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Tipos de agrietamiento y detección por Emisión

Acústica en tambores de coquización

Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F.1

En casos históricos se han encontrado diversos tipos de

agrietamiento en tambores de coquización. Estos pueden ser

clasificados de acuerdo al siguiente dibujo esquemático.

Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F. 2

Esquema de los tipos de agrietamiento encontrados en tambores de coquización.

1)

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3)

4)

5)

6)

8)

7)

Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F.3

Clasificación

Podemos dar una rápida clasificación por su ubicación: • En las paredes del tambor

a) Donde existe soldadura• Metal/soldadura• Clad/soldadura

b) Donde no existe soldadura• Clad

c) En las uniones del tambor con sus accesorios• Boquillas• Faldón

Las descripción de dichas fallas se comentan a continuación.


a) En las paredes del tambor, donde existe soldadura

Tipo Descripción

1Grieta en la interface del clad y se

propaga a través del cordón de soldadura circunferencial

Este tipo de grieta suele presentarse, o al menos se ve favorecida cuando el tambor

sufre de pandeoCuando los cordones de

soldadura internos y externos están alineados

2 Grieta en clad debajo del cordón de soldadura circunferencial

Este tipo de grieta suele presentarse, o al menos se ve favorecida cuando el tambor

sufre de pandeo

3 Grieta en la capa de soldadura debajo del cordón de soldadura longitudinal

Debido a la fatiga térmica y pandeo


b) En las paredes del tambor, donde no hay soldadura

Tipo Descripción

4 Grieta superficial en el clad

Se presenta por corrosión en la superficie del clad y se magnifica con la distorsión en las paredes

debido a los cambios de temperatura

5 Grieta por desprendimiento

Se presenta por un inadecuado procedimiento de fabricación

6 Picadura en el clad Es debida a la corrosión interna


c) En las uniones del tambor con sus accesorios

Tipo Descripción

7 Grieta en la unión de soldadura de la boquilla

Se presenta por corrosión en la superficie del clad y se

magnifica con la distorsión en cambios de temperatura

8Grieta en la unión de

soldadura del faldón (la mas común)

Se presenta por un fatigatérmica


Monitoreo e inspección

• Se recomienda ampliamente el monitoreo delos agrietamientos que conectan con el metalenvolvente (shell) sean realizados medianteemisión acústica, sin sacar el tambor deoperación.

• Se debe inspeccionar al 100% de todas lassoldaduras y clad mediante inspecciónvolumétrica de emisión acústica


Detección de Grietas en tambores de

coquización mediante Emisión Acústica


Objetivo


Aplicaciones de la Prueba de Emisión Acústica para ayudar en la evaluación de la Integridad

Mecánica y confiabilidad de tambores de coquización mientras están en servicio, fuera

de servicio o durante la fabricación


Las grietas por fatiga en soldaduras

circunferenciales de tambores de

coquización, pueden ser detectadas

mediante Emisión Acústica desde el inicio, antes de detectarla por

Inspección Visual.

Grietas por Fatiga


Colocación de transductores para la Prueba de EA


Aplicación de EA en tambores de coquización

Durante de Prueba Hidrostática• Para detectar discontinuidades de fabricación• Estas son las fallas, las cuales eventualmente inician y crecen

como grietas por fatiga térmica


Distribución de 36 transductores de EA en tambores de coquización

incluido el cono(indicados en color rojo)


Prueba de Emisión Acústica en Servicio

• Se realiza con el tambor de coquización en servicio• Se realiza con las condiciones térmicas de enfriamiento y

calentamiento normales• Se basa en la detección de grietas activas debido a las ondas

elásticas generadas por el ruido de agrietamiento por fatigatérmica.

• Dado que los ciclos pueden ser sustancialmente diferentesentre sí, se requiere evaluar al menos 3 ciclos.

• La prueba de EA puede separar defectos localizados en eldiámetro interno o diámetro externo.

• Proporciona una cobertura total de la envolvente, la tapa y elcono o parcial cobertura centrándose en áreas problemáticasconocidas (abombamientos, faldón, boquillas, etc.)


Caso 1

• Agrietamiento en la soldadura delfaldón

• Grietas en las ranuras "ojo decerradura"

• El cliente necesita saber si lasgrietas del faldón están creciendo


Caso 1


Caso 2

• Monitoreo en servicio de tambores decoquización para 6 ciclos

• Diseño poco normal con un mástil en lacabeza superior por medio de un faldóncilíndrico.

• Grietas significativas encontradas ensoldaduras de unión falda-tapa

• Localización difícil de inspeccionar


Caso 2

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Caso 3

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Caso 4

Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F.

Sistema de tubería de vapor de una Unidad de Coquización sujeta a vibración, donde se indujo una

grieta por fatiga

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Conclusiones

Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F.

• Detección de grietas activas, conectadas por el diámetro interno y externo, cubriendo el 100% de la superficie de los tambores.

• Localización mapeo de las áreas con grietas activas• Priorización de discontinuidades activas con la finalidad de una

adecuada planeación para inspección y reparación durante los paros de operación

• Determinación de la presencia y localización aproximada de los defectos de fabricación en nuevos tambores de coquización, con la finalidad de que las reparaciones puedan ser ejecutadas apropiadamente.

• Lo cual tiene como objetivo evitar la presencia de pequeños defectos que pueden actuar como "lugares de nucleación" para el futuro crecimiento de grietas por fatiga térmica.

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