Tipos de agrietamiento y detección por Emisión Acústica en

Tipos de agrietamiento y
detección por Emisión
Acústica en tambores de
coquización
Ajusco 15, Colonia Portales, Delegación Benito Juárez, C.P. 03300, México, D.F.
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En casos históricos se han
encontrado diversos tipos de
agrietamiento en tambores de
coquización. Estos pueden ser
clasificados de acuerdo al
siguiente dibujo esquemático.
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Esquema de los tipos de agrietamiento encontrados en
tambores de coquización.
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5)
1)
6)
2)
8)
3)
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Clasificación
Podemos dar una rápida clasificación por su ubicación:
• En las paredes del tambor
a) Donde existe soldadura
• Metal/soldadura
• Clad/soldadura
b) Donde no existe soldadura
• Clad
c) En las uniones del tambor con sus accesorios
• Boquillas
• Faldón
Las descripción de dichas fallas se comentan a continuación.
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a) En las paredes del tambor, donde existe
soldadura
Tipo
Grieta en la interface del clad y se
1 propaga a través del cordón de soldadura
circunferencial
Descripción
Este tipo de grieta suele
presentarse, o al menos se ve
favorecida cuando el tambor
sufre de pandeo
Cuando los cordones de
soldadura internos y externos
están alineados
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Grieta en clad debajo del cordón de
soldadura circunferencial
Este tipo de grieta suele
presentarse, o al menos se ve
favorecida cuando el tambor
sufre de pandeo
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Grieta en la capa de soldadura debajo del
cordón de soldadura longitudinal
Debido a la fatiga térmica y
pandeo
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b) En las paredes del tambor, donde no hay
soldadura
Tipo
Descripción
Se presenta por corrosión en la
superficie del clad y se magnifica
Grieta superficial
con la distorsión en las paredes
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en el clad
debido a los cambios de
temperatura
Grieta por
Se presenta por un inadecuado
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desprendimiento
procedimiento de fabricación
6 Picadura en el clad Es debida a la corrosión interna
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c) En las uniones del tambor con sus
accesorios
Tipo
Descripción
Se presenta por corrosión en
la superficie del clad y se
Grieta en la unión de
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soldadura de la boquilla magnifica con la distorsión en
cambios de temperatura
Grieta en la unión de
Se presenta por un fatiga
8 soldadura del faldón (la
térmica
mas común)
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Monitoreo e inspección
• Se recomienda ampliamente el monitoreo de
los agrietamientos que conectan con el metal
envolvente (shell) sean realizados mediante
emisión acústica, sin sacar el tambor de
operación.
• Se debe inspeccionar al 100% de todas las
soldaduras y clad mediante inspección
volumétrica de emisión acústica
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Detección de Grietas
en tambores de
coquización mediante
Emisión Acústica
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Objetivo
Aplicaciones de la Prueba de Emisión Acústica
para ayudar en la evaluación de la Integridad
Mecánica y confiabilidad de tambores de
coquización mientras están en servicio, fuera
de servicio o durante la fabricación
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Grietas por Fatiga
Las grietas por fatiga
en soldaduras
circunferenciales de
tambores de
coquización, pueden
ser detectadas
mediante Emisión
Acústica desde el inicio,
antes de detectarla por
Inspección Visual.
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Colocación de transductores
para la Prueba de EA
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Aplicación de EA en tambores
de coquización
Durante de Prueba Hidrostática
• Para detectar discontinuidades de fabricación
• Estas son las fallas, las cuales eventualmente inician y crecen
como grietas por fatiga térmica
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Distribución de 36 transductores de
EA en tambores de coquización
incluido el cono
(indicados en color rojo)
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Prueba de Emisión Acústica en
Servicio
• Se realiza con el tambor de coquización en servicio
• Se realiza con las condiciones térmicas de enfriamiento y
calentamiento normales
• Se basa en la detección de grietas activas debido a las ondas
elásticas generadas por el ruido de agrietamiento por fatiga
térmica.
• Dado que los ciclos pueden ser sustancialmente diferentes
entre sí, se requiere evaluar al menos 3 ciclos.
• La prueba de EA puede separar defectos localizados en el
diámetro interno o diámetro externo.
• Proporciona una cobertura total de la envolvente, la tapa y el
cono o parcial cobertura centrándose en áreas problemáticas
conocidas (abombamientos, faldón, boquillas, etc.)
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Caso 1
• Agrietamiento en la soldadura del
faldón
• Grietas en las ranuras "ojo de
cerradura"
• El cliente necesita saber si las
grietas del faldón están creciendo
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Caso 1
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Caso 1
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Caso 1
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Caso 2
• Monitoreo en servicio de tambores de
coquización para 6 ciclos
• Diseño poco normal con un mástil en la
cabeza superior por medio de un faldón
cilíndrico.
• Grietas significativas encontradas en
soldaduras de unión falda-tapa
• Localización difícil de inspeccionar
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Caso 2
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Caso 3
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Caso 4
Sistema de tubería de vapor de una Unidad de
Coquización sujeta a vibración, donde se indujo una
grieta por fatiga
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Conclusiones
• Detección de grietas activas, conectadas por el diámetro interno y
externo, cubriendo el 100% de la superficie de los tambores.
• Localización mapeo de las áreas con grietas activas
• Priorización de discontinuidades activas con la finalidad de una
adecuada planeación para inspección y reparación durante los
paros de operación
• Determinación de la presencia y localización aproximada de los
defectos de fabricación en nuevos tambores de coquización, con
la finalidad de que las reparaciones puedan ser ejecutadas
apropiadamente.
• Lo cual tiene como objetivo evitar la presencia de pequeños
defectos que pueden actuar como "lugares de nucleación" para el
futuro crecimiento de grietas por fatiga térmica.
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