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XVIII Foro Avances de la Industria de la Refinación

API RP 579 FITNESS-FOR-SERVICE

ENFOQUE A DAÑO

PRESENTA : M en C. DAVID A. SÁNCHEZ MORENOESPECIALISTA METALURGICO INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEOINGENIERIA DE PROCESOINSPECCION Y ANALISIS DE FALLASTEL. +52 (55) 91 75 74 05MICRO. 816 2 7405

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QUE ES FITNESS-FOR-SERVICE O ADECUADO PARA EL SERVICIO ?ES UNA EVALUACIÓN CUANTITATIVA DE INGENIERIA CON UN ENFOQUE MULTIDISCIPLINARIO PARA DETERMINAR,

COMO SU NOMBRE INDICA, LA INTEGRIDAD ESTRCTURAL DE UN EQUIPO QUE CONTENGA DEFECTOS O DAÑOS SEA

APTO PARA CONTINUAR EN SERVICIO.

EN EL AÑO 2000, EL AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE (API) PUBLICÓ API RP 579, QUE ES UNA PRÁCTICA

RECOMENDADA PARA LA EVALUACIÓN DE APTITD PARA EL SERVICIO – FFS, AUNQUE ESTE DOCUMENTO IBA

DIRIGIDO PRINCIPALMENTE A LOS ACTIVOS DE REFINACIÓN Y PETROQUÍMICA, SU UTILIZACION HA PRESENTADO UN

AMPLIO USO EN DIVERSAS INDUSTRIAS QUE UTILIZAN RECIPIENTES A PRESIÓN, TUBERÍAS Y TANQUES DE

ALMACENAMIENTO. EN 2007, LA API SE UNIÓ A LA SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS MECÁNICOS (ASME) PARA

PRODUCIR UN DOCUMENTO ACTUALIZADO CON LA DESIGNACIÓN DE LA API 579-1/ASME FFS-1. ESTE DOCUMENTO

ESTÁ DISEÑADO PARA COMPLEMENTAR Y AMPLIAR LOS REQUISITOS DE LOS CÓDIGOS INSPECCIÓN NBIC, NB-23 , API

510 , API 570 , Y API 653 . CUYOS OBJETIVOS SON GARANTIZAR UN NIVEL ACEPTABLE DE SEGURIDAD,

PROPORCIONAR INFORMACIÓN PRECISA PARA DETERMINAR LA VIDA REMANENTE, REALIZAR UN PROGRAMA DE

MANTENIMIENTO Y AYUDAR A OPTIMIZAR LA INSPECCIÓN DE LOS EQUIPOS DAÑADOS PARA QUE SIGAN EN

FUNCIONAMIENTO.

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C O N T E N I D O

PARTE 1 - INTRODUCCION

PARTE 2 - PROCEDIMIENTO DE EVALUACION PARA ADECUACION PARA EL SERVICIO

PARTE 3 – EVALUACION DE EQUIPOS QUE PRESENTEN FRACTURA FRAGIL

PARTE 4 – EVALUACION DE PERDIDA GENERAL DE METAL

PARTE 5 – EVALUACION DE PERDIDA LOCAL DE METAL

PARTE 6 – EVALUACION DE CORROSION POR PICADURAS

PARTE 7 – EVALUACION DE AMPOLLAS DE HIDROGENO Y DAÑO POR HIDROGENO ASOCIADO CON HIC Y SOHIC

PARTE 8 – EVALUACION DE DESALINEAMIENTO DE SOLDADRURAS Y DISTORCION DE PARED

PARTE 9 – EVALUACION DE DEFECTOS COMO GRIETAS

PARTE 10- EVALUACION DE COMPONENTES QUE OPERAN EN EL RANGO DE TERMOFLUENCIA

PARTE 11 – EVALUACION DE DAÑO POR FUEGO

PARTE 12 – EVALUACION DE RANURAS, ABOLLADURAS Y COMBINACION DE AMBAS

PARTE 13 – EVALUACION DE LAMINACIONES

CUAL ES EL CONTENIDO DE API RP 579 ?SUS 1,280 PAGINAS SE DIVIDEN EN

13 PARTES Y 10 ANEXOS

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C O N T E N I D O

ANEXO A - ECUACIONES PARA LA EVALUACION DE FFS ESPESOR , PRESION MAXIMA DE TRABAJO PERMISIBLE Y ESFUERZOS

ANEXO B1 – ANALISIS GENERAL DE ESFUERZOS PARA LA EVALUACION DE FFS

ANEXO B2 - RECOMENDACIONES ALINEAR LOS RESULTADOS DE ESFERZOS PARA LA CLASIFICACIÓN ESFUERZOS

ANEXO B3 - DESARROLLO DE HISTOGRAMA Y CONTEO DE CICLOS PARA ANALISIS DE FATIGA

ANEXO B4 – AJUSTES ALTERNATIVOS PARA FACTORES DE PLASTICIDAD Y ESFUERZOS ALTERNATIVOS EFECTIVOS PARA EL ANALISIS ELASTICO A LA FATIGA

ANEXO C - COMPENDIO DE SOLUCIONES A FACTORES DE INTENSIDAD DE ESFUERZOS

ANEXO D - COMPENDIO DE S OLUCIONES A ESFUERZOS DE REFERENCIA PARA DEFECTOS COMO GRIETAS

ANEXO E – ESFUERZOS RESIDUALES EN UNA EVALUACION DE ADECACION PARA EL SERVICIO FFS

ANEXO F – PROPIEDADES DEL MATERIAL PARA UNA EVALUACION FFS

ANEXO G – MECANISMOS DE DAÑO

ANEXO H – BASES TECNICAS Y VALIDACION

ANEXO I – GLOSARIO DE TERMINOS Y DEFINICIONES

ANEXO J – ACTUALMENTE NO USADO

ANEXO K – GRIETAS CON AREAS ABIERTAS

CUAL ES EL CONTENIDO DE API RP 579 ?

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DEFECTOS O MECANISMOS DE

DAÑO

PARTE INFORMACION GENERAL

FRACTURA FRAGIL PARTE 3 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR LA RESISTENCIA A UNA FRACTURA FRÁGILEXISTENTE EN ACEROS CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN UTILIZADOS EN LA FABRICACION DE RECIPIENTES A PRESIÓN,TUBERÍAS Y TANQUES DE ALMACENAMIENTO. LOS CRITERIOS SON PROPORCIONADOS PARA EVALUAR LA OPERACIÓNNORMAL, PUESTA EN MARCHA, FALLA O DAÑO , Y LA CONDICIONES DE SACAR DE OPERACIÓN AL EQUIPO.

PERDIDA GENERAL DE METAL

PARTE 4 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR LA PERDIDA DE ESPESOR POR CORROSIÓNGENERAL. LOS DATOS UTILIZADOS PARA LA EVALUACIÓN PUEDEN SER TANTO LAS LECTURAS DE ESPESOR DE PUNTO OPERFILES DETALLADOS DE ESPESOR. UNA METODOLOGÍA SE PROPORCIONA PARA UTILIZAR LOS PROCEDIMIENTOS DEEVALUACIÓN DE LA PARTE 5 CUANDO EL ESPESOR DE LOS DATOS INDICA QUE LA PÉRDIDA DE METAL PUEDE SER TRATADOCOMO LOCALIZADA.

PERDIDA LOCAL DE METAL

PARTE 5 LAS TÉCNICAS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR INDIVIDUAL Y REDES DE ÁREAS LOCALES DELGADAS YDEFECTOS EN FORMA DE RANURA EN COMPONENTES PRESURIZADOS. PERFILES DETALLADOS DE ESPESOR SON NECESARIOSPARA LA EVALUACIÓN. LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN TAMBIÉN PUEDE SER UTILIZADOS PARA EVALUAR PICADURASINDIVIDUALES O AMPOLLAS CONFORME A LO DISPUESTO EN LA PARTE 6 Y PARTE 7, RESPECTIVAMENTE.

CORROSION POR PICADRAS

PARTE 6 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR AMPLIAMENTE PICADURAS DISPERSAS,PICADURAS, LOCALIZADAS, PICADURAS QUE OCURREN DENTRO DE UNA REGIÓN DE LA PÉRDIDA DE METAL LOCAL, Y UNAREGIÓN DE LA PÉRDIDA DE METAL LOCALIZADA DENTRO DE UNA REGIÓN DE PICADURAS MUY DISPERSOS. LOSPROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN TAMBIÉN SE PUEDE UTILIZAR PARA EVALUAR UNA RED DE AMPOLLAS ESTRECHAMENTEESPACIADOS CONFORME A LO DISPUESTO EN LA PARTE 7.

AMPOLLAS DE HIC/DAÑO SOHIC

PARTE 7 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR AMPOLLAS AGRUPADAS U AISLADAS Y DAÑOSPOR HIC / SOHIC. LAS GUIAS PARA LA EVALUACIÓN INCLUYEN DISPOSICIONES PARA LAS AMPOLLAS Y EL DAÑO DE HIC / SOHICUBICADA EN LAS JUNTAS DE SOLDADURA Y DISCONTINUIDADES ESTRUCTURALES, COMO LAS TRANSICIONES DE PARED,ANILLOS DE REFUERZO, Y LAS BOQUILLAS.

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DESALINEAMIENTO DE SOLDADURAS Y DISTORCION DE PARED

PARTE 8 PROCEDIMIENTO DE EVALUACION SON PROPORCIONADOS PARA EVALUAR EL ESFUERZO RESULTANTE DEDISCONTINUIDADES GEOMETRICAS EN EL TIPO ESTRUCTURAS INCLUYENDO DESALINEAMIENTO DE SOLDADURAS YDISTORCIONES DE PARED (EJ. OVALAMIENTO Y ABOLLADURAS)

DEFECTOS COMO GRIETAS

PARTE 9 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR DEFECTOS COMO GRIETAS. LA SOLUCIONPARA LOS FACTORES DE INTENSIDAD DE ESFUERZOS Y ELESFUERZO DE REFERENCIA (CARGA LÍMITE) SE INCLUYEN ENEL ANEXO C Y EL ANEXO D, RESPECTIVAMENTE. MÉTODOS PARA EVALUAR LOS ESFUERZOS RESIDUALES COMO LO EXIGEEL PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN SE DESCRIBEN EN LAS PROPIEDADES INCLUIDAS EN EL ANEXO E. PROPIEDADESDEL MATERIALES NECESARIOS PARA LA EVALUACIÓN SON PRESENTADOS EN EL ANEXO F. RECOMENDACIONES PARA LAEVALUACIÓN DE CRECIMIENTO DE LA GRIETA INCLUYENDO CONDICIONES AMBIENTALES TAMBIÉN ESTÁN CUBIERTOS.

OPERACIÓN A ALTAS TEMPERATRAS Y TERMOFLUENCIA

PARTE 10 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA DETERMINAR LA VIDA ÚTIL REMANENTE DECOMPONENTES QUE OPERAN EN EL RÉGIMEN DE FLUENCIA. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES NECESARIOS PARA LAEVALUACIÓN SE ENCUENTRAN EN LOS MÉTODOS DE ANÁLISIS INCLUIDAS EN EL ANEXO F. PARA LA EVALUACIÓN DECRECIMIENTO DE LA GRIETA COMO LAS PREOCUPACIONES AMBIENTALES TAMBIÉN ESTÁN CUBIERTOS.

DAÑO POR FUEGO PARTE 11 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR LOS EQUIPOS SOMETIDOS A DAÑO DEFUEGO. UNA METODOLOGÍA SE PROPORCIONA A LOS COMPONENTES DE RANGO Y DE LA PANTALLA PARA LAEVALUACIÓN SOBRE LA BASE DE LA EXPOSICIÓN AL CALOR EXPERIMENTADO DURANTE EL INCENDIO. LOSPROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LAS DEMÁS PARTES DE ESTA PUBLICACIÓN SE UTILIZAN PARA EVALUAR LOSDAÑOS EN LOS COMPONENTES.

ABOLLADURAS, RAYONES, Y COMBINACIONES

PARTE 12 SE PROPORCIONAN TÉCNICAS DE EVALUACIÓN PARA EVALUAR LA ABOLLADURA, RAYADURAS Y COMBINACIONES ENCOMPONENTES.

LAMINACIONES PARTE13 LOS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SE PROPORCIONAN PARA EVALUAR LAS LAMINACIONES. LAS DIRECTRICESINCLUYEN DISPOSICIONES PARA LA EVALUACIÓN DE LÁMINACIONES UBICADAS EN LAS UNIONES SOLDADAS YDISCONTINUIDADES ESTRUCTURALES, COMO LAS TRANSICIONES DE PARED, ANILLOS DE REFUERZO, Y LAS BOQUILLAS

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SECCION 9EVALUACION DE DEFECTOS

DE AGRIETAMIENTO POR DEBAJO DEL REGIMEN DE TERMOFLUENCIA

SECCION 3EVALUACION DE

FRACTURA FRAGIL

FRACTURAFRAGIL

SECCION 7EVALUACION DEEMBOLLADURAS


DAÑO POR PICADURA


PERDIDA DE METALLOCALIZADA


PERDIDAD GENERALDE METAL

CORROSION / EROSION


DEFECTOS DE AGRIETAMIENTO

DEFECTOS DEAGRIETAMIENTO

SECCCION 10EVALUACION DE

DAÑO PORTERMOFLUENCIA

SECCION 9EVALUACION DEDEFECTOS DE

FRACTURA

SECCION 8EVALUACION DE SOLDADURA

DESALIDEADA Y DISTORCIONESDEL ELEMENTO




PERDIDA DE METALGENERAL


DAÑO POR INCENDIO

DAÑO PORINCENDIO




SECCION 9EVALUACION DEDEFECTOS DE

AGRIETAMIENTO


DESALINEAMIENTO DE S0LDADURAY DISTORCION DEL ELEMENTO



DAÑOMECANICO

CLASES DE DEGRADACION

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LOS NIVELES DE EVALUACIÓN DE FFS:

LA API / ASME APTITUD PARA EL SERVICIO ESTÁNDAR OFRECE TRES NIVELES DE EVALUACIÓN:

NIVEL 1. ESTA ES UNA EVALUACIÓN BÁSICA QUE PUEDE SER REALIZADA POR UNA FORMACIÓN ADECUADAINSPECTORES O INGENIEROS DE PLANTA. UNA EVALUACIÓN DE NIVEL 1 PUEDE IMPLICAR SIMPLES CÁLCULOS AMANO.

NIVEL 2. ESTE NIVEL DE EVALUACIÓN ES MÁS COMPLEJA QUE EL NIVEL 1, Y DEBE SER REALIZADAÚNICAMENTE POR INGENIEROS FORMADOS EN LA NORMA API / ASME FFS. LA MAYORÍA DE LOS CÁLCULOS PARAEL NIVEL 2 PUEDEN REALIZARSE CON UNA HOJA DE CÁLCULO.

NIVEL 3. ESTE ES EL NIVEL DE EVALUACIÓN ES EL MÁS AVANZADO, Y DEBE REALIZARSE SÓLO POR LOSINGENIEROS CON UN ALTO NIVEL DE CONOCIMIENTOS Y EXPERIENCIAS. UN NIVEL 3 EVALUACIÓN PUEDEINCLUIR SIMULACIÓN POR COMPUTADORA, COMO EL ANÁLISIS DE ELEMENTOS FINITOS (FEA) O DINÁMICA DEFLUIDOS COMPUTACIONAL (CFD).

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ESTOS TRES NIVELES DE EVALUACIÓN REPRESENTAN UN EQUILIBRIO ENTRE SIMPLICIDAD Y PRECISIÓN. LA SIMPLIFICACIÓN DE LOS

PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN SON NECESARIAMENTE MÁS CONSERVADORA QUE MÁS SOFISTICADOS ANÁLISIS DE INGENIERÍA. EN

ALGUNOS CASOS, EL COMPONENTE QUE SE EVALÚA PUEDE NO PASAR UN EVALUACIÓN DE NIVEL 1, PERO SI UN NIVEL 2 O NIVEL 3 DE

COMPONENTES DEBIDO QUE SON MENOS CONSERVADORES, LA SIMPLIFICACIÓN DE LOS SUPUESTOS EN LOS PRIMEROS. EN CIERTAS

SITUACIONES, LA NORMA API / ASME NO PERMITE UNA EVALUACIÓN DE NIVEL 1. POR EJEMPLO, LAS EVALUACIONES DE NIVEL 1 NO SON

APLICABLE A LOS EQUIPOS A PRESIÓN A IMPORTANTES CARGAS ADICIONALES, COMO LOS PESOS MUERTOS, CARGAS DE VIENTO, CARGAS DE

EXPANSIÓN TÉRMICA, Y LAS CARGAS SÍSMICAS.

CON LAS EVALUACIONES DE NIVEL 1, LOS PROCEDIMIENTOS ESPECIFICADOS SE DEBEN SEGUIR EXACTAMENTE, Y NO ES POCO O NINGÚN

ESPACIO PARA LA INTERPRETACIÓN. LOS PROCEDIMIENTOS NIVEL 2 PROPORCIONAN CIERTO MARGEN PARA EJERCITAR EL BUEN JUICIO DE

INGENIERÍA. PARA LAS EVALUACIONES DE NIVEL 3, LA API / NORMA ASME PROPORCIONA UNOS POCOS DIRECTRICES GENERALES, PERO LOS

DETALLES DE LA EVALUACIÓN SE DEJA AL USUARIO. LA FALTA DE ESPECIFICIDAD EN EL NIVEL 3 ES POR DISEÑO. NO HAY NINGUNA MANERA

PRÁCTICA DE CODIFICAR PASOS PARA INTENSIFICAR LOS PROCEDIMIENTOS DE ANÁLISIS DE INGENIERÍA AVANZADA, PORQUE CADA SITUACIÓN

ES DIFERENTE, Y HAY UNA AMPLIA GAMA DE ENFOQUES QUE PUEDEN SER ADECUADOS PARA UNA SITUACIÓN DADA.

UNA EVALUACIÓN FFS TÍPICA PUEDE IMPLICAR DIVERSAS DISCIPLINAS DE INGENIERÍA, Y AUNQUE UNA PERSONA PUEDE ASUMIR UN PAPEL

PROTAGÓNICO EN LA REALIZACIÓN DE LA EVALUACIÓN, ÉL / ELLA DEBE DEPENDER DE OTROS PARA APORTAR DATOS CRUCIALES Y

EXPERIENCIA. ALGUNAS DE LAS ÁREAS DE EXPERIENCIA QUE PUEDEN SER PARTE DE UNA EVALUACIÓN DE LA FFS SE DESCRIBEN A

CONTINUACIÓN.

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ANÁLISIS DE ESFUERZOS. UNA ESTIMACIÓN EXACTA DE LOS ESFUERZOS QUE ACTÚA SOBRE EL COMPONENTE DE INTERÉS PARA EVALUAR LA

INTEGRIDAD ESTRUCTURAL Y LA VIDA ÚTIL RESTANTE.

METALURGIA / INGENIERÍA DE MATERIALES. UNA COMPRENSIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE DIVERSOS MATERIALES SOMETIDOS A

AMBIENTES ESPECÍFICOS, TEMPERATURAS Y NIVELES DE ESTRÉS ES ESENCIAL PARA GARANTIZAR UNA OPERACIÓN SEGURA Y CONFIABLE.

EL EXAMEN NO DESTRUCTIVOS (END). LOS DEFECTOS DEBEN SER DETECTADOS Y DIMENSIONADOS ANTES DE PUEDEN SER EVALUADOS. LA

TECNOLOGÍA DE INSPECCIÓN MÁS ADECUADA DEPENDE DE UN VARIEDAD DE FACTORES, INCLUYENDO EL TIPO DE LOS DEFECTOS O DAÑOS

PRESENTES Y EL ACCESIBILIDAD DE LA REGIÓN DE INTERÉS.

CORROSIÓN. UNA COMPRENSIÓN DEL MECANISMO DE LA DEGRADACIÓN AMBIENTAL (S) QUE LLEVÓ A LOS DAÑOS OBSERVADOS, ES UN

REQUISITO PREVIO PARA LA EVALUACIÓN DE LA FFS. POR OTRA PARTE EXPERIENCIA EN LA CORROSIÓN ES ÚTIL PARA LA PRESCRIPCIÓN DE

MEDIDAS ADECUADAS DE REMEDIACIÓN.

LAS OPERACIONES DE LA PLANTA. LA INTERACCIÓN CON PERSONAL DE LA PLANTA ES GENERALMENTE NECESARIO ENTENDER LOS

PARÁMETROS DE FUNCIONAMIENTO PARA EL EQUIPO DE SU INTERÉS. INFORMACIÓN TALES COMO LA TEMPERATURA DE FUNCIONAMIENTO Y

PRESIÓN, ENTORNO DEL PROCESO, INICIO / APAGADO PROCEDIMIENTOS SON ELEMENTOS ESENCIALES PARA UNA EVALUACIÓN DE LA FFF.

MECÁNICA DE LA FRACTURA. ESTA DISCIPLINA SE UTILIZA PARA ANALIZAR LAS GRIETAS Y OTROS PLANOS DEFECTOS.

PROBABILIDAD Y ESTADÍSTICA. ESTA DISCIPLINA ES ÚTIL PARA EL ANÁLISIS DE DATOS Y PARA LAS EVALUACIONES PROBABILÍSTICAS DE

RIESGO.

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UNA EVALUACIÓN DE APTITUD PARA EL SERVICIO - FFS Ó “ANÁLISIS DE INTEGRIDAD”, PUEDE SER LAHERRAMIENTA QUE NOS PROPORCIONE SOLUCIONES INGENIERILES ÓPTIMAS, AL EVITAR COSTOS POR PRODUCCIÓNDIFERIDA POR PARO DE LÍNEAS O EQUIPOS Y REPARACIONES COSTOSAS O INNECESARIAS.

PEMEX EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN (PEP), INCORPORO EN LAS NORMAS DE REFERENCIA DE PEMEX; ANEXO BEN LA NORMA NRF-014-PEMEX-2006 Y EN EL ANEXO 1 DE LA NORMA NRF-227-PEMEX-2009, QUE SON LA BASE PARALA RECOLECCIÓN DE LAS DIMENSIONES SIGNIFICATIVAS PARA REALIZAR UNA EVALUACIÓN CUANTITATIVACONFIABLE. ASÍ MISMO EN EL AÑO 2007, EL API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE), PUBLICÓ EL DOCUMENTO:“API 579-1/ASME FFS-1, JUNE 5, 2007”, EMPLEADO PARA LA EVALUACIÓN DE APTITUD PARA EL SERVICIO.

LAS PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS (PND), SON EL MÉTODO MÁS APLICADO PARA CONOCER EL ESTADO FÍSICO DELOS ELEMENTOS EMPLEADOS EN LAS DISTINTAS RAMAS DE LA INDUSTRIA, CON GRANDES VENTAJAS, POR EL VALORDE LA INFORMACIÓN QUE PUEDE SER OBTENIDA EN ESTUDIOS Y ANÁLISIS INGENIERILES PARA LA TOMA DEDECISIONES. SIN EMBARGO ACTUALMENTE LA MAYORÍA DE LAS EVALUACIONES DE LAS INDICACIONES DETECTADASSON REALIZADAS DE ACUERDO A CRITERIOS ESTABLECIDOS EN DOCUMENTOS EXTRANJEROS, EMPLEADOSDURANTE LA FABRICACIÓN RESULTANDO EN CRITERIOS CONSERVADORES PARA LAS CONDICIONES DE OPERACIÓNA LAS QUE ESTÁ EXPUESTO EL COMPONENTE.

LA EVALUACIÓN DE APTITUD PARA EL SERVICIO - FFS, ES LA HERRAMIENTA QUE PROPORCIONA LAS CONDICIONESBAJO LAS CUALES LOS COMPONENTES QUE CONTIENEN INDICACIONES PUEDEN OPERAR DE FORMA CONFIABLE YSEGURA; LA PRECISIÓN DE LAS EVALUACIONES ESTÁ SUJETA SENSIBLEMENTE, A LA EXACTITUD DE LAINFORMACIÓN RECOPILADA EN CAMPO.

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PEP RESPONDIÓ A ESTA NECESIDAD INCORPORANDO EL ANEXO B EN LA NORMA NRF-014-PEMEX-2006 Y EN ELANEXO 1 EN LA NORMA NRF-227-PEMEX-2009, DONDE SE ESPECIFICAN LOS REQUERIMIENTOS PARA LARECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN DE LAS INDICACIONES DETECTADAS, HOMOLOGANDO LOS CRITERIOS ENTRE LOSDIFERENTES RESTADORES DE SERVICIOS DE INSPECCIÓN.

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PROCEDIMIENTO GENERAL DE EVALUACIÓN

LA METODOLOGÍA GENERAL DE EVALUACIÓN POR FITNESS FOR SERVICE (API 579-1/ASME FFS-1), CONTEMPLA LOSSIGUIENTES PUNTOS QUE SE DEBEN SEGUIR EN EL ORDEN MARCADO PARA DESARROLLAR UNA EVALUACIÓN:

IDENTIFICACIÓN DEL DEFECTO Y/O MECANISMO DE DAÑO. EL PRIMER PASO EN UNA EVALUACIÓN DE FITNESS FORSERVICE ES LA IDENTIFICACIÓN DEL TIPO DE DAÑO Y CAUSA QUE LO ORIGINA. EL DISEÑO Y PRÁCTICAS DE FABRICACIÓN,ASÍ COMO TAMBIÉN EL HISTORIAL DE SERVICIO Y CONDICIONES AMBIENTALES SE PUEDEN UTILIZAR PARA DETERMINARLAS CAUSAS PROBABLES DEL DAÑO. LA IDENTIFICACIÓN DEL DEFECTO Y/O MECANISMO DE DAÑO LLEVA A LASELECCIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN.

APLICABILIDAD Y LIMITACIONES DE CADA PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN. LA METODOLOGÍA DE FITNESS FORSERVICE ES APLICABLE PARA EVALUAR EQUIPOS QUE SE ENCUENTRAN EN SERVICIO COMO RECIPIENTES A PRESIÓN,TUBERÍAS, CALDERAS, TANQUES DE ALMACENAMIENTOS Y COMPONENTES COMO BRIDAS Y BOQUILLAS. CADAPROCEDIMIENTO TIENE UN ÁMBITO DE APLICACIÓN QUE EL ANALISTA DE FFS DEBE TENER CLARO PARA DETERMINARLA APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA.

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REQUERIMIENTOS DE DATOS. LOS DATOS REQUERIDOS PARA UNA EVALUACIÓN POR FITNESS FOR SERVICEDEPENDEN SOBRE EL TIPO DE DEFECTO O MECANISMO DE DAÑO QUE ESTÁ SIENDO EVALUADO. LOS DATOSREQUERIDOS PODRÍAN INCLUIR: DISEÑO ORIGINAL DEL EQUIPO, INFORMACIÓN PERTINENTE AMANTENIMIENTO E HISTORIAL OPERACIONAL DEL EQUIPO, OPERACIÓN FUTURA ESPERADA E INFORMACIÓNESPECÍFICA COMO DIMENSIONAMIENTO DEL DEFECTO, ESTADO DE ESFUERZO Y PROPIEDADES DEL MATERIAL.PARA LA INTERPRETACIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DEL DEFECTO O DAÑO SE DEBEN APLICAR LAS TÉCNICAS DEINSPECCIÓN NECESARIAS QUE PRESENTEN LA MAYOR INFORMACIÓN POSIBLE PARA LA EVALUACIÓN. PARADETECTAR DAÑOS O DEFECTOS SUPERFICIALES O SUBSUPERFICIALES TÉCNICAS COMO INSPECCIÓN VISUAL,LÍQUIDOS PENETRANTES, PARTÍCULAS MAGNÉTICAS, ENTRE OTROS, PUEDEN SER UTILIZADOS. PARACARACTERIZAR LA PROFUNDIDAD Y CONFIGURACIÓN A TRAVÉS DEL ESPESOR DEL DEFECTO O DAÑO SE PUEDEAPLICAR ULTRASONIDO INDUSTRIAL, RADIOGRAFÍA U OTRAS TÉCNICAS DE INSPECCIÓN VOLUMÉTRICA. ELPERSONAL QUE REALIZA ESTAS CARACTERIZACIONES DEBE TENER AMPLIA EXPERIENCIA EN IDENTIFICACIÓN YCARACTERIZACIÓN DE DAÑOS.

NIVEL DE EVALUACIÓN Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN. LA METODOLOGÍA DE FITNESS FOR SERVICE POR API579-1/ASME FFS-1 INCLUYE TRES NIVELES DE EVALUACIÓN PARA DEFECTOS O DAÑOS. CADA NIVEL DEEVALUACIÓN PROPORCIONA UN EQUILIBRIO ENTRE UN ANÁLISIS CONSERVADOR Y OTRO NO CONSERVADOR, LACANTIDAD DE INFORMACIÓN REQUERIDA PARA LA EVALUACIÓN, LA HABILIDAD DEL PERSONAL QUE REALIZA LAEVALUACIÓN Y LA COMPLEJIDAD DEL ANÁLISIS QUE SE REALIZA. EL NIVEL DE COMPLEJIDAD ASÍ COMO TAMBIÉNLA CANTIDAD DE INFORMACIÓN Y HABILIDAD DEL PERSONAL REQUERIDA PARA LA EVALUACIÓN INCREMENTACON EL AUMENTO DEL NIVEL DE EVALUACIÓN. LA METODOLOGÍA DE FITNESS FOR SERVICE UTILIZA PARA CADAPROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN UNO O MÁS DE LOS SIGUIENTES CRITERIOS DE ACEPTACIÓN.

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DETERMINAR EL FACTOR DE RESISTENCIA REMANENTE. LA NORMA API/ASME UTILIZA EL CONCEPTO DE FACTOR DERESISTENCIA REMANENTE (RSF) EN UN GRAN NUMERO DE PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION . EL FACTOR ES DEFINIDOPOR LA SIGUIENTE RELACION:

DONDE:LDC = LIMITE O CARGA A COLAPSO PLASTICO DEL COMPONENTE DAÑADO.LUC = LIMITE O CARGA A COLAPSO PLASTICO DEL COMPONENTE SIN DAÑO.

UNA VEZ QUE DETERMINAMOS ESTE FACTOR, CALCULAMOS LA PRESION MAXIMA DE OPERACION PERMISIBLE PARA ELCOMPONENTE QUE PRESENTA EL DAÑO MAOPr:

EL FACTOR DE RESISTENCIA REMANENTE PERMISIBLE RSFa GENERALMENTE ES = 0.90 CUYO VALOR ES TOMADO DELCODIGO DE DISEÑO VER TABLA 2.3 DE API 579.

EL COMPONENTE PUEDE SER RECLASIFICADO, REPARADO O REEMPLAZADO

PUEDE CONTINUAR O SER PUESTO EN SERVICIO.

CALCULO DEL ESFUERZO PERMISIBLE. ESTE CRITERIO ESTÁ BASADO EN EL CÁLCULO DE ESFUERZOS RESULTANTES DEDIFERENTES CONDICIONES DE CARGA Y SUPERPOSICIÓN DE RESULTADOS DE ESFUERZOS COMPARADOS CON UNACATEGORÍA O CLASES DE ESFUERZOS ASIGNADAS.

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DIAGRAMA DE EVALUACIÓN DE FALLA (FAD). EL FAD (FAILURE ASSESSMENT DIAGRAM) PROVEE UN MÉTODOCONVENIENTE PARA PROPORCIONAR UNA MEDIDA DE LA ACEPTABILIDAD DE UN COMPONENTE CON UNDEFECTO DE GRIETA CUANDO EL MECANISMO DE FALLA SE MIDE POR DOS CRITERIOS DISTINTOS: FRACTURAINESTABLE Y CARGA LIMITE. EN UN ANÁLISIS DE FITNESS FOR SERVICE DE UNA GRIETA COMO FALLA, ELRESULTADO DE UNA ANÁLISIS DE ESFUERZO, FACTOR DE INTENSIDAD DE ESFUERZO Y SOLUCIÓN DE CARGALIMITE Y RESISTENCIA A LA FRACTURA SON COMBINADOS PARA CALCULAR LA RAZÓN DE DUREZA KR Y RAZÓNDE CARGA LR. ESTAS DOS CANTIDADES REPRESENTAN LAS COORDENADAS DE UN PUNTO QUE ES GRAFICADO ENUN DIAGRAMA DE EVALUACIÓN DE FALLA PARA DETERMINAR LA ACEPTABILIDAD.

ESTIMACION DE LA EVALUACIÓN DE VIDA REMANENTE. LA VIDA REMANENTE SE ESTABLECE UNA VEZ QUE SEHA DETERMINADO EL COMPONENTE CON DEFECTO COMO ACEPTABLE DESPUÉS DE LA EVALUACIÓN PORFITNESS FOR SERVICE Y ES USADA PARA ESTABLECER UN APROPIADO INTERVALO DE INSPECCIÓN, UN PLAN DEMONITOREO EN SERVICIO O LA NECESIDAD DE UNA REMEDIACIÓN. NO PRETENDE PROVEER UN TIEMPOESTIMADO PRECISO DE FALLA DEL COMPONENTE CON EL DEFECTO.

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REMEDIACIÓN. EN ALGUNAS CIRCUNSTANCIAS QUE EL COMPONENTE NO SEA ACEPTADO EN LA ACTUAL CONDICIÓN, OQUE SEA DIFÍCIL DE ESTIMAR UNA VIDA REMANENTE O COMO MEDIO PARA MITIGAR EL CRECIMIENTO DE UN DAÑO ESNECESARIO CONTAR CON ALTERNATIVAS DE REMEDIACIÓN QUE PUEDAN MANTENER O RESTABLECER EL COMPONENTEEN SERVICIO. LA ALTERNATIVA DE REMEDICIÓN DEPENDERÁ DEL TIPO DE DAÑO PRESENTE QUE PODRÁN SER DESDEAPLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS ORGÁNICOS, EPOXICOS, PARCHES DE REFUERZO, RECLASIFICACIONES Y/OREPARACIONES, HASTA LA SUSTITUCIÓN DEL COMPONENTE.

MONITOREO EN SERVICIO. LOS MÉTODOS TÍPICOS USADOS PARA EL MONITOREO EN SERVICIO INCLUYEN PRUEBAS DECORROSIÓN PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD DE CORROSIÓN, PRUEBAS PARA EVALUAR LA ACTIVIDAD DE HIDROGENO,MEDICIÓN DE LOS CRECIMIENTOS EN PÉRDIDA DE METAL O ACTIVIDAD DE AGRIETAMIENTO POR MÉTODOS DEEXAMINACIÓN ULTRASÓNICA Y PRUEBAS DE EMISIÓN ACÚSTICA, ENTRE OTROS.

DOCUMENTACIÓN. PARA DESARROLLAR UNA EVALUACIÓN POR FITNESS FOR SERVICE SE DEBE RECABAR LA MAYORINFORMACIÓN POSIBLE DE DISEÑO, PROCESO E HISTORIAL DE MANTENIMIENTO DEL COMPONENTE BAJO EVALUACIÓN.ESTA MISMA INFORMACIÓN ASÍ COMO LA GENERADA POR LA METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN (LECTURAS DE CAMPOOBTENIDAS POR NDT, MANTENIMIENTO, CÁLCULOS DE VIDA REMANENTE, CONDICIONES DE PRESIÓN Y TEMPERATURA,RECOMENDACIONES DE REMEDIACIÓN Y MONITOREO, ENTRE OTRAS), DEBEN SER SUFICIENTEMENTE DOCUMENTADASTAL QUE ELANÁLISIS PUEDA SER REPETIDO DESPUÉS Y SE PUEDA INTEGRAR UN EXPEDIENTE DE EVALUACIÓNDELCOMPONENTE.

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APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA DE FITNESS FOR SERVICE

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RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DEL DAÑOLA INFORMACIÓN BÁSICA REQUERIDA PARA DESARROLLAR UNA EVALUACIÓN DE NIVEL 1 Y NIVEL 2.

PRESIÓN DE DISEÑO (P)

PRESIÓN DE OPERACIÓN (PO)

TEMPERATURA DE OPERACIÓN (T°)

DIÁMETRO EXTERNO (DO)

DIÁMETRO INTERNO (D)

ESPECIFICACIÓN DE MATERIAL

ESFUERZO MÁXIMO PERMISIBLE (SA)

EFICIENCIA DE JUNTA (E)

ESPESOR NOMINAL (TNOM)

ESPESOR MÍNIMO MEDIDO (TMM)

ESPESOR MEDIDO EN ZONA SANA (TRD)

VELOCIDAD DE CORROSIÓN (CRATE)

CORROSIÓN FUTURA PERMISIBLE (FCA)

DISTANCIA A MAYOR DISCONTINUIDAD ESTRUCTURAL

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MÉTODO PARA DETERMINAR EL PLANO DE LA PÉRDIDA DE METAL MAXIMA (PÉRFIL DE ESPESOR CRITICO – CTP)

NOTAS:

1.- M1- M5 SON PLANOS DE INSPECCIÓN MERIDIONAL (LONGITUDINAL)2.- C1 – C7 SON PLANOS DE INSPECCIÓN CIRCNFERENCIAL

B) PÉRFIL DE ESPESOR CRÍTICO (CTP) –PLANO LONGITDINAL ( PROYECCIÓN DE LA LINEA M )

C) PÉRFIL DE ESPESOR CRÍTICO (CTP) – PLANO CIRCUNFERENCIAL ( PROYECCIÓN DE LA LINEA C )A) PLANOS DE INSPECCIÓN Y PERFIL DE ESPESOR CRITICO

LINEA M – TRAYECTORIA DELECTURAS DE ESPESOR MINIMOEN LA DIRECCIÓN LONGITUDINAL

LINEA C – TRAYECTORIA DELECTURAS DE ESPESORMINIMO EN LA DIRECCIÓNCIRCUNFERENCIAL.

CILÍNDRICA S

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EVALUACIÓN DE NIVEL 1

ESPESOR DE PARED USADO EN EL CÁLCULO:

DIMENSIÓN AXIAL DEL ADELGAZAMIENTO: S

RAZÓN DEL ESPESOR REMANENTE:

PARÁMETRO LONGITUDINAL DEL DEFECTO Λ:

VERIFICACIÓN DE LOS CRITERIOS DE LOS LÍMITESPARA EL TAMAÑO DEL DEFECTO: SI TODOS LOSCRITERIOS SE CUMPLEN, SE CONTINÚA CON LAEVALUACIÓN, EN CASO CONTRARIO ELADELGAZAMIENTO NO ES ACEPTADO POR ELNIVEL DE EVALUACIÓN 1 Y DEBE SER REPARADO

SI LOS PARAMETROS ANTERIORES PASAN, SEPROCEDE A CÁLCULAR DE LA PRESIÓN MÁXIMA DEOPERACIÓN PERMISIBLE (PMOP O MAOP)DEPENDIENDO DONDE SE UBIQUE EL DAÑO


CÁLCULO DE LA PRESIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN PERMISIBLE (PMOP): EXISTEN FORMULAS EN LOS CODIGOS

DE CONSTRUCCION PARA DETERMINAR ESTA PRESION DEPENDIENDO EN QUE PARTE DEL EQUIPO SE ENCUENTRE

UBICADO EL DAÑO, POR EJEMPLO: SI EL COMPONENTE QUE PRESENTA EL ADELGAZAMIENTO LOCALIZADO ES

UNA TAPA SEMI-ELÍPTICA LA FORMULA QUE SE DEBERA APLICAR DEACUERDO A ASME SECCION VIII DIV. 1:

DONDE:

PMOP = PRESION MAXIMA DE OPERACIÓN PERMISIBLE

S = ESFUERZO PERMISIBLE DEL MATERIAL

E = FACTOR DE JUNTA

tc = ESPESOR DE PARED ESTIMADO

D = DIAMETRO

Kc =

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EVALUACIÓN DE LA EXTENSIÓN LONGITUDINAL DEL DEFECTO.

CALCULO DE PMOPr O MAOPr REQUERIDA

ACEPTABLE

EVALUACIÓN DE LA EXTENSIÓN LONGITUDINAL DEL DEFECTO. DE LA FIGURA 2, PARA UNA ENVOLVENTEESFÉRICA, CON EL VALOR CALCULADO DE Λ Y Rt, SI EL PUNTO DEFINIDO POR LA INTERSECCIÓN DEESTOS VALORES ESTA SOBRE O POR ARRIBA DE LA CURVA, ENTONCES LA EXTENSIÓN LONGITUDINALDEL ADELGAZAMIENTO ES ACEPTADO PARA OPERAR A LA PMOP CALCULADA.

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EVALUACIÓN DE LA EXTENSIÓN LONGITUDINAL DEL DEFECTO. CON EL VALOR CALCULADO DE λ Y Rt, SI EL PUNTODEFINIDO POR LA INTERSECCIÓN DE ESTOS VALORES ESTA SOBRE O POR ARRIBA DE LA CURVA, ENTONCES LAEXTENSIÓN LONGITUDINAL DEL ADELGAZAMIENTO ES ACEPTADO PARA OPERAR A LA PMOP CALCULADA, DE CASOCONTRARIO SE DEBE RECLAZAR DEACERDO AL NIVEL 1 Y SE RECALCULA EL FACTOR DE RESISTENCIA REMANENTE:

EVALUACIÓN DE NIVEL 2

SE DETERMINA EL FACTOR DE RESISTENCIA REMANENTE (RSF) PARA EL PERFIL DE ESPESORES CRÍTICOSLONGITUDINAL (MERIDIONAL), ÉSTE FACTOR DE RESISTENCIA REMANENTE SE DETERMINA PARA CADA SUBSECCIÓNDIVIDIDO DEL PERFIL CRÍTICO DE ESPESORES. PARA ESTO SE SUBDIVIDE EL PERFIL DE ESPESORES LONGITUDINALEMPEZANDO POR EL ESPESOR MENOR HASTA EL ESPESOR MAYOR, OBTENIÉNDOSE EL RSF MÍNIMO DE CADASUBSECCIÓN Y PUNTO EVALUADO.

EVALUACIÓN DE LA EXTENSIÓN LONGITUDINAL DEL DEFECTO. SI RSF ≥ RSFA, ENTONCES LA REGIÓN CON PÉRDIDA DEMETAL LOCAL ES ACEPTABLE PARA OPERAR A LA PMOP CALCULADA. SI RSF < RSFA, LA REGIÓN CON PÉRDIDA DE METALES ACEPTABLE PARA OPERAR A LA PRESIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN PERMISIBLE REDUCIDA PMOPR. RSFA = 0.90

LA PRESIÓN MÁXIMA DE OPERACIÓN PERMISIBLE REDUCIDA CALCULADA POR LA SIGUIENTE FÓRMULA.

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EVALUACIÓN DE VIDA REMANENTE

LA VIDA REMANENTE PARA EL COMPONENTE CON ADELGAZAMIENTO SE OBTIENE APLICANDO EL MÉTODO DELA PMOP APROXIMADA.

VIDA REMANENTE DEL COMPONENTE CON ADELGAZAMIENTO

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BENEFICIOS DE USAR LA METODOLOGÍA DE FITNESS FOR SERVICE

EL NIVEL DE RIESGO POR EXPLOSIONES, FUGAS Y PAROS INESPERADOS DE LOS EQUIPOS EN LAS INSTALACIONES DE

PROCESO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LÍQUIDOS Y GASES A PRESIÓN ES ELEVADO PARA LA SEGURIDAD DE LA

INSTALACIÓN Y EL PERSONAL, ES IMPORTANTE REDUCIR ESTOS NIVELES DE RIESGO. LOS CÓDIGOS DE DISEÑO Y

ESTÁNDARES SON DESTINADOS PARA GARANTIZAR UN FUNCIONAMIENTO SEGURO DE EQUIPOS NUEVOS DE

CONSTRUCCIÓN, PERO NO GARANTIZAN DURANTE EL SERVICIO DEL COMPONENTE POR DETERIORO O DAÑO GENERADO

POR EL SERVICIO. LA METODOLOGÍA DE FITNESS FOR SERVICE POR API 579-1/ASME FFS-1 , PUEDE SER UTILIZADA PARA

EVALUAR ESTOS COMPONENTES CON DETERIORO O DAÑO POR SERVICIO. A PARTE DE LOS BENEFICIOS DE SEGURIDAD

EN LA INSTALACIÓN POR LA EVALUACIÓN DE DAÑOS POR FITNESS FOR SERVICE, EXISTEN BENEFICIOS ECONÓMICOS AL

REDUCIRSE LOS PAROS INESPERADOS DE LOS EQUIPOS, LOS CUALES TIENEN GRANDES IMPLICACIONES ECONÓMICAS

EN TÉRMINOS DE PÉRDIDAS DE PRODUCCIÓN.

CUANDO LOS DAÑOS O DEFECTOS SON DETECTADOS DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL DEL EQUIPO, UNA EVALUACIÓN

POR FITNESS FOR SERVICE PUEDE DETERMINAR SI ES SEGURO O NO OPERAR EL EQUIPO HASTA EL SIGUIENTE PARO

PROGRAMADO O INSPECCIÓN PROGRAMADA.

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GRACIASPOR SU ATENCIÓN

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api rp 579 fitness-for-service enfoque a daÑoakbal.imp.mx/foros-ref/xviii/imc/imc5dasm.pdf ·...

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