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12/10/2016
1
Daniele Cecchelli
Vicepresidente de America
Desarrollo de Negocios
División de IMI Critical Engineering Petroquímica
Houston, TX
Válvula de Aislamiento de la Línea de Transfer (Convertidor-Fraccionadora) en Plantas Catalíticas (FCC)
12/10/2016
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• Generalidades
• ¿Qué es una Válvula de Aislamiento de la Línea de Transfer del Convertidor a la Fraccionadora?
• ¿Dónde está localizada la válvula en una Unidad Típica de FCC?
• ¿Por qué instalar la válvula en tu unidad FCC?
• Resumen de componentes principales
• Detalles de los Internos
• Como funciona
• Purga
• Indicadores de posición
• Consideraciones de diseño, métodos y características
• Lista de Referencias
Válvula de Aislamiento de la Línea
de Transfer
• Válvula de Compuerta de paso continuo de Doble Disco
• La Válvula tiene dos discos de cierre independientes con un arreglo de cuña partida y bola, que proporciona un funcionamiento confiable y un verdadero doble bloqueo y purga.
• Puerto completo o reducido
• Capaz de funcionar en servicios severos con formación de carbón
• Recubrimiento de soldadura en todos sus asientos resistente al desgaste y corrosión.
• La superficie del asiento está completamente protegida del flujo del proceso en la posición abierta o cerrada.
• Fuerza de sellado mecánico activo y controlado por el arreglo de cuña partida y bola
• El arreglo interno de la cuña y bola proporciona la holgura a los discos para moverse y minimiza la fricción y desgaste de asiento a asiento
• El puerto abierto tiene anillos de asiento extraíbles para permitir un mejor sellado en la posición abierta (fuelles) minimizando el efecto de las deflexiones del asiento debido a las cargas de la línea
• Cualquier tipo de actuador puede ser usado:
• Posición Cerrada: torque asentado (interruptor de torque); posición abierta: posiciónasentada (interruptor límite)
• Diseño Patentado
¿Qué es una Válvula de Asilamiento de la Línea de Transfer
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3
¿Qué es una Válvula de Asilamiento de la Línea de Transfer
ABIERTA CERRADA
¿Qué es una Válvula de Asilamiento de la Línea de Transfer
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4
1B
1A8
Air
67
Catalyst
Withdrawal
1C
2
Wet Gas / LPG
Naphtha / Gasoline
LCO / Middle Distillate
HCO / Fuel Oil
Pump
Around
Bottom
Residual
Bottom
Discharge
Pumps
Pumps
5
5
5
5
5
5
5
5
5
2
3 - Butterfly Valve
3A - Diverter Valve
4 - Goggle Valve / Automatic Blind - Isolation
5 - High Performance Gate Valve (Double Disc) - Isolation
6 - Catalyst Withdrawal Plug Valve - Control
7 - Catalyst Withdrawal Ball Valve - Isolation
8 - Special Check Valve - Air Blower
3
1D
4
3
4
3
Reactor
Regenerator
Separator
Expander
Orifice
Chamber
Stack
Electrostatic
Precipitator
CO Boiler or
Waste Heat Boiler
Flue Gas Cooler
3
4
4
4
4
3A
43
3 4
4
1A - Regenerated Catalyst Slide Valve (Single Disc)
1B - Spent Catalyst Slide Valve (Single Disc)
1C - Recirculated / Cooled Catalyst Slide Valve (Single Disc)
1D - Flue Gas Slide Valve (Double Disc)
2 - Double Disc Through Conduit (Double Disc) - Isolation
3A
Fractionator
¿Dónde está localizada la válvulaen una Unidad Típica de FCC?
Válvula de Compuerta de paso continuo de Doble Disco
¿Dónde está localizada la válvulaen una Unidad Típica de FCC?
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• Seguridad
• Mantener al personal fuera de la línea de fuego
• Permite condiciones mucho más seguras durante la instalación de bridas ciegas en la fraccionadora
• Aislamiento rápido del Convertidor y la Fraccionadora
• La Válvula puede moverse o desplazarse en minutos Vs horas
• Disminuye los tiempos de paros y arranque
• Durante un paro de la Unidad FCC no se necesita enfriar para aislar
• Continuar el arranque sin demora después del curado del refractario del Convertidor
¿Por qué instalar la válvula en tuunidad FCC?
Throughway
BodyDiscSpring
Guide Plates
Stem
Actuator
Wedge Mechanism
Disc
Locking Pin
Resumen de componentes principales
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Throughway
Stem
Carrier
Wedge Mechanism
Disc
Cup Springs
Tipo de internos• Estacionarios• Accionados
Guides
Resumen de componentes principales
Throughway
StemCarrier
Wedge Mechanism
Disc
Cup Springs
Internos de Válvulas Accionados
Resumen de componentes principales
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Discos y cuñas
Wedges- 2 piece- Floating
Discs- Overlay - Stellite 6- Floating
Stem- “Tee” Head- Floating
Ball- Centering- Floating
Carrier Disc Springs
Thrust Washer
Resumen de componentes principales
Seal Weld- Located on upstream side-Valve is unidirectional flow
Inner Sleeve Pipe-Maintains Smooth Flow Path-Bellows Protection
Seat Rings- Floating- Overlay
- Stellite #6
Puerto Abierto
Bellows Spring Packs
FLUJO
Resumen de componentes principales
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Paquete de resortes del Puerto Abierto
Set Screw
Mounting Stud
Disc Springs
Lock Ring
Adjuster
Lower Bolt
Upper Bolt
Resumen de componentes principales
Detalles del Pasador de bloqueoLocking Pin
Locking Pin
Hole in Carrier
Resumen de componentes principales
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Detalles del prensaestopas
Lip Seals
Live Load Springs
Stem
Lantern Ring
Packing Gland
Bushing
EmergencyInjection Port
Packing
Packing Gland Flange
Resumen de componentes principales
Detalles de los Internos
Carrier
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Carrier
Disc
Detalles de los Internos
Carrier
Disc
Wedge
Detalles de los Internos
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Disc
Carrier
Wedge
Ball
Detalles de los Internos
Carrier
Disc
Wedge
Ball
T-Head
Detalles de los Internos
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12
Carrier
Disc
Wedge
Ball
T-HeadStem
Detalles de los Internos
Carrier
Disc
Wedge
Ball
T-HeadStem
Detalles de los Internos
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Disc
Carrier
Wedges
T-HeadStem
Disc Springs
Detalles de los Internos
Carrier
Disc
T-Head
Stem
Wedges
Thrust Washer
Disc Springs
Detalles de los Internos
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Carrier
Disc
T-Head
Stem
Wedges
Thrust Washer
Stem Nut
Disc Springs
Detalles de los Internos
Disc
Carrier
T-Head
Stem
Wedges
Thrust Washer
Jam Nut
Stem Nut
Disc Springs
Detalles de los Internos
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Stem
Carrier
Wedge Mechanism
Disc
DiscSprings
Detalles de los Internos
Stem
Wedge Mechanism
Disc
Carrier
Cup Spring
Detalles de los Internos
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Discos y Cuñas
Detalles de los Internos
Puerto abierto
Throughway Downstream Forging
Detalles de los Internos
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Puerto Abierto
Throughway Downstream Forging
Throughway UpstreamForging
Seat Overlay
ThroughwayBellows
Detalles de los Internos
Puerto Abierto
Throughway Downstream Forging
Throughway UpstreamForging
Seat Overlay
ThroughwayLiner
Spring Pack Mounting Hole
Detalles de los Internos
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Puerto Abierto
Throughway Downstream Forging
Throughway UpstreamForging
Seat Overlay
ThroughwayLiner
Spring Packs
Detalles de los Internos
Puerto Abierto
ThroughwayDownstream Forging
Throughway UpstreamForgingSeat Overlay
ThroughwayLiner
Spring Packs
Detalles de los Internos
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Cilindro del fuelle
Detalles de los Internos
Ensamble de las arandelas Belleville de carga vivas del Puerto abierto
F F
Detalles de los Internos
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Throughway
Stem
Carrier
Wedge Mechanism
Disc
Disc Springs
Detalles de los Internos
Cargador
Para los discos y el ensamble del pasocontinuo
Detalles de los Internos
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Internos Fijos de la Válvula
Guide Plates
Guide Plates -Free Floatingon Body Bosses
Detalles de los Internos
Stem
Disc
Carrier
Detalles de los Internos
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Internos instalados en el cuerpo
Detalles de los Internos
Ensamble final
Posición Cerrada
Posición Abierta
Refractory Lining
Detalles de los Internos
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Ensamble Final / Instalación
Detalles de los Internos
Detalles de los Internos
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• Flujo de purga permanente y continua a través del cuerpo de la válvula debe mantenerse bajo todas las condiciones del proceso
• Abierta
• Cerrada
• En movimiento
• La presión de purga se regula y debe mantenerse aproximadamente a 7 psi por encima de la presión de operación del proceso por las siguientes razones:
• En la posición abierta evita la entrada de partículas al cuerpo de la válvula y previene la acumulación de las mismas en las partes internas
• En la posición cerrada proporciona un sellado adicional contra las fugas (doble bloqueo y purga)
• Mantiene la cavidad del cuerpo de la válvula libre de desechos para que la válvula puede moverse libremente
• Los fluidos de purga son típicamente vapor de agua sobrecalentado o Nitrógeno
• La presión de vapor de la purga nunca debe exceder la presión de diseño del cuerpo.
Purga
Purga
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Indicadores de Posición
Position Indicator
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
• Mitigación contra la formación de carbón en los componentes internos de trabajo
• La protección de los asientos a la erosión y de coque mientras que la válvula está en la posición abierta
• El cuerpo de la válvula debe estar diseñado para resistir cargas lineales• Aislamiento por Doble bloqueo y purga para permitir la rápida y segura
instalación de bridas ciegas.• Orientación típica de montaje - Válvula: Vástago vertical, Línea: Horizontal• Los tamaños de las válvulas son desde 6 "a 100“• Conexiones de instalación en la tubería: Soldada o bridada• Los materiales de construcción son basadas en las especificaciones del cliente y
las condiciones de diseño• Refractarios y revestimiento resistente a la erosión pueden ser utilizados para
proteger aún más el cuerpo de válvula y el puerto abierto.• Rendimiento del sellado de la válvula
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Casos de CargaTable 4 - Load Cases
Load
Case(see Note 1
and 4)
Design
Pressure(see Note 2)
Weight(see Note 2)
Stem
Thrust(see Note 3)
Line
Gravity
Line
Pressure
Line
Thermal 1
Line
Thermal 2
Line
Thermal 3
Line
Wind 1
Line
Wind 2
Line
Seismic 1
Line
Seismic 2
1 X X X
2 X X X X X X
3 X X X X X X X
4 X X X X X X X
5 X X X X X X X
6 X X X X X X X
7 X X X X X X
8 X X X X X X X
9 X X X X X X X
10 X X X X X X X
11 X X X X X X X
12 X X X X X X
13 X X X X X X X
14 X X X X X X X
15 X X X X X X X
16 X X X X X X X
Hydro X X
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Materiales
Label Description
A SA-516 Gr 70; shell; 1 inch; no corrosion
B SA-516 Gr 70; shell; 1 inch; 1/16 inch corrosion
C SA-516 Gr 70: 1/16” CA removed on ID surfaces solid
D SA-387 Gr 11 CL2; shell; 2 inch; no corrosion
E SA-387 Gr 11 CL2; shell; 2 inch; 1/16 inch corrosion
F SA-105; 1/16” CA removed on ID surfaces solid
G SA-182 F11 CL2; 1/16” CA removed on ID surfaces solid
H SA-36; see Figure 3; no corrosion
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Modelo para análisis EstructuralModelo para análisis Térmico
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Presión Aplicada
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Acoplamientos y puntos de referencia
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Perfil estrés
Resultados de Análisis de Elementos Finitos (FEA)
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Perfil Térmico
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Evaluación de Contacto FEA- Asientos de entrada
Presión de Diseño + Cargas de la Línea Presión de Diseño
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Evaluación de Contacto FEA – Discos de Entrada
Presión de Diseño + Cargas de la Línea Presión de Diseño
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Evaluación de Contacto FEA – Asientos de Salida
Presión de Diseño + Cargas de la Línea Presión de Diseño
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
Evaluación de Contacto FEA – Disco de salida
Presión de Diseño + Cargas de la Línea Presión de Diseño
Consideraciones de Diseño, Métodos y Características
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Customer Year Order ID QtyPressurebar / psi Temperature Operation Designation
MW Kellogg for BP1994 JWO-06207 36" 1
3.45 555°CManual
Reactor Overhead Line,
Lima, OH 50 1030°F Fractionator Inlet
F.D.B.V. for FINA1995 5.36007 16" 1
5.20 477°CElectric
Fractionator
Refinery Antwerp 75.40 890°F Bottom
NATREF R.S.A.1995 5.3602 28" 1
2.81 550°CManual
Reactor Overhead Line,
Sasolburg 40.75 1022°F Fractionator Inlet
Shell Oil Products1997 JWO-97275 48" 1 2.14 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Deer Park, Texas 31.00 1050°F Fractionator Inlet
* Bechtel for Reliance1998 8.36023 78" 1
4.10 565°CManual
Reactor Overhead Line,
Jamnagar, India 59.45 1050°F Fractionator Inlet
Placid1999 JWO-99164 30" 1
2.41 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Port Allen, LA, USA 35.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
KBR for SUNOCO2000 JWO-20046 52" 1
2.75 621°C Manual Reactor Overhead Line,
Marcus Hook, PA, USA 40.00 1150°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Conoco - Ponca City2001 JWO-01069 36" 1
3.45 565°C Manual Reactor Overhead Line,
OK, USA 50.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Phillips 66 Sweeney2001
01C02448" 1
3.45 550°C Manual Reactor Overhead Line,
Old Ocean, TX, USA JWO-01083 50.00 1020°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Marathon - Texas City2002 JWO-02093 44" 1
3.17 565°C Manual Reactor Overhead Line,
TX, USA 46.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
* MIRO, Karlsruhe2003 03C015 48" 1
4.80 580°CElectric
Reactor Overhead Line,
Germany 69.60 1076°F Fractionator Inlet
ExxonMobil, Billings2004 JWO-203209 36" 1
3.10 649°CElectric
Reactor Overhead Line,
Montana, USA 45.00 1200°F Fractionator Inlet
NCRA, McPherson (CHS)2005 JWO-204175 3" 1
3.45 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Kansas, USA 50.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Chevron Refining2005 JWO-204244 48" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Richmond, CA, USA 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Conoco Phillips2005 JWO-205072 24" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Ponca City, OK, USA 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Chevron Refining2005 JWO-205092 66" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Pascagoula, MS, USA 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Dung Quat Refinery2007 06C045 60" 1
5.20 500°CElectric
Reactor Overhead Line,
Vietnam 75.40 932°F Fractionator Inlet
*Bechtel for Reliance 2007 06C029 78" 1
4.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Jamnagar, India 59.45 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Chevron2008 JWO-208015 48" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
El Segundo, CA 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Valero Refining2008 JWO-208082 48" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Corpus Christi, TX 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
ConocoPhillips2008 JWO-208155 60" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Linden, NJ 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Sasol 2009 JWO-204080 36" 1
3.50 400°C Manual Bevel Reactor Overhead Line,
Built by Z&J S.A. 50.00 750°F Gear Fractionator Inlet
Válvula de Aislamiento de la Línea de Vapor de Reflujo del Reactor
Lista de Referencia en Todo el Mundo
Rominserv / Rompetrol2010 10C006 36" 1
3.50 566°C Manual Bevel Reactor Overhead Line,
Constanta Refinery 50.76 1051°F Gear Fractionator Inlet
IOCL Paradip Refinery2010 72" 2
3.50 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Paradip, India 50.00 1050°F Fractionator Inlet
Western Refining2011 JWO-211247 24" 1
3.10 550°CElectric
Reactor Overhead Line,
Gallup, NM 45.00 1025°F Fractionator Inlet
CVR (Old Wynnewood)2012 JWO-212104 26" 1
3.50 550°CElectric
Reactor Overhead Line,
Wynnewood, OK, USA 50.00 1020°F Fractionator Inlet
ISAB,Priolo 2012 12C015 38" 1
3.00 550°C Electric Reactor Overhead Line,
Italy 43.60 1025°F Fractionator Inlet
Petron Bataan Refinery2012 12C030 66" 1
3.90 575°CElectric
Reactor Overhead Line,
The Philippines 56.70 1067°F Fractionator Inlet
PCK2012 30" 1
3.50 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Schwedt/Oder, Germany 50.00 1050°F Fractionator Inlet
Shell Oil Products2013 JWO-212214 50" 2
3.50 566°CElectric
Reactor Overhead Line,
Motiva Norco, LA, USA 50.76 1051°F Fractionator Inlet
Phillips 66 2013 JWO 213194 44" 1
2.75 550°CElectric
Reactor Overhead Line,
Roxana, IL, USA 40.00 1025°F Fractionator Inlet
Phillips 66 2013 JWO-213317 42" 1
3.45 550°CElectric
Reactor Overhead Line,
Westlake, LA, USA 50.00 1020°F Fractionator Inlet
BPCL Kochi Refinery2013 13C034 100" 1
3.50 607°CElectric
Reactor Overhead Line,
India 50.00 1125°F Fractionator Inlet
Nghi Son Refinery2014 14C003 88" 1
4.80 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Vietnam 70.00 1049°F Fractionator Inlet
Marubeni Corp. / Deep Oil2014 14C020 60"
4.60 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Refining Complex, Kazakhstan 66.70 1049°F Fractionator Inlet
CTCI Chiyoda2015 15C017 75"
5.50 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Malaysia Rapid P1 79.80 1049°F Fractionator Inlet
CTCI Chiyoda2015 15C017 42"
5.50 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Malaysia Rapid P1 79.80 1049°F Fractionator Inlet
Marathon2015 JWO-215014 76" 1
3.45 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Garyville, LA, USA 50.00 1050°F Fractionator Inlet
Phillips 662016 JWO-216067 36" 1
5.17 565°CElectric
Reactor Overhead Line,
Ferndale, WA, USA 75.00 1050°F Fractionator Inlet
Valero Refining2016 JWO-216098 52" 1
3.10 565°C Manual Reactor Overhead Line,
Corpus Christi, TX 45.00 1050°F Bevel Gear Fractionator Inlet
Válvula de Aislamiento de la Línea de Vapor de Reflujo del Reactor
Lista de Referencia en Todo el Mundo
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