Perfilaje Gamma de una torre de destilación Héctor Korenko.

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1 Perfilaje Gamma de una torre de destilación Héctor Korenko

2 Perfilaje gamma Técnica para el estudio y diagnóstico de recintos o sistemas desde el exterior sin interferir el funcionamiento, que utiliza fuentes radiactivas selladas (Cs-137 o Co-60) de baja actividad (cientos de veces inferior a las usadas en gammagrafía). Aplicaciones: diagnóstico de torres de destilación, variaciones de densidades, nivel de líquidos. Utilizada desde hace más de 40 años. Problemas que se pueden identificar en el perfil de una torre de destilación: Presencia o ausencia de bandejas. Presencia y ubicación de bandejas inundadas, bajantes obturados. Localización y evaluación de arrastres de líquido. Formación de espuma, aparición de lluvia Niveles excesivos de líquidos en bandejas. Mala distribución de empaques de torres.

3 Fundamento Transmisión de rayos gamma a través de un medio material se puede modelar por I = I 0 e -  x I 0 intensidad inicial del haz radiactivo I intensidad final del haz radiactivo que logra atravesar la distancia x x espesor del material atravesado  densidad del material  coeficiente de absorción másico efectivo. La cantidad de radiación gamma absorbida o transmitida es un indicador de la cantidad y naturaleza del material atravesado (ubicado entre el detector y la fuente).

4 Perfilaje gamma en torre de destilación Montaje: fuente sellada y detector se alinean con precisión a ambos lados de la torre y se desplazan simultáneamente y en forma continua por toda la altura de la torre. La variación de intensidad transmitida depende del material atravesado en el interior de la torre

5 Perfilaje torre normal PERFIL DE DENSIDADES: Los picos de intensidad indican zonas de vapor de baja intensidad y poca absorción, los valles las zonas de platos y su fase líquida, poca transmisión

6 Patrones de diagnóstico: Inundación Inundación (flloding): Obstrucción mecánica bajo el plato, el líquido ocupa zona por encima del plato que debería ocupar el gas.

7 Patrones de diagnóstico: Espuma Espuma (foaming): Formación de burbujas sobre el líquido en parte activa del plato cuando  P de gases con plato superior es pequeña.

8 Patrones de diagnóstico: Arrastre Arrastre(entrainment):  P de los gases con plato superior muy grande, el líquido que entra del bajante del plato inferior es arreatrado hacia arriba.

9 Patrones de diagnóstico: Lluvia Lluvia (weeping): desplazamiento del líquido por ductos del gas en parte activa de un plato hacia el inferior,  P pequeña o invertida.

10 Torre a perfilar Servicio: SPLITTER PROPANO-BUTANO Altura: 19,3 m Diámetro interior: 42” (1066,8 mm) Espesor de pared: 11/16” (17,5 mm) Platos con un solo bajante (30 platos) Material: acero ASTM A285 Gr. C

11 Equipamiento principal utilizado. Fuente de Cs-137 de 30 mCi montada en portafuente. Detector gamma de centelleo de NaI (Tl) de 2” x 2” (Ludlum 44-10) Contador digital de radiación (Ludlum 2241-1). Sistema mecánico de accionamiento.

12 Resultados Se realizaron mediciones cada 5 cm con un tiempo de adquisición de 5 s. Se numeran los platos y se muestran líneas de líquido y gas. Plato 1 superior.

13 Platos 1- 4 Plato 1 (superior) Plato 2: presencia de espuma Plato3: muy inundado Plato 4: Lluvia hacia plato inferior

14 Platos 5-12 Platos 7, 9 y 10: OK. P5: Nivel algo elevado debido a lluvia P4. Obstrucción ligera entre P7 y P8. P11: Nivel excesivo. P12: Poco líquido con presencia de espuma.

15 Platos 13-18 Obstrucción parcial entre P13 (nivel excesivo de líquido) y P14 (poco líquido). P15: plato chimenea con internos. P16: Espuma. P17: Nivel de líquido excesivo. P18: Lluvia moderada.

16 Platos 19-25 P19, 20, 22 y 24 OK. P21: Nivel ligeramente alto. P23: Nivel alto con algo de arrastre. P25: Pesencia de espuma.

17 Platos 26-30 P26: OK. P27: Nivel en exceso y arrastre. P28: Burbujas. P29: Nivel en exceso. P30: Lluvia.

18 Conclusiones La técnica con el equipamiento disponible fue efectiva. Estado aceptable, no existe colapsamiento de ningún plato, todos funcionan. Algunos desequilibrios: obstrucciones parciales, niveles de líquido algo excesivos en algunos platos sin llegar a inundaciones totales, aparición de espuma.