Cuando fallan los acuarios acrílicos

Paul J. Gramann | 13 de julio de 2018

Los acuarios se han convertido en grandes atracciones en algunos de los lugares más grandes del planeta. Piense en Walt Disney World; el centro comercial más grande del mundo en Dubai; el AquaDom en Berlín, Alemania, que tiene un acuario cilíndrico de 25 metros de altura con ascensor incorporado; o el Acuario de Georgia que contiene 6,3 millones de galones de agua. Si no estás familiarizado con estos acuarios, te animo a que te apartes de este artículo y los busques en Google para que puedas apreciar su enormidad.

Estos acuarios albergan a miles de animales marinos exóticos en entornos extremadamente exigentes, al mismo tiempo que alejan al espectador a centímetros de esta vida marina. ¿Cuál es el elemento más importante del acuario que hace posible que existan estos gigantes? El plastico. Específicamente, poli (metacrilato de metilo) o PMMA, también conocido como acrílico y, a veces, como vidrio plástico. El acrílico es ideal para esta aplicación. Posee las propiedades mecánicas, como la fuerza y ​​la rigidez, necesarias para soportar la tremenda presión del agua creada en estas exhibiciones marinas en constante crecimiento. El acrílico tiene otros atributos que hacen posible cumplir con los requisitos del tamaño y la complejidad cada vez mayores, ya que los ingenieros "empujan los límites":

Por qué los acuarios acrílicos pueden fallar

El acrílico no viene sin inconvenientes. El ingeniero debe tener pleno conocimiento y comprensión de estos inconvenientes para diseñar, fabricar y ensamblar con éxito un acuario que resista y sostenga la vida acuática durante años. Para garantizar la longevidad, el acuario grande típico está diseñado con un factor de seguridad de 11 a 12. Esto puede parecer alto, pero cuando uno considera las implicaciones si uno de estos acuarios grandes fallara y el evento repentino y catastrófico que ocurre cuando fallan, se vuelve más comprensible y aceptable. Desafortunadamente, los acuarios han fallado por varias razones, lo que ha provocado daños tremendos, enormes pérdidas monetarias y, en ocasiones, la pérdida total de la vida acuática. Ha habido fallas de acuarios públicos de alto perfil, que generalmente involucran acuarios enormes, así como fallas de acuarios privados que van desde varios cientos hasta miles de galones de pérdida de agua. Algunas razones comunes por las que los acuarios acrílicos pueden fallar incluyen:

Desafortunadamente, estos problemas comúnmente no se revelan durante la inspección, el ensamblaje o las etapas iniciales de configuración. Además, cuando ocurre el evento de falla real, que suele ocurrir meses o años después de la instalación, es rápido y catastrófico. La costura o grieta se abre casi instantáneamente sin previo aviso. El fenómeno detrás de esto se llama ruptura por fluencia: el desenredo de las moléculas de plástico con el tiempo, a un nivel de tensión significativamente por debajo del límite elástico, sí, por debajo del límite elástico, del plástico.

Aquí hay una muestra de algunos acuarios acrílicos de alto perfil que han fallado.

Centro comercial Orient, Shanghái: Este acuario falló dos años después de su instalación, hiriendo a 15 personas y matando a varios tiburones y tortugas. El tanque se construyó con paneles acrílicos de 15 cm (5,9 pulgadas) de espesor para contener 33 toneladas de agua. El tanque falló catastróficamente sin previo aviso el 27 de diciembre de 2012.

Casino Gulfstream, Hallandale Beach, Florida: El acuario cilíndrico de 14 pies de diámetro x 14 pies de alto se abrió en una costura fabricada (adherida). Los paneles acrílicos tenían un grosor de 3 pulgadas. Se abrió una costura, liberando instantáneamente miles de galones de agua. Después de que ocurrió el evento, una persona de mantenimiento de pensamiento rápido rellenó la grieta con servilletas de tela salvando toda la vida acuática, excepto un tiburón. Esta falla fue el resultado de una unión deficiente de una costura vertical durante la fabricación. Con el tiempo, esta costura se abrió ligeramente por agrietamiento, creando una concentración de estrés, lo que condujo al evento catastrófico.

Acuario Dubai Mall (el más grande del mundo): Hogar de más de 33.000 peces, incluidos 400 tiburones y rayas, el acuario se formó una grieta el 25 de febrero de 2010. El acuario de 2,5 millones de galones contiene la pieza única de acrílico más grande del mundo, que mide 2,5 pies de espesor. Se formó una grieta en un túnel de observación interior, lo que resultó en una pérdida significativa de agua. La grieta fue reparada rápidamente y no hubo pérdida de vida acuática.

Mazatlan, Mexico: Una gran grieta se formó instantáneamente en un panel superior curvo de 3 pulgadas de espesor el 3 de febrero de 2017, poco después de que el acuario cerrara por el día. El acuario de 1,2 millones de galones albergaba 13 grandes tiburones en el momento de la falla. La grieta liberó más de las tres cuartas partes del agua del acuario, lo que permitió la eliminación segura de los tiburones. Esta grieta se inició en una gran gubia en el exterior del tanque.

Tiranosaurio Rex, Walt Disney World, Orlando, Florida: El 17 de marzo de 2014, justo cuando se servía la cena en el restaurante T-Rex de Walt Disney World, se abrió instantáneamente una unión vertical en un gran acuario cilíndrico. El acuario estaba ubicado junto a las mesas de comedor, lo que provocó que varias personas se empaparan. La abertura tenía aproximadamente tres pies de largo, lo que les daba tiempo a los empleados para trasladar los peces a otros acuarios ubicados en los terrenos.

Prevención de fallas catastróficas

El acrílico es un material excelente para acuarios pequeños, grandes y gigantes. Este tipo de plástico tiene las propiedades mecánicas adecuadas, la claridad, el diseño y la libertad de fabricación que se requieren para que estos acuarios funcionen sin fallas durante 20 años o más. Sin embargo, si no se presta especial atención a sus propiedades de fluencia, calidad de fabricación y cuidado durante la instalación y el mantenimiento, se puede producir una falla repentina y catastrófica. El acrílico se usa en muchas otras aplicaciones e industrias, donde los conceptos discutidos en este artículo son válidos. Estos incluyen la industria aeroespacial, el transporte, la tecnología médica, la construcción, la iluminación y la óptica.

Sobre el Autor

Paul J. Gramann, PhD, PE, es presidente de The Madison Group, que brinda servicios de consultoría, experiencia técnica y tecnología innovadora a la industria del plástico desde 1993. La empresa tiene su sede en Madison, WI.

Más información sobre formatos de texto