Reporte Tecnico P 1101B 2

Mantenimiento Preventivo y Limpieza de Intercambiadores Intercambia dores de Calor para planta de almacenamiento del Terminal Marítimo Monteverde

P1101-B EQUIPO: COMPONENTE: INTERCAMBIADOR DE CALOR DE CARCAZA Y TUBO

RT-039MV

SERVICIO: EVALUACION DE INTEGRIDAD DEL EQUIPO OT/ST No: DIRIGIDO A: Ing. Luis Laverde REVI REVISI SI N No: No: 0 Archivo ARDUINI S.A. CON COPIA:

1. ANTECEDENTES. La planta de almacenamiento de gas del terminal marítimo de Monteverde entro en operación 2014, después de 2 años en servicio y conociendo hoy día el estado de los equipos similares, con deterioro prematuro, se solicitó el mantenimiento e inspección de estos. Además se consideró importante el mantenimiento por los antecedentes de perforación de uno de los tubos de este mismo equipo, el cual fue reparado a poco tiempo de su arranque. En mayo de 2016 se realizó una intervención a este equipo como parte del contrato de mantenimiento e inspección a los intercambiadores de calor del terminal marítimo y planta de almacenamiento Monteverde, la cual arrojo algunas recomendaciones, entre las cuales podemos mencionar como relevante: 1.1. Revisar el diseño, realizando un estudio fluido fluido dinámico y esfuerzo que permita evaluar evaluar la colocación de una placa de impacto en lado agua y lado tubos para reducir la carga y evitar la acción de mecanismos de daños como la erosión y la fatiga. 1.2. Aislar 1.2. Aislar el tubo con adelgazamiento del 60% y mantener en observación hasta la próxima parada programada, en los próximos tres meses evaluar aislar los que tienen adelgazamiento que alcanzan el 40%. 1.3. Aplicar 1.3. Aplicar monitoreo del 100% de los tubos en la próxima parada programada, hasta que se mitiguen los factores de riesgo y se pueda estimar una vida remanente. 1.4. Reemplazar 100% de los esparrago asociados a los procesos de mantenimiento, e.g. canal, tapa canal, tapa cabezal flotante, tapa casco, bridas de ingreso y salida de agua de mar y producto, Cumpliendo con espárragos SA-320 L7 y tuercas especificadas para ello pueden ser de SA- 194 Gr.4 o Gr 7, según indique el plano. 1.5. Evaluar diseño del sistema de captación de agua de mar, específicamente en el filtrado mecánico y tratamiento de agua con hipoclorito.

Mantenimiento Preventivo y Limpieza de Intercambiadores Intercambia dores de Calor para planta de almacenamiento del Terminal Marítimo Monteverde

1.6. Cumplir con la ventana operativa para cual fue construido construido el equipo, garantizando un régimen estable de servicio sin cambios bruscos de temperatura y presión, en caso de requerir modificar el proceso considerando algún cambio en el MAWP o MDMT del recipiente debe consultarse a un diseñador y los cambios deben quedar registrados, reemplazando el nameplate actual. Sin embargo con la premisa de una parada programada en los próximos 3 meses se difirió la reparación del equipo y ejecución de recomendaciones, considerando que el espesor remanente soportaría la presión del servicio, considerando solo como factor de riesgo el desgaste que produce los sólidos en suspensión. Es importante destacar que el contrato de mantenimiento e inspección iniciado en junio de 2015 ha venido notificando a través de diferentes reportes la evidencia de altos sólidos en suspensión, vida marina en abundancia, congelamientos inesperados del agua de intercambio, variaciones inesperadas de presión con deltas de hasta 10 bar, evidencias de mantenimientos previos fuera de los estándares, depósitos de materiales y desechos inapropiados tanto del lado casco como el lado tubos, diseños inapropiados en la boquillas de ingreso de agua y producto, lo cual hasta hoy día a pesar de tener recomendaciones no se evidencian ajustes en las variables que inciden sobre los daños en los equipos. Este sistema está diseñado según planos de ingeniería y “name plate” para que circule por los tubos

agua salada a una presión de 190 Psi a 131 ºF y por carcaza propano 363 Psi a 95ºF, las temperaturas mínimas de diseño para el equipo son, por carcaza -63ºF a 363 Psi y por tubo -20 a 190 Psi. (Ver foto 1). El equipo está construido con tubos de ASTM SB 338-2W y el cuerpo, cabezales, canales y tapas de ASTM SA 203-E con un CLAD de ASTM SB-265-2 y las placas tubulares están construidas con ASTM SA 516-70W con con un CLAD de ASTM ASTM SB-265-2. Operaciones entregó el equipo para su mantenimiento y durante el proceso de apertura se sospechó de tubos perforados por presencia de gas por el lado de la canal sin sin haber aperturado el lado de la tapa casco.

Mantenimiento Preventivo y Limpieza de Intercambiadores de Calor para planta de almacenamiento del Terminal Marítimo Monteverde

Foto Nº 1. Name plate calentador de propano

2. INTRODUCCION. Apoyándonos en ASME PCC2 en su artículo 3.12, API 572 apéndice A, se planifico la inspección del equipo considerando como premisa fundamental la operación segura de este dentro de las ventanas operacionales para las cuales fue construido, por lo cual se aplicó: -

Prueba de hermeticidad inicial (16 bar)

-

Inspección visual interna y externa de la canal, tapa canal, cuerpo, tapa casco, tapa cabezal flotante, haz de tubo, soportes y aislamiento.

-

Inspección por corrientes de Eddy a los tubos del haz.

-

Líquidos penetrantes a placas tubulares.

-

Pruebas neumáticas tubo a tubo.


3. MANTENMIENTO. Entregado el equipo se procedió como se describe a continuación: 3.1. Bloquear válvulas por personal de operaciones. 3.2. Colocación de discos ciegos en el lado agua y lado gas aislando el equipo. 3.3. Remoción de la tapa canal.(ver fotos 2 y 3) 3.4. Colocación de facilidades de prueba y aplicación de prueba neumática preliminar.(ver foto 4 ) 3.5. Desarmado de partes.(ver foto 5 y 6) 3.6. Limpieza del 100% de los tubos para lo cual se empleó el sistema manual/mecánico, con ayuda de cepillos circulares, varillas /tubos (plásticos) de menor diámetro para eliminar incrustaciones típicas de agua de mar. Ver foto 6 y 7. 3.7. Se realizó La limpieza final o enjuague. 3.8. Finalmente se aplicó limpieza de cada una de las partes eliminando incrustaciones y se aplicó un barrido con aire comprimido a los tubos para aplicar las inspecciones correspondientes.(ver fotos 8 al 14)

Foto Nº 2. Remoción tapa canal

Foto Nº 4. Prueba neumática inicial

Foto Nº 3. Remoción tapa canal

Foto Nº 5. Remoción de la tapa casco


Foto Nº 6. Tapa cabezal flotante

Foto Nº 7. Proceso de limpieza de los tubos.

Foto Nº 9. Asiento de empaque Tapa casco.

Foto Nº 11. Asiento de empaque tapa cabezal flotante

Foto Nº 7. Equipo de limpieza.

Foto Nº 8. Tapa casco.

Foto Nº 10. Tapa cabezal flotante

Foto Nº 12. Anillo bi-partido


Foto Nº 13. Placa tubular lado canal

Foto Nº 14. Placa tubular lado flotante

4. DIAGNOSTICO. 4.1. Prueba de hermeticidad inicial. 4.1.1.

Se aplicó una presión de prueba de 16 bares por el lado casco la cual no se sostuvo, dejando en evidencia la presencia tubos perforados, solo se pudieron detectar específicamente el 2 de la fila 9 y el 3 de la 11, conociendo este resultado se marcaron los tubos preliminarmente detectados los cuales posteriormente se procederían a corroborar a través de otros métodos de inspección. (ver foto 4).

4.2. Inspección visual a las partes, observándose: 4.2.1.

Tapa canal

sin evidencias de corrosión internas y áreas de sello en buenas

condiciones. Ver fotos 3. 4.2.2.

Canal no se evidencia corrosión interna, externamente aislado con poliuretano expandido. Ver fotos 15 y 16.

4.2.3.

Placa divisoria de la canal con deformación severa. Evidencia la falta de una placa de impacto. Ver foto 17.

4.2.4.

Soldaduras de la placa divisoria a la canal en buenas condiciones. Ver foto 18.


4.2.5.

No se desacoplo la canal, por lo que no se pudo observar áreas de sello de la canal contra el cuerpo del recipiente.

4.2.6.

Tapa casco con evidencias de corrosión interna incipiente y áreas de sello en buenas condiciones. Ver fotos 8 y 9.

4.2.7.

Placa tubular lado canal y lado cabezal flotante se observó en buenas condiciones, con desgaste no critico de las soldaduras de sello. Ver fotos 13 y 14.

4.2.8.

Cuerpo con aislamiento sin retirar, foil de aluminio sobre el cuerpo en buenas condiciones y con deterioro crítico, sobre la canal. Ver fotos 19 y 20.

4.2.9.

Sillas con aislamiento sin retirar, foil de aluminio se observa en buenas condiciones, juntas selladas y poliuretano llenando todos los espacios. Ver foto 19.

4.2.10. Bases de concreto en buenas condiciones, no se aprecia corrosión. Ver foto 19. 4.2.11. Se observa aterramiento adecuado. Ver foto 20.

Foto Nº 15. Canal internamente

Foto Nº 16. Canal externamente

Foto Nº 17. Placa divisoria de la canal

Foto Nº 18. Soldadura de la canal


Foto Nº 19. Aislamiento del cuerpo.

Foto Nº 20. Aislamiento del cuerpo.

Foto Nº 21. Aterramiento adecuado.

4.3. Ensayos de corrientes de Eddy 4.3.1.

Se aplicó inspección por corrientes de Eddy, según procedimiento ARDUINI-NDTET-01 anexo 1 al 100% de los tubos, hallándose 5 tubos con pérdida total del espesor, 6 tubos con adelgazamiento mayores al 40% del espesor nominal, 397 tubos con adelgazamiento entre el 30 y el 40% del espesor nominal considerándose en observación y el resto de los tubos sin adelgazamiento relevantes. En el reporte RT-END-ET-MV-016 anexo 2 queda como soporte el resultado de la examinación y la ubicación de los tubos adelgazados y perforados se detalla en el anexo 3.

4.4. Líquidos penetrantes a partes y placas tubulares. 4.4.1.

Se aplicó líquidos penetrantes a las placas tubulares del intercambiador evaluado principalmente las juntas soldadas tubo-placa tubular, en las cuales no se detectaron


discontinuidades rechazables, lo que se puede evidenciar en los reportes adjuntos en el anexo 4.

4.5. Pruebas neumáticas tubo a tubo. 4.5.1.

Se aplicó prueba de hermeticidad neumática de vació tubo a tubo al 100% corroborando la perdida de hermeticidad en 5 tubos, el 19 de la fila 2, 2 de la fila 9, 3 de la fila 11 y 3 y 4 de la fila 13, en el anexo 5 se evidencia reporte.

4.6. Otros hallazgos. 4.6.1.

Cambios bruscos de temperatura del agua de enfriamiento, hasta punto de congelamiento de la misma.

4.6.2.

30% de los tubos obstruidos con sólidos y organismos vivos del agua de mar en menos de 30 días de servicio.

4.6.3.

Cambios de presión con deltas de hasta 10 bares, en regímenes estables de operación. (ver anexo 6).

4.6.4.

Funcionamiento intermitente de la planta dosificadora de hipoclorito.

4.6.5.

Se aplicó boroscopía sobre los tubos que presentaban perdida de hermeticidad por prueba de vacío y perforación por Eddy current, los cuales coincidían además con los ubicados en la prueba de hermeticidad inicial, corroborándose entonces la existencia de agrietamiento sobre la costura del tubo, con longitudes aproximadas de 11 mm, la zona fallada muestra indicación no caracterizable de aparente abultamiento en los extremos de la grieta. la grieta no muestra una morfología típica de falla por adelgazamiento más bien muestra morfología típica de una fractura frágil, por fatiga térmica o mecánica, combinada con la acción incipiente de la erosión propia de los sólidos en suspensión. Ver fotos 22 al 26.


Foto Nº 22. Agrietamiento del tubo 19 fila 2.






5. ACCIONES RECOMENDADAS. 5.1. Revisar el diseño, realizando un estudio fluido dinámico y esfuerzo que permita evaluar la colocación de una placa de impacto en lado agua y lado tubos para reducir la carga y evitar la acción de mecanismos de daños como la erosión y la fatiga. 5.2. Corregir deformación de la placa divisoria de la canal según se describe a continuación: 5.2.1.

Alinear plancha con ayuda de prensa hidráulica.

5.2.2.

En caso de sospechar o evidenciar discontinuidades en las soldaduras, posterior al proceso de alineación, se debe aplicar líquidos penetrantes en soldaduras canalplancha garantizando cero discontinuidades posteriores a la aplicación de carga.

5.2.3.

En caso de que se produzcan discontinuidades durante la alineación reparar la soldadura con proceso GTAW y aporte ER-TI-2 AWS-5.16.

Esto evitara la pérdida del equipo durante operación, garantizando el flujo del agua de calentamiento por los pasos de la canal. 5.3. Evaluar la condición del casco en la próxima parada programada, lo que permitirá también inspeccionar el haz tubular. 5.4. Aislar los tubos perforados y con adelgazamiento mayor al 40% y mantener en observación hasta la próxima parada programada, en los próximos tres meses. 5.5. Aplicar monitoreo del 100% de los tubos en la próxima parada programada, hasta que se mitiguen los factores de riesgo y se pueda estimar una vida remanente. 5.6. Reemplazar 100% de los esparrago asociados a los procesos de mantenimiento, e.g. canal, tapa canal, tapa cabezal flotante, tapa casco, bridas de ingreso y salida de agua de mar y producto, Cumpliendo con espárragos SA-320 L7 y tuercas especificadas para ello pueden ser de SA- 194 Gr.4 o Gr 7, según indique el plano. 5.7. Evaluar diseño del sistema de captación de agua de mar, específicamente en el filtrado mecánico y tratamiento de agua con hipoclorito. 5.8. Cumplir con la ventana operativa para cual fue construido el equipo, garantizando un régimen estable de servicio sin cambios bruscos de temperatura y presión, en caso de requerir modificar el proceso considerando algún cambio en el MAWP o MDMT del recipiente


debe consultarse a un diseñador y los cambios deben quedar registrados, reemplazando el nameplate actual. 5.9. Dejar registro físico de los mantenimientos e intervenciones, según formatos de inspección para históricos de los mismos. 5.10.Considerar la adquisición de algún software de simulación de procesos que permita evaluar las causas probables de las variaciones bruscas de presión y determinación de las velocidades críticas de los fluidos en las condiciones actuales del servicio, además también permitirá evaluar la eficiencia mínima requerida por el sistema y de esta forma conocer con exactitud la cantidad máxima de tubos que se pudieran condenar. 5.11.Realizar un análisis de falla sobre los tubos agrietados, tomando como base comparativa los materiales descritos en el dosier de construcción del equipo.


ANEXOS:

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Procedimiento de aplicación de corrientes de Eddy ARDUINI-NDT-ET-01. Resultados de la examinación reporte RT-END-ET-MV-014. Esquema con estatus actual del haz tubular. Reportes de líquidos penetrantes. Reportes de prueba de hermeticidad. Graficas de control de proceso. Certificado de examinador e inspector API 510. Planos del equipo. Protocolos de aceptación del servicio.

ELABORÓ: Reynaldo Mejias VERIFICÓ: Patricio Zambrano FECHA: 26-06-2016 FIRMA: OBSERVACIONES / COMENTARIOS:

PASAPORTE: 078506628 CEDULA: 0601637663


ANEXO 1.


ANEXO 2.


ANEXO 3.


ANEXO 4.


ANEXO 5.


ANEXO 6.


ANEXO 7.


ANEXO 8.


ANEXO 9.

Reporte Tecnico P 1101B 2

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