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Andrés Rivas, Carlos Machuca, Raúl Cardarilli, Paulo Casas, Esteban Rubertis EVALUACION DE DAÑO POR FUEGO SEGÚN API 579 ASME FFS-1 EN REBOILER DE ACEITE.

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1 Andrés Rivas, Carlos Machuca, Raúl Cardarilli, Paulo Casas, Esteban Rubertis EVALUACION DE DAÑO POR FUEGO SEGÚN API 579 ASME FFS-1 EN REBOILER DE ACEITE

2 OBJETIVO Presentar un ejemplo de aplicación de análisis de aptitud para el servicio de componentes sometidos a llamas y calor radiante debidos a un incendio. No se desarrollarán hipótesis sobre las causas de la falla.

3 INTRODUCCION Los códigos de construcción (ASME & API ) no proveen reglas para evaluar componentes con daños resultantes de la operación. Las evaluaciones de aptitud para el servicio (FFS) son análisis de ingeniería desarrollados para demostrar la integridad de un componente en servicio con fallas o daño. API 579 fue desarrollada para evaluar fallas y daño asociado con la operación o servicio de componentes. Se publicó originalmente como una práctica recomendada en el año 2000.

4 API 579 API 579 provee reglas para realizar evaluaciones FFS empleando métodos ajustados para equipos de la industria petroquímica y de refino. Una evaluación FFS es un análisis que permite determinar si el equipo es apto (o no) para el servicio continuado, usualmente hasta la próxima parada. El equipo puede contener fallas, no cumplir los estándares de diseño actuales, o estar sometido a condiciones de trabajo diferentes de las condiciones de diseño. El producto de esta evaluación es una decisión de continuar, monitorear, reparar o reemplazar. Se proveen también recomendaciones respecto de intervalos de inspección.

5 API / ASME FFS-1 En 2001 API & ASME formaron un comité conjunto para elaborar un único estándar FFS que pueda emplearse para equipos sometidos a presión. El nuevo estándar se publicó en Junio de Este acuerdo es un hito para la industria que promoverá: una aceptación uniforme de la tecnología FFS, una herramienta que permita demostrar con la fuerza de un estándar la integridad y consecuente seguridad de las instalaciones industriales.

6 Descripción del evento

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9 Y Entonces La Decisión es…? Run…? Repair…? Replace…..?

10 Herramienta seleccionada API /ASME FFS-1. Parte 11. EVALUACION DE DAÑO POR FUEGO Esta sección provee procedimientos para evaluar componentes sometidos a llamas y calor radiante debidos a un incendio. Estos procedimientos alcanzan a la degradación estructural observable visualmente así como la degradación de propiedades mecánicas como la tensión admisible.

11 ¿Como impacta el fuego sobre la integridad de un recipiente a presión? Rango Temp. [°C] Tipo de materialForma de usoEfecto del calor Recubrimientos vinílicos, alquídicos, epoxis, polietileno Pintura de recipientes, tanques, etc. Cañerías Signos de quemado, ablandamiento, ampollado 180Plomo, Soldadura de estaño Conectores de instrumentos, equipos eléctricos Se funde 170Elastómeros, neoprenoDiafragmas, juntasAblandamiento, rotura, quemaduras 260FenólicosMicartaDecoloración, ampollado 695VidrioVentanas, visoresSe funde

12 ¿Como impacta el fuego sobre la integridad de un recipiente a presión? Rango Temp. [°C] Tipo de materialForma de usoEfecto del calor 480Acero templado y revenido Resortes, bulonesTemplado a menor resistencia SS Recipientes, piping Sensitizado, menor resistencia a la corrosión Acero al carbonoDistorsión térmica, Inicio Creep, Oxidación rápida (depósitos negros) 790AcerosEsferoidización de carburos 815AcerosLos de baja aleación son más susceptibles Austenitizado. Enfriamiento rápido fragiliza.

13 Tareas Desarrolladas Mediante inspección visual Determinación zonas exposición al calor Mediante NDT Estimación de propiedades mecánicas

14 Resultados

15 Fisuración

16 Deformación plástica

17 Microstructura Zona Alejada del fuego. Microstructura original. Zona afectada por el fuego. Microstructura modificada. Nital 5%. 200X

18 Espesores Componente Espesores Velocidad de Corrosión (mm/año) Mínimo Medido (mm) 2005 Mínimo Medido (mm) 2007 Envolvente5,965,790,085 Tubo de Fuego 4,804,410,195 4,794,140,325 4,914,700,105

19 Aptitud para el servicio. Nivel 1 Todos los componentes dentro de las zonas I,II, III y IV son aptos para el servicio. Los componentes dentro de las zonas V y VI requieren de un análisis adicional de mayor complejidad: Se debe calcular un nuevo espesor requerido empleando una tensión admisible estimada en base a mediciones de dureza. Se debe analizar el daño por creep de acuerdo con la Parte 10 de API 579-1

20 Daño por creep Criterios de Aplicabilidad Dureza mínimaInexistencia de daño mecánico Condiciones de operación ( s app, y T pt ) están dentro de los límites definidos para el material.

21 Aptitud para el servicio. Nivel 2 Espesor Medido Espesor Requerido Tensión Admisible ksiDaño mecánico APTO OriginalEstimado API 579 Tubo de Fuego 4, ,111,25NOSI Envolvente5, ,611,25SINO Placa Portatubo 15,9613,313,011,25SINO

22 Run… Repair… Replace…..

23 Resultados del estudio Se recomendó el reemplazo de la virola y la placa tubo deformados y la reparación de las fisuras detectadas. Las juntas, las empaquetaduras, los bulones y equipos auxiliares del reboiler deben ser reemplazados antes de su puesta en servicio. Se recomienda realizar una prueba de resistencia antes de su vuelta al servicio.

24 Conclusiones Se definió la condición del equipo siniestrado en base a herramientas de FFS. Se programaron las actividades de reparación sobre la base de los resultados del estudio. La metodología de análisis seguida ofrece a todas las partes interesadas un mayor nivel de confianza en la integridad de los activos. Se logró recuperar el equipo para su operación normal.

25 Reflexión… El hombre tiene tres maneras de aprendizaje: Primeramente, por meditación; éste es el más noble. Segundo, por imitación; éste es el más fácil. En tercer lugar, a través de la experiencia. Éste es el más amargo.

26 PREGUNTAS? MUCHAS GRACIAS !!!


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