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APTITUD PARA EL SERVICIO DE TANQUES DE LPG REFRIGERADOY
RECIPIENTES DE NGL
Calafate 1,2 y 3 de Octubre de 20082da Jornadas Tecnicas de
Acondicionamiento del Gas Natural
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Vicente Nstor Porcellatti
Ingeniero Mecnico Universidad Nacional del Sur Baha Blanca
Argentina.Responsable del Mantenimiento e Integridad de las
Instalaciones Fijas de Compaa Mega SA. Distrito Este.TE: 54 291
457-2470 - Ext.
[email protected]
Desde: Octubre 1999
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IntroduccinDescripcin.
Conformacin de Compaa MEGA S.A. Accionistas y Clientes.Esquema
operativo.Gestin integrada, certificaciones y
premios.Instalaciones.Ubicacin geogrfica.Sensibilidad del entorno
de la planta Baha Blanca. Objetivo y alcanceConclusionesAptitud
para el servicio de:
Tanques de almacenamiento de LPG refrigerados.Recipientes de
almacenamiento de NGL.
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Objetivo y AlcanceOBJETIVO:
Compartir la experiencia desarrollada en Ca. Mega para evaluar
la integridad y posterior aptitud para el servicio de los
recipientes de alto inventario de almacenamiento de hidrocarburos
derivados del gas natural.
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Objetivo y AlcanceALCANCE:
Los equipos evaluados son:Tanques de almacenamiento de LPG
refrigerado para despacho por barco, diseados bajo norma API 620
Volumen 36.000 m3 Presin de trabajo 400 mmH2O.
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Objetivo y Alcance
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Objetivo y AlcanceALCANCE (Cont.):
Recipientes de recepcin de NGL para fraccionamiento en Planta
Baha Blanca diseados bajo Cdigo ASME VIII Div. 2 Volumen 500 m3
Presin de trabajo 38.5 Kg./cm2.
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Objetivo y Alcance
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Conformacin, Accionistas y Clientes Descripcin
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Ao 2002:
Certificacin NORMA ISO 9001:2000 Certificacin NORMA ISO
14001:1996 Certificacin NORMA IRAM 3800:1998Gestin Integrada -
CertificacionesAo 2006:
Recertificacin NORMA ISO 9001:2000 Recertificacin NORMA ISO
14001:1996 Recertificacin NORMA IRAM 3800:1998 Certificacin OHSAS
18001:1999 Premio Nacional a la CalidadAo 2008:
Participamos del Premio Iberoamericano a la Calidad.
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Esquema Operativo
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InstalacionesPlanta Fraccionadora:Planta de fraccionamiento (C2,
C3, C4, gasolina)Acondicionamiento y despacho de
etanoAlmacenamiento y despacho de LPG y gasolinaPlanta
Separadora:Sistema colector de gases de alimentacinPlanta de
recuperacin de NGL (tecnologa Ortloff)Estacin inicial de bombeo del
poliducto PS1Poliducto: 600 km de poliducto de 12 Estacin de bombeo
intermedia a los 300 km (Belisle Pcia. Rio Negro)24 Estaciones de
Vlvulas (LVSs)Descripcin
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Planta Separadora Loma La LataUbicacin Geogrfica
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Complejo Petroqumico Baha Blanca Puerto Ing. WhiteSensibilidad
del Entorno
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Planta Fraccionadora Baha Blanca
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Aptitud para el ServicioQu razones impulsaron la implementacin
de este proceso de evaluacin de integridad?
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Aptitud para el ServicioLas distintas auditorias externas evalan
como gestionamos la integridad de las instalaciones. Son realizadas
por los siguientes organismos o instituciones:
Secretara de Energa (Controles semestrales y rehabilitacin
decenal Resolucin 404/94 Art.1 y GE N1 102 Mto. Plantas de GLP)
.Organismo Para el Desarrollo Sustentable de la Pcia. de Bs.
As.(OPDS). (Controles anuales) Dto. 231/96 Ministerio de Trabajo de
la Nacin.( Control eventual)Entidades que certifican el Sistemas de
Calidad Integrado.Aseguradoras del patrimonio de la Compaa y ART.
(Control anual)Los accionistas.( Control eventual)Organismos de
control Municipal. (Control eventual)PARTES INTERESADAS
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Aptitud para el ServicioLa cadena de valor asociada a los
procesos (entradas y salidas) se ven afectadas por cambios en sus
requerimientos por razones de orden nacional e internacional, esto
complica coordinar paradas para realizar inspecciones. Las razones
son:
La Planta Separadora trabaja adems como compresora de gas metano
a los gasoductos, si para, se disminuye el volumen de la
inyeccin.Los factores estacionales invierno verano demandan toda la
oferta de gas disponible.La Planta Fraccionadora entrega etano para
la fabricacin de materia prima (Etileno) que utilizan DOW y Solvay,
estas empresas estn afectadas por la demanda de sus productos por
el mercado internacional.Los tanques de almacenamiento de LPG
refrigerado para ser retirados del servicio demandan un proceso muy
largo para poder acceder al interior, realizar controles y
posterior cierre. La planta debera estar meses sin
operar.PROVEEDORES Y CLIENTES
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Aptitud para el ServicioQu acciones se implementaron para
demostrar la integridad de los equipos?
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Aptitud para el ServicioDesde el inicio de la operacin se
dispone de planes de inspecciones sistemtico para cada uno de los
equipos de Planta, las tareas se gestionan y se registran con el
Software de Gestin de Mantenimiento (MAXIMO). Las tareas mas
significativas que se realizan cuando el equipo esta operando
son:Control de aislacin trmica, corrosin bajo aislacin y
pintura.Control de corrosin por medicin de espesores y cupones
testigos.Control de nivel de bases de apoyo para distintos estados
de carga con sus sistemas de deslizamiento.Estado general- Control
visual.Vinculado a MAXIMO trabaja el software UltraPipe para
monitoreo de corrosin midiendo espesores siguiendo una matriz de
puntos preestablecida. En este software tambin se registran las
inspecciones y calibraciones de vlvulas de seguridad.Las tareas
disponen de procedimientos para su realizacin y asociados a estos
los peligros y mitigaciones (Vinculado en MAXIMO). Se confeccionan
mensualmente indicadores de gestin del mantenimiento.PARA TODOS LOS
EQUIPOS DE PLANTA
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Aptitud para el ServicioCMO SE REALIZ EL PROCESO DE EVALUACINDE
INTEGRIDAD PARA LOS EQUIPOS DE ESTA PRESENTACIN?
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Aptitud para el ServicioTanques de almacenamiento de LPG
refrigerado. (API 620)
Se describen las tareas que se desarrollaron en forma
cronolgica:
1. Presentacin en Planta del Plan de Trabajo a los
representantes de la Secretara de Energa y su Auditora para que
opinen sobre su viabilidad para revalidar los equipos.
2. Ejecucin del anlisis de riesgo de este tipo de equipos
mediante la metodologa indicada por la norma API 581 (RBI), donde
se evaluaron los mecanismos de fallas posibles y las medidas de
mitigacin. El mtodo usado es semicuantitativo. El resultado se
resume en la matriz de riesgo.
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Aptitud para el Servicio
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Aptitud para el ServicioModelado de los equipos mediante la
tcnica de elementos finitos para definir las reas de mayor
solicitacin por los distintos estados de cargas y por su accin
conjunta.
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Aptitud para el ServicioVista del piso del tanque:
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Aptitud para el ServicioEste trabajo se complementa con el
modelado de las deformaciones a que est sujeta la caera de descarga
(28) para los distintos estados de cargas y solicitaciones por
choque trmico.Ubicacin del desplazamiento mximo. Caso expansin
trmica en caera de descarga:
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Aptitud para el ServicioModelo del estado de tensiones en la
acometida del cao de descarga al tanque
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Aptitud para el ServicioLos tanques 800-T-01-A/B/C
No resultaron susceptibles a:
- fisuracin debido a aspectos operacionales- fractura frgil-
riesgos mecnicos- otros mecanismos de fisuracin
El anlisis de tensiones por elementos finitos muestra que puede
excluirse la posibilidad de falla dctil por efecto de
sobretensiones.
Resultaron susceptibles a:
- corrosin generalizada.
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Aptitud para el Servicio4. Definicin del estado de integridad de
los tanques refrigerados. Ensayo de Emisin Acstica.Para definir el
estado de integridad de los tanques se considera:Analizar los
mecanismos de falla clasificados mediante el anlisis de riesgo (API
581) y las prcticas para mitigarlos.Analizar toda la informacin
obtenida por las distintas prcticas de mantenimiento registradas en
el historial de cada equipo y correlacionarlas con el anlisis de
riesgo. Para este tipo de equipamiento se busca la presencia de
indicaciones de fisuras activas.Definir las reas mas tensionadas
susceptibles de fractura frgil en funcin del modelado del estado de
tensiones por elementos finitos.Realizar el estudio de EA sobre
estas reas del tanque diseando un test de mxima carga admisible
para evaluar su integridad mecnica y descubrir indicaciones activas
"similares a una fisura", que podran ser significativas a la
integridad estructural.
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Aptitud para el Servicio
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Aptitud para el Servicio
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Aptitud para el ServicioPrueba en los tanques.
La prueba se realiza estando el tanque en servicio, partiendo
desde el 86% del mximo nivel de producto que almacena (que
representa la mxima capacidad de operacin en los ltimos 6 meses),
hasta alcanzar el nivel de 96,6 % de la capacidad mxima de llenado
del tanque, (corresponde al valor de alarma de alto nivel de
llenado).
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Aptitud para el ServicioLos resultados de esta inspeccin EA
indican que no se observan ningn tipo de discontinuidades
"similares y comparables a fisuras activas", hasta una altura mxima
de prueba de 33.880 mm. de altura lquida, mximo nivel que puede
alcanzar en operacin.
La tendencia general de los datos EA mostr un comportamiento
lineal y estable cuando el nivel fue aumentando. Ninguna tendencia
exponencial en la energa EA, la Amplitud o el nivel de Actividad
fueron observadas durante el aumento de nivel del LPG. Esto indica
la ausencia de defectos significativos de fallas.RESULTADOS ENSAYOS
DE EA EN LOS TANQUES
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Aptitud para el ServicioLa caera fue sujeta a una prueba de
descarga de propano para evaluar su integridad mecnica y descubrir
indicaciones activas "similares a una fisura", que podran ser
significativas a la integridad estructural.
Los resultados de esta inspeccin EA indican que no se observan
ningn tipo de indicaciones "similares y comparables a fisuras
activas", durante la descarga de lquido del tanque (expansin
trmica)RESULTADOS ENSAYOS DE EA EN LAS CAERAS DE DESCARGA
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Aptitud para el ServicioRecipientes de almacenamiento de NGL.
(ASME VIII D2)
Evaluacin de la Metodologa y Plan de Trabajo con los
representantes de la Secretara de Energa y su Auditora tal como se
realiz en el tanque de LPG.
Estudio de los mecanismos de falla mediante los lineamientos
establecidos en la norma API 581 (Risk Based Inspection), mtodo
semicuantitativo.
Los resultados de la matriz de riesgo son:
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Aptitud para el Servicio
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Aptitud para el ServicioDeterminacin del estado de tensiones
distribuidas en los recipientes mediante la tcnica de elementos
finitos para distintos estados de carga.
Evaluadas las tensiones de cada uno, se determin el estado de
tensiones resultante de cada una de las condiciones que afectan al
equipo en forma simultnea.
La grfica resultante es:
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Aptitud para el ServicioTensin equivalente para la superposicin
de todas las cargas en el caso del recipiente lleno con NGL.
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Aptitud para el ServicioPara la caera de descarga se analizaron
los estado de desplazamiento mximos distribuidos en la caera
mediante la tcnica de elementos finitos para distintos estados de
carga. Adems de la vinculacin de la caera a la evolvente del
recipiente.
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Aptitud para el ServicioUbicacin del desplazamiento mximo.
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Aptitud para el ServicioVista de la boquilla de vinculacin de la
caera de descarga con el recipiente:
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Aptitud para el Servicio7- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los equipos 610-V-01 A/B/C/D y 610-V-02 en estudio
No resultaron susceptibles a:
- fisuracin debido a aspectos operacionales- fractura frgil-
otros mecanismos de fisuracin
Result susceptible a:
- corrosin generalizada.- corrosin bajo la aislacin.
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Aptitud para el ServicioEl anlisis de tensiones por elementos
finitos muestra que las tensiones son menores a la de fluencia,
para las cargas de operacin y el asentamiento del equipo, puede
excluirse la posibilidad de falla dctil por efecto de
sobretensiones.
El sistema de caeras verifica que:
Las cargas sobre el punto de conexin con el Equipo 610-V-01 son
bajas, al igual que las sobretensiones evaluadas en la vlvula de
cierre que trabaja al torque, considerando un desplazamiento
vertical en la conexin con el recipiente de 30mm.
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Aptitud para el Servicio4. Definicin del estado de integridad de
los recipientes de NGL. Ensayo de Emisin Acstica.Para definir el
estado de integridad de los recipientes se considera:
Los recipientes fueron sometidos a la presin de prueba de 34
kg/cm para evaluar su integridad mecnica con el mtodo de EA para
detectar posibles apariciones de discontinuidad activas semejantes
a las que emiten las fisuras.
La presin mxima de prueba de 34 Kg/cm, representa la
sobre-presin mnima necesaria (110 % de la presin mxima de operacin
registrada durante los 6 meses anteriores) para evaluar el
recipiente.
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Aptitud para el Servicio
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Aptitud para el ServicioRampa de presin de prueba en los
recipientes.
La prueba se realiza estando el tanque en servicio, partiendo
desde la presin de trabajo de 22 Kg./cm2 hasta alcanzar la presin
de prueba de 34 Kg./cm2.
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Aptitud para el ServicioEl anlisis de los datos registrados EA
no revel la presencia de ninguna discontinuidad con parmetros
indicadores similares a los de una fisura. La mayor parte de los
datos registrados fueron originados por el flujo relacionado al
ruido mecnico.
Ningn dato con los atributos tpicamente vistos de
discontinuidades "activas" similares a una fisura fueron
registrados durante el monitoreo, y bajo estas condiciones
especficas de la prueba. RESULTADOS ENSAYOS DE EA EN LOS
RECIPIENTES
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ConclusionesTodas las auditoras que evaluaron el trabajo
realizado (Secretara de Energa, Aseguradoras, Organismo Municipal)
aprobaron la metodologa aplicada.Compaa Mega SA tiene sus equipos
de alto inventario de hidrocarburos revalidados para operar hasta
el ao 2017.No fue necesario retirar de servicio los equipos, solo
se debieron modificar algunas condiciones de trabajo que no
afectaron la disponibilidad de la instalacin, esto dio como
resultado que se mantuvo la cadena de valor del proceso.Es posible
consensuar con los entes gubernamentales actividades de inspeccin
especificadas por normativa internacional aplicada a la produccin
de hidrocarburos, que muestran resultados confiables sobre la
aptitud de los equipos evaluados en condicin de operacin.El sector
inspecciones puede demostrar confiabilidad en las instalaciones que
monitorea la aptitud para el servicio.Finalmente la exposicin de
este trabajo busca brindar una referencia ms de un trabajo cuyos
resultados debern ponderar cada organizacin.
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Calafate 1,2 y 3 de Octubre del 20082da Jornadas Tecnicas de
Acondicionamiento del Gas NaturalMUCHAS GRACIAS
