material, el material fresco y desprotegido está constantemente expuesto en el punto de contacto con el ambiente corrosivo. La corrosión por cavitación ocurre cuando, bajo la influencia de la presión de vapor, las burbujas y las cavidades en un líquido estallan en la superficie del recipiente a presión, como resultado de lo cual se eliminan las partículas de material y se abre el acceso al material nuevo y sin protección para el ambiente corrosivo. .

El daño por hidrógeno, aunque no es en sí mismo una forma de corrosión, es causado por él. Este tipo de daño incluye saturación de hidrógeno, fragilización por hidrógeno y descarburación. La corrosión biológica es un proceso de corrosión debido a la actividad de los organismos vivos, es decir, los procesos de absorción de alimentos y excreción de desechos. Los desechos son ácidos e hidróxidos corrosivos. La corrosión bajo tensión es un tipo muy importante de corrosión (se tratará por separado más adelante).

El desgaste es un proceso indeseable de cambio dimensional gradual debido a la eliminación de partículas individuales de las superficies de contacto durante su movimiento, generalmente deslizándose, entre sí. El desgaste es principalmente el resultado de la acción mecánica. Este es un proceso complejo, más precisamente, incluso una serie de procesos diferentes que pueden proceder tanto de forma independiente como interrelacionada. El resultado de estos procesos es la remoción de material de las superficies de contacto debido a la compleja interacción de desplazamientos locales, muescas, soldadura del material, rupturas y otros mecanismos.

El desgaste adhesivo ocurre como resultado de la acción de altas presiones locales, soldadura de rugosidad superficial entre sí, deformación plástica posterior que ocurre durante su movimiento relativo, destrucción de adherencias locales de rugosidad, remoción o transferencia de metal. En el desgaste abrasivo, las partículas se eliminan de la superficie mediante la acción de corte o raspado de la rugosidad de las superficies de contacto más duras o mediante partículas duras atrapadas entre las superficies. Cuando las condiciones para el desgaste adhesivo y abrasivo y la corrosión ocurren simultáneamente, estos procesos interactúan entre sí y se produce el desgaste corrosivo.

El desgaste por fatiga superficial es el desgaste de superficies curvas giratorias o deslizantes entre sí. En este caso, como resultado de la acción de esfuerzos cortantes cíclicos a poca profundidad cerca de la superficie, aparecen microfisuras que emergen en la superficie, se rompen macropartículas del material y se forman picaduras en la superficie. El desgaste por deformación ocurre como resultado de la deformación plástica repetida de las superficies de desgaste, lo que lleva a la formación de una red de grietas, con cuyo crecimiento y asociación se forman partículas de desgaste. A menudo se observa desgaste por deformación bajo la acción de cargas de choque. El desgaste por impacto ocurre durante la deformación elástica repetida en el proceso de cargas de impacto, la formación de una red de grietas que crecen de la misma manera que con la fatiga superficial. El desgaste por rozamiento se describe a continuación.

La falla por impacto ocurre cuando, como resultado de cargas transitorias, tales tensiones o deformaciones ocurren en la parte que la parte ya no puede realizar su función prevista. La falla ocurre como resultado de la interacción de las ondas de esfuerzo y deformación resultantes de la aplicación dinámica o repentina de cargas. La interacción de las olas puede dar lugar a la aparición de tensiones y deformaciones locales muchas veces mayores que las que se derivan de la aplicación estática de las mismas cargas. Si las magnitudes de las tensiones y deformaciones son tales que la pieza se divide en dos o más partes, entonces se produce una rotura por impacto. Si el impacto produce deformaciones elásticas o plásticas inaceptables, tal falla se denomina deformación por impacto. Si se producen deformaciones elásticas cíclicas durante impactos repetidos, como resultado de lo cual aparece una red de grietas por fatiga, con cuyo crecimiento se observa el fenómeno de fatiga superficial descrito anteriormente, entonces el proceso se denomina desgaste por impacto.

Si, como resultado de pequeños desplazamientos transversales relativos de dos superficies durante el impacto, que pueden ser causados ​​por deformaciones transversales o la acción de pequeños componentes aleatorios de velocidad lateral, se produce fricción, entonces la destrucción se denomina fricción por impacto. La fatiga por impacto ocurre cuando la falla ocurre bajo cargas de impacto repetidas debido a la formación y propagación de grietas por fatiga.

La fricción puede ocurrir en la superficie de contacto de dos cuerpos sólidos presionados uno contra el otro por una fuerza normal y que realizan movimientos cíclicos de pequeña amplitud entre sí. El rozamiento generalmente tiene lugar en las juntas, donde no debería haber movimiento, pero como resultado de las cargas de vibración o deformaciones, todavía hay ligeros desplazamientos cíclicos. Por lo general, las partículas de material que se desprenden durante la fricción quedan retenidas entre las superficies de contacto, ya que sus desplazamientos relativos son pequeños.

La fatiga por fricción es la falla por fatiga prematura de una parte de la máquina que está sujeta a cargas cíclicas o deformaciones en condiciones de fricción. Daños en la superficie y microfisuras resultantes de la fricción. juegan el papel de núcleos de grietas por fatiga, como resultado del crecimiento del cual se produce falla por fatiga bajo tales cargas que no causarían falla bajo otras condiciones. La fatiga por fricción es una forma de falla muy peligrosa e insidiosa porque la fricción generalmente ocurre en uniones no observables y conduce a una falla por fatiga catastrófica prematura o incluso inesperada (repentina).

El desgaste por rozamiento se observa cuando los cambios en las dimensiones de las partes en contacto como resultado del rozamiento se vuelven inaceptablemente grandes o tales que aparecen concentradores de tensión y las tensiones locales exceden el nivel permisible. La corrosión por fricción ocurre cuando, como resultado de la fricción, las propiedades materiales de una pieza se deterioran hasta tal punto que no puede realizar sus funciones.

La falla por fluencia ocurre cuando la deformación plástica de un elemento de máquina o estructura, acumulada durante un período de tensión y temperatura, da como resultado cambios dimensionales tales que el elemento no puede realizar satisfactoriamente su función prevista. El proceso de fluencia generalmente se puede dividir en tres etapas: (1) fluencia transitoria o primaria, durante la cual la velocidad de deformación disminuye; (2) fluencia en estado estacionario o secundaria, durante la cual la tasa de deformación es sustancialmente constante, y (3) fluencia terciaria, en la que la tasa de deformación por fluencia aumenta (a menudo con bastante rapidez) hasta la falla. Este tipo de falla a menudo se denomina fractura por fluencia. Que tal destrucción ocurra o no depende de la naturaleza del cambio en el tiempo de las tensiones y la temperatura.

La relajación térmica se observa cuando, en el proceso de fluencia, que conduce a la relajación de una parte pretensada o deformada, sus dimensiones cambian de modo que la parte ya no puede realizar su función prevista. Por ejemplo, si los pernos pretensados ​​de un recipiente a presión de alta temperatura se relajan debido a la fluencia de tal manera que la carga de presión máxima excede la precarga y se rompe el sello, se dice que los pernos fallan debido a la relajación térmica.

La fractura durante la fluencia a corto plazo está estrechamente relacionada con el proceso de fluencia, sin embargo, la dependencia de las tensiones y la temperatura con el tiempo es tal que el elemento se divide en dos partes. En este caso, las tensiones y las temperaturas, por regla general, son tales que el período de fluencia en estado estacionario es muy corto o está completamente ausente.

El choque térmico se produce cuando los gradientes del campo de temperatura que se originan en la pieza son tan grandes que, debido a los cambios de temperatura, se inician deformaciones, fluidez o destrucción.

El agarrotamiento se observa cuando dos superficies que se deslizan una sobre la otra están sujetas a tales cargas y temperaturas, y la velocidad de deslizamiento, la lubricación y las condiciones ambientales son tales que, como resultado de una deformación plástica significativa de la rugosidad de la superficie, su acción de soldadura, rotura y rayado, ocurre una destrucción significativa de la superficie y la transferencia de metal de una superficie a otra. El gripado se puede considerar como un proceso muy intenso de desgaste adhesivo. Cuando estos procesos conducen a un debilitamiento significativo de la conexión o, por el contrario, a un agarrotamiento, se dice que la conexión se destruye por agarrotamiento. El gripado es esencialmente un proceso intenso de gripado en el que las partes de contacto están prácticamente soldadas y su movimiento relativo se hace imposible.

La falla por desconchado ocurre cuando una parte del material se separa espontáneamente de la superficie de la pieza, como resultado de lo cual se pierde el rendimiento normal del elemento de la máquina. Por ejemplo, una placa de blindaje se destruye como resultado de un desconchado, cuando, cuando un proyectil golpea la superficie exterior de la protección de la armadura, surgen ondas de tensión en la placa, lo que provoca un desconchado desde el interior de una parte del material. que a su vez se convierte en un proyectil mortal. Otro ejemplo de falla por desconchado es la falla de rodamientos o dientes de engranajes debido al fenómeno de fatiga superficial descrito anteriormente.

La destrucción por daño por radiación significa que durante la exposición a la radiación se han producido tales cambios en las propiedades del material que la pieza ya no puede realizar sus funciones. Por lo general, estos cambios están asociados con la pérdida de plasticidad como resultado de la irradiación y sirven como motivo para el inicio del proceso de destrucción de un tipo u otro. Los elastómeros y polímeros suelen ser más susceptibles al daño por radiación que los metales, y las características de resistencia de estos últimos después de la exposición a la radiación a veces mejoran, aunque la ductilidad, por regla general, disminuye.

La falla por pandeo ocurre cuando, por alguna combinación crítica de la magnitud y/o ubicación de la carga, así como la forma y las dimensiones de la parte de su movimiento o deflexión, aumenta bruscamente repentinamente con un pequeño cambio en la carga. Este comportamiento no lineal conduce a la falla por pandeo si la parte que se pandea ya no puede cumplir su función.

La fractura por pandeo durante la fluencia ocurre cuando, después de un tiempo, surge un estado inestable como resultado del proceso de fluencia, es decir, las cargas y los parámetros geométricos de la parte se vuelven tales que se pierde la estabilidad y se produce la destrucción.

La falla por corrosión bajo tensión ocurre cuando las tensiones aplicadas inducen grietas superficiales localizadas, generalmente a lo largo de los límites de grano, en una pieza que se encuentra en un ambiente corrosivo. A menudo, la formación de grietas inicia la aparición de otros tipos de procesos de fractura. La falla por corrosión bajo tensión es una forma muy peligrosa de falla por corrosión bajo tensión, ya que muchos metales son susceptibles a ella: por ejemplo, una variedad de hierros fundidos, aceros, aceros inoxidables, cobre y aleaciones de aluminio son susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión en algunos ambientes corrosivos.

La falla por desgaste corrosivo es un tipo complejo de falla en el que los efectos adversos de la corrosión y el desgaste se combinan para hacer que la pieza quede inoperable. El proceso de corrosión a menudo produce partículas abrasivas duras que aceleran el desgaste y, a su vez, el proceso de desgaste elimina constantemente las capas protectoras de la superficie y expone el metal fresco, lo que acelera la corrosión. La influencia mutua de estos procesos entre sí aumenta significativamente el riesgo de destrucción.

La fatiga por corrosión es un tipo complejo de falla en el que los efectos adversos de la corrosión y la fatiga se combinan para causar la falla. En el proceso de corrosión, a menudo se forman picaduras en la superficie del metal, que sirven como concentradores de tensión. Como resultado de la concentración de esfuerzos, se acelera el proceso de falla por fatiga. Además, las grietas en la capa quebradiza de los productos de corrosión sirven como núcleos para las grietas por fatiga que se propagan al metal base. Por otro lado, como resultado de la acción de esfuerzos cíclicos o deformaciones, se produce el agrietamiento y descamación de los productos de corrosión, es decir, se abre el acceso del medio corrosivo al metal fresco. Así, ambos procesos se aceleran mutuamente, y el peligro de destrucción puede ser muy elevado.

La falla por fatiga por fluencia es un tipo de falla que ocurre bajo condiciones que causan fatiga y fluencia al mismo tiempo. La interacción entre los procesos de fluencia y fatiga aún no ha sido suficientemente estudiada, pero, aparentemente, es sinérgica.

Otra clasificación común es la clasificación de Ya. B. Fridman. La primera característica de clasificación en esta tabla, la naturaleza del impacto de la fuerza, es la más formal, pero al mismo tiempo divide claramente los procesos de destrucción en varios tipos, que deben considerarse por separado. Dentro de cada uno de estos tipos de destrucción, por supuesto, es necesario subdividir según otros criterios utilizados en la clasificación. Por lo tanto, la fractura estática única a corto plazo puede ser frágil y plástica (dúctil), respectivamente, la orientación de la superficie de fractura macroscópica y el tamaño de la zona de deformación plástica pueden cambiar. La fisura puede pasar predominantemente a lo largo del cuerpo o, por el contrario, a lo largo de los límites de grano; se pueden registrar diferentes etapas del proceso (inicial, desarrollado, destrucción completa), es posible la exposición simultánea al medio ambiente, etc.

También son posibles otras clasificaciones de tipos de destrucción.

Signo de clasificación	Destrucción
La naturaleza del impacto de la fuerza: la carga es en su mayoría monótona, no hay un período de carga constante o es pequeña en relación con el período de falla el período de carga invariable es proporcional al período de destrucción la carga cambia periódica y repetidamente en el proceso de destrucción	Estático único a corto plazo Solo estático y retardado a largo plazo fatiga
Orientación de la superficie de fractura macroscópica con diferentes métodos. carga (tensión, flexión, compresión, torsión, indentación, etc.): la superficie de fractura macroscópica es perpendicular a la dirección +max o +max con un volumen extremadamente pequeño deformado plásticamente en la zona de fractura
Localidad de destrucción, estimada por la relación entre el tamaño de la zona destruida y los elementos estructurales	submicroscópico del tercer tipo; microscópico del segundo tipo; macroscópico de primer tipo
Deformación plástica antes de la falla	frágil; macrofrágil pero microplástico; el plastico
Disposición estructural de la superficie de fractura	intracristalino; intergranular; mezclado
El grado de desarrollo de la destrucción.	Inicial: la superficie de la grieta es mucho más pequeña que el área de la sección transversal del cuerpo; desarrollado, incluyendo
Influencia del ambiente externo	Causado por una disminución en la energía superficial (presencia de recubrimientos fusibles); causado por la corrosión; relacionado con la exposición

Reducción del consumo de refrigerante. Puede ocurrir debido a la falla del equipo de automatización de procesos o errores del personal de mantenimiento. Conduce a una disminución en la eliminación de calor, un aumento en la temperatura del material procesado y, como resultado, su descomposición térmica con la liberación de sustancias nocivas en el aire.

Sustitución intempestiva de mallas filtrantes. Puede dar lugar a un aumento de la presión en el interior del extrusor por encima de la permitida y a la parada y sobrecalentamiento del motor, con posible incendio posterior, o a la destrucción del cuerpo del extrusor

• Ausencia o realización intempestiva de trabajos de reparación y mantenimiento. Puede causar la destrucción del equipo con posibles lesiones a los trabajadores e incendio. Sección Conclusiones

En la sección del proyecto "Protección laboral", se realizaron cálculos de la categoría de locales para seguridad contra explosiones e incendios. Categoría de local del taller - B2, almacén - B1

Se han estudiado las propiedades toxicológicas de las sustancias, se ha seleccionado el equipo de protección personal necesario y se han elaborado recomendaciones en caso de intoxicación del personal.

Se consideran las condiciones microclimáticas en la empresa, se describen los sistemas de calefacción y ventilación, se calcula la cantidad y el tipo requeridos de dispositivos de iluminación.

Se considera la seguridad del proceso productivo, se dan recomendaciones para la prevención de lesiones y accidentes de trabajo.

6 Seguridad Ambiental

En el mundo moderno, el problema del impacto de la actividad humana en la naturaleza y el medio ambiente es muy grave. Como resultado de actividades económicas mal concebidas, se violó la estabilidad de la biosfera, y hoy la humanidad enfrenta problemas ambientales globales, como la contaminación del aire y el calentamiento global asociado a ella, la contaminación del suelo y la contaminación de los ríos.

La humanidad debe rendir cuentas por sus acciones, por lo que si queremos mantener nuestro planeta habitable para las generaciones futuras, debemos tomarnos la contaminación en serio.

Al diseñar cualquier empresa moderna, es necesario tener en cuenta los efectos nocivos sobre el medio ambiente que puede tener para reducir y compensar los efectos adversos de las actividades de esta empresa.

La tarea de esta parte del proyecto es evaluar el impacto adverso de la empresa proyectada en el medio ambiente, calcular los límites permisibles de este impacto y desarrollar recomendaciones para su reducción.

6.1 Emisiones atmosféricas industriales

Para evaluar las emisiones a la atmósfera se utilizan los valores del MPC único medio diario y máximo, así como el valor de la emisión máxima permisible. MPC: valores de referencia, MPE: un parámetro calculado en función del MPC, la clase de peligro de la sustancia, la distancia a los asentamientos y otras instalaciones industriales.

MPC (promedio diario) es la concentración máxima permisible diaria promedio de una sustancia nociva en áreas pobladas de aire en mg/m³. Esta concentración no debe tener un efecto nocivo directo o indirecto en el cuerpo humano en condiciones de inhalación indefinidamente prolongada durante todo el día.

MPCmr (máximo una vez) es la concentración de una sustancia nociva en el aire de áreas pobladas que no causa reacciones reflejas (incluidas las subsensoriales) en el cuerpo humano cuando se inhala durante 20 minutos.

La información sobre las emisiones generadas en la producción proyectada se da en la Tabla 6.1

Dado que no conocemos el porcentaje de productos gaseosos, asumimos que cada uno de los posibles mecanismos de la reacción de oxidación térmica del polietileno se realiza con la misma probabilidad.

(CH 2 -CH 2) n + 0.5nO 2 \u003d nC 2 H 4 O

(CH 2 -CH 2) n + nO 2 \u003d 2nCH 2 O

(CH 2 -CH 2) n + nO 2 \u003d nCH 3 COOH

(CH 2 -CH 2) n + nO 2 \u003d 2nCO + 2nH 2 0

Las pérdidas de polietileno por descomposición térmica son de 900 gramos por tonelada, como se puede observar en el cálculo 2.7

Si suponemos que x mol de LDPE se descompone de acuerdo con cada uno de los mecanismos, entonces las masas de los productos, respectivamente, serán 44x, 44x, 60x, 56x, las masas de oxígeno consumidas: 8x, 16x, 16x, 16x. Las masas de LDPE descompuestas por cada una de las reacciones son 36x, 30x, 44x, 40x, total - 150x. Así x=6g/tonelada

De cada tonelada se producirá la siguiente emisión de productos gaseosos

Acetaldehído y formaldehído 264 g/ton

Ácido acético - 360 g/ton, monóxido de carbono - 336 g/ton. Ahora, conociendo la producción de 1710 toneladas/año, podemos encontrar las emisiones anuales.

El polvo industrial contiene un 0,5 % en peso de materias primas, es decir, 8,55 t/año. Supongamos que la mitad se lanza al aire, la mitad se deposita en la sala de producción y se retira de allí durante la limpieza como residuo sólido.

Tabla 6.1 - Emisiones de la producción proyectada

Fuentes de liberación de sustancias nocivas.	Nombre de las sustancias	Cantidad, t/año	MPC mg / m 3	MPCmr, mg/m3	Nivel de riesgo	Métodos de limpieza
proceso de extrusión	acetaldehído					Adsorción
	Formaldehído
	Monóxido de carbono CO
	Ácido acético CH 3 COOH
proceso de mezcla	polvo industrial					Secado mecánico

De acuerdo con GOST 17.2.3.02-78, para cada fuente de contaminación del aire, se establece la emisión máxima permitida, siempre que las emisiones de sustancias nocivas de una fuente determinada o una combinación de fuentes para un asentamiento determinado, teniendo en cuenta el desarrollo de las empresas industriales existentes y planificadas y la dispersión de sustancias nocivas en la atmósfera no crearán una concentración superficial de sustancias nocivas que exceda el MPC para la población, teniendo en cuenta la concentración de fondo, así como para la flora y la fauna, incluso en esos puntos donde se crean concentraciones máximas en la atmósfera superficial.

Hay muchas razones por las que los edificios se derrumban. En primer lugar, en áreas propensas a terremotos, estos son terremotos. Además, explosiones (por ejemplo, gas doméstico), vientos fuertes (huracanes, tornados), flujos de lodo, deslizamientos de tierra, errores de construcción, fallas en el suelo, deterioro del edificio.

Un edificio de varios pisos es una estructura de ingeniería compleja. Cuando se daña gravemente, todos los sistemas de soporte vital fallan: las tuberías se destruyen, el suministro de agua y gas se interrumpe y los cables eléctricos se rompen. La destrucción puede ocurrir muy rápidamente y, a veces, en unas pocas horas; en este caso, es posible salvar personas y propiedades.

¿Qué hacer en casos de peligro de destrucción del edificio durante un terremoto?

• A los primeros golpes, los candelabros comienzan a balancearse, los muebles tiemblan, las ventanas traquetean y cuando vea las primeras grietas en las paredes, salga de inmediato.
• Si vive arriba del segundo piso y no hay forma de salir del edificio, instálese en el lugar más seguro: en la abertura de la pared principal o en la esquina formada por las paredes principales. No se pare en las ventanas, puertas, escaleras, no se quede en las habitaciones de las esquinas.
• Para protegerse de la caída de fragmentos de estructuras, vidrios y otros objetos, escóndase debajo de una cama, mesa, debajo de un escritorio (en la escuela), cubriéndose la cabeza con las manos.
• Tan pronto como se detengan los golpes, salga rápidamente. (Las descargas pueden repetirse). Recuerde: no puede usar el ascensor, tocar los cables, encender un fuego.
• Si te encuentras en un bloqueo, cálmate. Mire cuidadosamente a su alrededor en busca de vacíos y entradas de aire fresco. Trate de no tocar los restos, ya que puede hacer que colapsen. Ayuda a los que acuden en tu ayuda: levanta la voz, toca cañerías y pilas para que te escuchen. Los rescatistas tienen una "hora de silencio" cuando los vehículos y el equipo especial para retirar los escombros dejan de trabajar. En este momento, los rescatistas comienzan a escuchar voces de ayuda, golpes y, con la ayuda de perros y dispositivos entrenados, realizan una búsqueda mejorada.

en una nota

Si vive en un área sísmicamente peligrosa, debe tener especial cuidado. La gente sabe desde hace mucho tiempo que las mascotas pueden sentir los terremotos. En la víspera, se comportan inusualmente inquietos: corren, gritan sin razón y son inesperadamente agresivos. Los gatos sacan a sus gatitos de casa, y si se los devuelven, los vuelven a sacar. Los perros gimen, se aferran a sus dueños, intentan salir de las instalaciones. Hubo casos en que los perros sacaron a los niños de la casa. El comportamiento de los animales salvajes también se está volviendo inusual: las ratas y otros roedores abandonan sus escondites, se reúnen en bandadas y se van. Las hormigas unas horas antes del susto salen de los hormigueros, capturando las pupas. Los presagios de terremotos también pueden ser otros fenómenos que son inusuales para los humanos: columnas de luz, bolas luminosas, un brillo azulado en las casas, etc. Esto sucede como resultado de la liberación de gases cargados eléctricamente de las rupturas de rocas.

Preguntas

1. ¿Qué fenómenos naturales pueden causar la destrucción de edificios?
2. Recuerde lo que son los accidentes provocados por el hombre. ¿Qué causas provocadas por el hombre pueden conducir a la destrucción del edificio?
3. ¿A qué consecuencias y problemas puede conducir la destrucción del edificio?
4. ¿Cómo podemos salvar el edificio en el que vivimos de la destrucción?

Tareas

1. Usando fuentes adicionales de información, averigüe en qué regiones de Rusia son posibles los terremotos. Ponlos en una lista.
2. Prepare un breve mensaje sobre el coraje de los rescatistas después de los terremotos.

Incluso el uso local de armas nucleares afectará el estado de todo el planeta. Los geofísicos y geoquímicos estadounidenses han construido un modelo detallado de lo que nos espera si Pakistán e India no logran ponerse de acuerdo sobre el estatus de Cachemira o el grado de responsabilidad del próximo ataque separatista. Los resultados fueron impresionantes y aterradores.

Michael Mills y sus colegas de las universidades de Colorado y California tomaron en cuenta la situación geopolítica actual y las tendencias ambientales de moda. Decidieron centrarse en un conflicto nuclear local y describieron sus consecuencias para la biosfera con mucho más detalle. Como ya no tenían que tener todo tipo de procesos atmosféricos y de otro tipo en la cabeza, este trabajo fue asumido por la "prótesis cerebral", la computadora, lograron tener en cuenta muchos más fenómenos físicos y químicos al construir su modelo. Y algunos de los que los investigadores anteriores ignoraron resultaron ser muy importantes.

El conflicto hipotético, cuyas consecuencias calcularon los estadounidenses, tuvo lugar en los subtrópicos del hemisferio norte de la Tierra, en el norte de la península de Hindustan. No obstante, dado que la base del trabajo es el estudio de la circulación atmosférica, los resultados también son aplicables en el caso de que sobre Corea del Norte, Irán o Israel, situados un poco al norte, se eleven hongos de explosiones nucleares.

Las simulaciones por computadora han demostrado que una guerra nuclear de este tipo, utilizando alrededor de cien bombas que no son más poderosas que el "bebé" de 15 kilotones lanzado sobre Hiroshima, tendrá consecuencias irreparables para la biosfera.

Según los cálculos, tal conflicto sería suficiente para crear un agujero de ozono global que amenaza a toda la humanidad y es capaz de sumir el medio ambiente en el caos durante décadas.

Por supuesto, esta no es la escala de un invierno nuclear, pero no olvide que el arsenal total en la península de Hindustan es muchas veces inferior al de las superpotencias de la Guerra Fría. Es cierto que esto es según los datos oficiales disponibles para los científicos.

Por supuesto, la gente también hizo explotar bombas con una capacidad de 50 Mt, y esto no tuvo consecuencias globales para la capa de ozono. Sin embargo, tales explosiones tuvieron lugar bajo tierra, bajo el agua o en campos de tiro remotos donde no había nada que destruir. Con la derrota de los territorios "vivos", la situación cambia radicalmente.

Al efecto polvo descrito por Sagan, se sumarán numerosos incendios de bosques y ciudades, que serán imposibles de detener. Como resultado, una nube de 5 millones de toneladas de hollín se elevará decenas de kilómetros hacia la estratosfera. Este hollín actuará como una especie de absorbente que absorbe la radiación solar. Solo que, a diferencia del carbón activado, que se une a las toxinas cuando se toma por vía oral, el hollín en la estratosfera no retendrá energía, sino que, por el contrario, provocará el calentamiento de los gases circundantes.

Durante el primer año después de que el hollín entre en el aire, la temperatura de la estratosfera superará la temperatura normal entre 30 y 60 grados centígrados, porque en estado normal estas capas de energía solar apenas absorben. Como resultado, el curso de la reacción de Chapman, que convierte directamente el ozono y el oxígeno monoatómico en oxígeno diatómico ordinario, cambiará: esta reacción es increíblemente sensible a la temperatura.

La situación se verá agravada por el constante suministro de calor desde abajo: la energía de los incendios se transmitirá con la ayuda del humo. Lo cual, por supuesto, no mejorará la posición del escudo protector del planeta. Una gran cantidad de óxidos de nitrógeno se elevará a la atmósfera, actuando como los catalizadores más poderosos para esta reacción (NO + O 3 -\u003e NO 2 + O 2, seguido de NO 2 + O 2 -\u003e NO + O 2) .

El resultado es un agotamiento significativo de la capa de ozono.

Contrariamente a los cálculos de hace veinte años, que predijeron una reducción del 20 % en la protección del ozono solo en caso de un conflicto global (6,5 Gt en TNT) y el crecimiento excesivo del agujero de ozono durante varios años, Mills y sus colegas encontraron que incluso 1,5 Mt , cayó sobre las ciudades, y los incendios que los siguen serán suficientes para que la capa de ozono en la Tierra disminuya en un 30% en promedio, y en algunas áreas, en 3-4 veces. Al mismo tiempo, la restauración a su estado original llevará décadas.

Modelo de variación del espesor medio paralelo de la capa de ozono como resultado de un conflicto nuclear hipotético entre India y Pakistán en función de la latitud (ordenadas) y el tiempo (abscisas). // PNAS (2008)/"Gazeta.Ru"

El efecto lo sentirán los habitantes de todo el planeta. Por ejemplo, en latitudes medias, el raleo alcanzará hasta el 40% del estado actual, lo que afectará de inmediato la salud de las personas y de todos los ecosistemas. Menos suerte tendrán los residentes de latitudes altas, principalmente del Ártico (las explosiones según el escenario ocurren en los subtrópicos del norte). Aquí la reducción será aún más significativa: del 50% al 70%. El efecto durará al menos cinco años, pero incluso después de ellos, según los científicos, seguiremos contando las pérdidas durante otros cinco años.

Este no es el primer enfoque para evaluar el efecto de pequeños conflictos nucleares locales, según los estándares militares. En otras variantes del otoño nuclear, el papel principal se le dio a la radiación y el daño térmico a los ecosistemas, la precipitación ácida y más.

“El error del trabajo anterior es que no tomaron en cuenta el efecto del humo y el calentamiento de la estratosfera”, explicado Diferencia de molinos.

Un aumento en el fondo de radiación afectará de inmediato los ecosistemas acuáticos: anfibios, peces y cefalópodos, y lo más importante, la vida del fitoplancton. Si ya se ha demostrado el efecto dañino de la radiación ultravioleta en todos estos organismos, queda por ver el efecto en la comunidad en su conjunto.

La humanidad está amenazada, según estimaciones aproximadas, por un aumento de tres veces en la prevalencia del cáncer de piel, que todavía es difícil de tratar.

Y ello sin tener en cuenta la liberación de sustancias químicas y radiactivas como consecuencia del propio conflicto nuclear.

Los físicos que modelaron la crisis no pudieron resistirse a comentar la situación con las armas nucleares: en su trabajo tomaron en cuenta cien explosiones de 15 kilotones, cuando esto es solo el 0,03%, es decir, 1/3000 de todo el arsenal de la planeta. Aún más emoción puede causar un conocimiento detallado de trabajar científicos publicaron en el último número de Proceedings of the National Academy of Sciences.