Priorizar el mantenimiento del tanque de almacenamiento

Los sistemas de inspección basados ​​en riesgos y los métodos avanzados de pruebas no destructivas están ayudando a los propietarios de tanques de almacenamiento a cumplir con regulaciones cada vez más estrictas, así como a reducir los costos de mantenimiento, dice Tim Bradshaw, Gerente General de MISTRAS GROUP, Operaciones del Reino Unido.

Para los propietarios de tanques de almacenamiento de procesos sobre el suelo, incluidos los sistemas de almacenamiento atmosférico y presurizado, como balas y esferas, los programas de inspección de tanques normalmente se basan en EEMUA 157 y / o API 653. De acuerdo con estas dos normas, el propósito de una inspección es determinar si los tanques son seguros para un servicio continuo en términos de su integridad mecánica. Originalmente, los planes de inspección cumplían estrictamente las normas, utilizando técnicas tradicionales de prueba no destructiva (NDT), como las encuestas visuales, de ultrasonido y de asentamiento, que se utilizaron para las inspecciones en servicio y fuera de servicio.

Para ayudar a los propietarios de tanques a cumplir con regulaciones cada vez más estrictas, los sistemas de inspección basada en riesgos (RBI) y los métodos avanzados de pruebas no destructivas (ANDT) se pueden usar para evaluar la condición y la integridad mecánica de un tanque individual o una granja de tanques completa. Este enfoque RBI específico del tanque permite a los propietarios enfocar su inspección en aquellos activos que tienen la mayor probabilidad de problemas potenciales. También considera las consecuencias de tal falla. Como resultado, se pueden inspeccionar los tanques fuera de servicio que exhiben problemas potenciales, mientras continúan operando activos que están en buenas condiciones.

Se puede usar una combinación de métodos de inspección para monitorear y clasificar la condición de los tanques. Una de estas técnicas es la emisión acústica (AE). La aplicación de esfuerzos mecánicos o térmicos a un material da como resultado que se almacene energía elástica en ese material. El campo de tensión sostenido por el material tiende a concentrarse en inestabilidades mecánicas localizadas, que existen en casi todas las estructuras mecánicas prácticas. Si la tensión aplicada es lo suficientemente alta, el material fallará a tales concentraciones locales de tensión y grietas, hasta que la propagación de la grieta sea tal que el material se libere de tensión y la energía elástica almacenada se haya disipado.

El método por el cual se libera esta energía es un proceso similar a un paso, donde la grieta crece en una cascada caótica de distintas marcas discretas. Cada instantánea proporciona un pulso discreto de energía que se propaga por todo el material circundante en forma de una onda elástica transitoria. El contenido de frecuencia de estas ondas transitorias similares a impulsos es de banda ancha, que varía desde unos pocos KHz a unos pocos MHz. Gran parte de esto se encuentra en la región ultrasónica, detectable mediante el uso de sensores AE especializados.

La identificación, ubicación y evaluación de defectos estructurales y grietas activas en recipientes a presión, tuberías y tanques de almacenamiento ahora se aplica de forma rutinaria a las plantas de proceso. Pero el agrietamiento activo no es la única fuente de AE. Los procesos químicos tales como desprendimiento de corrosión, fractura y desunión son muy emisivos.

El AE que surge del proceso de corrosión en el piso de un tanque de almacenamiento, por ejemplo, viajará a través del producto en el tanque, a través de la pared del tanque y en los sensores conectados al exterior. Se puede usar un anillo de sensores para identificar la ubicación del AE desde el interior del tanque y así, en el espacio de una hora más o menos, proporcionar una imagen muy detallada de dónde está la corrosión y cuán mala es.

Los pisos de los tanques permanecen invisibles y tradicionalmente no son visibles durante el funcionamiento. Normalmente, esto implica un costoso cierre y descontaminación seguido de una inspección local detallada. A menudo, esto se ejecuta a partir de un cronograma de inspección de acuerdo con un período de tiempo predeterminado en el servicio. Saber cuándo la condición de un tanque justifica ser desconectada y limpiada, con el fin de priorizar y enfocar la actividad de inspección y mantenimiento en consecuencia, es de gran beneficio económico (y ambiental) para los propietarios de tanques.

Tanques de almacenamiento MITRAS

Proceso AE para pisos de tanques

Los sensores AE están montados en la pared alrededor de la circunferencia del tanque y conectados a un sistema de adquisición de datos. Para evaluar el estado del piso del tanque, se requiere una ventana de una hora para reunir suficientes datos para una evaluación estadística válida del piso. Para lograr una "hora tranquila", se debe haber detenido toda actividad que pueda causar el movimiento del producto y se permita que el tanque se estabilice durante un período de 6 a 12 horas. Agitadores, bobinas de calefacción, sistemas de medición de nivel, etc. Todos deben estar apagados. La interrupción de las operaciones no es más de un día hábil por tanque.

El resultado del ejercicio de monitoreo de condición es una clasificación del piso del tanque, desde A (sin daños) hasta E (se requiere una reparación mayor). Además, se presentan las parcelas para mostrar la (s) ubicación (es) de cualquier área particularmente activa y / o posibles sitios de fuga . MISTRAS ha llevado a cabo más pruebas que 1,000 en tanques solo en Europa y más que 3,000 en todo el mundo.

Grandes ahorros por hacer

El nivel general del tanque y los posibles grados de fuga pueden ser utilizados por la gerencia de la planta para priorizar los programas de inspección y mantenimiento de tanques. Los ahorros de costos por el uso de esta tecnología son muy claros. Si el buque está en buenas condiciones, lo que lleva a la postergación de la inspección interna, los ahorros son enormes. El costo de preparar un gran tanque de crudo para inspección interna puede llegar a £ 350,000 y para tanques criogénicos grandes hasta £ 750,000.

Se comprobó que más del 50% de los tanques "sospechosos" inspeccionados por MISTRAS no requieren posteriores inspecciones y mantenimiento fuera de línea, lo que ahorra millones de libras a los operadores de las terminales de refinería y distribución. Para recipientes a presión, la cifra aumenta a 95%. Esto revela cuán poco específico es el mantenimiento de apagado más habitual.

En el otro extremo de la escala, el escéptico podría sugerir que una evaluación de £ 7,000 AE que confirme que un buque presuntamente pobre no necesita ser abierto para repararlo es dinero desperdiciado. Sin embargo, los costos se pueden medir en términos de seguridad y medioambientales, así como en libras.

Métodos complementarios

Es importante tratar el método de EA como complementario a otros métodos. Esto se debe a que, a diferencia de las pruebas ultrasónicas, la evaluación de integridad de AE ​​no detecta defectos estáticos, no crecientes, ni mide su tamaño. Por otro lado, detectará y localizará regiones de estrés excesivo o áreas donde existen problemas microestructurales, que son estructuralmente significativos y que son fácilmente omitidos por los métodos convencionales localizados. La efectividad de ambos métodos se mejora al usarlos juntos.

AE debería considerarse como un control de condición para la planta estática: una herramienta para determinar qué tanques necesitan inspección convencional, dónde y cuándo. No debe ser asignado ni utilizado por los departamentos de inspección. Es una herramienta de gestión para ser empleada por el personal de mantenimiento senior con un interés directo en administrar los presupuestos de mantenimiento y dirigir al personal de inspección a donde realmente se necesitan. A menudo, existe la tentación de reparar tanques simplemente porque están fuera de línea, especialmente cuando otros métodos encuentran grietas inactivas no identificadas por AE. La reparación innecesaria a menudo introduce nuevas tensiones en el recipiente que de otro modo no estaban presentes.

Prueba ultrasónica anular

La Prueba Ultrasónica de Largo Alcance Anular de Tanque (TALRUT) es una técnica ultrasónica automatizada de largo alcance desarrollada por MISTRAS para mapear cualitativamente el estado del anillo. La pared del sistema debe estar libre de obstrucciones. El método implica el envío de señales ultrasónicas de largo alcance al tanque desde el anillo anular externo (que debe estar en condiciones razonables). El tanque en sí no necesita ser removido del servicio. Las indicaciones se comparan con una placa de prueba para evaluar la gravedad de la corrosión. Esta técnica se puede utilizar en tanques y recipientes de acero y fibra de vidrio. Los ultraligeros y cámaras remotos también se pueden usar para mapear el grosor de las áreas difíciles de alcanzar.

Exclusión de flujo magnético

Para determinar con mayor precisión la extensión de las áreas potencialmente defectuosas, se pueden utilizar herramientas de escaneo de Flujo magnético (MFE) o de Técnica de Electromagnética de Baja Frecuencia (LFET) para inspeccionar 100% del piso del tanque. La caracterización de los defectos se realiza utilizando técnicas de prueba no destructivas tradicionales, incluidas las inspecciones ultrasónicas, penetrantes, de partículas magnéticas y de caja de vacío.

El enfoque más efectivo para la inspección de tanques combina el cumplimiento normativo con los códigos y estándares actuales con los métodos de Inspección Basada en el Riesgo y Prueba No Destructiva Avanzada. El enfoque RBI específico de tanques permite a los propietarios concentrar la inspección en aquellos activos que tienen la mayor probabilidad de posibles problemas. También considera las consecuencias de tal falla. Como resultado, se puede recomendar la inspección fuera de servicio de los tanques que presenten problemas potenciales, mientras continúan operando activos que están en buenas condiciones.

La operación continua de tanques saludables, junto con grandes reducciones en el presupuesto gastado en la preparación de tanques para las inspecciones internas tradicionales (incluida la limpieza, desgasificación y eliminación de desechos) proporciona a los propietarios de tanques una mejor rentabilidad y una efectividad operativa mejorada.

Informador de la industria de procesos

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