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Grupo de Ensayos no destructivos de materiales y soldaduras



Mantenimiento Predictivo de tanques de Amoniaco

Harold
Ingenieria mecánica universidad nacion...
Escrito por Harold Pacheco Mendoza
el 30/09/2011

Estimados Amigos

Quisiera sus recomendaciones para poder realizar el mantenimiento predictivo de almacenamiento de tanques de amoniaco y acido nitrico.

- Quisiera saber que tipo de Normas rigen este tipo de tanques

- Que tipo de Mantenimiento se le debe dar a estos tanques

- Que tipo de END se recomiendan

- En el caso de ultrasonido para inspección de espesores y busqueda de fisuras, que recomendaciones puedo seguir


Gracias por su apoyo.




Roberto Falconio Calderon
Experto: ensayos no destructivos
Escrito por Roberto Falconio Calderon
el 30/09/2011

Harold,
podes darnos un poco mas de info, por ejemplo si vas a sacar de servicio el tanque? Dimensiones del equipo? Tiempo que dispones para las inspecciones? Si podes ver en el plano, generalmente se especifica la norma de diseno? Importante si dispones de planos de construccion? Tiempo de servicio del tanque? Nos ayudaria para darte algunas sugerencias mas exactas
Slds

Carlos Emilio Zarate
Master of science in marine safety uscg
Escrito por Carlos Emilio Zarate
el 02/10/2011

Hola Harold

Ahi subi un documento para tanques en gral. Fijate si te ayuda en algo....
saludos
CZ

Harold Pacheco Mendoza
Ingenieria mecánica universidad nacion...
Escrito por Harold Pacheco Mendoza
el 04/10/2011

Gracias Carlos por el documento

Roberto, respecto a los datos del tanque:

Tanques de Amoniaco / tanque cilindrico hechado/ Fabricación alemana/
Desposito de Amoniaco liquido de 45 m3
Construcción sobre tierra
Fabricado 1963
Presión de trabajo normal : 20 atm efectivas
Prueba de presión con agua a 26 atm efectivas
temperatura de trabajo 40 ºC
Coeficiente de soldadura 0,9
Instruccion para prueba de rayos X ( soldadura corrida UP - soldado al 100%, soldadura circular UP - soldado al 25% )

Material H II
Esfuerzo de tracción 41-50 kg/mm2
limite de elasticidad de 24 kg/mm2
Resistencia de dureza minima de 7 m kg/cm2 long
dilatacion de 24 - 20 %

Longitud total 15. 12 m / Diametro Exterior 2 m / Espesor de parte cilindrica 14 mm / Espesor de parte esferica 13 mm.

Espeso que sirva esta información.

Voy a realizar mediciones de espesores de estos tanques (son 4 similares) mi dificultad es en determinar la velocidad de propagación correcta, ya que este acero H II no me es muy familiar y vi que también aparece la especificación ST. 37-2 en un plano. Pero el equivalente para el primero parece ser ASTM A 414grado C y para el segundo A 283 grado C.

Gracias.



Roberto Falconio Calderon
Experto: ensayos no destructivos
Escrito por Roberto Falconio Calderon
el 08/10/2011

Hola harold,
te voy a dar una sugerencia, si no tienes la velocidad, no te preocupes, puedes trabajar en base a porcentajes. Fijate: los equipos medidores de espesores trabajan en forma lineal, esto quiere decir que las lecturas de espesores que tu tienes son proporcionales a la velocidad del sonido que introduces en el equipo. Recuerda que un equipo de ultrasonido en realidad te mide el tiempo de vuelo pero te entrega como resultado una distancia.
Si no cuentas con la velocidad del material lo que obtienes es una distancia aparente, para que me entiendas has el siguiente experimento:
-Toma un bloque de acero escalonado y calibra tu equipo en el. Automaticamente el equipo ajustara la velocidad del bloque basandose en los espesores. No se cual tengas pero voy a considerar que se trata del de 4 escalones: 0. 250", 0. 500", 0. 750" y 1. 000". Ahora si divides 0. 750" entre 1. 000" encuentras que el espesor es de 75% del espesor mas grueso.
Has ahora el experimento en un bloque de otro material diferente pero con el equipo calibrado en acero (puedes tomar acrilico si quieres o algo que nada que ver). El nuevo bloque de material diferente tiene las mismas medidas reales, 0. 250", 0. 500", 0. 750" y 1. 000". Cuando midas los espesores de 0. 750" y 1. 000" vas a obtener medidas aparentes porque la velocidad del sonido del equipo no es la del nuevo bloque. Sin embargo el cociente de las medidas aparentes siempre sera 75% es decir independientemente de la velocidad que ocupes el cociente siempre sera el mismo.
busca en el tanque el area menos deteriorada en el shell y trata de realizar las mediciones obteniendo los cocientes con repecto a ella (dehecho siempre vas a ver un valor que mas se repite). La diferencia es que no obtendrias valores sino que mas bien tus resultados serian % de espesor es decir un area puede tener por ejemplo el 80% de lo que tenia anteriormente, sabes que ha perdido el 20%. Por formulas de diseno puede estimar a que % de perdida de espesor tienes el minimo permitido.
no se que equipo tengas pero algunos puedes programarlos para que te entreguen % de perdida en lugar de un valor absoluto?
puedes tener acceso por dentro del tanque para que visualmente veas las zonas mas detrioradas y te concentres en ellas?
tambien si requieres mas informacion puedes ver el sitio web https://www.steeltank.com/
para el tanque de acido nitrico, tambien puedes buscar en sitio web del NACE o bien en el CFR (usa) ellos dan mucho lineamiento (cfr es code of federal regulations) o mira este otro link quizas pueda darte algunas ideas: https://www.hse.gov. Uk/foi/internalops/hid/spc/spctg35. Htm
puedes ver tambien el documento API 579, es mas aplicable a recipientes a presion pero hay algunas consideraciones para tanques como el que describes. Este documento tiene un apartado para perdida de pared general y otro para perdida localizada lo que te indica que hacer en caso que no cumplas con los criterios de evaluacion (re-ratear, reparar o sacar de servicio entre otros...)
podrias considerar tambien particulas magneticas fluorescentes en la soldadura del piso con el primer anillo internamente solo recuerda ventilar bien las areas o bien si tu presupuesto es suficiente, podrias considerar una veluacion del shell usando un carro magnetico (mira www.ndtint.com ) lo que te ayudaria a evaluar mejor, ademas de las pruebas de vacio
espero te sirva esta info, suerte!

Harold Pacheco Mendoza
Ingenieria mecánica universidad nacion...
Escrito por Harold Pacheco Mendoza
el 11/10/2011

Gracias Roberto

Muy interesante el hecho de tomar porcentajes, gracias por las paginas también.

Estoy tomando como velocidad 5830 m/s (parece un valor razonable) para este acero H II ( ST. 37-2) he buscado y visto que unas cartelas y la estructura del man-hole son del mismo material y de acuerdo a ese espesor he calibrado esta velocidad. Asi que estoy empezando a medir.

Mis dudas siguen en el sentido de que los puntos que se deben de medir , la cantidad y la frecuencia de medición.


Saludos.


Roberto Falconio Calderon
Experto: ensayos no destructivos
Escrito por Roberto Falconio Calderon
el 11/10/2011

Ok, voy a asumir que tienes acceso a la parte interna del tanque y que puedes realizar una inspeccion visual para identificar zonas con perdida de pared localizada. Identifica las areas donde existan perdida de pared localizada. Dibuja un cuadrado o rectangulo de tal forma que sus lados coincidan con los bordes del area localizada.
le llamaremos "s" al ancho y "c" al largo. Dibuja un cuadrado o rectangulo mas grande de tal forma que ambos tengan el mismo centro. La nueva figura tiene 2S y 2C. Cualquier soldadura que te quede dentro de este nuevo cuadro deberias hacerle MT o PT segun API 579.
regresemos al cuadro con s y c. Segun 4.3.3. 3 del api 579, un minimo de 5 mediciones son necesaria en cada plano de inspeccion (entiendase esto como una linea longitudinal o meridional (circunferencial). Por lo que podrias cuadricular tu area de manera a tener una cuadricula de 5x5 en toda el area. Tu determinas el espaciamiento segun las medidas de manera a tener 5 filas de 5 medidas y 5 columnas de 5 medidas. Solo para aclarar, el espesor minimo del area no necesariamente deberia de coincidir con alguno de estos puntos.
el mismo punto 4.3.3. 3 tambien entrega una formula que puedes usar para establecer el espaciamiento entre medidas y es:

Espaciamiento = valor minimo de 0. 36x(Diametro x espesor minimo requerido)^0. 5 y 2 x Espesor nominal (del plano)

Tomas el valor minimo de los 2 valores anteriores. El espesor minimo requerido entiendase aquel determinado por calculos.
el resultado te indica el espaciameinto a considerar.

estoy considerando la seccion 5 del api 579, que te refiere a la 4 para el establacimiento del espaciamiento y por ende un numero de puntos

Te recomiendo un documento para tu evaluacion que es el API 579-2, se listan ejemplos lo puedes obtener en Https://global.ihs.com/search_res. Cfm? Currency_code=USD&customer_id=2125422B320A&oshid=2125422B300A&shopping_cart_id=2925583F244950344A5A5D5B260A&rid=API1&country_code=US&lang_code=ENGL

cuesta $150 USD como vez no es tan caro como otros y te ayuda a aplicar los criterios de evaluacion para ser mas preciso en cuanto si tienes que reparar, re-ratear o sacar de servicio el componente

Es importante tambien que idntifiques picaduras localizadas en la parte interna. No necesariamente tienes que usar UT para medir su profundidad. Pero te ayudara en tus consideraciones de evaluacion del estado de servicio

espero haberte ayudado un poco

Suerte!

Harold Pacheco Mendoza
Ingenieria mecánica universidad nacion...
Escrito por Harold Pacheco Mendoza
el 05/11/2011

Estimado Roberto

Gracias por tu respuesta, en realidad no tengo acceso al interior del tanque, normalmente trabajan y estan con Amoniaco.

Gracias por las formulas, tratare de conseguir el API 579.

- Al no tener acceso al interior no podré identificar picaduras localizadas, habrá otra forma?

- Cual crees que sea el periodo o frecuencia e medicion por UT de espesores para este tipo de tanques?

- Que otro tipo de control deberia implementar con este tanque?

Gracias.