• Author / Uploaded
• Anonymous lPFeDds1gA

Citation preview

La inspección de calderas y hornos de fuego

Práctica Recomendada API 573 TERCERA EDICIÓN DE OCTUBRE DE 2013

Notas especiales API publicaciones abordan necesariamente problemas de carácter general. Con respecto a las circunstancias particulares, locales, estatales, y las leyes y reglamentos federales deben ser revisados.

Ni API ni ninguno de API empleados, subcontratistas, consultores, comités, u otros cesionarios ofrece ninguna garantía o representación, ya sea expresa o implícita, con respecto a la exactitud, integridad o utilidad de la información contenida en el presente documento, ni asume ningún tipo de responsabilidad para cualquier uso, o los resultados de tal uso, de cualquier información o proceso descrito en esta publicación. Ni API ni ninguno de los empleados de, subcontratistas, consultores, u otros cesionarios API representan que el uso de esta publicación no sería infringir los derechos de propiedad privada. publicaciones API puede ser utilizado por cualquier persona que desee hacerlo. Cada esfuerzo se ha hecho por el Instituto para asegurar la exactitud y fiabilidad de los datos contenidos en ellos; Sin embargo, el Instituto no hace ninguna representación, garantía,

publicaciones de la API se publican para facilitar la amplia disponibilidad de las prácticas de ingeniería y de operación probadas, sonido. Estas publicaciones no estén destinadas a evitar la necesidad de aplicar criterios de ingeniería de sonido con respecto a cuándo y dónde se deben utilizar estas publicaciones. La formulación y la publicación de publicaciones de la API no se pretende de ninguna manera para inhibir de cualquier usuario de cualquier otra práctica.

Cualquier equipo que marca fabricante o materiales en conformidad con los requisitos de marcado de un estándar API es el único responsable del cumplimiento de todos los requisitos aplicables de esta norma. API no representa, garantiza, ni garantiza que tales productos sean conformes a la norma API aplicable. áreas clasificadas pueden variar dependiendo de la ubicación, condiciones, equipo y sustancias que intervienen en cualquier situación dada. Los usuarios de esta práctica recomendada deben consultar con las autoridades competentes con jurisdicción. Los usuarios de esta práctica recomendada no debe basarse exclusivamente en la información contenida en este documento. negocio Sound, científica, ingeniería, y el juicio de seguridad deben ser usados ​en el empleo de la información contenida en este documento.

API no está llevando a cabo para cumplir con las obligaciones de los empleadores, los fabricantes o proveedores para advertir adecuadamente y entrenar y equipar a sus empleados y personal expuesto, en relación con los riesgos de salud y seguridad y precauciones, ni la realización de su obligación de cumplir con las autoridades competentes.

La información relativa a los riesgos de seguridad y salud y las precauciones adecuadas con respecto a materiales particulares y las condi- ciones se debe obtener por parte del empleador, el fabricante o proveedor de ese material, o la hoja de datos de seguridad.

En su caso, las autoridades competentes deben ser consultados. lugares de trabajo y operaciones de equipos pueden ser diferentes. Los usuarios son los únicos responsables de la evaluación de su equipo e instalaciones específicas para determinar la conveniencia de aplicar el método recomendado. En todo momento, los usuarios deben emplear de negocios sólido, científicos, de ingeniería y seguridad juicio cuando se utiliza esta práctica recomendada. API no está llevando a cabo para cumplir con las obligaciones de los empleadores, los fabricantes o proveedores para advertir adecuadamente y capacitar y equipar a sus empleados y personal expuesto, en relación con los riesgos de salud y seguridad y precauciones, ni la realización de su obligación de cumplir con las autoridades con jurisdicción

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este trabajo puede ser reproducida, traducida, almacenada en un sistema de recuperación, o transmitida por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotocopia, grabación, o de otra manera, sin la autorización previa por escrito del editor. Contacta el

Editorial, Servicios API de publicación, 1220 L Street, NW, Washington, DC 20005.

Copyright © 2012 Instituto Americano del Petróleo

Prefacio Nada de lo contenido en cualquier publicación API debe ser interpretado como una concesión de la derecha, por implicación o de otra manera, para la fabricación, venta o uso de cualquier método, aparato o producto cubierto por la patente de letras. Ni debe cualquier cosa contenida en la publicación se interpretará como asegurar que nadie de la responsabilidad por infracción de patentes de invención.

Serán: Tal como se utiliza en una norma, “deberá” denota un requisito mínimo con el fin de ajustarse a las especificaciones.

Debe: Tal como se utiliza en una norma, “debería” denota una recomendación o el que se recomienda pero no se requiere con el fin de ajustarse a las especificaciones.

Este documento ha sido preparado bajo los procedimientos de normalización de la API que garanticen la notificación y la participación adecuada en el proceso de desarrollo y se designa como un estándar API. Las cuestiones relativas a la interpretación del contenido de esta publicación o comentarios y preguntas relativas a los procedimientos bajo los cuales se desarrolló deben ser dirigidas por escrito al Director de Normas del Instituto Americano del Petróleo, 1220 L Street, NW, Washington, DC 20005. Las solicitudes esta publicación de autorización para reproducir o traducir la totalidad o parte del material publicado en este documento también deben dirigirse al director.

En general, las normas API son examinados y revisados, reafirmó, o retiradas al menos cada cinco años. Una extensión de una sola vez de hasta dos años se puede añadir a este ciclo de revisión. Estado de la publicación se puede determinar desde el Departamento, teléfono (202) 682-8000 normas API. Un catálogo de publicaciones y materiales de API es publicado anualmente por la API, 1220 L Street, NW, Washington, DC 20005.

Revisiones sugeridas están invitados y deben ser enviadas al Departamento de Normas, API, 1220 L Street, NW, Washington, DC 20005, [email protected].

iii

Contenido Página

1

Ámbito de aplicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Referencias

normativas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 Términos, definiciones y acrónimos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.1 Términos y Definiciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3.2 acrónimos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 calefacción y caldera Común diseños. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.1 Tipos de calentadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4.2 Tipos de calderas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5 calefacción y caldera mecánica fiabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.1 Programas de fiabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.2 Seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.3 Propósito de la inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.4 Inspección de las calderas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.5 Inspección de los hornos de fuego. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.6 Requisitos inspector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 6 mecanismos de deterioro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.1 Deterioro de los tubos del calentador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2 Deterioro de los tubos de la caldera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Mecanismos 6,3 deterioro de otros componentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 7 Periodicidad y duración de las inspecciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.2 Caldera frecuencia de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 7.3 Frecuencia Calentador de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 8 Medidas de seguridad, trabajos de preparación, y la limpieza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.1 Seguridad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 8.2 General de Trabajo Preparatorio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 8.3 Precauciones para evitar Ácido politiónico la corrosión bajo tensión en acero tubos de acero. . . . . . . . . 42 8.4 Limpieza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 9 programas de inspección de interrupción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 9.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 9.2 Inspección visual de Calentador de bobinas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 9.3 Mediciones ancho de la pared. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 9.4 Tubo de diámetro, circunferencia, SAG, y las mediciones del arco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 9.5 Pit mediciones de profundidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 9.6 Inteligente cerdos y en línea dispositivos de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 9.7 examen radiográfico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 9,8 boroscopio y videosonda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 9.9 Las mediciones de dureza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 9.10 líquidos penetrantes y examen de partículas magnéticas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 9,11 In-situ Metalografía y replicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 9,12 examen detallado y pruebas destructivas de muestras de tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 9.13 Prueba de Tubeskin termopares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 v

Contenido Página

9.14 Prueba magnético para carburación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 9.15 Pruebas de martillo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 9.16 Inspección de tubos Reformer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 9.17 Inspección de las coletas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 10 Caldera de interrupción de Inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sesenta y cinco

10.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sesenta y cinco 10.2 tuberías. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sesenta y cinco 10.3 tambores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . sesenta y cinco

10.4 Cabezales de agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 10.5 Cabecera Sobrecalentador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 10.6 tubos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 11 programas de inspección en funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 11.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 11.2 Actividades de inspección típicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 11.3 Limpieza del tubo externo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 11.4 Inspección previa al cierre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 12 Tubo de evaluación de la fiabilidad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 12.1 General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 12.2 espesor mínimo y la ruptura estrés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 12.3 Fluencia vida de rotura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 13 Método de control de las fundaciones, Configuración, y otros accesorios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 13.1 Fundamentos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 13.2 soportes estructurales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 13.3 Ajuste, exterior, y la carcasa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 13.4 refractarios forros y aislamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 13.5 Soportes para tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 13.6 Inspección visual de los equipos auxiliares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 13.7 Pilas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 14 Las reparaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 14.1 calentadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 14.2 calderas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 14.3 Materiales Verificación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 15 Registros e informes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Anexo A ( informativo) Muestra de inspección listas de verificación para los calentadores y calderas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Anexo B ( informativo) Muestra Calentador de Inspección de Registros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Anexo C ( informativo) Muestra Semestral pila de registros de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

vi

Contenido Página

Figuras 1 Tipos típico calentador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 de tipo caja del calentador con bobina de tubo horizontal que muestra los componentes principales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3

El metano reformado con vapor de calefacción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4 Aceite vertical típico o en horno de gas de la caldera de tubo de agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5 Otra variación de una de dos tambor de la caldera tubo doblado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 6

Típica de la caldera de monóxido de carbono. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 7

Tubular y placa neumática Precalentadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 8

Tipos de aire regenerativos Precalentadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 9 Identificación de la porción del tubo Fireside Mostrando corrosión severa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 10 convectiva Tubo fracaso desde interna, de alta temperatura sulfídico corrosión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pérdida 25 11 metales en general y picaduras de tubos expuestos a la humedad y depósitos corrosivos Durante los períodos de inactividad. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 12 Tubos de techo se hundió como resultado de perchas de tubo fallado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 13 Los cambios en la permeabilidad magnética inducida por cromo agotamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 15 Caldera Tubo Mostrando La penetración de la pared del tubo por un Pit oxígeno localizada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 14 zonas localizadas de tubos de paredes pérdida causada por el aumento ilegal cáustica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 16 a corto plazo El fracaso de la caldera de tubo causada por depósitos Waterside, posterior sobrecalentamiento,

y Pando Final de la pared del tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 17 A más largo plazo La falta de caldera Tubo Causada por mala circulación y posterior sobrecalentamiento, La oxidación, y el fracaso final por la rotura de estrés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 18 Punto de rocío a la corrosión de los gases de salida a la corrosión en la sección radiante Cabecera caja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 19 mecánico de eliminación de coque Pig. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - - `` ,,,, ,,,, ``, `` `` `` `` `` `,, -`-` `,, ,,`, `` ,, ---

. . . . . . 43 20 Tubo abombada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 21 tubo hinchados y Split. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 22 Tubo de escalado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 23 Tubo oxidado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 24 Tubo de Split. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 25 la corrosión externa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 26 Tubo de montaje y que se han filtrado en el rollo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 27 a la corrosión / erosión del espacio anular en un montaje simplificado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 28 La corrosión de los codos en U. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 29 Divulgación y mal ajuste de una sección de retención de herradura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 30 Tubo de daños causados ​por el equipo mecánico de limpieza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 31 excéntrico a la corrosión de un tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 32 . . . . . . . . . . . 53 30 Tubo de daños causados ​por el equipo mecánico de limpieza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 31 excéntrico a la corrosión de un tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 32 . . . . . . . . . . . 53 30 Tubo de daños causados ​por el equipo mecánico de limpieza. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 31 excéntrico a la corrosión de un tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 32

Pig Intelligent Posicionado en Short Radius 1D X 180 ° Return Bend. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 33 Spot-tipo y Pit-tipo de corrosión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 34 Varios dispositivos de medición magnética. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 35 perfilometría láser resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 36 Superficie interior de un tubo dañado por el funcionamiento de una Limpiador de tubos demasiado tiempo en un mismo lugar. . . . . . . . . . . 69 37

La termografía infrarroja identificación de un punto caliente local en los tubos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 38

La termografía infrarroja La identificación de una bobina caliente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 39 puntos de muestreo para los agujeros de delator en el calentador de tubos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 40 tipos de calentadores accesorios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 41 rendimiento y fluencia de un tubo de conexión de apoyo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

vii

Contenido Página

42 productos de corrosión a partir del ácido de condensación Plug tubos en los precalentadores de aire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 43

Inadecuada instalación del quemador del azulejo lleva a la forma de la llama pobre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 44 autoportante de acero Pila. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Tablas

1 Calentador Común Metalurgias tubo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2 Mecanismos de deterioro del tubo comunes para servicios específicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 3 Mecanismos de deterioro del tubo comunes para servicios específicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4 Criterios recomendados control y recepción de los mecanismos de deterioro. . . . . . . . . . . . . . . . 46 5 Los materiales de apoyo de tubo Especificaciones de diseño máxima regulación de la temperatura. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 Ejemplos

A.1 Fired calentador interno y externo lista de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 A.2 tubo del agua de la caldera lista de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 A.3 Fuego Tube Caldera lista de inspección. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 A.4a Fired calentador operador Rondas lista de control (Lista de Control I) 96

A.4b Fired calentador operador Rondas lista de control (Lista de Control II) 97

B.1 Muestra de Dibujo disposición de los tubos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

B.2 Muestra de Historia de inspección de tubos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 B.3 Ejemplo de registro de inspección de tubos (Tubos Calipered). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 B.4 Ejemplo de registro de inspección de tubos (Instrumento Calipered). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 B.5 Ejemplo de tubo de renovación de registro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 B.6 muestra del trabajo de campo y una hoja de registro (el balanceo del tubo). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

B.7 Ejemplo de un registro de Calentador de inspección de montaje y sustitución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

viii Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

La inspección de calderas y hornos de fuego 1 Alcance Esta práctica recomendada (RP) cubre las prácticas de inspección de las calderas y calentadores de proceso (hornos) utilizados en las refinerías de petróleo y plantas petroquímicas. Las prácticas descritas en este documento están enfocados a mejorar la fiabilidad de los equipos y la seguridad de la planta mediante la descripción de las variables de funcionamiento que la fiabilidad de impacto, y para asegurar que las prácticas de inspección obtener los datos adecuados, tanto en funcionamiento como fuera de la corriente, para evaluar el desempeño actual y futuro del equipo.

2 Referencias normativas Los siguientes documentos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición del documento de referencia (incluyendo cualquier modificación).

Práctica Recomendada API 571, Mecanismos de daños que afectan a los equipos fijos en la industria de refino Práctica Recomendada API 572, Las prácticas de inspección de recipientes a presión Práctica Recomendada API 578, Programa de Verificación de material para nuevos y existentes sistemas de tuberías de aleación

Práctica Recomendada API 579, Aptitud para el Servicio Práctica Recomendada API 580, Inspección Basada en Riesgo API Recommended Practice 939-C, Directrices para evitar incumplimientos en sulfuración (sulfídico) corrosión en aceite

Norma API 530, Cálculo del espesor del tubo calefactor en refinerías de petróleo AISC M015L 1, Manual de construcción de acero, de Carga y Resistencia Factor de Diseño AISC M016, Manual de construcción de acero, Diseño de tensión admisible ASME B31.1 2, La tubería de alimentación

COMO YO Código de Calderas y Recipientes a Presión, Sección I: calderas de potencia

COMO YO Código de Calderas y Recipientes a Presión, Sección IV: Calefacción Calderas

COMO YO Código de Calderas y Recipientes a Presión, Sección VI: Reglas recomendadas para el cuidado y funcionamiento de calefacción Calderas

COMO YO Código de Calderas y Recipientes a Presión, Sección VII: Directrices recomendados para el cuidado de calderas de potencia

COMO YO Código de Calderas y Recipientes a Presión, Sección IX: Los procesos de soldadura de clasificación

ASNT CP-189 3, ASNT patrón para cualificación y titulación del personal de ensayos no destructivos

1 AISC,

One East Wacker Drive, Suite 700, Chicago, Illinois 60601 a 1802, www.asic.org. International, 3 Park Avenue, Nueva York, Nueva York 10016-5990, www.asme.org. 3 ASNT, 1711 Arlingate Lane, Columbus, OH 43.228 a 0518, www.asnt.org. 2 ASME

1 Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

2

ASNT SNT-TC-1A, Práctica Recomendada Nº SNT-TC-1A: Cualificación y certificación de personal de ensayos no destructivos

ASTM A 297 4, Fundición de acero, hierro-cromo y hierro, cromo, níquel, resistente al calor, para su aplicación general ASTM A 530, Especificación estándar para Requisitos Generales para Specialized de carbono y de baja aleación de tubos de acero AWS QC1 5, AWS estándar para la Certificación de Inspectores de Soldadura

CSGB 48.9712 6, Pruebas no destructivas; Calificación y Certificación de Personal NACE RP0170 7, Protección de acero inoxidable austenítico del estrés ácido politiónico corrosión bajo durante el apagado del equipo de la refinería

NB NB-23 8, Código Nacional de Inspección del Consejo

3 términos, definiciones y Acrónimos A los efectos de este documento, se aplican los siguientes términos y definiciones.

3.1 Términos y Definiciones 3.1.1 precalentador de aire

Un aparato de transferencia de calor a través del cual se pasa el aire de combustión y se calienta por un medio de una temperatura más alta, (es decir, productos de combustión, vapor u otro fluido).

3.1.2 precalentador de aire (tipo intercambio directo) precalentadores de aire que intercambian calor directamente entre los gases de combustión y aire.

3.1.3 precalentador de aire (tipo fuente de calor externa)

precalentadores de aire que utilizan calor de baja temperatura de una fuente externa (por ejemplo, vapor a baja presión) para mejorar calentador o eficiencia de la caldera.

3.1.4 precalentador de aire (tipo intercambio indirecto) precalentadores de aire que utilizan agua o aceite caliente para enfriar el gas de combustión. El agua calentada o aceite se usa para precalentar el aire de combustión entrante.

3.1.5 anclaje A metálico o dispositivo refractario que contiene el refractario o aislamiento en su lugar.

4 ASTM

International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA, 19428-2959, www.astm.org. 550 NW LeJeune Road, Miami, Florida 33126, www.aws.org. 6 CGSB, 3916 Ranchero Dr., Ann Arbor, Michigan, 48108, www.techstreet.com. 5 AWS, 7 NACE

8 El

International, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas, 77084 hasta 4906, www.nace.org.

Consejo Nacional de calderas y recipientes a presión www.nationalboard.org.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

Inspectores, 1055 grupa Avenida Columbus, OH 43229,

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

3.1.6 código aplicable El código, la sección de código u otro reconocido y generalmente aceptados estándar o práctica de la ingeniería a la que se construyó el sistema o equipo o que se considere más adecuada para la situación. 3.1.7 arco Una porción plana o inclinada de la sección radiante del calentador opuesto al suelo.

3.1.8 atemperador Un aparato para reducir y controlar la temperatura de un vapor sobrecalentado. 3.1.9 capa de respaldo Cualquier capa refractaria detrás de la capa de la cara caliente.

3.1.10 retranca La sección de calentador en donde los gases de combustión se recogen después de la última bobina de convección para la transmisión a la pila o de la obra conducto de salida.

3.1.11 bridgewall Una pared de la gravedad que separa dos zonas del calentador adyacentes o el punto de transición entre la sección radiante y la sección de convección.

3.1.12 amortiguador de mariposa

Un amortiguador de una sola hoja pivota alrededor de su centro.

3.1.13 carcasa La placa de metal utilizado para encerrar el calentador de combustión.

3.1.14 moldeable Una combinación de grano refractario y el agente de unión adecuado que, después de la adición de un líquido adecuado, se instala en su lugar para formar una forma refractaria o estructura que se vuelve rígido a causa de una acción química.

3.1.15 Fibra cerámica

Un aislamiento refractario fibroso compuesto principalmente de sílice y alúmina (y algunas veces zirconia) que puede venir en diversas formas como manta, tablero, módulo, manta rigidizada, y formas moldeadas al vacío. 3.1.16 quelato Un compuesto orgánico utilizado en tratamientos de agua de caldera que los bonos con metales libres en solución. Quelatos ayudan a prevenir metales se depositen sobre las superficies de los tubos.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

3

4

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

3.1.17 monitoreo de la condición ubicación LMC

áreas designadas en el equipo donde se realizan inspecciones periódicas y mediciones de espesores. Históricamente, se refieren a menudo como “lugares de monitoreo espesor” (TMLS). 3.1.18 sección de convección

La porción del calentador en el que el calor se transfiere a los tubos principalmente por convección. 3.1.19 ménsula Una proyección de la superficie refractaria utiliza generalmente para evitar que el gas de combustión sin pasar por los tubos de sección de convección.

3.1.20 tolerancia de corrosión El espesor del metal adicional añadido para permitir la pérdida de metal durante la vida de diseño del componente.

3.1.21 velocidad de corrosión

La reducción en el espesor del material debido al ataque químico del fluido de proceso, gas de combustión, o ambos expresados ​en milésimas de pulgada o milímetros por año.

3.1.22 cruzado La tubería de interconexión entre cualquiera de dos secciones de bobina del calentador.

3.1.23 amortiguador

Un dispositivo para introducir una resistencia variable para regular el flujo volumétrico de gas o aire.

3.1.24 diseño DMT temperatura del metal La temperatura del metal del tubo o de la piel utilizada para el diseño.

3.1.25 bajante Tubos de calderas o tuberías, donde el flujo de fluido está lejos del tambor de vapor.

3.1.26 conducto Un conducto para el flujo de aire o gas de combustión.

3.1.27 economizador Una sección de la caldera donde la temperatura del agua de alimentación entrante se eleva por la recuperación del calor de los gases de combustión que salen de la caldera.

3.1.28 erosión La eliminación mecánica acelerada de material de la superficie como resultado del movimiento relativo entre o el impacto a partir de sólidos, líquidos, vapor o cualquier combinación de los mismos.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

5

3.1.29 examinador

Una persona que realiza ECM específico en el equipo, pero no evalúa los resultados de los exámenes a menos que específicamente entrenado y autorizado para ello por el propietario o usuario. NOTA El examinador puede ser requerido para mantener las certificaciones necesario para adaptarse a los requisitos de propietario o usuario. Los ejemplos de certificaciones son American Society for SNT-TC-1A y CP-189, Oficina de Normas Generales de Canadá ensayos no destructivos 48.9712, o la norma europea EN 473 estándar.

3.1.30 superficie extendida Se refiere a la superficie de transferencia de calor en forma de aletas o espárragos unidos a la superficie absorbente de calor.

3.1.31 caldera de tubos de humo

Un intercambiador de calor de carcasa y tubos en la que se genera vapor en el lado de la carcasa por el calor transferido desde el gas caliente o fluido que fluye a través de los tubos. 3.1.32 gas de combustión

El producto gaseoso de la combustión incluyendo el exceso de aire.

3.1.33 guillotina ciegos Un dispositivo de cuchilla única que se utiliza para aislar el equipo o calentadores. 3.1.34 cuadro de cabecera

El compartimento estructural aislada internamente separado de la corriente de gases de combustión que se utiliza para encerrar una serie de encabezados o colectores donde el acceso se concede por medio de puertas batientes o paneles desmontables.

3.1.35 cabecera o curva de retorno

El término común para un 180 ° fundido o accesorio forjado que conecta dos o más tubos. 3.1.36 HRSG tubo de calor

Un intercambiador de calor compacto que consiste en un recipiente a presión y un haz de tubos de calor. Los tubos de calor extraen calor de un fluido caliente y lo transportan en un recipiente a presión donde se genera vapor.

3.1.37 generador de vapor de recuperación de calor HRSG

Un sistema en el que se genera vapor de agua y puede ser sobrecalentado o agua calentada por la transferencia de calor desde los productos gaseosos de la combustión o de otros fluidos de proceso caliente. 01.03.38 capa de la cara caliente

La capa refractaria expuesto a las temperaturas más altas en una multi-capa o revestimiento de varios componentes.

3.1.39 ventana de funcionamiento integridad IOW

límites establecidos para las variables de proceso que pueden afectar a la integridad del equipo si la operación de proceso se desvía de los límites establecidos para una cantidad de tiempo predeterminada.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

6

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

3.1.40 jurisdicción Una administración gubernamental legalmente constituida que pueden adoptar normas relativas a los equipos.

3.1.41 amortiguador de persiana

Un amortiguador que consiste en varias hojas cada pivota alrededor de su centro y unidos entre sí para el funcionamiento simultáneo.

3.1.42 colector Una cámara para la recogida y distribución de fluido hacia o desde múltiples trayectorias de flujo paralelas.

3.1.43 revestimiento monolítico

Un revestimiento moldeable sin juntas formadas de material que se apisona, elenco o BALEADO y se sinteriza en su lugar.

3.1.44 mortero Una preparación de material refractario utilizado para la colocación y la unión de los ladrillos refractarios.

3.1.45 revestimiento de múltiples componentes

Un sistema refractario que consta de dos o más capas de diferentes tipos refractarios (por ejemplo, fibra moldeable y cerámica). 3.1.46 en funcionamiento

Equipo en funcionamiento contiene líquidos de proceso o gases de tal manera que la entrada no es posible.

3.1.47 pase Un circuito de flujo continuo que consiste en uno o más tubos en serie, cada uno conectado por curvas de retorno u otros accesorios.

3.1.48 coleta tuberías de diámetro pequeño que conecta de metano con vapor o del reformador de nafta tubos a los colectores de entrada y de salida para proporcionar la expansión térmica y flexibilidad para la conexión.

3.1.49 piloto Un quemador más pequeño que proporciona energía de encendido para encender el quemador principal.

3.1.50 plenum Una cámara que rodea los quemadores que se utiliza para distribuir el aire a los quemadores o reducir el ruido de combustión.

3.1.51 cabecera del módulo

Una curva de retorno molde provisto de una o más aberturas para el propósito de la inspección, limpieza de tubos mecánica, o el drenaje.

3.1.52 capa protectora Un material resistente a la corrosión aplicado a una superficie metálica (por ejemplo, en placas de la carcasa detrás de materiales refractarios porosos para proteger contra de azufre en los gases de combustión).

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

3.1.53 sección radiante Porción del calentador en el que el calor se transfiere a los tubos principalmente por la radiación. 3.1.54 reparación

El trabajo necesario para restaurar el equipo a un estado de funcionamiento seguro en las condiciones de diseño. 01/03/55 elevador

Tubos de calderas, donde el flujo de fluido es hacia el tambor de vapor.

3.1.56 entorno La carcasa del calentador, enladrillado, refractario, y el aislamiento, incluyendo las abrazaderas o anclajes. 3.1.57 escoria

No metálicos material sólido y óxidos atrapadas en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base.

3.1.58 soplador de hollín

Un dispositivo mecánico para la descarga de vapor o aire para limpiar las superficies absorbentes de calor.

3.1.59 spoilers Los archivos adjuntos pila de metal que impiden que la vibración inducida por el viento.

3.1.60 pila Un conducto vertical utiliza para descargar el gas de combustión a la atmósfera.

3.1.61 tracas Ver spoilers. pared 01/03/62 objetivo

Una pared de ladrillo refractario refractario vertical que se expone a de particular incidencia de la llama en uno o ambos lados.

03/01/63 terminales

Una proyección de brida o soldado de la bobina de proporcionar para la entrada o salida de fluidos.

03/01/64 valor retenido

Ver ancla. guía 03/01/65 tubo Un componente que restringe el movimiento horizontal de tubos verticales mientras que permite que el tubo se expanda axialmente. 01.03.66

soporte de tubo Cualquier dispositivo que se utiliza para apoyar los tubos (es decir, perchas o placas de tubos).

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

7

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

8

3.1.67 tubérculos producto de la corrosión localizada que aparece en forma de montículos de perilla-como que cubren pozos a menudo asociados con la corrosión de oxígeno en sistemas de caldera.

01.03.68

barrera de vapor Una lámina metálica colocada entre las capas de refractario como barrera a la combustión del flujo de gas.

01.03.69

shell vertical y tubo HRSG acuotubulares Un intercambiador de calor de carcasa y tubos en la que se genera vapor en los tubos de calor transferido desde un fluido caliente en el lado de la carcasa.

01.03.70 caldera de tubo de agua

Un intercambiador de calor de múltiples circuito de tubos dentro de una carcasa que contiene gas en el que se genera vapor de agua dentro de los tubos de calor transferido desde un gas caliente que fluye sobre los tubos. 01.03.71

tubo de agua carcasa HRSG baja presión Un intercambiador de calor de múltiples circuito de tubos dentro de una carcasa que contiene gas en el que se genera vapor de agua dentro de los tubos de calor transferido desde un gas caliente que fluye sobre los tubos.

01.03.72

tubo de agua HRSG bobina de tubo en un recipiente a presión

Un circuito de bobina de tubo o tubería dentro de un recipiente a presión en el que se genera vapor de agua dentro de los tubos de calor transferido desde un fluido a alta temperatura o sólidos fluidizados que rodean los circuitos de tubos. 03/01/73 caja de viento Ver asamblea plenaria.

3.2 Siglas CARNÉ DE IDENTIDAD dentro

MT diámetro

método de examen de partículas magnéticas NDE

no destructivo OD examen diámetro exterior estrés ácido PASCC politiónico agrietamiento PT corrosión líquidos penetrantes método de examen SCC agrietamiento por tensión TOFD corrosión

tiempo-de-vuelo de difracción examen ultrasónico técnica UT método de examen ultrasónico WFMT técnica de examen de partículas magnéticas fluorescentes húmedo

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

9

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

4 calefacción y caldera Común diseños 4.1 Tipos de Calentadores 4.1.1 Generalidades

Hay una variedad de diseños para tubular disparó calentadores. Algunos de los diseños más utilizados son los diseños de caja, cilíndricos, y de la cabina. Los diseños típicos de calentador están representados en la figura 1. Los tubos en la sección radiante del calentador se denominan tubos radiantes. La absorción de calor en estos tubos es principalmente a través de la radiación de la llama del quemador, irradiando los componentes del gas de combustión, y el refractario incandescente. Los tubos de choque o blindaje se encuentran en la entrada de la sección de convección. Debido a que estos tubos absorben el calor radiante y convectivo tanto, por lo general reciben el flujo de calor más alto. Estas filas desnudos proteger o protegen los tubos de sección de convección restantes de la radiación directa, flujo de calor excesivo y temperaturas excesivas de punta de aleta.

UNA) calentador Caja con bobina Arbor

RE) calentador Caja con serpentín de tubo vertical de

SEGUNDO) calentador cilíndrico con bobina helicoidal

MI) calentador cilíndrico con bobina vertical,

Figura 1-Típica Tipos Calentador

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

DO) Calefacción de cabina con la bobina de tubo horizontal

F) calentador Caja con serpentín de tubo horizontal

10

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

Más allá del banco de choque es la sección de convección, donde absorción de calor proviene de los gases de combustión principalmente a través de la convección. tubos de convección están con aletas o tachonadas para aumentar el área superficial para la transferencia de calor comúnmente. A veces las filas más bajas de estos tubos de superficie extendida puede absorber más calor por unidad de área de la superficie de tubos lisos que los tubos radiantes.

4.1.2 Tipo caja Calentadores Un calentador del tipo de caja es un calentador cuya configuración estructural forma un cuadro. Hay muchos diseños diferentes para calentadores de tipo caja-. Estos diseños implican una variedad de configuraciones de serpentín de tubo, incluyendo, configuraciones horizontales vertical, y Arbor. La figura 2 muestra un calentador de tipo caja típica con una bobina horizontal e identifica los principales componentes del calentador. Este tipo de calentador puede tener ubicaciones o zonas de diferentes densidades de calor. El tamaño y la disposición de los tubos en un calentador de tipo caja están determinadas por el tipo de operación del calentador está destinado a realizar (por ejemplo, destilación de crudo de petróleo o formación de grietas, la cantidad de superficie de calentamiento requerida, y la tasa de flujo a través de los tubos). De tipo caja calentadores están generalmente corriente ascendente con quemadores de fuel gas o ubicadas en extremo o lado de la pared, el piso o de corriente descendente con el techo. Después de la sección tubos proceso de convección, los tubos auxiliares se agregan a menudo para precalentar el aire de combustión o para generar o sobrecalentamiento de vapor. En la Figura 2, la sección de convección está centrado en la parte superior del calentador de tipo caja y los tubos radiantes están en las dos paredes laterales.

4.1.3 Los calentadores con bobinas verticales

Un calentador de bobina vertical puede ser posicionado cilíndrica o en un rectangular (de tipo caja del calentador). La mayoría de los calentadores de bobinas verticales son parte inferior disparó con la pila montada directamente en la parte superior del calentador. También se han usado calentadores verticales de corriente descendente.

4.1.4 Los calentadores con bobinas helicoidales

calentadores de bobina helicoidal son cilíndricos con la superficie de la sección radiante en forma de una bobina en espiral hasta la pared del calentador. Por lo general no tienen una sección de convección, pero si se incluye uno, la superficie de convección pueden estar en la forma de una espiral plana o de un banco de tubos horizontales. La pila de un calentador de bobina helicoidal está casi siempre montada directamente en la parte superior del calentador.

4.1.5 Los calentadores con Arbor Bobinas

Calentadores con cenador o wicket bobinas se utilizan ampliamente en las unidades de reformado catalítico para precalentamiento y servicio de recalentamiento y como calentadores para aire de proceso o gases. Estos calentadores tienen una sección radiante que consta de colectores de entrada y de salida conectados con los tubos de L o de U invertida o en posición vertical en disposición paralela. Las secciones de convección se componen de bobinas horizontales de tubo convencionales.

4.1.6 Calentadores Utilizado en vapor de metano reforma La alimentación vaporizada en estos calentadores contienen una mezcla de hidrocarburos ligeros, normalmente fluye a través de múltiples filas de tubos verticales paralelos que operan desde 1500 ° F (816 ° C) a 1800 ° F (982 ° C). La Figura 3 muestra un calentador de reformado de metano con vapor. Estos calentadores son normalmente hacia abajo disparados desde el lado del techo, cocción a muchos niveles, o inferior disparados desde el suelo para lograr una distribución uniforme del calor a través de toda la longitud de los tubos radiantes. Los tubos pueden estar hechos de materiales de alta resistencia forjado, incluyendo la aleación 800 y aleación 800H, o de materiales de fundición, incluyendo HK40, HP, y sus modificaciones propietarias. Típicamente, tuberías de diámetro pequeño, llamados Pigtails, se conectan los tubos a los colectores de entrada y de salida. La mayoría de los pigtails de salida son de 800H o forjado similares materiales de aleación ya que operan a aproximadamente 1400 ° F (760 ° C). pigtails de entrada operan a temperaturas más bajas y puede ser un material de baja Cr-Mo. colectores de salida del calentador tienen varios diseños. Algunos encabezados y líneas de salida están hechos de acero al carbono, acero de C-Mo, o acero de bajo-Cr-Mo y tienen revestimiento refractario interior. Los que no están aislados internamente se han hecho de materiales de fundición conforme a la norma ASTM A297, Grado HT o HK, o de materiales, incluyendo forjado de aleación 800H.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

11

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

23

1 2 3 18

4

dieciséis

5

19 24

17 8

20

13 9

2 12 11

21

6

7

25

14

22 10

15

Llave

15 quemador 16 corbel sección

22 muelle 23 pila / conducto

revestimiento refractario 3

cabecera 10 puerta de

17 escudo 18 breeching 19

24 radiante plataforma

calentador cuadro 4 proceso en

acceso hoja 11 del tubo

sección de convección 20

sección 25

5 curva de retorno 6

12 del arco 13 de pared

carcasa de soporte 21 tubo

observación puerta 7 proceso

puente 14 tubos

1 extendida superficie 2

8 cross-over 9 caja

cabo

Figura de tipo 2 la caja del calentador con tubo horizontal de la bobina que muestra los componentes principales

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

12

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

4.1.7 Los calentadores de pirólisis

calentadores de pirólisis son similares a vapor reformado de metano calentadores y se utilizan para romper diversas materias primas de hidrocarburos en la producción de etileno. Los mismos materiales se usan a menudo para ambos. Hay algunas diferencias notables. Tanto Ys y curvas en U se utilizan en los calentadores de pirólisis y sufren erosión. La reacción en los tubos por lo general se carburación y requiere que las superficies sean suaves de aburrido o rectificado y que el material sea más resistente a la carburación. El material usado en los calentadores de pirólisis es a menudo una modificación de un material de alta resistencia que es adecuada en la reforma de calentadores.

Metalurgia 4.1.8 Tubo La selección de materiales para los tubos del calentador se basa en la temperatura de diseño y la presión de los tubos y la corrosividad del proceso. Los aspectos económicos asociados con los materiales que no deben pasarse por alto. Los materiales adecuados son evaluados buscando en el costo total de instalación, incluyendo la disponibilidad de las necesidades de material, de fabricación y de tratamiento térmico.

acero al carbono, aceros de Cr-Mo, y aceros inoxidables austeníticos son metalurgias tubo común. acero al carbono se limita a las aplicaciones de baja temperatura. Muchas empresas eligen para limitar acero al carbono para aplicaciones por debajo de 800 ° F (427 ° C) para evitar problemas de esferoidización y grafitización. La adición de cromo y molibdeno mejorar la resistencia a alta temperatura, resistencia a la esferoidización, y resistencia a la oxidación y algunos mecanismos de corrosión. Los aceros inoxidables austeníticos se utilizan a menudo para aplicaciones de tubo donde las temperaturas superan aproximadamente 1300 ° F (704 ° C) o la corrosividad del proceso requiere su uso.

Figura 3- de metano con vapor reforma Calentador

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

13

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

Los materiales de tubo común, correspondiente tubo ASTM o especificación de la tubería y los límites de temperatura máxima del metal del diseño por API 530 se enumeran en la Tabla 1. La temperatura del metal diseño que se muestra es el límite superior de la fiabilidad de la resistencia a la rotura. cálculos pared del tubo por API 530 deben ser completadas para determinar la vida del tubo a estas temperaturas. Otros factores (es decir, presión parcial de hidrógeno y resistencia a la oxidación) a menudo resultan en límites de temperatura inferiores.

Tabla 1-Común Calentador de tubo Metalurgias Especificación del tubo sin costura

Seamless Pipe

Temperatura de diseño de metal

Especificación

Límite por API 530

Acero carbono

A179 / A192

A53 / A106

1000 ° F (540 ° C)

1¼ Cr-Mo ½

A213 T11

P11 A335

1100 ° F (595 ° C)

2¼ Cr-1 Mo

A213 T22

P22 A335

1200 ° F (650 ° C)

3 Cr-1 Mo

A213 T21

P21 A213

1200 ° F (650 ° C)

5 Cr-Mo ½

T5 A213

P5 A335

1200 ° F (650 ° C)

5 Cr-Mo-Si ½

A213 T5b

A335 P5b

1300 ° F (705 ° C)

9 Cr-1 Mo

T9 A213

P9 A335

1300 ° F (705 ° C)

9 Cr-Mo-V 1

A213 T91

P91 A335

1200 ° F (650 ° C) 1

tipo 304H

TP304H A213

TP304H A312

1500 ° F (815 ° C)

Tipo 316

A213 TP316

A312 TP316

1500 ° F (815 ° C)

Tipo 321

A213 TP321

A312 TP321

1500 ° F (815 ° C)

Tipo 347

A213 TP347

A312 TP347

1500 ° F (815 ° C)

Aleación 800H / 800HT

HK HP

B407 Gr 800H / 800HT

A608 Gr HK40 2

-

B407 Gr 800H / 800HT

-

- - `,,,,` `,,,,`, `` `` `` `` `` `,, -`-` `,, ,,`, `` ,, ---

Material

1800 ° F (985 ° C) 1

1850 ° F (1010 ° C) 1

HP A297

-

NOTA 1 Estos materiales se utilizan comúnmente para tubos del calentador a temperaturas más altas en aplicaciones en las que la presión interna es tan bajo que resistencia a la rotura no gobierna el diseño. NOTA 2 fundición centrifugada tubería.

4.2 Tipos de Calderas 4.2.1 Generalidades

calderas son calderas en que se quema el combustible en una cámara de combustión asociada a la caldera. El calor de combustión es absorbido por la caldera para calentar el agua y convertirla en vapor. las calderas que son más frecuentes en la industria son o calderas de tubos de fuego o calderas de tubos de agua.

4.2.2 Fuego caldera Tubo Una caldera de tubo de fuego consiste en un tambor con una hoja de tubo en cada extremo en el que están fijados los tubos de humos. El agua está contenida dentro del tambor que rodea los tubos de fuego. Combustible se quema en una cámara de combustión asociada a la caldera y dispuesto de tal manera que pasan por el calor y los productos de combustión (gases de combustión) a través del interior de los tubos de fuego para calentar el agua que les rodea. La cámara de combustión puede ser una caja de revestimiento refractario situado contra un extremo del tambor o una cámara de acero situado dentro del tambor y rodeado en todos menos uno de los lados por el agua en el tambor. En el primer caso, la caldera se puede describir como disparado externamente; en el segundo, como internamente disparado.

calderas horizontales de retención de tubos eran muy populares en la década de refinerías. La caldera marina Scotch es de un diseño de tubo de fuego comúnmente empleado en la refinería plantas de azufre de tipo paquete.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

14

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

4.2.3 tubo de caldera de agua Una caldera de tubo de agua por lo general tiene dos tambores que incluye un tambor de vapor y un tambor de agua o barro tambor. El tambor superior suministra agua al tambor inferior. El tambor superior en la sección de caja de vapor recoge el vapor de agua saturado y se seca por medio de separadores ciclónicos y galones y luego descarga el vapor se secó a la sección de recalentador de la caldera. El suministro de agua de tambor de agua a los tubos de generación de vapor y a las cabeceras de distribución de agua que sirven a las paredes de agua de la caldera. El combustible se quema en una cámara de combustión dispuesta de modo que el calor radiante y convección de calor se transfiere a la parte exterior de los tubos de agua para calentar el agua en su interior.

calderas de tubos de agua pueden ser o bien calderas de tubos rectos o calderas de tubos doblados. Los tubos de la mayoría de las calderas de tubos rectos están conectados en cabeceras, que a su vez están conectados a los tambores de la caldera. calderas de tubos de agua siempre se utilizan cuando se requieren grandes capacidades de vapor. También se utilizan para altas presiones y temperaturas. Se han construido en tamaños hasta 5.000.000 de libras (2.268.000 kg) de vapor por hora a presiones de hasta 5000 calibre psi (34.474 kPa) y temperaturas de hasta aproximadamente 1200 ° F (649 ° C).

calderas de tubo doblado se hacen en una variedad de disposiciones. Son similares a las calderas de tubos rectos, pero casi siempre son multi-tambor, y los tubos se conectan directamente en los tambores de la caldera. Los tubos están doblados para permitir que entren los tambores radialmente, para facilitar la instalación, para permitir la expansión y contracción, y para permitir la flexibilidad en el diseño. La Figura 4 y la Figura 5 ilustran las calderas típicas tubo doblado. calderas de tubos doblados pueden ser tanto proyectos de calderas equilibradas o calderas de presión positiva.

Figura 4-Típica aceite Vertical o caldera de tubo de agua a gas

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

15

Figura 5-Otra variación de una de dos tambor de la caldera tubo doblado Algunas calderas se dispararon usando corrientes calientes de gases residuales del proceso, incluyendo el gas de combustión del regenerador de fluido unidad de craqueo catalítico (FCCU) como combustible para recuperar tanto el valor de calor y combustible sensible. calderas de monóxido de carbono todavía se pueden encontrar en algunas refinerías. La Figura 6 ilustra un tipo de caldera de monóxido de carbono. Algunas refinerías también utilizan el sistema de ciclo combinado que utiliza el gas de escape caliente de turbinas de gas como aire de combustión en las calderas.

4.2.4 caldera de calor residual (recuperación del calor Generadores de Vapor)

calderas de calor residual puede ser o bien un tubo de fuego o el diseño de tubo de agua y pueden tener configuraciones casi idénticos a sus homólogos “disparados”. Sin embargo, calderas de calor residual generar vapor mediante la transferencia de calor de alta temperatura productos gaseosos de la combustión o los productos de reacción química u otros fluidos de proceso caliente. Estas calderas pueden encontrarse a menudo en las unidades con las corrientes de alta temperatura y se utilizan para recuperar el calor y enfriar la corriente. Se describen con todo, simplemente porque los tipos de deterioro y la inspección son similares a las de calderas alimentadas.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

dieciséis

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

Figura 6-Típica caldera de monóxido de carbono 4.2.5 economizadores y precalentadores de aire Economizadores y precalentadores de aire son intercambiadores de calor utilizados por algunas calderas como auxiliares para recuperar más calor de los gases de combustión, el calor que de otro modo se pueden perder hasta la pila. precalentadores de aire se pueden clasificar en los siguientes tipos: intercambio indirecto, fuente de calor externa, o intercambio directo. Un economizador consiste normalmente en un banco de tubos situados en la trayectoria de los gases de combustión aguas abajo de las superficies de generación de vapor en la caldera. La caldera de agua de alimentación de baja temperatura se bombea a través de los tubos en este banco de tubos y se calienta antes de pasar a la caldera.

precalentadores de aire elevan la temperatura de aire antes de que entre en la cámara de combustión. Los dos tipos básicos de precalentadores de aire son recuperativa y regenerativa. El tipo recuperativo es similar en principio a un intercambiador de calor convencional con los gases de combustión calientes en un lado de la superficie de transferencia de calor y el aire fresco en el otro lado. El tipo recuperativo más común es el precalentador de aire tubular que consiste en un banco de tubos con los tubos laminados en una

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

17

hoja de tubo estacionario en la parte superior de la unidad y una placa de tubos flotante en la parte inferior. El gas de combustión fluye en el exterior de los tubos y los flujos de aire en el interior de los tubos. El uso de una placa de tubos flotante acomoda la diferencia en la expansión causada por las diferencias de temperatura entre los tubos y la carcasa. En este tipo, los gases calientes fluyen a través de los tubos y el aire pasa alrededor de los tubos. Otro tipo recuperativo se compone de placas dispuestas con pasajes para el gas de combustión en un lado de las placas y los pasajes para el aire en el otro lado. La Figura 7 ilustra un tipo recuperativo de precalentador de aire.

El tipo regenerativo más común se llama una rueda de transferencia de calor rotativo y se compone de muchas hojas estrechamente espaciadas de metal. Este metal absorbe el calor a medida que gira a través del compartimiento de gas de combustión de su alojamiento y cede calor a medida que gira a través del compartimiento de aire (ver Figura 8). La rueda de transferencia de calor se hace girar a aproximadamente 3 rpm por un motor de accionamiento a través de un engranaje de reducción. Los diafragmas y los sellos dividen el longitudinalmente unidad para separar los gases de combustión calientes desde el aire que fluye a través del precalentador en direcciones opuestas.

El precalentamiento del aire de combustión tiene un alto valor económico. En el precalentador de aire convencional, el aire frío del ventilador de tiro forzado fluye a través del precalentador de aire y extrae calor de los gases de combustión a medida que fluyen a la pila. Economizadores o precalentadores de aire se utilizan cuando el ahorro de combustible a justificar.

4.2.6 Recalentadores Recalentadores consisten en un banco de tubos situados dentro del entorno de la caldera a través del cual vapor saturado fluye desde el tambor de vapor y es sobrecalentado por el mismo gas de combustión que genera vapor en la caldera. Ellos pueden ser del diseño radiante, diseño de convección, o una combinación de ambos, dependiendo de la manera en que se transfiere calor desde los gases del calentador a vapor.

Recalentadores pueden tener tubos en horquilla bucles conectados en paralelo a la entrada y colectores de salida. También pueden ser del diseño de tubo continuo en el que cada elemento tiene bucles de tubo en serie entre colectores de entrada y de salida. En cualquier caso, pueden ser diseñados para el drenaje de condensado o pueden estar en arreglos colgantes no drenable.

Acuerdos no drenable o colgantes son susceptibles de fallo del tubo debido a un sobrecalentamiento en el arranque. El agua recogida en la pendiente se vaporiza lentamente para asegurar una trayectoria de flujo para el vapor. Si la caldera se calienta demasiado rápidamente, algunos colgantes todavía pueden contener líquido; por lo tanto, el vapor no fluye y el tubo se sobrecaliente y falle. instrucciones de arranque especiales deben tenerse en cuenta con este tipo de arreglo. Ambos sobrecalentadores arreglo rectas y colgantes son susceptibles de fallo debido a las impurezas de vapor. Cuando el vapor se utiliza en las operaciones de procesamiento, el vapor sobrecalentado puede ser necesario para obtener la temperatura de proceso deseada. La mayor parte de la gran capacidad, generadores de vapor de alta presión, especialmente los utilizados para la producción de energía, están equipados con sobrecalentadores.

Metalurgia 4.2.7 Tubo Tubos de calderas son generalmente de acero al carbono, 1 1/4 CR- 1/2 Mo y 2 1/4 Cr-1 de acero Mo. La selección del material depende de la temperatura y la presión de la aplicación. Normalmente, el criterio de gobierno es la velocidad de oxidación del material que se está evaluando. acero al carbono se utiliza a menudo en los tubos llenos de agua y de generación de vapor, donde la temperatura del metal está por debajo de 800 ° F (427 ° C). Tubos usados ​en la sección de sobrecalentamiento de vapor debe ser superior aleaciones para mejorar la fuerza y ​la resistencia a la oxidación externa. De nuevo, la selección depende de la temperatura del metal y la tensión de funcionamiento del tubo.

4.2.8 Pilas de gas de combustión

pilas de gases de combustión ventilar el gas de combustión producido como parte del proceso de combustión de los quemadores a la atmósfera. Por lo general se encuentran directamente por encima del calentador o caldera o localizados cerca y conectados a ellos por conductos. pilas de gas de combustión se construyen generalmente de acero al carbono e internamente alineados con refractario. La pila puede tener un recubrimiento orgánico para proteger el acero de la corrosión interna por debajo del revestimiento refractario. Pilas puede ser autoportante o venteada, y su altura debe ser superior a la de las plataformas cercanas.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

18

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

12 1 1

1

1

13

15

12 16 17 14

18 19

4 3 2 6 5 9 8 7

10

10

10

10

11

11

Tipo tubular

Tipo de plato

Llave 1 entrada de aire canal de entrada 2

canal de entrada bar 9 de

14 calefacción por camisa 15 de

rigidización barra 10 de entrada de

refuerzo ángulos de 16 abrazaderas de

gas 11 salida de aire 12 de salida

puerta 17 de limpieza 18 bisagras de

elemento 4 bares de espacio 5

de gas 13 canal de salida de gas 8

canal de salida 19 de aire para

de sellado de cinta 6 orejetas

parada 7 gas

de aire para conexión del conducto 3

elemento conexión del conducto

Figura 7-tubular y la placa de aire Precalentadores

5 calefacción y caldera mecánica Fiabilidad 5.1 Los programas de confiabilidad

Los programas de confiabilidad han evolucionado a partir de la inspección durante la unidad de paradas de mantenimiento a programas de gestión de integridad basados ​en el riesgo que abarca el monitoreo en la corriente de proceso vida del tubo, el calentador continuo y la eficiencia de la caldera análisis e inspecciones cada vez más detalladas y variadas oportunidades durante el mantenimiento. En el más simple de programas, calentador y la fiabilidad de la caldera enfoque en la prevención de los fracasos de la barrera de presión. La estrategia consiste en evitar fugas y roturas de los tubos y en el caso de las calderas, los tambores también. Otras mejoras a estos programas consideran que el establecimiento y la aplicación de ventanas que operan integridad (OIA) para el proceso clave

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

19

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

1 5

6

2

4

4

9

7

10

8

3

11

6

2

5

4

Tipo estacionaria

Tipo de rotación Llave

unidad 1 motor para el calor rotativo absorción de rueda de material 2 enfrió salida

6 de entrada de aire 7 mejores conductos fresco aire giratorio 8 de rotación inferiores

de gas de combustión 3 de absorción de calor

conductos de aire 9 del capó 10 sección

regenerativo

estacionaria (estator) del conducto de gas de

material de 4 gas

combustión 11

de combustión caliente 5 aire calentado

Figura 8- Tipos de regenerativos de aire Precalentadores

parámetros de calentadores, calderas, y el hardware asociado. Estos parámetros proporcionan límites bajo los cuales los calentadores y calderas deben ser accionado para proteger la seguridad y fiabilidad de los equipos.

5.1.1 También se necesitan sistemas de gestión de seguridad de los procesos (PSM) para apoyar una inspección rigurosa y programa de integridad mecánica para evitar y prevenir el calentador y la caldera daños y la corrosión, fugas y fallos y mejorar la fiabilidad. Tres elementos clave de los programas de apoyo PSM incluyen: -

el establecimiento, implementación y mantenimiento de la integridad operativo Windows (IOWs); un método eficaz de transferir todo el conocimiento sobre calefacción y caldera IOWs a todos los operadores de unidades de proceso y otros que necesitan saber; y

-

una gestión eficaz de programa de cambio (MOC) para identificar cualquier cambio en el proceso o el hardware físico que puedan afectar a la integridad y fiabilidad de los calentadores y calderas.

Ejemplos de límites IOW para calentador y calderas se muestran en la Tabla 2.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

20

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

Mecanismos Tabla 2-Tubo de deterioro comunes a un específico tipo de Servicios de Equipo Ejemplos de IOWs calentadores de proceso

caldera de tubo de agua

calentador de crudo atmosférica

calentador de coquización retardada

Vapor calentador reformador de metano

Límites de calentador de temperaturas de la piel de tubo radiante para prevenir daño metalúrgico (es decir, fluencia o corrosión excesiva) a los tubos. Límites de nivel de agua de alimentación para evitar la pérdida de los principales nivel de agua a un sobrecalentamiento y rotura por fluencia a corto plazo de tubos generadores de vapor.

Límites de contenido total de crudo reactivo de azufre para prevenir la corrosión sulfuración excesivo de tubos del calentador.

Límites a las tasas de flujo pase mínimos y máximos para prevenir la erosión de curvas de retorno. Límites de las temperaturas de tubos radiantes para evitar daños metalúrgico (es decir, fluencia) a los tubos. Límites en relación de vapor a carbono para evitar la carburación de tubos.

5.1.2 fracasos de tubo son el resultado de un deterioro progresivo de una variedad de mecanismos de deterioro. Por lo tanto, es necesario comprender los mecanismos activos y potenciales en un calentador y caldera particular para desarrollar una inspección adecuada y estrategia de seguimiento con el fin de evitar que causen un fallo. Por ejemplo, en servicios de temperatura elevada como tubos de la caldera y calentador, fluencia y rotura por tensión son posibles mecanismos de deterioro. Las variables de funcionamiento tubo que afectan tubo de la vida de fluencia y el estrés vida de rotura incluyen: la fluencia del metal base y de rotura por tensión propiedades, las temperaturas del metal del tubo, tensión aplicada a partir de la presión de funcionamiento interna y de carga mecánica (es decir, de soportes o falta de apoyos), y el tiempo operando a cada combinación única de la tensión y la temperatura del metal.

5.1.3 fiabilidad tubo no sólo requiere una comprensión de los mecanismos por los que los tubos pueden fallar, pero también requiere datos sobre la vida del tubo de cómo la historia operativo anterior ha impactado, predicciones de la tasa de deterioro, cómo las futuras operaciones pueden afectar la vida del tubo, y el seguimiento de las operaciones y el deterioro de asegurar los análisis y las predicciones son correctas y apropiadas.

Históricamente, los datos recogidos durante los cortes de inspección evaluaron la condición inmediata de los tubos con diferentes grados de precisión o el éxito. Típicamente, estas inspecciones incluyen un examen visual con protuberancias en tubos o cambios en las mediciones de diámetro y el grosor de los tubos accesibles. Las áreas donde se ha producido un aumento medible en el diámetro del tubo se pueden identificar utilizando galgas de espesores de diámetro fijo a lo largo de la longitud de la OD tubo. Estas áreas pueden justificar una evaluación más detallada de los daños a la fluencia. Las inspecciones también pueden incluir flejado detallada y medir para protuberancias, cerdos de inspección ultrasónica internos para recoger mapas de espesor de pared y diámetro del tubo detallada (incluyendo el difícil inspeccionar tubos de calentador de convección), sobre-corriente mediciones de temperatura tubo de infrarrojos,

5.1.4 Componentes de un programa de confiabilidad tubo típico para calentadores y calderas individuales incluyen:

a) la lista de mecanismos de deterioro activos y potenciales; b) técnicas de inspección para identificar si los mecanismos potenciales de deterioro son activos; c) revisión de las operaciones del calentador y de calderas y registros históricos reparaciones de mantenimiento para identificar los mecanismos de deterioro activos o previamente activos;

d) la evaluación de impacto previa operaciones y reparaciones en la vida restante del tubo; e) tareas o procedimientos definidos, si es práctico, para minimizar la probabilidad de potenciales mecanismos perjudiciales;

f) tasa de deterioro de tubos para los mecanismos de deterioro activos; g) método o técnica para evaluar el impacto de los cambios de proceso u operaciones de calefacción y caldera sobre la tasa de deterioro;

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

21

h) la evaluación de la vida restante del tubo para cada mecanismo teniendo en cuenta las operaciones anteriores y reparaciones, condición actual y la tasa de deterioro; i) integridad de funcionamiento ventanas en las que la vida útil del tubo y la velocidad de las proyecciones de deterioro siguen siendo válidas definidos;

j) en la corriente tareas de supervisión para asegurar condiciones de funcionamiento se mantienen dentro de los límites y el procedimiento para tratar o evaluar el impacto sobre la vida del tubo de operaciones fuera de los límites; y

k) plan de inspección y vigilancia y evaluación de otro hardware y el equipo que impactan el deterioro de los tubos como quemadores, perchas y soportes, y termopares. 5.1.5 Rondas de operador: Un componente integral de un programa de fiabilidad calentador es controles de rutina sobre el funcionamiento del horno o calentador. personal de la Unidad deben comprobar rutinariamente y observar el funcionamiento del calentador y condición. Estas actividades se realizan generalmente por el personal de operaciones durante estas rondas periódicas de operador y típicamente incluyen:

a) la vigilancia calentador de rutina;

b) asegurando registros de aire son funcionales y ajustado; c) amortiguador asegurando esté correctamente colocado;

d) la comprobación de proyecto adecuada y el exceso de oxígeno;

e) evaluación de balance de calor en el calentador; f) el control de las llamas del quemador y los patrones de llama;

g) comprobación de los puntos calientes, se abomba en los tubos; y

h) la comprobación de daños refractario. Típicamente, las tareas individuales asociados con estas categorías de actividad se detallan en los manuales de operaciones unitarias, en listas de control detalladas, o se programan en dispositivos portátiles “inteligentes”. Los resultados significativos de estas actividades de monitoreo se registran en los libros de registro de la unidad. Dos ejemplos de rondas de los operadores listas de control se muestran en el Anexo A.

5.2 Seguridad Una fuga o fallo en un calentador puede ser un menor o un incidente significativa dependiendo de la temperatura, la presión, fluido de proceso, la ubicación del calentador, la respuesta de los operadores y otros controles. El fluido de proceso es a menudo inflamables, y puede resultar en un incendio cuando se produce una fuga o fracaso. El potencial de producir lesiones personales y el impacto ambiental también existe. Calderas, dependiendo de su presión, tienen el potencial de causar lesiones debido a la energía almacenada significativa. lesiones e incidentes significativos se han producido fallos de la caldera. Un programa de control y la fiabilidad para los calentadores y calderas es un componente importante para mantener operaciones seguras y ambientalmente responsables.

5.3 Propósito de Inspección El propósito de la inspección en un programa de confiabilidad es reunir datos sobre los tubos y el equipo para que pueda ser analizada y una evaluación razonable hecha de integridad mecánica de los equipos para el servicio continuo. Las reparaciones se pueden hacer si los análisis de los datos indican que la vida es más corta que la longitud de recorrido previsto. Además, las reparaciones o sustituciones se pueden predecir para el futuro mediante el análisis de los datos correspondientes a las inspecciones regulares acumuladas equipo interno y durante la rutina de vigilancia en funcionamiento de las condiciones de servicio reales. reparaciones y sustituciones planificadas permiten todos los dibujos necesarios, listas de materiales, y los horarios de trabajo a ser preparados de la manera más eficaz. Materiales necesarios se pueden estimar y piezas de recambio, ya sea total o parcialmente fabricados en la mayoría

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

22

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

horarios convenientes antes del apagado. Si los horarios de trabajo se preparan y revisan adecuadamente, cada embarcación sabe exactamente lo que tiene que hacer y la secuencia de manera que se mejora la calidad general.

5.4 Inspección de las calderas La inspección de los requisitos de gobierno de las calderas puede variar mucho de un lugar a otro, ya que a menudo son regulados por las jurisdicciones. En algunas jurisdicciones, las inspecciones son realizadas por inspectores estatales, municipales, o la compañía de seguros. Otras jurisdicciones pueden permitir las inspecciones realizadas por los inspectores propietario de los usuarios cualificados. En cualquier caso, el inspector general encargado por la autoridad reguladora y tiene que presentar informes de la inspección al funcionario responsable de hacer cumplir la ley caldera. Si está asegurada la caldera, la inspección por el inspector compañía de seguros también sirve para satisfacer su compañía que la caldera se encuentra en una condición de asegurables.

Normalmente, gubernamentales y de seguros inspectores de la empresa se refieren a sí mismos sólo con las partes a presión de la caldera, las válvulas de seguridad, indicadores de nivel, manómetros, y agua de alimentación y tuberías de vapor entre la caldera y las principales válvulas de cierre, recalentadores y economizadores. El inspector planta también debería estar preocupado con partes relacionadas sin presión, incluyendo el horno, quemadores, conductos de gases de combustión, pilas, y partes internas de vapor de tambor ya que estos pueden afectar a la fiabilidad del equipo y el rendimiento. Cuando sea necesario un control por una agencia externa, inspecciones conjuntas entre el inspector exterior y el inspector de planta puede reducir la duración de las interrupciones de la caldera y el resultado en el aprendizaje compartido. El inspector exterior está principalmente interesado en ver que se cumplen los requisitos de seguridad mínimos legales. El inspector de planta debe estar interesado no sólo en la seguridad, sino también en las condiciones que afectan a la fiabilidad y la eficiencia. El inspector exterior tiene la oportunidad de examinar muchas calderas que operan en condiciones muy diversas y con frecuencia pueden ofrecer valiosos consejos sobre la operación segura de las calderas.

5.5 Inspección de los hornos de fuego calentadores Fired se someten con frecuencia a mecanismos adicionales o únicos de degradación debido a la combinación de calor, presión interna y las diversas características químicas de los fluidos de proceso. Las aleaciones destinadas a contrarrestar mecanismos de corrosión específicos a menudo exhiben otras sensibilidades que requieren técnicas de inspección especializados y controles de operación. Los inspectores deben prepararse cuidadosamente mediante la revisión de los escritos de historia de horno y familiarizarse con el tipo de calentador que se inspecciona, medidas de control de la corrosión, las variables de confiabilidad del proceso que son problemas del pasado, la historia y la reparación del horno.

las variables de confiabilidad del proceso que son asociados con ventanas que operan integridad son monitoreados para las tendencias anormales y superaciones. Estos datos deben ser monitoreado y rastreado como un componente integral de la historia de un calentador de combustión. Estos datos en conjunto con monitoreo en línea y de mapeo visual e IR es valiosa en la determinación de flujo de calor excesivo, sag / deformación, localizada o acelera la corrosión, la coquización, la fluencia y la formación de polvo metálico asociado con los diversos metalurgias y químicas presentadas por proceso disparado calentadores. Esta información es esencial en la creación de planes de inspección basados ​en el riesgo para la integridad calentador de combustión.

5.6 Requisitos inspector La inspección de los calentadores y calderas debe ser realizada por una persona capacitada y con experiencia en el funcionamiento del calentador, calentador de mecanismos de deterioro y las técnicas de inspección pertinentes para determinar o controlarlos. El inspector debe tener experiencia con o tener acceso a un individuo (s) con la comprensión de los quemadores, tubos, perchas de tubo y los soportes, materiales refractarios, y la operación general del calentador. Examinadores que realizan procedimientos específicos de ECM deben ser entrenados y calificados en los procedimientos aplicables en la que el examinador está involucrado. En algunos casos, el examinador puede ser necesaria para mantener otras certificaciones necesarias para satisfacer los requisitos de propietario o usuario. Ejemplos de otras certificaciones incluyen la Sociedad Americana para Ensayos No Destructivos SNT-TC-1A, CP-189, Consejo de Normas Generales de Canadá 48.9712, la norma europea EN 473 estándar,

Certificación de los inspectores de la caldera puede estar regido por las jurisdicciones.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

23

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

6 mecanismos de deterioro 6.1 Deterioro del calentador de tubos tubos del calentador pueden experimentar un deterioro tanto interna como externamente. mecanismos típicos se describen en las siguientes subsecciones, y también se discuten en API 571. La Tabla 3 presenta un resumen de los mecanismos probables para las aleaciones de tubo típicas que se encuentran en varias unidades de proceso de la refinería.

Mecanismos Tabla 3-Tubo de deterioro comunes a servicios específicos Unidad

Unidad de crudo

Sección atmosférica

Tubo Mecanismo de materiales Deterioro 1

5cr-½Mo

Creep, oxidación externa

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo o la llama

instrucción

9Cr-1Mo

Tipo 316

comentarios

la corrosión sulfidic

Tipo 317

Causado por el contenido de aleación inadecuada para resistir el ataque por el

nivel de compuestos de azufre la corrosión por ácidos nafténicos

Causada por contenido de la aleación inadecuada para resistir el ataque por el nivel de ácido nafténico

Unidad de crudo

5cr-½Mo

Sección de vacío

9Cr-1Mo

Tipo 316

Creep, oxidación externa

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo o la llama

instrucción la corrosión sulfidic

Tipo 317

Causado por el contenido de aleación inadecuada para resistir el ataque por el

nivel de compuestos de azufre la corrosión por ácidos nafténicos

Causada por contenido de la aleación inadecuada para resistir el ataque por el nivel de ácido nafténico

Cokers retraso

5cr-½Mo

Carburación

9Cr-1Mo

Tipo 347

problema común en este servicio; puede ser detectado por química pruebas puntuales

Creep, oxidación externa

temperaturas del metal excesiva de formación interna de coque, de alta deber, bajo flujo o incidencia de la llama

la corrosión sulfidic

Causada por contenido de la aleación inadecuada para resistir el ataque por el nivel de compuestos de azufre

estrés ácido politiónico

Causados ​por la corrosión de ácido politiónico de sensibilizado inoxidable

agrietamiento por corrosión

acero

Erosión

Causada por partículas de coque durante la descoquización vapor-aire y desprendimiento térmico

Catalytic hidrodesulfurador 5Cr-½Mo

Creep, oxidación externa

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo, o la llama

9Cr-1Mo

instrucción

Tipo 321/347 politiónico estrés ácido

Causados ​por la corrosión de ácido politiónico de sensibilizado inoxidable

agrietamiento por corrosión

acero

El sulfuro de hidrógeno / hidrógeno Causada por contenido de la aleación inadecuada para resistir el ataque por la corrosión

nivel de sulfuro de hidrógeno / hidrógeno

reformador catalítico

1¼Cr-½Mo Creep, oxidación externa

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo, o la llama

2¼Cr-1Mo

instrucción

5cr-½Mo

Ataque de hidrógeno

9Cr-1Mo

Causado por la operación de los materiales de tubo por encima de RP API 941

Curvas de Nelson Quitar el polvo de metal

Causado por la actividad alta de carbono y el funcionamiento a alta temperatura y se produce bajo condiciones específicas

esferoidización

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

Probable en 1¼Cr-½Mo después de servicio a largo plazo

24

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

Mecanismos Tabla 3-Tubo de deterioro comunes a servicios específicos Unidad

Tubo Mecanismo de materiales Deterioro 1

1¼Cr-½Mo

corrosión interna

2¼Cr-1Mo

Creep, oxidación externa

comentarios Causado por la calidad del agua inadecuada o inapropiada

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo o incidencia de la llama

punto de rocío de la corrosión externa 2 Causada por temperaturas del metal de tubo funcionan por debajo de la salida de humos punto de rocío del gas

El metano con vapor reformador HK-40 Unidad de pirólisis de etileno

HP-modificado

Utilidades-Calderas

Acero carbono

Erosión

Causada por catalizador arrastrado en el gas de combustión

Arrastrarse

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo, o la llama

instrucción corrosión interna

Causado por la calidad del agua inadecuada o inapropiada

Fluencia 1¼Cr-½Mo

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo, o la llama

2¼Cr-1Mo

instrucción la oxidación externa

Causada por un funcionamiento anormal, bajo flujo o incidencia de la llama

NOTA 1 API RP 571 resume más información sobre los mecanismos de degradación se muestran arriba. NOTA punto 2 de rocío a la corrosión es común a calderas catalíticas de craqueo de calor residual, precalentadores de aire, de agua de alimentación de caldera bobinas (economizador), y algunas veces en las pilas.

6.1.1 Corrosión tubo interno

fluido. Se debe prestar especial atención a las altas regiones turbulentas. Residuos de calentamiento del hervidor Corrosión interna es una función de la composición química de las temperaturas del fluido de proceso, de proceso y de metal del tubo, la velocidad del fluido y la metalurgia tubo. Algunas especies críticas incluyen compuestos de azufre y ácidos orgánicos (ácido nafténico). El nivel de estas especies en el líquido influye en el tipo y la velocidad de corrosión en la superficie interna de los tubos del calentador. Los compuestos de azufre, en particular, promueven la corrosión sulfidic que puede manifestarse como adelgazamiento de la pared localizada y general. Del mismo modo, la corrosión de ácido orgánico puede aparecer localizada en regiones turbulentas o adelgazamiento general en zonas. Típicamente, las tasas de sulfuración se predicen basan en la experiencia de la industria o por cálculos basados ​en datos empíricos (por ejemplo, curvas modificadas-McConomy). A menudo, la velocidad de corrosión puede ser más localizada en la fase de vapor de tubos de convección horizontales en hornos unidad de hidrotratamiento y es mayor que la observada en la fase líquida. La presencia de hidrógeno aumenta las tasas de corrosión predichos por las curvas de McConomy modificados. Algunos datos de la industria también indica que, en determinadas condiciones de funcionamiento, las curvas modificadas McConomy pueden ser no conservadora. Consulte la API 571 y API 939-C para obtener más información sobre la corrosión sulfuración.

exponer metal nuevo para continuar el proceso de corrosión. La corrosión de ácidos orgánicos y compuestos de azufre se afecta significativamente por la velocidad del

Fluidos y metal temperaturas influyen en la velocidad de corrosión. La temperatura del metal del tubo más alto se produce predominantemente en el lado de cara delantera fuego del tubo radiante en el que el flujo de calor es mayor. El perfil de velocidad de corrosión a menudo sigue el perfil de flujo de calor. La Figura 9 muestra un ejemplo del aumento de la corrosión en el lado del fuego de un tubo. Las diferencias en la tasa de corrosión a lo largo de la longitud o alrededor de una sección transversal de un tubo a menudo son el resultado de diferencias de temperatura entre lugares. Un ejemplo de influencia de la temperatura es el aumento en la velocidad de corrosión con un aumento de la temperatura a 750 ° F (399 ° C) para procesos con compuestos de azufre. Por encima de 750 ° F (399 ° C) la velocidad de corrosión disminuye debido a la escala de sulfuro estable que inhibe la corrosión adicional.

fluidos de alta velocidad, los fluidos que contienen partículas, o tubos con flujo de dos fases pueden aumentar la velocidad de corrosión al eliminar costra protectora y

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

25

Figura 9-ID de la porción Fireside del tubo Mostrando corrosión severa

Figura 10-convectivo Tubo fracaso desde interna, de alta temperatura sulfídico corrosión fracasos tubo resultante de la corrosión son generalmente debido a la rotura por tensión local en la que el espesor de pared se hace demasiado delgada y sufre esfuerzos excesivos a la temperatura operativa metal. Estos fallos pueden aparecer como pequeñas fugas a través de pozos o rupturas “pescado-boca” si el adelgazamiento es general o si causa estrías longitudinales.

6.1.2 La corrosión del tubo externo la corrosión externa del tubo depende de la atmósfera calentador y temperaturas. Generalmente, la superficie externa del tubo corroe de la oxidación. El ambiente calentador contiene un exceso de oxígeno necesario para la combustión del combustible a los quemadores. las tasas de oxidación de un aumento de metal con aumento de la temperatura. La oxidación puede ser o bien una condición localizada o extenderse sobre toda la longitud del tubo en el interior del calentador. oxidación excesiva y la escala es generalmente el resultado de la operación de los tubos por encima de los niveles recomendados. Esto puede ser el resultado de un exceso de disparar el calentador o ensuciamiento interno de los tubos debido al aumento en la temperatura de pared del tubo. depósitos de la combustión pueden tener la

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

26

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

aparición de cascarilla de óxido, pero se puede distinguir mediante la comprobación con un imán. escamas de óxido son magnéticas; mientras que, los depósitos de combustión no lo son. Son posibles otros tipos de ataque de la corrosión. Calentadores operan con oxígeno insuficiente o rica en combustible pueden causar la corrosión del ambiente reductor resultante. Dependiendo del tipo y la calidad del combustible, la corrosión puede ocurrir de sulfuración o carburación. ataque ácido puede ser el resultado de la combustión de combustibles calentador dependiendo del contenido de azufre del combustible. Cuando el aceite de gas o de combustible tiene un alto contenido de azufre, uno de los productos de la combustión formadas y depositadas sobre las superficies exteriores de los tubos es un sulfato. Este sulfato es inofensiva durante los períodos de funcionamiento, pero cuando se deja que el depósito para enfriar, se convierte en altamente higroscópico y absorbe la humedad del aire, hidrolizando para producir ácido sulfúrico que corroe el metal subyacente. La figura 11 muestra un tubo que presenta la corrosión externa de este tipo de ataque.

Figura 11 General pérdida de metal y picaduras de tubos expuestos a la humedad y depósitos corrosivos Durante los períodos de inactividad

Cuando el combustible tiene un alto contenido de vanadio, metal a temperaturas por encima de un punto crítico en el intervalo de 1200 ° F (649 ° C) a 1400 ° F (760 ° C) está sujeto a un rápido ataque a partir de compuestos basados ​en vanadio bajo punto de fusión ( vanadatos) y compuestos de sodio-vanadio (vanadatos de sodio). Los vanadatos y depósito de sodio vanadatos sobre la superficie metálica caliente, en estado fundido, y actúan como un agente fundente para eliminar la costra de óxido protectora sobre los tubos. El ciclo se repite como óxido y depósito construye una copia de seguridad en el tubo.

secciones de convección donde se producen temperaturas de punto de rocío del gas de combustión durante las operaciones sufren la pérdida de metal debido a material de ácido a partir de los productos de combustión. la pérdida de metal en el exterior de los tubos de convección puede ser difícil de evaluar debido a la inaccesibilidad.

6.1.3 fluencia y rotura de estrés Fluencia y rotura por tensión son mecanismos de alta temperatura que dependen tanto del nivel de estrés y el tipo de material. A altas temperaturas, los componentes de metal pueden lenta y continuamente deformarse bajo carga por debajo de la tensión de fluencia. Fluencia se define como la deformación dependiente del tiempo de los componentes estresados ​bajo una carga aplicada por debajo del límite de elasticidad a la temperatura de funcionamiento del material. rotura por tensión es similar a la fluencia a excepción de que las tensiones son más altos y el tiempo hasta el fallo es más corto que los utilizados para la fluencia. fallos de tensión de rotura son típicamente fracasos a corto plazo mientras que las fallas de fluencia son típicamente fallos a largo plazo. Tubos que han estado en servicio durante largos períodos de tiempo puede fallar por la ruptura por tensión si la gravedad operativo ha aumentado significativamente durante el funcionamiento o el estado de la

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

27

tubo se ha deteriorado. Los tubos se exponen a tensiones biaxiales como resultado de la tensión circunferencial causada por la presión de funcionamiento, y el estrés longitudinal causada por un soporte inadecuado tubo o diseño apropiado y la construcción que causa tensiones altas localizadas. tubos de pared gruesa están expuestos a tensiones triaxiales causadas por aro, longitudinal, y, además, tensiones radiales causadas por la desigual distribución de tensiones a través del espesor de la pared del tubo. Fluencia y rotura por esfuerzos se describen en API 571.

La temperatura del metal desempeña un papel importante en el tipo y la gravedad del deterioro de los tubos del calentador. La temperatura de metal de tubos individuales o a lo largo de la longitud de cualquier tubo radiante específica de un calentador dada puede variar considerablemente. Las principales causas de la variación anormal en la temperatura del metal son el ensuciamiento interna de los tubos que aísla la pared del tubo de proceso y condiciones de cocción indebidos o pobres en el calentador. Algunas señales potenciales de fluencia en los tubos son:

una) Hundimiento. flacidez excesiva es generalmente debido a una disminución en la resistencia estructural del tubo causado por calentamiento excesivo. También puede ser causada por separación indebida de perchas, temperaturas del metal desiguales, o el fracaso de uno o más soportes de tubos o perchas. La Figura 12 muestra algunos tubos de techo que presentan flacidez excesiva debido a la falta de perchas de tubo.

segundo) Reverencia. arqueamiento excesivo es generalmente causada por temperaturas del metal irregulares que pueden ser debido a la llama

pinzamiento o coque de acumulación dentro del tubo. Calefacción en un lado del tubo provoca una mayor expansión térmica en el lado más caliente e inclinándose hacia la fuente de calor. Bowing también puede ser causada por la unión del tubo en las placas de tubos o suspensión inadecuada del tubo de manera que la expansión longitudinal está restringida o por el uso de longitudes de tubo indebidos cuando se realizan sustituciones de tubo individuales.

do) Abultado. Pando es generalmente una indicación de sobrecalentamiento. Continuando con la misma temperatura y el estrés condiciones pueden dar lugar a una deformación y rotura por tensión. La cantidad de abombamiento varía con el metal específico y el tipo de daño, arrastramiento o sobreesfuerzo. Si el bulto se atribuye a sobreesfuerzo (a corto plazo sobrecalentamiento), y la temperatura y el estrés se han vuelto a la normalidad, normalmente la vida del tubo no se ha reducido. la vida de fluencia puede ser reducido si el bulto es el resultado de daño creep (sobrecalentamiento a largo plazo). Abultamiento se considera más grave que la flacidez o inclinándose.

Figura Tubos 12 de techo se hundió como resultado de perchas de tubo con error

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

28

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

6.1.4 Los cambios metalúrgicos Aceros sometidos a altas temperaturas y el estrés por periodos largos pueden sufrir un cambio metalúrgico. Este cambio da lugar a diversas condiciones, incluyendo la carburación, la descarburación, esferoidización y el crecimiento del grano. Todas estas condiciones conducen a una reducción general de la resistencia mecánica o un cambio en la ductilidad que eventualmente pueden dar lugar a fallo del material. Algunos materiales, incluyendo 5 Cr- 1/2 Mo, puede ser susceptible de endurecimiento por precipitación cuando las concentraciones de elementos residuales (es decir, fósforo, estaño y antimonio) están por encima de ciertos niveles de umbral y se expusieron al calentador temperaturas de funcionamiento por un período de tiempo suficiente. El resultado puede ser la fragilización estribos con una pérdida de elongación y ductilidad categoría, como estos elementos se precipitan en los límites de grano después de aproximadamente un año a temperaturas de 572 ° F (300 ° C) a 1112 ° F (600 ° C). Por consiguiente, los materiales de tubo tienen dúctil a quebradizo temperaturas de transición tan altas como 300 ° F (149 ° C) y craqueo frágil se ha experimentado. Ver API 571 para obtener una descripción detallada de estas formas de deterioro.

Acero inoxidable tipo 410 puede ser susceptible a la alfa-prime fragilización o “885 ° F fragilización”, dependiendo de los elementos traza presentes en la composición. Alfa-prime reduce significativamente la tenacidad del metal a temperaturas inferiores a 200 ° F (93 ° C). La fractura frágil puede ser el resultado de las cargas de impacto durante el tiempo de inactividad precaución manera que el incremento durante la manipulación es prudente. A temperaturas de funcionamiento, el material tiene la dureza aceptable.

6.1.5 Erosión La velocidad de flujo a través de una bobina de calentamiento puede causar una erosión severa en tubos calentadores y accesorios de si la velocidad es crítico o si se produce choque directo. A menudo, la pérdida de metal se ve agravada por la naturaleza corrosiva del proceso. Erosión en tubos del calentador es generalmente el resultado de la velocidad. Erosión en accesorios de calentador resulta generalmente de una combinación de pinzamiento y la velocidad. Si la tasa de carga en un calentador se aumenta materialmente, el aumento de la velocidad puede causar la pérdida de metal de la erosión y la corrosión.

6.1.6 La fatiga térmica Metal que opera bajo condiciones de temperatura cíclicos, especialmente en un amplio intervalo, puede desarrollar grietas de fatiga térmica. Las grietas comienzan a partir de la superficie del material donde las tensiones son normalmente más altos, progresando lentamente al principio y luego más rápidamente con cada ciclo de cambio de temperatura. fatiga térmica se encuentra a menudo en lugares en los metales que tienen diferentes coeficientes de expansión se unen por soldadura. Otras ubicaciones comunes para la fatiga térmica están en tubos de convección, donde las aletas de tubos pueden promover cambios de temperatura cíclicos, tubos con flujo de dos fases, y arriostramiento y archivos adjuntos de soldadura que no permiten la expansión térmica.

6.1.7 Choque Térmico El choque térmico es causado por un marcado cambio repentino de la temperatura, ya sea de caliente a frío o de frío a caliente. Los esfuerzos resultantes de la expansión desigual repentina o la contracción de las diferentes partes pueden causar distorsión solamente o distorsión más el agrietamiento. metales gruesos son más susceptibles al agrietamiento que los más delgados. El momento más probable de choque térmico es durante la unidad de creación de empresas y alteraciones en el proceso. Calefacción o refrigeración tasas deben ser controlados para evitar el choque térmico.

6.1.8 Liquid Metal Cracking y fragilización craqueo líquido del metal es una forma de agrietamiento ambiental donde el metal fundido penetra en los límites de grano del acero. Serie 300 tubos de acero inoxidable austeníticos son particularmente susceptibles a este mecanismo a partir de aluminio fundido, zinc y cadmio. Cajas de fuegos proporcionan temperaturas adecuadas para estos metales a ser fundido, ya que tienen puntos de fusión relativamente bajos. Contacto de superficies de acero inoxidable con un punto de fusión bajo de metal debe evitarse durante paradas de mantenimiento en particular; incluyendo el contacto incidental (es decir, utilizando lápices marcadores que contienen zinc y los postes galvanizados o andamios de aluminio que frotan contra tubos).

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

29

6.1.9 Estrés Acid politiónico Corrosion Cracking Calentadores utilizados en hidrodesulfuración, hidroformación, hidrocraqueo, y procesos similares por lo general proceso de alimentación de reactor o gas reciclado que contiene compuestos de sulfuro de hidrógeno y azufre. estrés politiónico agrietamiento por corrosión (PASCC) se produce cuando tres condiciones coexisten. Las condiciones requeridas para el craqueo a ocurrir incluyen un adecuado:

1) ácidos Medio Ambiente-politiónico se forman cuando las escalas de sulfuro desarrollados durante la exposición servicio son posteriormente expuestas a oxígeno y agua, principalmente durante los cortes. 2) de acero serie Type-300 Material de sensibilizadas inoxidable y de mayor aleaciones de níquel austeníticos base. La sensibilización puede ocurrir en estas aleaciones austeníticas después de exposiciones a temperaturas que van desde 750 ° F a 1500 ° F (398 ° C a 816 ° C) durante la fabricación, la fabricación o en el servicio. Sensibilización se produce después de tiempos de exposición relativamente cortos en el extremo superior del rango de temperatura, mientras que la exposición prolongada es necesario en el extremo inferior del rango de temperatura.

3) Stress-Esto puede ser o bien las tensiones residuales de la fabricación (por ejemplo, soldadura) o esfuerzos aplicados (por ejemplo, aro o axial).

En general, el riesgo de formación de grietas aumenta durante el tiempo de inactividad cuando el agua y el aire son presente. Cracking puede ser rápida como el ácido corroe a lo largo de los límites de grano de la aleación austenítica.

Cracking puede iniciar desde el interior o exterior del tubo. Cracking desde el lado del proceso es más común porque el proceso a menudo contiene compuestos de azufre que resulta en escamas de sulfuro. Sin embargo, el agrietamiento puede ocurrir a partir de la OD tubo si la caja de fuego opera rica en combustible y hay suficiente de azufre en el combustible. Las medidas preventivas incluyen el uso de materiales menos susceptibles a la sensibilización, la prevención de la formación de ácido, y la neutralización de los ácidos. Los detalles específicos son los siguientes:

a) grados de acero inoxidable estabilizado (por ejemplo, tipo 321 o tipo 347) son más resistentes a la sensibilización, pero incluso estos materiales pueden sensibilizarse después de una exposición más larga a temperaturas ligeramente más altas. Un tratamiento térmico de estabilización térmica de un grado estabilizado de acero se ha demostrado que mejora significativamente la resistencia a la sensibilización y de ese modo minimizar el potencial de agrietamiento.

b) Prevención de oxígeno y la humedad evita que el ácido politiónico de la formación. Esto se puede lograr por purga con un gas inerte, como nitrógeno, y manteniendo los tubos a presión con ella. Cuando se requiere el cegamiento, un flujo positivo de gas inerte debe ser mantenida mientras que las bridas están abiertas y se está instalando una persiana. Si se desea, una pequeña cantidad de amoniaco se puede añadir al gas inerte como agente de neutralización. El mantenimiento de un flujo positivo de gas inerte excluye aire y la humedad.

c) un lavado con una solución de carbonato de sodio puede neutralizar eficazmente los ácidos y mantener un pH básico. Tubos, cruces, encabezados, u otras partes del calentador que tienen que ser abierto deben ser ceniza de sosa lavó. La solución habitual es un 2 en peso. % De ceniza de sosa (Na 2 CO 3) con un agente humectante adecuado. La solución se distribuyera de manera que todas las bolsas de gas se mueven y todas las superficies se humedecen. El nitrato de sodio a 0,5 en peso. % Se puede añadir también a la solución para inhibir cloruro de craqueo. La solución puede entonces ser drenado y se reutiliza en las tuberías u otro calentador. La solución al 2% contiene suficiente ceniza de sosa para dejar una película, pero una solución más débil no puede. La película es alcalino y puede neutralizar cualquier reacción de sulfuro de hierro, aire, y agua. Es importante recordar que la película, el residuo a partir de las soluciones de ceniza de sosa, no puede ser lavado durante el tiempo de inactividad. La mayoría de las unidades se vuelven a poner en marcha con la película restante. Si la película tiene que ser eliminado, lavado durante el arranque seguido por el gas inerte puede ser aceptable.

d) Prevención de exposición a la humedad mediante el mantenimiento de temperaturas de tubo por encima del punto de rocío evita que el ácido de la formación. Esto se aplica típicamente a superficies de los tubos externos que no son neutralizados. Dependiendo de la temperatura del punto de rocío, esto se puede lograr ya sea manteniendo pilotos ardor durante los tiempos muertos o mantener un quemador a fuego mínimo cuando el acceso no es necesario y los procedimientos de seguridad lo permitan. temperaturas tubo debe ser monitoreados para

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

30

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

(Parte 2) asegurarse de que están por encima de la temperatura de punto de rocío de destino. Estas medidas preventivas se describen en detalle en la NACE RP 0170.

6.1.10 La carburación La carburación puede ocurrir cuando los metales están expuestos a material carbonoso o ambiente de carburación a temperaturas elevadas. Carbono del medio ambiente se combina con elementos formadores de carburos (es decir, Cr, Mo, Nb, W, Mo, Ti y Fe) en la aleación para formar carburos internos. Estos carburos se precipitan en los límites de grano de la aleación o el interior de los granos. Como regla general, los problemas de carburación sólo se producen en las aleaciones de Cr-Mo a temperaturas superiores a 1100 ° F (593 ° C), y en aleaciones austeníticas encima de 1500 ° F (815 ° C). En las operaciones de refino, daño carburación se encuentra a veces en tubos del calentador ferríticos en reformadores catalíticos y unidades de coquización. El efecto de carburación es reducir la ductilidad temperatura ambiente, tenacidad y soldabilidad de la aleación. La carburación también reduce la resistencia a la oxidación por atar cromo en forma de carburos ricos en cromo estables. La resistencia a la fluencia de la aleación también puede verse afectado negativamente como resultado de la reducción de la ductilidad de la aleación debido a la precipitación de carburos dentro de los granos y en el límite de grano.

En las operaciones petroquímicas, carburación se encuentra típicamente en tubos del calentador austeníticos en la pirólisis de etileno y vapor hornos reformador donde puede ocurrir la carburación significativa durante los ciclos de eliminación de coque. La carburación se ha identificado como el mecanismo de fallo más frecuente de tubos del horno de etileno. La experiencia ha indicado que la gravedad del daño carburación en etileno de craqueo es un proceso dependiente. Algunos factores importantes identificados son los siguientes:

-

dilución de vapor, que tiende a disminuir la tasa de daño;

-

el uso de alimentos más ligeros en comparación con alimentaciones más pesadas, el anterior que tiene un potencial de carbono superior; y

-

la frecuencia y la naturaleza de las operaciones de eliminación de coque (eliminación de coque se piensa que es un importante contribuyente a la carburación daño).

La carburación hace que las aleaciones resistentes al calor normalmente no magnéticos forjado y fundido a convertirse magnético. Como se muestra en la Figura 13 para una aleación de tubo fundido HK-40, el porcentaje real de cromo empobrecido de la matriz es proporcional a la permeabilidad magnética. La permeabilidad magnética resultante proporciona una metodología para el seguimiento de la extensión del daño carburación. dispositivos de medición van desde simples imanes de mano a corrientes de Foucault de multifrecuencia avanzadas. patrones de carburación también pueden revelar la distribución desigual de la temperatura que de otro modo podrían haber quedado sin detectar. La mayoría de las aleaciones tienden a tener más penetración carburación con temperaturas crecientes.

Como en el caso de la oxidación y sulfuración, el cromo se considera para impartir la mayor resistencia a la carburación. De aluminio y de aleación de silicio adiciones también pueden contribuir positivamente a la resistencia a la carburación. Cabe señalar que la adición de aluminio o de silicio a las aleaciones resistentes al calor en cantidades para desarrollar la protección completa implica metalúrgicas compensaciones en la fuerza, ductilidad y soldabilidad. Teniendo en cuenta los requisitos de fabricación y propiedades mecánicas, las aleaciones de viables se restringen generalmente a alrededor de 2% para cada elemento. Otros enfoques para reducir el potencial de daño carburación incluye la reducción de la actividad de carbono del medio ambiente mediante temperaturas más bajas y presiones parciales más altas de oxígeno y azufre. También, la adición de H 2 S en la corriente de proceso inhibe la carburación en vapor y gas de craqueo en unidades hidrodesalquilación de olefinas y térmicas

Originalmente, tubos en hornos de craqueo de etileno fueron fabricados en fundición de HK-40 de aleación (Fe-25Cr-20Ni). Desde mediados de la década de 1980, las aleaciones más resistentes de HP se han utilizado, pero los problemas de carburación no se han eliminado como resultado de condiciones de operación más severas en la forma de altas temperaturas. Algunos operadores han implementado una aleación de fundición 35Cr-45Ni con varias adiciones para combatir estas condiciones. Para los hornos de corto tiempo de residencia con pequeños tubos, se han utilizado aleaciones forjadas incluyendo HK4M y HPM, Alloy 803, Alloy 800H.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

31

I NSPECCIÓN DE F IRED B ENGRASADORES Y EATERS H

40

30

40 2

20

10

30

1

20 3

Llave

escala 1 óxido

00

2 permeabilidad magnética 3 de cromo en la matriz

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

El cromo en la matriz, en peso%

HK-40 de aleación

0 10

Distancia desde el interior del tubo, cm

Figura 13-cambios en la permeabilidad magnética inducida por cromo agotamiento Quitar el polvo de metal 6.1.11

formación de polvo metálico es una forma catastrófica de carburación que puede resultar en el desperdicio de metal rápido en ambas aleaciones ferríticos y austeníticos. Este mecanismo de daño tiene típicamente la apariencia de picaduras localizada o ranurado a lo largo de las paredes interiores de la tubería y tubos.

Los entornos con una alta actividad de carbono (mayor que uno) y bajas presiones parciales de oxígeno pueden ser propensos a este tipo de daño si la temperatura se vuelven lo suficientemente alta para la difusión del carbono a ocurrir en el metal base. Dependiendo del tipo de aleación, esta temperatura puede ser tan baja como 800 ° F (427 ° C) y tan alta como 1400 ° F (760 ° C). En las aleaciones a base de hierro, este mecanismo se inicia con la saturación de la matriz de la aleación con el carbono, por lo general de una manera muy localizada, seguido por la formación de metaestable Fe 3 C o cementita. La cementita se descompone a medida que aumenta la actividad de carbono y aproxima a la unidad para formar partículas de hierro y carbono en polvo. Con las aleaciones a base de níquel, no hay formación intermedia de un carburo metaestable. En lugar de ello, el carbono se difunde en el material de la matriz y luego se descompone en partículas de grafito y metal.

proceso común en arroyos formación de polvo metálico se ha sabido que se producen son los siguientes: a) la producción de metanol - cuando la producción de un resultado de gas hidrógeno sintética en condiciones ideales para que esto ocurra,

b) unidades de hidroconformado - donde el material Cr 9% utilizado en muchos de los calentadores disparados se han encontrado con este tipo de daño, y

c) calderas de calor residual - donde las temperaturas altas de metal y alta actividad de plomo de carbono de la iniciación de este daño. Protección de una aleación contra formación de polvo metálico requiere la presencia de una capa adherente, protector, de autocuración de oxidación en la superficie del material. En general, las aleaciones a base de níquel realizan mucho mejor en un ambiente de desprendimiento de polvo metálico que hacer aleaciones a base de hierro. Aleación 800H es una de las aleaciones austeníticas más susceptibles a este mecanismo, con una tasa de iniciación rápida y altas tasas de desperdicio. Del mismo modo, las aleaciones con 20% a 40% de níquel también son atacadas fuertemente.

6.1.12 deterioro mecánico deterioro mecánico puede reducir materialmente la vida de servicio de los tubos de calentador y accesorios. Las dos causas más comunes de esto son las fugas en el Rolls-el tubo articulaciones laminadas entre tubos y accesorios-y daños durante la limpieza mecánica. Fugas en los rollos de tubo puede resultar de procedimientos de rollo o ejecución defectuosa cuando los tubos

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS

32

API P UBLICACIÓN R ECOMMENDED P RÁCTICA 573

eran originalmente instalado o puede ser causado por trastornos térmicas durante el funcionamiento. De manera similar, el daño a un tubo durante la limpieza mecánica puede ser causada por procedimientos defectuosos o mano de obra. Una de las causas más comunes es permitir que el limpiador para operar en una posición durante tanto tiempo que se corta el metal del tubo. Las superficies mecanizadas de accesorios de encabezado de tipo de enchufe pueden ser dañados por el contacto con las herramientas de limpieza. Limpieza por descoquización vapor-aire puede causar la oxidación grave y otro deterioro de los tubos de menos que las temperaturas se controlan cuidadosamente.

fuerza excesiva utilizada para cerrar accesorios puede resultar en el desarrollo de grietas en el cuerpo de montaje o en la base de las orejas de montaje y puede provocar un desgaste excesivo o distorsión de los tapones de asientos codo en U, las orejas de montaje, o secciones de sujeción y miembros de los perros o casquillos y tornillos. El uso de una fuerza excesiva ocurre comúnmente a causa de una limpieza inadecuada de las superficies de tierra o conexión incorrecta de tapones para volver curvas. Formación y supervisión de personal en relación con el cuidado adecuado, el uso y la cantidad de apriete admisible son esenciales para prevenir este daño. Fundición o de forja defectos también pueden dar lugar a grietas en el cuerpo de montaje o en la base de las orejas de montaje. Una práctica común para ayudar en la eliminación de tapones y para reducir la posibilidad de dañar el casting es para calentar los accesorios. El sobrecalentamiento con una antorcha puede causar que el accesorio se agriete.

La expansión térmica que no se ha acomodado puede causar deterioro. materiales de tubo se expanden cuando se calienta. Si la expansión no puede ser acomodado, que puede crear tensiones que son lo suficientemente alta como para causar debilitamiento grave y deformación del tubo o accesorio. Por ejemplo, los fallos de tubo son el resultado de los trabajos de reparación refractario, que no permiten que los tubos se expandan, y crearon tensiones locales suficientemente altas para dar lugar a la rotura por fluencia.

6.1.13 El deterioro específico de vapor de metano reformador Calentadores

6.1.13.1 Tubos y Coletas de metano con vapor tubos del calentador reformador y pigtails son susceptibles a la fluencia y rotura por tensión debido a las altas tensiones térmicas y mecánicas y altas temperaturas de funcionamiento. Los fracasos se producen generalmente debido a la tensión de ruptura en la porción más caliente, de mayor tensión del tubo. Las áreas más calientes son normalmente cerca de la parte inferior para sistemas de flujo hacia abajo o la parte superior del tubo para sistemas de flujo ascendente, ya que la temperatura del gas dentro de los tubos se eleva durante la reacción en alrededor de 500 ° F (260 ° C), de aproximadamente 900 ° F (482 ° C) a aproximadamente 1400 ° F (760 ° C). Si la llama de los quemadores o de productos de combustión desviado de las paredes y incide sobre el tubo, la rotura por tensión puede ocurrir en las partes más calientes del tubo.

de metano con vapor tubos del calentador reformador pueden fallar por la rotura por fluencia que es diferente de la mayoría de los otros tubos del calentador. Los tubos tienen una pared gruesa con un gran gradiente térmico a través de ella de tal manera que existen importantes tensiones térmicas en la región entre el ID y la mitad de la pared. Estas tensiones térmicas son lo suficientemente alta para promover la fluencia iniciar donde la combinación de estrés y las temperaturas están por encima de un umbral y propagar con el diámetro interior. Por último, las grietas se propagan al diámetro exterior resulta en un fracaso.

Minimización de tensiones mecánicas de crecimiento térmico son críticos para pigtail y fiabilidad tubo. calentadores reformador de metano con vapor tienen un sistema de apoyo y colgador elaborado diseñado para permitir a los tubos para crecer en el servicio y para reducir la presión sobre las trenzas y las cabeceras. Si el sistema de soporte no está funcionando como diseñado, puede producir altas tensiones en los cables flexibles y tubos en la medida de promover la rotura por fluencia. Sin el apoyo adecuado, los tubos pueden inclinarse en el servicio, aumentando aún más las tensiones. tubos inclinados tienen mayores niveles de estrés en sus curvas que lo hacen tubos rectos. tensiones de flexión se inducen en pigtails de curvatura del tubo, el movimiento del tubo, flacidez de la cola de cerdo bajo su propio peso, y la expansión térmica de un bucle de cable flexible de conexión.

Algunos materiales de tubo fundido pueden fragilizar después de la exposición a altas temperaturas. materiales de soldadura que fragilizar durante el enfriamiento posterior a la soldadura tienen altas tensiones residuales. material de soldadura con una proporción de carbono-silicio que no coincide con la de las fisuras de metales base fácilmente durante la soldadura. Cualquier microfisuras no detectados durante la fabricación se pueden propagar durante el calentamiento subsiguiente, ciclos térmicos, o elevadas tensiones continuas de inclinación o calentamiento localizado. Soldadura de flujo tiene que ser eliminado a partir de las soldaduras de tubo. granallado se recomienda para la eliminación de fundente. Flux de cal con fluoruros es corrosivo si los gases de combustión están reduciendo (debido a muy poco exceso de aire) y azufre está presente.

Los derechos de autor Instituto Americano del Petróleo proporcionada por IHS bajo licencia con el API

Queda prohibida la reproducción o redes permitida sin licencia de IHS