Nuevos materiales y procesos para la fabricación de

LA OFERTA DEL A0 INNOVADOR
PLATAFORMA TECNOLÓGICA ESPAÑOLA DEL ACERO
ÁREA ENERGÍA
NUEVOS MATERIALES Y PROCESOS
PARA LA FABRICACIÓN DE REACTORES
ACEROS Cr-Mo MODIFICADOS CON VANADIO
Por Bárbara Pato (FCP)
15 de diciembre de 2011
LÍNEAS DE NEGOCIO
FCP fue creada por Duro Felguera en 1968, como taller de fabricación
especializado recipientes a presión para la industria petroquímica.
Equipos
suministrados en
una sola pieza
Reactores
especiales
y de fuerte
espesor
Coke
Drums
Unidades de
proceso
Unidades
FCC
Componentes
Nucleares
Objetivo
2012
SITUACIÓN GEOGRÁFICA
SUPERFICIE TOTAL
76.000m2
SUPERFICIE CUBIERTA
21.000m2
SUPERFICIE EXTERIOR
55.000m2
SITUACIÓN EN EL MERCADO
¾ FCP fabrica tanto para el mercado nacional (30%) como para el
mercado internacional (70%) con clientes de primer nivel mundial
como:
Shell, ExxonMobil, BP, Halliburton, Saudí Aramco, Pemex, PDVSA,
ConocoPhillips, Petrobras, …, Repsol, Petronor, Cepsa
¾ Características de la fabricación de FCP:
- Fabricación poco automatizada.
- Fuerte competencia (especialmente India, Corea y China con
costes de mano de obra muy bajos).
- Gran peso de la mano de obra sobre los costes de los
proyectos de fabricación.
ESTRATEGIA I+D+i
¾ La estructura de costes define la estrategia FCP Æ Líneas I+D+i:
- Reducir costes mano obra: automatización de procesos.
- Reducir costes de estructura: optimización de gestión.
- Fabricaciones tecnológicamente exigentes:
* Grandes dimensiones
* Fuerte espesor
* Aceros especiales
¾ En los últimos años se ha realizado un esfuerzo importante en las
líneas de automatización, grandes dimensiones y fuerte espesor
(veamos algunos ejemplos).
PROYECTOS SIGNIFICATIVOS
Diseño y desarrollo de una máquina destinada al biselado
interior de forjas o tubuladuras y posterior soldadura a
envolventes cilíndricas de recipientes a presión
PROYECTOS SIGNIFICATIVOS
Aplicación de la fotogrametría al control de procesos
¾ Tecnología poco usada en el campo industrial.
¾ Facilita la medición de grandes recipientes.
PROYECTOS SIGNIFICATIVOS
Mejoras en la fabricación de recipientes a presión soldados
en calidad tipo 1¼ Cr – ½ Mo mediante la sustitución del
proceso con electrodo revestido (SMAW) por el proceso de
soldeo con hilo tubular y protegido con gas (FCAW)
PROYECTOS SIGNIFICATIVOS
NUEVOS MATERIALES Y PROCESOS PARA LA
FABRICACIÓN DE REACTORES:
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA
TODAS SON ENTIDADES PARTICIPANTES EN EL
COMITÉ DE ENERGÍA DE PLATEA
Proyecto merecedor de concesión de ayudas para la ejecución de proyectos estratégicos
durante el periodo 2008-2010 del Plan de Ciencia-Tecnología-Innovación (PCTI) del
Principado de Asturias
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA
¾ La sociedad actual se encuentra en un proceso de transición hacia
modelos energéticos sostenibles.
¾ En ese proceso de transición hay una demanda de reactores que sean
capaces de:
- Trabajar a elevadas P y T (rendimiento de proceso).
- Cumplir con las exigencias medioambientales.
¾ Para cumplir estos objetivos es necesario desarrollos con:
- Fuertes espesores de acero.
- Nuevos materiales: Aceros CrMoV.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA
¾ Nociones de la importancia e innovación del proyecto:
- La nueva generación de aceros CrMoV supone un incremento del
45% en la tensión admisible del material. Este incremento avala
fuertemente la viabilidad de estos proyectos. Por contra, aumenta
enormemente las dificultades de fabricación.
- Escaso número de fabricantes a nivel mundial.
- Existen precedentes de FRACASOS en la fabricación con este tipo
de aceros con consecuencias muy graves para estas empresas.
- Las condiciones de trabajo de estos reactores (P y T) son críticas Æ
Reflexión sobre la importancia y consecuencias de la posibilidad del
fallo de un reactor en servicio.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
INICIOS DEL PROYECTO
¾ Objetivo FCP: Adquirir el conocimiento y la tecnología necesarios para
abordar con garantías la fabricación de recipientes a presión con aceros
al CrMoV.
¾ Necesidad de FCP: Complementar capacidades Æ Surge la idea de un
proyecto en cooperación:
- Fundación ITMA: Estudio y ensayo avanzado de la soldabilidad CrMoV.
- Universidad Oviedo:
ƒ Grupo Investigación Integridad Estructural: Análisis de tensiones
residuales y caracterización por Small Punch Test (SPT).
ƒ Grupo Investigación Estructuras y
comportamiento a
fatiga y fractura.
Materiales:
Análisis
del
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Aplicación del ensayo Small Punch Test (SPT) a la caracterización de
uniones soldadas de aceros CrMoV.
¾ Información sobre el envejecimiento del acero CrMoV por medio de
ensayos step cooling.
¾ Pruebas de soldabilidad con medición real de tensiones y temperaturas.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Resultados positivos en los estudios del comportamiento de los
procesos de soldadura por recargue al fenómeno de Disbonding.
¾ Procedimiento de caracterización de material y soldadura frente a los
fenómenos de fractura y fatiga.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Procedimiento de obtención de nivel de tensiones residuales mediante
Difractómetro de Rayos X.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Nuevos procedimientos de corte de piezas aplicables a aceros de fuerte
espesor en materiales CrMoV.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Nueva máquina de gran capacidad (única en España y sólo comparable
a otras dos existentes en el mundo) para la fabricación de reactores de
grandes espesores y aceros especiales.
ACEROS CrMoV Y SU SOLDADURA:
OBJETIVOS ALCANZADOS
¾ Procedimientos de soldadura aplicables a aceros de fuerte espesor en
materiales CrMoV.
¾ Sistemas de precalentamiento, tratamientos intermedios, tratamientos
térmicos post-soldadura.
¾ Optimización de biseles de soldadura para fabricación de reactores en
CrMoV.
¾ Nuevo sistema de inspección de materiales y soldaduras (TOFD) de
aplicación directa a la fabricación de recipientes de gran espesor en
materiales CrMoV alternativo a los sistemas de radiografiado
convencionales .
PROYECTOS EN PERSPECTIVA
• DESARROLLO DE PROCESOS PARA LA FABRICACIÓN
DE COMPONENTES PARA LA INDUSTRIA NUCLEAR
• INSPECCIÓN ONLINE DE SOLDADURA DE GRANDES
ESPESORES
LA OFERTA DEL A0 INNOVADOR
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ÁREA ENERGÍA
NUEVOS MATERIALES Y PROCESOS
PARA LA FABRICACIÓN DE REACTORES
ACEROS Cr-Mo MODIFICADOS CON VANADIO
Por Bárbara Pato (FCP)
15 de diciembre de 2011