mecanismos de daÑo pep akal c api 571.ppt

5/26/2018 MECANISMOS DE DA O PEP AKAL C API 571.ppt

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COMIMSA

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FUNDAMENTOS DE MECANISMOS DE DAO

PRACTICA RECOMENDADA API 571

DAMAGE MECHANISMS

AFFECTING FIXED EQUIPMENT IN THE REFINING INDUSTRY


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COMIMSA

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INTRODUCCION

Los cdigos ASME y API y estndares para equipos presurizados

proporciona reglas para el diseo, fabricacin, inspeccin y pruebas

de equipos nuevos.

Las deficiencias debidas a la degradacin por la operacin de los

componentes o de fabricacin se pueden encontrar en las

inspecciones subsecuentes.

La identificacin apropiada del mecanismo de dao para

componentes que tienen defectos o otra forma de deterioro es la

primera etapa en el desarrollo de la metodologa de la Inspeccin

Basada en Riesgo de acuerdo al API 580.


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COMIMSA

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INTRODUCCION

Las plantas qumicas y petroqumicas cuentan con muchas y variadas

unidades de proceso, cada una conteniendo su propia combinacin

de corrientes de proceso agresivas, y condiciones de presin

temperatura.

En general se encuentran en las plantas los siguientes tipos dao

a) Prdidas de metal general y localizada debida a corrosin y/o

erosinb)Agrietamiento conectado a la superficie

c)Agrietamiento subsuperficial

d) Formacin de microfisuras / microcavidades

e) Cambios metalrgicos


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COMIMSA

4

ALCANCE API 571

Es una gua general de los mecanismos de dao mas probables para

aleaciones comunes usadas en la industria de las petroqumica y

refineras.

Proporciona informacin que es necesaria en los estudios de

Inspeccin Basada en Riesgo API 580.


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COMIMSA

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Mecani sm o de dao t ratad os en API 581.

Alcance

Suposiciones Bsicas

Corrosin por cido Clorhdrico Corrosin por Acido Fluorhdrico

Corrosin por alta temperaturaen presencia de Sulfuros o

Acido Naftnico

Corrosin por Amina

Corrosin por Alta Temperatura

H2S/H2Corrosin por Aguas Amargas

Corrosin por Acido Sulfrico Oxidacin a alta temperatura

La probabilidad de falla es estimada examinando la posibilidad que

la velocidad de adelgazamiento sea mayor que la esperada. La

probabilidad de estas velocidades altas es determinada por la

cantidad de inspeccin y el monitoreo que ha sido realizado.

MECANISMO DE DAO

Mecanismos de Dao

Adelgazamiento porcorrosin

DESCRIPCIN

Esta forma de dao, se refiere a la perdida o disminuc in del

espesor del material de fabricac in del equipo, por efec to de

corrosin y/o erosin. El adelgazamiento puede presentarse de

forma general y/o localizada.


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COMIMSA

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Alcance

Suposiciones Bsicas

Agrietamiento Caustico Agrietamiento por Acidos PolitionicosAgrietamiento por Amina

Agrietamiento por Corrosin bajo Esfuerzos en

presencia de Cloruros

SCC/HIC/SOHIC Agrietamiento por esfuerzos por Hidrgeno

Agrietamiento por Carbonatos

MECANISMO DE DAO DESCRIPCIN

Agrietamiento por Corrosinbajo Esfuerzos

Este mdulo aplica a equipo de proceso sujeto a dao por los mecanismos que

resultan en Agrietamiento por Corrosin bajo Esfuerzos

La susceptibilidad a este mecanismo est designada comoalta, media o baja, en

base al proceso, material y variables de fabricacin. Puede determinarse un ndice

de severidad el cual es el producto de la susceptibilidad al agrietamiento del equipo

o tuber

Mecanismos de Dao

Mecani sm o de dao t ratad os en API 581.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

EROSION / EROSION-CORROSION

La erosin es un mecanismo acelerado de remocin de material de la

superficie, debido al movimiento o impacto entre slidos, lquidos,

vapor o la combinacin de estos.

Erosin- corrosin; la corrosin contribuye a la erosin removiendo la

pelcula protectora

Son afectados todos lo materiales y refractarios

La perdida de metal depende de la velocidad y concentracin delmedio impactante (partculas, lquidos, gotas, flujo de dos fases)

El tamao, forma, densidad y dureza del medio impactante afecta la

velocidad de la perdida de metal.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO


Para cada ambiente / material existe una velocidad limite, arriba de la

cual puede producir la perdida de metal.

Todos los equipos expuestos a movimientos de fluidos y/o catalizador,estas sujetos a este mecanismo. Tubera en dobleces, codos, tees, y

reducciones.

La erosin corrosin es caracterizada por perdida localizada de

espesor en forma de picaduras, ranuras, ondas, y valles. Exhiben un

patrn direccional.

La erosin- corrosin, se mitiga mejor usando aleaciones mas

resistentes a la corrosin y/o alterando el proceso ambiental para

reducir su corrosividad, por ejemplo, la adicin de inhibidores.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO


Inspeccin y monitoreo.

Inspeccin visual

Ultrasonido

Radiografa

Cupones de corrosin


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CAVITACION

Es una forma de erosin causada por la formacin y colapso

instantneo de innumerables y diminutas burbujas de vapor.

El colapso de las burbujas ejercen severas fuerzas de impacto

localizado, que pueden resultar en perdida de metal .

Son afectados la mayora de los metales comunes de construccin

incluyendo el cobre, y bronce, hierros, acero al carbono, aceros baja

aleacin, inoxidable de la serie 300, 400.

La aproximacin de la temperatura al punto de ebullicin del liquido

es mas probable que resulte en la formacin de burbujas que a

temperaturas de operacin bajas.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CAVITACION

El dao se puede encontrar en pasos de flujo restringido o en otras

reas donde el flujo turbulento es sujeto a un rpido cambio de

presin dentro de una regin localizada. Son afectados tubos de

intercambiadores de calor, venturis, sellos y cojinetes.

La cavitacion generalmente se observa en forma de picadura con

extremo afilado (agudos), puede tener tambin una apariencia de

ranura en componentes dinmicos. Sin embargo este mecanismo

aparece en zonas de baja presin.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CAVITACION


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CAVITACION


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CAVITACION

Para la prevencin es necesario cambios en el diseo o en las

condiciones de operacin.

La medicin de espesores por ultrasonido externo y la radiografa se

usan para determinar las perdidas de espesor.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICADescripcin

Una forma de corrosin que puede ocurrir con la unin de materiales

dismiles, cuando se unen a travs de un electrolito, como ambiente

hmedo o acuoso, o suelos conteniendo humedad.

Materiales que afecta

Todos los materiales a excepcin de los metales nobles.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICAFactores crticos

Condiciones:

Presencia de un electrolito (fluido que puede conducircorriente).

Dos diferentes materiales o aleaciones conocidas como

nodo y ctodo en contacto con un electrolito.

Una conexin elctrica entre el ctodo y el nodo


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICAFactores crticos cont..

El material mas noble (ctodo), es protegido de la corrosin por un

material de sacrificio (nodo).

La velocidad de corrosin del nodo es alta si la relacin del nodo al

ctodo es pequea.

Si el existe un par galvnico se requiere un recubrimiento en elmaterial mas noble.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICA


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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICA


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICAEquipos afectados

Intercambiadores de calor es susceptibles los tubos del material es

diferente del material del espejo.

Tubos enterrados

Apariencia del dao:

El material mas activo sufre perdida generalizada del espesor, o

localizada como ranuras, o pitting.

La corrosin del nodo es mas alta en la zona adyacente a la

conexin del ctodo.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN GALVNICAPrevencin mitigacion:

Buen diseo

Aleaciones diferentes no deben estar en contacto en un ambienteconductor.

El recubrimiento puede ayudar pero el metal mas noble debe ser

recubierto.

Inspeccin y monitoreo

Inspeccin visual

Medicin de espesores


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN ATMOSFERICADescripcin:

Forma de corrosin que ocurre con la humedad asociada con las

condiciones atmosfricas. Ambientes marinos y ambientes

industriales contaminados hmedos son los mas severos.

Materiales afectados:

Aceros al carbono, aceros baja aleacin, cobre y aluminio aleados.

Factores crticos

Localizacin fsica (industrial, marina, rural), humedad, diseos que

atrapan humedad, temperatura, presencia de sales, compuestos de

azufre.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN ATMOSFERICA

Factores crticos cont...

Ambientes marinos son muy corrosivos (20 mpy) as como los

industriales que contienen cidos o azufre que forman cidos (5

10mpy)

Localizaciones con moderada cantidad de precipitaciones o humedad

son considerados ambientes corrosivos moderados (1-3 mpy).

La velocidad de corrosin aumenta con la temperatura aprox. 121 C.

Arriba de esta temperatura la superficies estn secas para la

corrosin.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO



Cloruros, H2S, cenizas y otros contaminates de la torres de

enfriamiento, hornos y otros equipos aceleran la corrosin.

Equipos afectados:

Tuberas y equipos con temperaturas de operacin suficientemente

bajas para permitir que la humedad se presente.

Equipos con cambios de temperatura muy bajos a muy altos.


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COMIMSA

25

ADELGAZAMIENTO


Equipos afectados cont...:

Tuberas sobre soportes debido al entrampamiento de agua entre la

tubera y el soporte.

Equipos con cambios de temperatura de muy bajos a muy altos.

Equipos que no estn operando o estn en paros largos (a menos

que estn empacados).

Orientacin de vientos y lluvias dominantes son tambin un factor.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN ATMOSFERICAApariencia:

Corrosin general o localizada. Depende si la humedad esta

atrapada.

General si no se tiene recubrimiento anticorrosivo.

Fallas en el recubrimiento anticorrosivo, localizada.

Cascarilla de oxido de fierro es evidente.

Prevencin y mitigacin:

La preparacin de la superficie y la adecuada aplicacin del

recubrimiento es clave.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO


Inspeccin y monitoreo:

Inspeccin visual

Tcnicas de inspeccin por ultrasonido.


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN BAJO AISLAMIENTODescripcin:

Corrosin de tubera, recipientes a presin y estructuras resultante del

agua atrapada bajo el aislamiento o la proteccin contra fuego

(insulation or fireproofing)


Aceros al carbono, aceros baja aleacin, aceros inoxidable serie 300

y duplex.

Factores crticos

Diseo del sistema de asilamiento, tipo de aislamiento , temperatura,

ambiente (humedad, lluvia y cloruros).


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COMIMSA

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ADELGAZAMIENTO

CORROSIN BAJO AISLAMIENTO


Diseo o construccin pobre del aislamiento que permite que el agua

penetre y quede atrapada.

La velocidad de corrosin aumenta con la temperatura hasta el punto

donde el agua se evapora.

La corrosin es mas severa entre la temperatura de 100 y 121C

(punto de ebullicin).

En ambientes marinos el CUI puede ocurrir a la temperatura superior

de 121C

Operaciones trmicas cclicas.

COMIMSA


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COMIMSA

30

ADELGAZAMIENTO


Factores crticos

Equipos operando abajo del punto de roco del agua tiende a

condensar agua sobre la superficie del metal , generando un

ambiente hmedo propenso para la corrosin.

Dao agravado por contaminantes como los cloruros.

Instalaciones localizadas en ambientes marinos son mas propensas al

CUI.

Equipos afectados:

Aceros al carbono y baja aleacin son sujetos picaduras y

adelgazamiento.

COMIMSA


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COMIMSA

31

ADELGAZAMIENTO


Equipos afectados:

Aceros inoxidables serie 300 , 400 y duplex sujetos a pitting y

adelgazamiento.

Aceros inoxidables son tambin propensos al agrietamiento por

corrosin bajo esfuerzo si existen cloruros.

Equipos y tubera con trazadores de vapor daados o con fuga.

COMIMSA


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COMIMSA

32

ADELGAZAMIENTO


Apariencia:

En cascarilla suelta cubriendo el componente corrodo.

Como pitting en zonas donde el recubrimiento de pintura esta

defectuoso o daado.

Para la serie 300, con aislamiento de silicato de calcio, ocurre pitting y

SCC por cloruros.

Prevencinmitigacin

Uso apropiado de recubrimientos de pintura, y mantenimiento del

aislamiento, sellado, previniendo la entrada de humedad.

COMIMSA


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COMIMSA

33

ADELGAZAMIENTO


Prevencinmitigacin cont..

Seleccin cuidadosa de los materiales del aislamiento

Asilamiento bajos en cloruros para el inoxidable de la serie 300

No es posible modificar las condiciones de operacin.

COMIMSA


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COMIMSA

34

ADELGAZAMIENTO


Prevencinmitigacin cont...

Utilizacin de mltiples tcnicas de inspeccin:

Retiro parcial o total del asilamiento para la inspeccin visual

Medicin de espesores por ultrasonido

Radiografa en tiempo real

Inspeccin por corrientes de eddy

Inspeccin por termografa

Ultrasonido por ondas guiadas

COMIMSA


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COMIMSA

35

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Descripcin:

La corrosin por bixido de carbono (CO2) resulta cuando el CO2 se

disuelve en agua para formar cido carbnico (H2CO3). El cidopuede bajar el pH y cantidades suficientes pueden generar corrosin

y/o picaduras en aceros al carbono.


Aceros al carbono y baja aleacin

Factores crticos:

Presin parcial del CO2 , pH y temperatura.

COMIMSA


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COMIMSA

36

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Factores crticos:

Incrementando la presin parcial del CO2 resulta en bajo pH,

condensado y altas velocidades de corrosin.

La corrosin ocurre en la fase liquida, en donde se condensa la fase

vapor del CO2.

Incrementa la temperatura se incrementa la velocidad de corrosin

hasta donde el punto donde el CO2se evapora.

Incrementando el contenido de cromo mayor de 12% mejora la

resistencia.

COMIMSA


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COMIMSA

37

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Equipos afectados:

Incrementando la presin parcial del CO2 resulta en bajo pH,

condensado y altas velocidades de corrosin.

La corrosin ocurre en la fase liquida, en donde se condensa la fase

vapor del CO2.

Incrementa la temperatura se incrementa la velocidad de corrosinhasta el punto donde el CO2se evapora.

Incrementando el contenido de cromo mayor de 12% mejora la

resistencia.

COMIMSA


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COMIMSA

38

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Apariencia:

Adelgazamiento localizado y /o picaduras por corrosin en aceros al

carbono.

En aceros al carbono se puede presentar las picaduras y ranuras por

corrosin en zonas de turbulencia.

Corrosin generalizada ocurre en reas de turbulencia y choque y enla raz de las soldaduras en tuberas.

COMIMSA


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COMIMSA

39

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Prevencin / Mitigacion:

Los inhibidores de corrosin pueden reducir la corrosin en sistemas

de condensado de vapor.

Incrementando el pH del condensado arriba de 6 reduce la corrosin

en sistemas de condensado de vapor.

El acero inoxidable es altamente resistente a la corrosin.

Sistemas de condensados de vapor con problemas de CO2

frecuentemente es el resultado problemas en la operacin-.

COMIMSA


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COMIMSA

40

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Inspeccin / Monitoreo:

Inspeccin visual

Inspeccin por ultrasonido

Inspeccin por radiografa

En soldaduras preferentemente usar ultrasonido haz angular o

radiografa

COMIMSA


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COMIMSA

41

ADELGAZAMIENTO

CORROSIN POR CO2

Inspeccin / Monitoreo:

La corrosin puede ocurrir a lo largo del fondo del recipiente de la

tubera si existe una fase de separacin de agua,

En la parte superior si existe condensacin en sistemas de gas

hmedo

Flujo turbulento en codos y tees.

Monitoreo del anlisis del agua (pH, Fe, etc)

COMIMSA


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COMIMSA

42

ADELGAZAMIENTO.

CORROSION POR AMINA

Descripcin

Resulta de la disolucion de gases acidos (CO2y H2S), productos de

degradacin de la amina, sales de amina estables al calor (HSAS).

Materiales afectados

Primeramente aceros al carbono

Inoxidables de la serie 300 son resistentes

Factores crticosLa corrosin depende de el tipo de amina, concentracin de amina,

contaminantes, temperatura y velocidad de flujo, prcticas de

operacin.

COMIMSA


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COMIMSA

43

ADELGAZAMIENTO

CORROSION POR AMINA

Factores criticos

Corrosin depende la amina usada: monoethalonamina (MEA),

diglicolamina (DGA), disopropilamina (DIPA), diethalonamina (DEA),

metildiethalonamina (MDEA).

La amina pobre no es corrosiva, baja conductividad y alto pH.

Un alto contenido de HSAS arriba del 2% puede acelrerar la corrosin

COMIMSA


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COMIMSA

44

ADELGAZAMIENTO.

CORROSION POR AMINA

Factores crticos

Temperatura por arriba de 104C resulta en formacin rapida de gas

cido acelerando la corrosin localizada, en amina rica.

Equipos afectados

Unidades de amina utilizadas para remover H2S y CO2

Recalentador de amina y regeneradora de amina

Lado amina rica de los intercambiadores de calor

Tubera de amina pobre

Tubera de amina rica

COMIMSA


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45

ADELGAZAMIENTO.

CORROSION POR AMINA

Apariencia

Adelgazamiento uniforme general en aceros al carbono y baja

aleacin

Prevencin / mitigacin

Cuidados en los niveles de carga acida, en la operacin

Evitar productos de degradacin de la amina controlando la

temperatura.

Evitar el aumento del las HSAS a niveles no aceptables.

Diseo contemple control local de caidas de presin

Cambio a inoxidable serie 300

COMIMSA


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46

ADELGAZAMIENTO

CORROSION POR AMINA


Evitar contaminacin con oxigeno. Formacin de HSAS

Utilizacin de inhibidores de corrosin


Inspeccin visual y medicin de espesores por ultrasonido

Barridos ultrasnico externo

Cupones de monitoreo de corrosin

COMIMSA


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47

ADELGAZAMIENTO

CORROSION POR H2/H2S ALTA TEMEPRATURA

Descripcin

Presencia de hidrgeno en las corrientes de H2S incrementa laseveridad de la corrosin del sulfuro a alta temperatura.


Aceros al carbono, aceros baja aleacin, inoxidable serie 400 y serie

300.

Factores crticos

Alta temperatura y presencia de hidrgeno.

Aumenta la velocidad de corrosin con la presencia de hidrgeno

COMIMSA


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48

ADELGAZAMIENTO


Factores crticos

Incrementando el contenido de cromo en la aleacin, incrementa la

resistencia.

Equipos afectados

Unidades de hidrotratamiento, como hidrodesulfuradoras,

hidrotratadoras.

Apariencia y morfologaPerdida unifrome de espesor, formacin de cascarilla de sulfuro de

fierro.

COMIMSA


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49

ADELGAZAMIENTO



Utilizacin de aleacin con alto contenido de cromo

Utilizacin de inoxidales de la serie 300


Inspeccin visual

Medicin de espesores

Radiografa

COMIMSA


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50

ADELGAZAMIENTO

CORROSION POR AGUA AMARGA

Descripcin

Corrosin del acero debida a acidez del agua amarga conteniendo

H2S con un pH entre 4.5 y 7.0 . El CO2puede estar presente.


Aceros al carbono primeramente

Aceros inoxidales, aleaciones base niquel y base cobre son

resistentes.

COMIMSA


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51

ADELGAZAMIENTO

CORRSION POR AGUA AMARGA

Factores crticos

Contenido de H2S

pH

Temperatura

Velocidad del fluido

Concentracin de oxigeno

Aumenta H2S disminuye pH

Equipos afectados

Plantas fraccionadoras de gas con altos contenidos de H2S

COMIMSA


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52

ADELGAZAMIENTO

CORROSION POR AGUA AMARGA

Apariencia

Adelgazamiento general

Localizada puede ocurrir bajo los depositos de los productos de

corrosin


Usar inoxidables de la serie 300 debajo de 60C, no pexiste CSCC


Barrido ultrasnico

Radiografa

COMIMSA


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53

AGRIETAMIENTO .

AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO PORAMINA

Descripcin

Accin combinada de esfuerzos y corrosin en un sistema acuoso

alcalino, usado para remover H2S y CO2.


Aceros al carbono y abaja aleacin.

Factores crticosNivel de esfuerzos de tensin

Temperatura y concentracin de amina

COMIMSA


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54

AGRIETAMIENTO .


Factores criicos

Esfuerzos residuales de la soldadura.

Trabajado en frio

No aplicacin de relevado de esfuerzos

Mas probable en MEA, y DEA pero tambin en MDEA y DIPA

Asociado con servicio de amina pobre.Puede ocurrir en tubera y equipos sin tratamiento trmico post

soldadura

COMIMSA


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55

AGRIETAMIENTO .


Equipos afectados

Contactores, absorbedores, regeneradores e intercambiadores de

calor sin PWHT.

Apariencia y morfologa

Inician en el DI en las ZAC, y areas de altos esfuerzos residuales.

Grietas paralelas a las soldadura.En la soldadura pueden ser longitudinales y transversales

Tipicamente intergranular, con oxido, con bandas de playa

COMIMSA


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56

AGRIETAMIENTO .


COMIMSA


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57

AGRIETAMIENTO .


COMIMSA


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58

AGRIETAMIENTO .


Prevencin / Mitigacin

Aplicacin de PWHT a las soldaduras


Partculas magnticas humedas.

Inspeccin visualUltrasonido haz angular

Emisin acstica (monitoreo de crecimiento)

COMIMSA


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59

AGRIETAMIENTO .

DAO POR H2S HUMEDO (AMPOLLAMIENTO/HIC/SOHIC/SCC)

Descripcin

AMPOLLAMIENTO POR HIDROGENO

Resulta de tomos de hidrgeno que se forman durante la corrosin

por sulfuro, que difunde dentro del acero y se agrupa en una

discontinuidad como una inclusin o laminacin. El hidrgeno se

combina para formar moleculas de hidrgeno , ejerciendo una presin

en el punto local tal que deforman el material formando una ampolla.

COMIMSA


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60

AGRIETAMIENTO .


Descripcion

HIC

Las ampollas formadas por el hidrgeno atrapado se conectan entre

si por el efecto de la presin ejercida, provocando grietas que las

unen.

SOHIC

Es similar al HIC pero mas daino, las grietas aparecen en forma de

grupos. Resultando en grietas que atraviesan el espesor

perpendiculares a la superficie y es provocada por altos niveles de

esfuerzo aplicado o residuales.

COMIMSA


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61

AGRIETAMIENTO .


Descripcion

SSC

Agrietamiento bajo la accin combinada de esfuerzos de tensin y

corrosin con presencia de agua y H2S. Resultante de la absorcin de

hidrgeno atmico que es producido por el proceso de corrosin del

sulfuro sobre la superficie metlica.

Se inicia en zonas de alta dureza en la soldadura y la ZAC.

El PWHT es benefico en reducir la dureza y esfuerzos residuales

COMIMSA


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62

AGRIETAMIENTO .



Aceros al carbono y aceros baja aleacin

Factores criticos

Condiciones ambientales:

pH

Nivel de H2S

Contaminantes

Temperatura

COMIMSA


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63

AGRIETAMIENTO .


Factores crticos

Propiedades del material:

Dureza

Microestructura

Resistencia

Nivel de resistencia a la tensin ( residual o aplicado)

COMIMSA


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64

AGRIETAMIENTO .


Factores crticos

pH

Difusn de hidrgeno es mnimo a un Ph de 7. Se incrementahacia ambos lados.

Condicin de agua lquida:

> 50 ppm de H2S disuelto en agua

agua con un pH menor de 4 y algo de H2S disuelto

> 0.0003 Mpa (0.05 psi) de presin parcial de H2S en fase gas

COMIMSA


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65

AGRIETAMIENTO .


Factores criticos

H2S

Incrementa la permeacin de hidrgeno al aumentar la presin

parcial de H2S.

Valor de 50 ppm de H2S en fase agua inicia problemas de

agrietamiento.

Presin parcial de .05 psi de H2S en aceros con resistencia a la

tensin de 90 ksi en soldadura y ZAC y durezas de 237 HB.

COMIMSA


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66

AGRIETAMIENTO .


Factores crticos

Temperatura

Mecanismo ocurre entre temperatura ambiente y 150 C o mas altas

Dureza

Durezas menores de 200 HB, no son susceptibles a estos

mecanismos.

Durezas mayores de 237 HB se presenta

COMIMSA


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67

AGRIETAMIENTO .


Factores criticos

Fabricacin

Presencia de inclusiones y laminaciones propicician el mecanismo

PWHT

El ampollamiento y el HIC no dependen de esfuerzos residuales

por lo que el PWHT no influye en ellos.

PWHT efectivo en prevenir o eliminar altas durezas y esfuerzos.

COMIMSA


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68

AGRIETAMIENTO .


Equipo afectado

Torres fraccionadoras

AbsorbedorasSeparadores interetapas

Separadores de agua amarga

Regeneradora de amina

Intercambiadores de calor

COMIMSA


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69

AGRIETAMIENTO .


Apariencia


Recubrimientos y revestimientos que protejan la superficie

Cambios en el proceso que afecten el pH del agua y/ la concentracin

de amonia.

Cambios en las condiciones del proceso que afecten el pH del agua o

las concentraciones de amonia y cianuro.

COMIMSA


70/96

70

AGRIETAMIENTO .


COMIMSA


71/96

71

AGRIETAMIENTO .


COMIMSA


72/96

72

AGRIETAMIENTO .



Limitar la dureza de las soldaduras y las ZAC a 200HB a travs deprecalentamiento, WPS, control del carbono equivalente, PWHT.

El PWHT limitado para el ampollamiento y el HIC, pero es efectivo

para reducir esfuerzos residuales y niveles de resistencia.

COMIMSA


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73

AGRIETAMIENTO .



Revisin de las condiciones de proceso

NACE RP 0296Partculas magnticas humedas

Corrientes de eddy

Radiografa

Ultrasonido has angular

Emisin acstica

COMIMSA


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74

AGRIETAMIENTO

AGRIETAMIENTO POR CORROSION BAJO ESFUERZO Cl- (Cl-SCC)

Descripcin:

Las grietas inician en la superficie causada por el agrietamiento por el

ambiente en los aceros inoxidables de la serie 300 y aleaciones base

nquel.

Accin combinada de esfuerzos:

tensin

temperatura

ambiente de cloruro acuoso.

COMIMSA


75/96

75

AGRIETAMIENTO



Aceros inoxidables de la serie 300

Aceros inoxidables duplex son mas resistentes

Aleaciones base nquel son altamente resistentes

Factores crticos:

Contenido de cloruros, pH, Temperatura, esfuerzos, oxgeno y

composicin de la aleacin.

Aumento de T incrementa la susceptibilidad al agrietamiento

COMIMSA


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76

AGRIETAMIENTO


COMIMSA


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77

AGRIETAMIENTO


Factores crticos:

Incremento de contenido de clorurosExposiciones alternadas de vapor agua

SCC ocurre a valores de pH arriba de 2.

El agrietamiento ocurre a temperatura del metal arriba de 60C y en

excepciones a mas bajas.Esfuerzos pueden ser aplicados o residuales

Aceros al carbono, baja aleacin, inoxidables de la serie 400 no son

susceptibles.

COMIMSA


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78

AGRIETAMIENTO


Equipos afectados:

Tuberas y recipientes de acero inoxidable de la serie 300

El Cl- SCC externo se presenta en superficies con aislamiento cuando

existe humedad en el aislamiento.

Lneas de calentadores


Usar materiales resistencia a este mecanismo

Agua de bajo cloro en la prueba hidrosttica, secado intenso.

COMIMSA


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79

AGRIETAMIENTO



Recubrimiento apropiado bajo el asilamiento.


El agrietamiento en algunos casos es detectado por Inspeccin visual

Lquidos penetrantes y corrientes de eddy

Grietas muy finas requieren pulido o limpieza con chorro de agua a

presin

Inspeccin por ultrasonido.

COMIMSA


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80

AGRIETAMIENTO .

ATAQUE POR HIDROGENO A ALTA TEMPERATURA

Descripcion

Exposicion del hidrogeno a alta temperatura y presion.

El hidrogeno reacciona con el carbono del acero y forma el metano

CH4, no difunde a travs del acero. La ausencia de carbono en el

acero causa perdida de resistencia.

El metano causa burbujas, cavidades, microfisuras, que causan

grietas.

COMIMSA


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81

AGRIETAMIENTO .



Acero al carbono

C-0.5 Mo

Mn- 0.5 Mo

1Cr- 0.5Mo

2.25Cr 1 Mo

5Cr- 0.5 Mo

COMIMSA


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82

AGRIETAMIENTO .


Factores crticos

Depende de la temperatura, presin parcial del hidrgeno, tiempo y

esfuerzos.

Inoxidables de la serie 300 , asi como 5Cr, 9Cr, y 12 Cr son no

susceptibles

Unidades afectadas

Desulfuradoras

Reformadores catalticos

Unidades de absorsin de presin

COMIMSA


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83

AGRIETAMIENTO .



Formacin de cavidades y burbujas

Decarburizacin en la superficie

Agrietamiento intergranular , adyacente a la perlita en aceros al

carbono.


Usar aceros con cromo y molibdeno para incrementar la estabilidad

de carburos.

COMIMSA


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AGRIETAMIENTO .



Acero inoxidable serie 300 se usa como revestimiento


Tcnicas de ultrasonido

Metalografa

Inspeccin visual

Partculas magnticas humedas

Radiografa

COMIMSA


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85

FATIGA MECANICA

Descripcin

Es una forma mecnica de degradacin que ocurre cuando uncomponentes sometido a esfuerzos cclicos por un periodo

prolongado de tiempo, resultando frecuentemente en una falla

repentina no esperada.

Los esfuerzos pueden surgir de ambos cargas mecnicas o ciclostrmicos y se presentan tpicamente abajo del esfuerzo de cedencia

del material.


Todas las aleaciones son afectadas por agrietamiento por fatigaaunque los niveles de esfuerzo y numero de ciclos necesarios para

causar una falla varia con el material.

COMIMSA


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86

FATIGA MECANICA


Todas las aleaciones son afectadas por agrietamiento por fatiga

aunque los niveles de esfuerzo y numero de ciclos necesarios para

causar una falla varia con el material.

Factores crticos

La geometra nivel de esfuerzos, ciclos, y propiedades del material(

resistencia, dureza, microestructura) son los factores predominantes

en determinar la resistencia a la fatiga de un componente.

COMIMSA


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87

FATIGA MECANICA

Factores crticosDiseo

muescas mecnicas

defectos en soldadura

Marcas de herramientas

marcas de maquinadoreas templadas de boquillas

Metalurgia y microestructura

Para aleaciones con limite de resistencia existe una relacin

entre el esfuerzo ultimo de tensin y la amplitud de esfuerzo

mnimo necesario para iniciar el agrietamientos por fatiga.

Esta relacin entre el limite de resistencia y la tensin ultima

es de 0.4 y 0.5.

COMIMSA


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88

FATIGA MECANICA

Factores crticos

Metalurgia y microestructura

Inclusiones no metlicas tienen efecto acelerado en el del

agrietamiento. Aceros de fabricacin antigua, aceros sucios osoldaduras.

el tratamiento trmico pude tener un efecto significante sobre

la tenacidad del material y por ende la resistencia a la fatiga .

Microestructura de grano fino tiende a ser mejor que el de

grano grueso.

COMIMSA


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89

FATIGA MECANICA

Equipos afectados

Ciclos trmicos

Equipos con ciclos de operacin diarios (coke drum)

Equipos con servicio intermitente (calentadores auxiliares)

Ciclos mecnicos

Cambios de seccin (cueros en Flechas de bombas y compresores)

Tubera de dimetro pequeo por vibracin.


COMIMSA


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90

FATIGA MECANICA

COMIMSA


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FATIGA MECANICA


Diseo

Seleccin de material

Radios suficientes en cambios de seccin

Minimizar marcas de maquinado

Suficiente llenado y transicin suave en las uniones soldadas

Eliminar rebaba y filos en el maquinado

COMIMSA


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FATIGA MECANICA

Inspeccin y Monitoreo

NDE lquidos penetrantes

Partculas magnticas

Ultrasonido haz angular

Inspeccin visual para de dimetro pequeo

Monitoreo de vibracin en equipo rotativo

En altos ciclos de fatiga es difcil detectar

COMIMSA

G C O C O


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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACION

Descripcin

Forma de fatiga mecnica . Las grietas resultan de cargas dinmicas

debidas a vibracin o flujo de fluido inestable.

Materiales que afecta.

Todos los materiales

Factores crticos

La amplitud y frecuencia de la vibracin

Resistencia a la fatiga del material

COMIMSA


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Factores crticos

Las cargas estn en sincrona con la frecuencia natural del

componente

Una falta o exceso de soportes o atiezadores que permita la vibracin

Equipos afectados

Tuberas cercanas a bombas y compresores

Tubera de intercambiadores de calor

Ramales de tubera no soportados

COMIMSA


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AparienciaSe presenta en forma de grieta iniciando en un punto de altos

esfuerzos o en discontinuidades.

Prevencin/ Mitigacin

Desde el diseoUso de soportes y amortiguadores de vibracin


Inspeccin visual para signos de vibracin visible

Sonidos audibles de vibracin

Inspeccin visual en paros, arranques (condiciones de vibracin

intermitente)

COMIMSA


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FATIGA INDUCIDA POR VIBRACIN


Medicin de vibraciones

Partculas magnticas

Lquidos penetrantes

Revisin de soportes de tubera bajo un programa

Dao en el asilamiento trmico puede ser indicio de excesiva

vibracin en la tubera

mecanismos de daÑo pep akal c api 571.ppt

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