EVALUACION DE DAO POR FUEGO SEGN API 579

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

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.

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.

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.

API 579 -1 / 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 2007. 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.

Descripción del evento

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

Herramienta seleccionada API 579 -1 /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.

¿Como impacta el fuego sobre la integridad de un recipiente a presión? Rango Temp. [°C] Tipo de material Forma de uso Efecto del calor 90 -205 Recubrimientos Pintura de vinílicos, alquídicos, recipientes, tanques, epoxis, polietileno etc. Cañerías 180 Plomo, Soldadura de Conectores de Se funde estaño instrumentos, equipos eléctricos 170 Elastómeros , neopreno Diafragmas, juntas Ablandamiento, rotura, quemaduras 260 Fenólicos Micarta Decoloración, ampollado 695 Vidrio Ventanas, visores Se funde Signos de quemado, ablandamiento, ampollado

¿Como impacta el fuego sobre la integridad de un recipiente a presión? Rango Temp. [°C] Tipo de material Forma de uso Efecto del calor 480 Acero templado y revenido Resortes, bulones Templado a menor resistencia 540 18 -8 SS 600 -700 Acero al carbono 790 Aceros 815 Aceros Sensitizado, menor resistencia a la corrosión Recipientes, piping Distorsión térmica, Inicio Creep, Oxidación rápida (depósitos negros) Esferoidización de carburos Los de baja aleación son más susceptibles Austenitizado. Enfriamiento rápido fragiliza.

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

Resultados

Fisuración

Deformación plástica

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

Espesores Mínimo Velocidad de Componente Medido Corrosión (mm) 2005 (mm) 2007 (mm/año) Envolvente 5, 96 5, 79 0, 085 4, 80 4, 41 0, 195 Tubo de 4, 79 4, 14 0, 325 Fuego 4, 91 4, 70 0, 105

Aptitud para el servicio. Nivel 1 Todos los componentes dentro de las zonas I, 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

Daño por creep Criterios de Aplicabilidad Dureza mínima Inexistencia de daño mecánico Condiciones de operación (sapp, y Tpt ) están dentro de los límites definidos para el material.

Aptitud para el servicio. Nivel 2 Tubo de Fuego Envolvente Placa Portatubo Espesor Medido Espesor Requerido 4, 14 2. 01 5, 79 15, 96 4. 76 13, 3 Tensión Admisible ksi Daño Original Estimado mecánico API 579 17, 1 11, 25 NO 16, 6 13, 0 11, 25 SI SI APTO SI NO NO

Run… Repair… Replace…. .

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.

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.

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.

MUCHAS GRACIAS !!! PREGUNTAS?