CONFIABILIDAD OPERATIVA Y MECANICA DE ESTACIONES DE BOMBEO Y COMPRESION

José Rauda Rodríguez Director de Ingeniería de Plantasjose.rauda@ciateq.mx CIATEQ, AC Manantiales 23-A, Parque Ind. B. Quintana,

RESUMEN Se presenta un modelo de Confiabilidad Operativa y Mecánica utilizado ya en proyectos de evaluación de instalaciones completas y en estaciones dproponerlo en estaciones de compresión. El objetivo es conocer y controlar las condiciones operativas y físicas de las instalaciones, en donde el equipo dinámico es el corazón de las mismas, para tener una operación segura, coservicio como para nuevas aplicaciones. Se indicarán los mecanismos de falla a que están expuestos los equipos y las variables que controlan los mismos, los que en combinación con las condiciones ambiente de servicio llegarán en un tiempo determinado a provocar una falla. Con el monitoreo continuo de acuerdo a la metodología propuesta se puede mantener la confiabilidad de la instalación en niveles seguros y poder detconfiabilidad de las mismas, asimismo para establecer programas preventivos. El equipo dinámico representa junto con el sistema de control, la base de los sistemas de transporte por ducto y el que un equipo allá de propio daño del mismo, genera una serie de fallas que pueden culminar en un evento catastrófico. Se hace énfasis en la normatividad internacional sobre seguridad en los procesos y en la crique representan los equipos para las estaciones y los sistemas de transporte de hidrocarburos en sí, para que tanto los equipos como todos los componentes de las estaciones estén protegidos y sus sistemas auxiliares cumplan con dicha normatividad. El modelo propone recomendaciones de mejoras a las instalaciones y equipos para mejorar su desempeño y de cómo puede alargarse la vida útil de los equipos e instalaciones y por lo mismo que proporcionen el soporte al propósito de la estación y a todo el sestán instalados. Como resultado se evalúa el nivel de confiabilidad como una medida operativa definiendo que parte de la instalación requiere reemplazo o cambio, que requiere mantenimiento y que requiere rehabilitación.

CONFIABILIDAD OPERATIVA Y MECANICA DE ESTACIONES DE BOMBEO Y COMPRESION DE HIDROCARBUROS

Director de Ingeniería de Plantas

A, Parque Ind. B. Quintana, 76246 El Marqués, Qro.

Se presenta un modelo de Confiabilidad Operativa y Mecánica utilizado ya en proyectos de evaluación de instalaciones completas y en estaciones de bombeo, se complementa para proponerlo en estaciones de compresión. El objetivo es conocer y controlar las condiciones operativas y físicas de las instalaciones, en donde el equipo dinámico es el corazón de las mismas, para tener una operación segura, confiable, continua y eficiente, tanto para instalaciones en servicio como para nuevas aplicaciones.

Se indicarán los mecanismos de falla a que están expuestos los equipos y las variables que controlan los mismos, los que en combinación con las condiciones de operación y la exposición al ambiente de servicio llegarán en un tiempo determinado a provocar una falla. Con el monitoreo continuo de acuerdo a la metodología propuesta se puede mantener la confiabilidad de la instalación en niveles seguros y poder detectar a tiempo las condiciones que reducen la confiabilidad de las mismas, asimismo para establecer programas preventivos.

El equipo dinámico representa junto con el sistema de control, la base de los sistemas de transporte por ducto y el que un equipo falle o esté expuesto a una falla tiene consecuencias más allá de propio daño del mismo, genera una serie de fallas que pueden culminar en un evento

Se hace énfasis en la normatividad internacional sobre seguridad en los procesos y en la crique representan los equipos para las estaciones y los sistemas de transporte de hidrocarburos en sí, para que tanto los equipos como todos los componentes de las estaciones estén protegidos y sus sistemas auxiliares cumplan con dicha normatividad.

El modelo propone recomendaciones de mejoras a las instalaciones y equipos para mejorar su desempeño y de cómo puede alargarse la vida útil de los equipos e instalaciones y por lo mismo que proporcionen el soporte al propósito de la estación y a todo el sistema de transporte en que

Como resultado se evalúa el nivel de confiabilidad como una medida operativa definiendo que parte de la instalación requiere reemplazo o cambio, que requiere mantenimiento y que requiere

CONFIABILIDAD OPERATIVA Y MECANICA DE ESTACIONES DE BOMBEO Y COMPRESION

Se presenta un modelo de Confiabilidad Operativa y Mecánica utilizado ya en proyectos de e bombeo, se complementa para

proponerlo en estaciones de compresión. El objetivo es conocer y controlar las condiciones operativas y físicas de las instalaciones, en donde el equipo dinámico es el corazón de las mismas,

nfiable, continua y eficiente, tanto para instalaciones en

Se indicarán los mecanismos de falla a que están expuestos los equipos y las variables que de operación y la exposición al

ambiente de servicio llegarán en un tiempo determinado a provocar una falla. Con el monitoreo continuo de acuerdo a la metodología propuesta se puede mantener la confiabilidad de la

ectar a tiempo las condiciones que reducen la

El equipo dinámico representa junto con el sistema de control, la base de los sistemas de falle o esté expuesto a una falla tiene consecuencias más

allá de propio daño del mismo, genera una serie de fallas que pueden culminar en un evento

Se hace énfasis en la normatividad internacional sobre seguridad en los procesos y en la criticidad que representan los equipos para las estaciones y los sistemas de transporte de hidrocarburos en sí, para que tanto los equipos como todos los componentes de las estaciones estén protegidos y

El modelo propone recomendaciones de mejoras a las instalaciones y equipos para mejorar su desempeño y de cómo puede alargarse la vida útil de los equipos e instalaciones y por lo mismo

istema de transporte en que

Como resultado se evalúa el nivel de confiabilidad como una medida operativa definiendo que parte de la instalación requiere reemplazo o cambio, que requiere mantenimiento y que requiere

INTRODUCCION Varios modelos de confiabilidad se han basado en el de Mulhbauer “Pipeline Risk Management Manual”

El modelo de Inspección basada en riesgo API

Los peligros y las consecuencias son los índices del modelo. La probabilidad de falla se calcula como la suma algebraica de de la suma de los peligros y las consecuencias de la falla como la suma algebraica de las consecuencias. Los pesos relativos de cada vaalgebraicas representa la importancia relativa de cada una a la contribución del riesgo total.

Varios modelos de confiabilidad se han basado en el Modelo de evaluación de riesgos del “Pipeline Risk Management Manual”

El modelo de Inspección basada en riesgo API-581 incorpora la matriz de riesgo

peligros y las consecuencias son los índices del modelo. La probabilidad de falla se calcula como la suma algebraica de de la suma de los peligros y las consecuencias de la falla como la suma algebraica de las consecuencias. Los pesos relativos de cada variable de las sumas algebraicas representa la importancia relativa de cada una a la contribución del riesgo total.

Modelo de evaluación de riesgos del Manual

peligros y las consecuencias son los índices del modelo. La probabilidad de falla se calcula como la suma algebraica de de la suma de los peligros y las consecuencias de la falla como la

riable de las sumas algebraicas representa la importancia relativa de cada una a la contribución del riesgo total.

Los peligros que se considera que contribuyen a la probabilidad de falla y los efectos que contribuyen a la consecuencia de la falla se mues

Un modelo de la empresa American Innovations aplicado mediante un software propietarioque se realizó un proyecto para Refinación, secomponentes de una estación de bombeo para aplicar el modelo de probabilidad de falla:

Los peligros que se considera que contribuyen a la probabilidad de falla y los efectos que contribuyen a la consecuencia de la falla se muestran a continuación.

Un modelo de la empresa American Innovations aplicado mediante un software propietarioque se realizó un proyecto para Refinación, se considera la siguiente estructura jerárquica de los componentes de una estación de bombeo para aplicar el modelo de probabilidad de falla:

Los peligros que se considera que contribuyen a la probabilidad de falla y los efectos que

Un modelo de la empresa American Innovations aplicado mediante un software propietario, en el considera la siguiente estructura jerárquica de los

componentes de una estación de bombeo para aplicar el modelo de probabilidad de falla:

Para la asignación de los mecanismos de falla y sus pesos considera los factores de influencia de la probabilidad de falla a de los equipos de bombeo:

- Falla mecánica - Falla del material - Falla de instrumentos - Falla eléctrica - Daños por terceros/Seguridad- Condiciones ambientales y fuerzas externas- Operación y mantenimiento incorrectos/Influencia externa- Fallas de fabricación y construcción

Con lo que se llega a un índice de Confiabilidad el cual se relaciona con los porcentajes de confiabilidad, con el criterio de:

- Menor a 40% : paro inmediato para atención de defectos- 40 a 60% : Proporcionar mantenimiento y mejo- Mayor a 60% : Programar mantenimiento y mejoras

En un estudio realizado para PGPB denominado las estaciones de compresión y bombeo de la red nacional de distribución de gadicional a los resultados de confiabilidad se propuso un Mapa para reducir la brecha tecnológica de las estaciones de bombeo y de compresión con las siguientes acciones las cuales están en el diagrama que se muestra:

- Valoración Causas-efecto- Auditorias de balance de energía- Monitoreo de las tendencias históricas- Respuesta rotodinámica y Sellos- Quema y desfogue - Control de la estación, adquisición de datos y comunicación- Sistema de emergencia de generación de energía eléctrica- Mantenimiento basado en - Medición de flujo

PEMEX Gas y Petroquímica Básica- Mapa de Proceso a la Excelencia

Control de estación, Adquisición de datos y comunicación

Monitoreo de tendencias históricas y mantenimiento basado en condición de equipos

Sistemas de protección contra incendios

Auditorías de balance energético de la estación

Quema y desfogue

Valoración del rendimiento de la estación

Sellos

Sistema de emergenciade generación de energía eléctrica

Auto protección de maquinaria

Turbinas de Gas y Equipo Conducido

Medición de flujo

Valoración lógica Causa-Efecto

Características rotodinámicas

Tecnologia de emisiones

Almacemaniento de partes de refacción

Caminos de acceso a la estación

Est

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stico

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2003 2004

Valoración lógica Causa-efecto

Brecha Proyectos

Sistema de de energía

Auditorias de balance energético de la estación (120,000 USA dollars)

Características rotodinámicas

Caminos de acceso a la estación

Monitoreo de las tendencias históricas

Para la asignación de los mecanismos de falla y sus pesos considera los factores de influencia de dad de falla a de los equipos de bombeo:

Daños por terceros/Seguridad Condiciones ambientales y fuerzas externas Operación y mantenimiento incorrectos/Influencia externa

fabricación y construcción

Con lo que se llega a un índice de Confiabilidad el cual se relaciona con los porcentajes de

Menor a 40% : paro inmediato para atención de defectos 40 a 60% : Proporcionar mantenimiento y mejoras a corto plazo Mayor a 60% : Programar mantenimiento y mejoras

En un estudio realizado para PGPB denominado “Determinación de la confiabilidad y eficiencia de las estaciones de compresión y bombeo de la red nacional de distribución de gas natural y adicional a los resultados de confiabilidad se propuso un Mapa para reducir la brecha tecnológica de las estaciones de bombeo y de compresión con las siguientes acciones las cuales están en el

efecto ias de balance de energía

Monitoreo de las tendencias históricas Respuesta rotodinámica y Sellos

Control de la estación, adquisición de datos y comunicación Sistema de emergencia de generación de energía eléctrica Mantenimiento basado en condiciones de equipos

PEMEX Gas y Petroquímica BásicaMapa de Proceso a la Excelencia -

2005 2006 2007 2008

Sistemas de Protección contra incendios

Sistema de emergenciade generación de energía eléctrica

Medición de flujo

Valoración del rendimiento de la estación

mantenimiento basado en condiciónde equipos

Control de estación, Adquisición de datos y comunicación

Turbinas de Gas y Sistemasde Control

Sellos

Auto protección de maquinaria

Tecnología de emisiones

Almacemaniento de partes de refacción

Fas

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erificación

Quema y desfogue

Para la asignación de los mecanismos de falla y sus pesos considera los factores de influencia de

Con lo que se llega a un índice de Confiabilidad el cual se relaciona con los porcentajes de

la confiabilidad y eficiencia de as natural y LPG”

adicional a los resultados de confiabilidad se propuso un Mapa para reducir la brecha tecnológica de las estaciones de bombeo y de compresión con las siguientes acciones las cuales están en el

2009

Clase Mundial

METODOLOGIA PROPUESTA El modelo de Confiabilidad Operativa y auditoría ya utilizado para la evaluación de plantas de proceso y está

1. Simulación operativa 2. Seguridad funcional 3. Revisión del diseño 4. Mecanismos de daño

Para la evaluación de la condición operativa y de integridad mecánica de bombeo y compresión en operación se requiere obtener la siguiente información:

- Manuales de operación y mantenimiento- Hojas de datos y curvas de operación- Historial de fallas, de mantenimiento y de cambios- Diagramas y planos de la instalación- Historial de operación de los 2 - Reportes de inspección no destructiva y mantenimiento predictivo- Análisis de aceites, gases y compuestos manejados

Confiabilidad Operativa y Mecánica a utilizar se realiza a partir de un modelo de auditoría ya utilizado para la evaluación de plantas de proceso y está integrado por:

Para la evaluación de la condición operativa y de integridad mecánica de las estaciones de en operación se requiere obtener la siguiente información:

Manuales de operación y mantenimiento Hojas de datos y curvas de operación Historial de fallas, de mantenimiento y de cambios Diagramas y planos de la instalación Historial de operación de los 2 últimos años Reportes de inspección no destructiva y mantenimiento predictivo Análisis de aceites, gases y compuestos manejados

se realiza a partir de un modelo de

las estaciones de

1. Simulación operativa

Se realiza la simulación de la condición de diseño original para la cual fue diseñadestación, cuando ya hubo modificaciones o actualizaciones se reproducen las condiciones de la última condición de diseño. Se realiza la simulación de las condiciones de operación actual con las lecturas de las variables teniendo como objetivo determinar la eficiencrevisa contra las especificaciones y normas requeridas vigentes (es probable que no cubra las actuales completamente, sin embargo las diferencias existentes serán evaluadas en el diagnóstico para decidir la acción a tomar). Con los datos operanálisis estadístico de variabilidad. Igualmente se revisan los sistemas periféricos. Se encuentran las desviaciones indicando los hallazgos, documentándolos con memorias de cálculo, gráficas, diagramas y fotografías.

2. Seguridad funcional

El propósito de la seguridad funcional es prever y evitar eventos catastróficos. El riesgo existe y se tiene que reducir a niveles aceptables. Para determinar el riesgo que representa cada equipo se realizan 2 análisis de riesgo princi

- Análisis de riesgo del equipo, parte proceso utilizando la metodología HAZOP en que analizan las variables que intervienen en la parte del proceso del equipo y sus servicios, cantidad de compuestos que se manejan y las protecciones existentes. Scon un estudio de consecuencias con escenarios que se definen de acuerdo al equipo.

- Análisis de riesgo de modo y efecto de fallas, que analiza componente por componentes, operaciones y los modos de falla que se pueden presentar por operación componentes, obteniéndose mediante una priorización las acciones que se requieren en el corto plazo y las que se pueden resolver a plazos mayores.

Se realiza la simulación de la condición de diseño original para la cual fue diseñadcuando ya hubo modificaciones o actualizaciones se reproducen las condiciones de

la última condición de diseño. Se realiza la simulación de las condiciones de operación actual con las lecturas de las variables teniendo como objetivo determinar la eficiencrevisa contra las especificaciones y normas requeridas vigentes (es probable que no cubra las actuales completamente, sin embargo las diferencias existentes serán evaluadas en el diagnóstico para decidir la acción a tomar). Con los datos operativos históricos se realiza análisis estadístico de variabilidad. Igualmente se revisan los sistemas periféricos.

Se encuentran las desviaciones indicando los hallazgos, documentándolos con memorias de cálculo, gráficas, diagramas y fotografías.

El propósito de la seguridad funcional es prever y evitar eventos catastróficos. El riesgo existe y se tiene que reducir a niveles aceptables. Para determinar el riesgo que representa cada equipo se realizan 2 análisis de riesgo principalmente:

Análisis de riesgo del equipo, parte proceso utilizando la metodología HAZOP en que analizan las variables que intervienen en la parte del proceso del equipo y sus servicios, cantidad de compuestos que se manejan y las protecciones existentes. Scon un estudio de consecuencias con escenarios que se definen de acuerdo al equipo.Análisis de riesgo de modo y efecto de fallas, que analiza componente por componentes, operaciones y los modos de falla que se pueden presentar por operación componentes, obteniéndose mediante una priorización las acciones que se requieren en el corto plazo y las que se pueden resolver a plazos mayores.

Se realiza la simulación de la condición de diseño original para la cual fue diseñada la cuando ya hubo modificaciones o actualizaciones se reproducen las condiciones de

la última condición de diseño. Se realiza la simulación de las condiciones de operación actual con las lecturas de las variables teniendo como objetivo determinar la eficiencia actual. Se revisa contra las especificaciones y normas requeridas vigentes (es probable que no cubra las actuales completamente, sin embargo las diferencias existentes serán evaluadas en el

ativos históricos se realiza análisis estadístico de variabilidad. Igualmente se revisan los sistemas periféricos.

Se encuentran las desviaciones indicando los hallazgos, documentándolos con memorias de

El propósito de la seguridad funcional es prever y evitar eventos catastróficos. El riesgo existe y se tiene que reducir a niveles aceptables. Para determinar el riesgo que representa cada

Análisis de riesgo del equipo, parte proceso utilizando la metodología HAZOP en que analizan las variables que intervienen en la parte del proceso del equipo y sus servicios,

e complementa con un estudio de consecuencias con escenarios que se definen de acuerdo al equipo. Análisis de riesgo de modo y efecto de fallas, que analiza componente por componentes, operaciones y los modos de falla que se pueden presentar por operación y falla de los componentes, obteniéndose mediante una priorización las acciones que se requieren en el

Dependiendo del equipo y el propósito particular, existen otras metodologías que se aplican para un método cualitativo, semiproponer acciones.

3. Revisión del diseño

La revisión del diseño inicia desde la revisión de la selección del equipo y sus componentes para el servicio del equipo, como requerimientos de fabricación e instalación. Se revisa la instalación como base, cimentación, cabezales, cableados, instrumentación y los sistemas de protección si se tienen.

Se revisa n las condiciones de diseño originales y las requeridas por las normas actuales y los requerimientos del servicio 4. Mecanismos de daño

Una de las referencias existentes sobre mecanismos de falla son las normas API, en particular para equipo estático el API RP 571los siguientes tipos de daño: a) Pérdida de metal general y local debido a corrosión y/o erosiónb) Fractura conectada a la superficiec) Fractura bajo la superficied) Formación de microfisuras o micrope) Cambios metalúrgicos Menciona que en general los tipos de daño pueden ser causados por uno o varios mecanismos, así como cada mecanismo pueden ocurrir bajo diversas combinaciones de materiales, ambientes del proceso y condiciones de operación. para equipo estático, teniendo que ser complementado para equipo dinámico, por lo que la a) se agregaría pérdida de metal debido a DESGASTE o dejar solo pérdida de metal en general, igualmente se tiene que considerar el efecto del movimiento, el daño por desbalanceo de masas de rotores, el daño mecánico por causa de vibraciones causada por diversas condiciones.

Este API RP 571 clasifica los mecanismos llamándoles daños, proporcionando los detalllos mismos de acuerdo a esta clasificación:

ependiendo del equipo y el propósito particular, existen otras metodologías que se aplican ra un método cualitativo, semi-cuantitativo y cuantitativo para identificar los riesgos y

La revisión del diseño inicia desde la revisión de la selección del equipo y sus componentes la selección de materiales, códigos y normas de cumplimiento así

como requerimientos de fabricación e instalación. Se revisa la instalación como base, cimentación, cabezales, cableados, instrumentación y los sistemas de protección si se tienen.

n las condiciones de diseño originales y las requeridas por las normas actuales y los

Una de las referencias existentes sobre mecanismos de falla son las normas API, en particular I RP 571, el cual menciona que en general los equipos presentan

los siguientes tipos de daño:

Pérdida de metal general y local debido a corrosión y/o erosión Fractura conectada a la superficie Fractura bajo la superficie Formación de microfisuras o micropicaduras

Menciona que en general los tipos de daño pueden ser causados por uno o varios mecanismos, así como cada mecanismo pueden ocurrir bajo diversas combinaciones de materiales, ambientes del proceso y condiciones de operación. Como se menciona este es para equipo estático, teniendo que ser complementado para equipo dinámico, por lo que la a) se agregaría pérdida de metal debido a DESGASTE o dejar solo pérdida de metal en general, igualmente se tiene que considerar el efecto del calentamiento entre 2 superficies en movimiento, el daño por desbalanceo de masas de rotores, el daño mecánico por causa de vibraciones causada por diversas condiciones.

Este API RP 571 clasifica los mecanismos llamándoles daños, proporcionando los detalllos mismos de acuerdo a esta clasificación:

ependiendo del equipo y el propósito particular, existen otras metodologías que se aplican cuantitativo y cuantitativo para identificar los riesgos y

La revisión del diseño inicia desde la revisión de la selección del equipo y sus componentes la selección de materiales, códigos y normas de cumplimiento así

como requerimientos de fabricación e instalación. Se revisa la instalación como base, cimentación, cabezales, cableados, instrumentación y los sistemas de protección si se tienen.

n las condiciones de diseño originales y las requeridas por las normas actuales y los

Una de las referencias existentes sobre mecanismos de falla son las normas API, en particular , el cual menciona que en general los equipos presentan

Menciona que en general los tipos de daño pueden ser causados por uno o varios mecanismos, así como cada mecanismo pueden ocurrir bajo diversas combinaciones de

Como se menciona este es para equipo estático, teniendo que ser complementado para equipo dinámico, por lo que la a) se agregaría pérdida de metal debido a DESGASTE o dejar solo pérdida de metal en general,

calentamiento entre 2 superficies en movimiento, el daño por desbalanceo de masas de rotores, el daño mecánico por causa de

Este API RP 571 clasifica los mecanismos llamándoles daños, proporcionando los detalles de

a) Falla mecánica o metalúrgicab) Perdida de espesor uniforme o localizadoc) Corrosión a alta temperaturad) Rotura provocada por el ambiente

Otra fuente menciona que los mecanismos de falla son: A) Corrosión B) Ruptura C) Deformación D) Fragilización E) Fatiga F) Fractura G) Fricción H) Desgaste

Las siguientes tablas presentan la clasificación de mecanismos de falla del Instituto de Metalurgia y Soldadura del Reino Unido

1 PÉRDIDA DE MATERIAL METÁLICO 1 CORROSIÓN GALVÁNICA 2 EROSIÓN, EROSION 3 PÉRDIDA DE METAL GENERAL Y LOCALIZADA, POR: 1 AIRE 2 CLORURO DE ALUMINIO 3 AMINAS (DGA, DEA Y MEA) 4 AMONIACO 5 CLORURO DE AMONIO 6 HIDROSULFURO DE AMONIO 7 DIÓXIDO DE CARBONO 8 CÁUSTICO

9 CIANURO

10 ÁCIDO FÓRMICO

11 ÁCIDO CLORHÍDRICO

12 ÁCIDO FLUORHÍDRICO

13 ÁCIDO SULFHÍDRICO

14 CORROSIÓN LOCALIZADA DE ACERO INOXIDABLE

15 POLVO METÁLICO

16 ÁCIDO NAFTÉNICO

17 OXIDACIÓN

18 OXÍGENO

19 ÁCIDO FOSFÓRICO

20 ÁCIDO POLITIÓNICO

21 ARCILLA DEL SUELO

22 BACTERIA REDUCTORA DE SULFATOS (SRB)

23 SULFIDACIÓN

24 ÁCIDO SULFÚRICO

25 ATAQUE BAJO DEPÓSITOS

26 CORROSIÓN BAJO AISLAMIENTO

27 ATAQUE DE VANADATO (CORROSIÓN POR CENIZAS DE COMBUSTIBLE)

28 AGUA

Falla mecánica o metalúrgica Perdida de espesor uniforme o localizado Corrosión a alta temperatura Rotura provocada por el ambiente

Otra fuente menciona que los mecanismos de falla son:

Las siguientes tablas presentan la clasificación de mecanismos de falla del Instituto de Metalurgia y

PÉRDIDA DE MATERIAL METÁLICO CORROSIÓN GALVÁNICA EROSIÓN, EROSION-CORROSIÓN, ABRASIÓN, CAVITACIÓN, IMPACTOPÉRDIDA DE METAL GENERAL Y LOCALIZADA, POR:

CLORURO DE ALUMINIO AMINAS (DGA, DEA Y MEA)

CLORURO DE AMONIO HIDROSULFURO DE AMONIO DIÓXIDO DE CARBONO

ÁCIDO FÓRMICO

ÁCIDO CLORHÍDRICO

ÁCIDO FLUORHÍDRICO

ÁCIDO SULFHÍDRICO CORROSIÓN LOCALIZADA DE ACERO INOXIDABLE

POLVO METÁLICO

ÁCIDO NAFTÉNICO

ÁCIDO FOSFÓRICO

ÁCIDO POLITIÓNICO

ARCILLA DEL SUELO BACTERIA REDUCTORA DE SULFATOS (SRB)

SULFIDACIÓN

ÁCIDO SULFÚRICO

ATAQUE BAJO DEPÓSITOS

CORROSIÓN BAJO AISLAMIENTO ATAQUE DE VANADATO (CORROSIÓN POR CENIZAS DE COMBUSTIBLE)

Las siguientes tablas presentan la clasificación de mecanismos de falla del Instituto de Metalurgia y

CORROSIÓN, ABRASIÓN, CAVITACIÓN, IMPACTO

2 DAÑO AMBIENTAL 1 CARBURIZACIÓN 2 SEPARACIÓN DE RECUBRIMIENTO 3 DECARBURIZACIÓN 4 DEZINCFICACIÓN

5 ATAQUE DE HIDRÓGENO POR ALTA TEMPERATURA (HA)

6 FRAGILIZACIÓN POR HIDRÓGENO (HE)

7 FRACTURA INDUCIDA POR HIDRÓGENO (HIC)

8 FRAGILIZACIÓN POR METAL LÍQUIDO (LME)

9 HIDRIGENACIÓN DE TITANIO

10 FRACTURA POR CORROSIÓN EN PRESENCIA DE ESFUERZOS (SCC)

SCC POR AMINAS SCC POR AMONIACO SCC POR CARBONATOS SCC CAÚTICO SCC POR CLORUROS FRACTURA POR DEAREADOR SCC POR ÁCIDO POLITIÓNICO

SCC POR SULFUROS

3 DAÑO MECÁNICO Y METALÚRGICO 1 FRACTURA POR FRAGILIZACIÓN TERMOFLUENCIA

2 FRAGILIZACIÓN DE ACERO 3 FATIGA 4 GRAFITIZACION 5 SOBRECALENTAMIENTO 6 ESFEROIDIZACIÓN

7 FRAGILIZACIÓN DE TEMPLADO

Estas clasificaciones llevan a un poco de confusión la cual debe ser clara sobre todo para aplicación en equipo dinámico. Por lo que

Daño: modificación o efecto producido por condiciones anormales, puede o no provocar peligro inmediato Mecanismo de daño: es la manera operativa en que se llega a provocar un daño Mecanismo de falla: Modo técnico de falla Modo de falla: mecanismo técnico mediante el cual se desarrolla el daño hasta hacerse patente Causa de falla: mecanismo iniciador de un mecanismo de daño

DAÑO AMBIENTAL CARBURIZACIÓN SEPARACIÓN DE RECUBRIMIENTO DECARBURIZACIÓN DEZINCFICACIÓN

ATAQUE DE HIDRÓGENO POR ALTA TEMPERATURA (HA)

FRAGILIZACIÓN POR HIDRÓGENO (HE)

FRACTURA INDUCIDA POR HIDRÓGENO (HIC)

FRAGILIZACIÓN POR METAL LÍQUIDO (LME) HIDRIGENACIÓN DE TITANIO

FRACTURA POR CORROSIÓN EN PRESENCIA DE ESFUERZOS (SCC)

SCC POR AMINAS SCC POR AMONIACO ANHIDRO SCC POR CARBONATOS

SCC POR CLORUROS FRACTURA POR DEAREADOR SCC POR ÁCIDO POLITIÓNICO

SCC POR SULFUROS

DAÑO MECÁNICO Y METALÚRGICO FRACTURA POR FRAGILIZACIÓN TERMOFLUENCIA

FRAGILIZACIÓN DE ACERO INOXIDABLE

GRAFITIZACION

SOBRECALENTAMIENTO

ESFEROIDIZACIÓN

FRAGILIZACIÓN DE TEMPLADO

Estas clasificaciones llevan a un poco de confusión la cual debe ser clara sobre todo para aplicación en equipo dinámico. Por lo que definiremos los siguiente:

modificación o efecto producido por condiciones anormales, puede o no provocar peligro

es la manera operativa en que se llega a provocar un daño

Modo técnico de falla

mecanismo técnico mediante el cual se desarrolla el daño hasta hacerse patente

mecanismo iniciador de un mecanismo de daño

FRACTURA POR CORROSIÓN EN PRESENCIA DE ESFUERZOS (SCC)

Estas clasificaciones llevan a un poco de confusión la cual debe ser clara sobre todo para

modificación o efecto producido por condiciones anormales, puede o no provocar peligro

mecanismo técnico mediante el cual se desarrolla el daño hasta hacerse patente

5. Diagnóstico de la condición operativa

Proporciona el resultado de las desviaciones de las de las mismas debido al mal funcionamiento del equipo, derivando en propuestas de solución que pueden ser técnicas que requieren de memorias de cálculo o cálculos detallados o pruebas en operación, de procedimientoperiféricos.

6. Diagnóstico de la condición segura Se indica el nivel de seguridad requerido en una matriz de riesgo posicionando la condición actual y el requerimiento de reducción del nivel de riesgo, agregando un sistema instrumentado de seguridad o válvulas de aislamiento. Asimismo la necesidad de sistemas de mitigación para reducir las consecuencias en caso de que se presente un evento de riesgo como pérdida de confinamiento, fuga o inc

7. Diagnóstico de la condición mecánica

Muchos de los hallazgos se relacionan con un diseño defectuoso de origen por desconocimiento o errores de decisión. Es muy probable que no cumplan normas actuales por lo que se requieren estudios adicionales finito u otro disponible para calcular la resistencia mecánica del equipo y sus componentes. El análisis de falla determina las modificaciones requeridas para corregir o detener el deterioro y posible falla mecánica. Es indispensable conocer para cada aplicación e instalación a que mecanismos de daño y modos de falla a que están expuestos los equipos y sus componentes.

De esta sección emanan muchinmediato y la planeación en casos así definidos.

8. Diagnóstico de integridad operativa Detalle presupuestario para cada acción derivada de la condición operativa y condiciones de seguridad requeridas.

9. Diagnóstico de integridad mecánica Igualmente proporciona el detalle enlistado de acciones a tomar, el detalle presupuestario y el detalle en el tiempo necesario y el requerido para llevar a cabo las modificaciones, reparaciones o aplicación del mantenimiento planeado. Normalmente se presentan las comparaciones para la toma de decisiones. Con la información recabada y calculada, se tienen aplicaciones de métodos para estimar la vida restante del equipo.

10. Estimación de la confiabilidad

Como resultado de la evaluación se

- Exposición al peligro - Actividades y componentes que contribuyen a la mitigación del riesgo- Condiciones y componentes que dan solidez a al diseño y a la instalación Es importante determinar correctamente los falla, mitigación, basados en la experiencia, registros y estadísticas.

Diagnóstico de la condición operativa

Proporciona el resultado de las desviaciones de las condiciones de operación, la variabilidad de las mismas debido al mal funcionamiento del equipo, derivando en propuestas de solución que pueden ser técnicas que requieren de memorias de cálculo o cálculos detallados o pruebas en operación, de procedimientos o de modificación de los equipos o de sus

Diagnóstico de la condición segura

Se indica el nivel de seguridad requerido en una matriz de riesgo posicionando la condición actual y el requerimiento de reducción del nivel de riesgo, agregando sistemas de protección, un sistema instrumentado de seguridad o válvulas de aislamiento. Asimismo la necesidad de sistemas de mitigación para reducir las consecuencias en caso de que se presente un evento de riesgo como pérdida de confinamiento, fuga o incendio.

Diagnóstico de la condición mecánica

Muchos de los hallazgos se relacionan con un diseño defectuoso de origen por desconocimiento o errores de decisión. Es muy probable que no cumplan normas actuales por lo que se requieren estudios adicionales detallados con simulaciones mecánicas, elemento finito u otro disponible para calcular la resistencia mecánica del equipo y sus componentes.

El análisis de falla determina las modificaciones requeridas para corregir o detener el deterioro mecánica. Es indispensable conocer para cada aplicación e instalación a que

mecanismos de daño y modos de falla a que están expuestos los equipos y sus componentes.

muchas de las recomendaciones de reparación y mantenimiento, ato y la planeación en casos así definidos.

Diagnóstico de integridad operativa

Detalle presupuestario para cada acción derivada de la condición operativa y condiciones de

Diagnóstico de integridad mecánica

el detalle enlistado de acciones a tomar, el detalle presupuestario y el detalle en el tiempo necesario y el requerido para llevar a cabo las modificaciones, reparaciones o aplicación del mantenimiento planeado.

Normalmente se presentan las comparaciones de los diagnósticos en tablas comparativas para la toma de decisiones. Con la información recabada y calculada, se tienen aplicaciones de métodos para estimar la vida restante del equipo.

Estimación de la confiabilidad

Como resultado de la evaluación se integran los parámetros de estimación para:

Actividades y componentes que contribuyen a la mitigación del riesgo Condiciones y componentes que dan solidez a al diseño y a la instalación

Es importante determinar correctamente los pesos y la contribución de cada componente, falla, mitigación, basados en la experiencia, registros y estadísticas.

condiciones de operación, la variabilidad de las mismas debido al mal funcionamiento del equipo, derivando en propuestas de solución que pueden ser técnicas que requieren de memorias de cálculo o cálculos detallados o

s o de modificación de los equipos o de sus

Se indica el nivel de seguridad requerido en una matriz de riesgo posicionando la condición sistemas de protección,

un sistema instrumentado de seguridad o válvulas de aislamiento. Asimismo la necesidad de sistemas de mitigación para reducir las consecuencias en caso de que se presente un evento

Muchos de los hallazgos se relacionan con un diseño defectuoso de origen por desconocimiento o errores de decisión. Es muy probable que no cumplan normas actuales por

detallados con simulaciones mecánicas, elemento finito u otro disponible para calcular la resistencia mecánica del equipo y sus componentes.

El análisis de falla determina las modificaciones requeridas para corregir o detener el deterioro mecánica. Es indispensable conocer para cada aplicación e instalación a que

mecanismos de daño y modos de falla a que están expuestos los equipos y sus componentes.

de las recomendaciones de reparación y mantenimiento,

Detalle presupuestario para cada acción derivada de la condición operativa y condiciones de

el detalle enlistado de acciones a tomar, el detalle presupuestario y el detalle en el tiempo necesario y el requerido para llevar a cabo las modificaciones,

de los diagnósticos en tablas comparativas para la toma de decisiones. Con la información recabada y calculada, se tienen aplicaciones

integran los parámetros de estimación para:

pesos y la contribución de cada componente,

CONCLUSIONES La presentación del análisis de confiabilidad 1. Estimados de confiabilidad en el valor de

escala de comparación para determinar las acciones a realizar como se indican en los siguientes 2 puntos.

2. Acciones que se tienen que realizar en función del tiempo de implementación, que pueden ser desde acción inmediata, incluso pueden existir hallazgos que representen un alto riesgo y se determine el paro del equipo para su tratamiento. Acciones a corto plazo, a medio y a largo plazo. Es necesario un reporte de costo

3. Acciones que determinan:

- Si se requiere reemplazar el equipo por uno diferente, ya sea de tecnología moderna o de un tipo más eficiente o adecuado a las condiciones actuales. Son cambios mayores.

- Si se requiere cambiar el equipo por uno igual o

- Cambio de componentes en el mismo equipo, por mejora, reposición o cambio de condiciones.

- Aplicación de las rutinas de mantenimiento considerando consumibles y partes de desgaste y partes de repuesto planeadas. Incluye también la ampliación de lno destructiva con equipos parados.

- Alcance de reparaciones necesarias para regresar el equipo a una condición segura y confiable.

4. Toda acción está soportada costos actuales, incluyendo pérdidas de producción por paros y propuestas para reducir este tiempo, así como planes en caso de que sean equipos con relevo.

5. Adicionalmente se realiza un reporte de condiciones inseguras que tienen que ver con la parte de salud, seguridad y medio ambiente, soportado con un análisis normativo principalmente.

6. La metodología de integridad operativa y mecánica proporciona información para proponer

mejoras en el desempeño y confiabilidad de los equipos dinámicos, entre ellas las velocidades de rotación, los materiales, los componentes en contacto, los sistemas de sellado.

7. Modelando los hallazgos se utilizan metodologías para determinar la vida remanente y

proponer mejoras de los materiales, recubrimientos, tecnologías de sellos y chumaceras, ascomo rehabilitación de los componentes críticos con el objetivo de alargar la vida útil del equipo dinámico.

confiabilidad operativa y mecánica proporciona:

Estimados de confiabilidad en el valor de un rango de un índice o de % proporcionando una escala de comparación para determinar las acciones a realizar como se indican en los

Acciones que se tienen que realizar en función del tiempo de implementación, que pueden ción inmediata, incluso pueden existir hallazgos que representen un alto riesgo y

se determine el paro del equipo para su tratamiento. Acciones a corto plazo, a medio y a largo plazo. Es necesario un reporte de costo-beneficio que soporte estas decisiones.

Si se requiere reemplazar el equipo por uno diferente, ya sea de tecnología moderna o de un tipo más eficiente o adecuado a las condiciones actuales. Son cambios mayores.

Si se requiere cambiar el equipo por uno igual o similar.

Cambio de componentes en el mismo equipo, por mejora, reposición o cambio de

Aplicación de las rutinas de mantenimiento considerando consumibles y partes de desgaste y partes de repuesto planeadas. Incluye también la ampliación de lno destructiva con equipos parados.

Alcance de reparaciones necesarias para regresar el equipo a una condición segura y

Toda acción está soportada en un análisis de costo-beneficio para decidir la opción viable a , incluyendo pérdidas de producción por paros y propuestas para reducir este

tiempo, así como planes en caso de que sean equipos con relevo.

Adicionalmente se realiza un reporte de condiciones inseguras que tienen que ver con la parte y medio ambiente, soportado con un análisis normativo principalmente.

La metodología de integridad operativa y mecánica proporciona información para proponer mejoras en el desempeño y confiabilidad de los equipos dinámicos, entre ellas las velocidades

rotación, los materiales, los componentes en contacto, los sistemas de sellado.

Modelando los hallazgos se utilizan metodologías para determinar la vida remanente y proponer mejoras de los materiales, recubrimientos, tecnologías de sellos y chumaceras, ascomo rehabilitación de los componentes críticos con el objetivo de alargar la vida útil del

un rango de un índice o de % proporcionando una escala de comparación para determinar las acciones a realizar como se indican en los

Acciones que se tienen que realizar en función del tiempo de implementación, que pueden ción inmediata, incluso pueden existir hallazgos que representen un alto riesgo y

se determine el paro del equipo para su tratamiento. Acciones a corto plazo, a medio y a largo beneficio que soporte estas decisiones.

Si se requiere reemplazar el equipo por uno diferente, ya sea de tecnología moderna o de un tipo más eficiente o adecuado a las condiciones actuales. Son cambios mayores.

Cambio de componentes en el mismo equipo, por mejora, reposición o cambio de

Aplicación de las rutinas de mantenimiento considerando consumibles y partes de desgaste y partes de repuesto planeadas. Incluye también la ampliación de la inspección

Alcance de reparaciones necesarias para regresar el equipo a una condición segura y

beneficio para decidir la opción viable a , incluyendo pérdidas de producción por paros y propuestas para reducir este

Adicionalmente se realiza un reporte de condiciones inseguras que tienen que ver con la parte y medio ambiente, soportado con un análisis normativo principalmente.

La metodología de integridad operativa y mecánica proporciona información para proponer mejoras en el desempeño y confiabilidad de los equipos dinámicos, entre ellas las velocidades

rotación, los materiales, los componentes en contacto, los sistemas de sellado.

Modelando los hallazgos se utilizan metodologías para determinar la vida remanente y proponer mejoras de los materiales, recubrimientos, tecnologías de sellos y chumaceras, así como rehabilitación de los componentes críticos con el objetivo de alargar la vida útil del

REFERENCIAS Muhlbauer, W. K., “Pipeline Risk Management ManualEd. 2004, GPP Elsevier. D’Atri, M. F., Rodríguez, D.,Garcíamining techniques”, 24th World Gas Conf, 2009 CIATEQ, Reporte ejecutivo de proyecto: estaciones de compresión y bombeo de la red nacional de distribución de g2003. API-581RBI Technology, 2008 API RP 571-2011, Damaging mechanisms affecting fixed equipment in the refining industry

Muhlbauer, W. K., “Pipeline Risk Management Manual - Ideas, Techniques and Resources

M. F., Rodríguez, D.,García-Martínez, R., “Improving pipeline risk models by using data mining techniques”, 24th World Gas Conf, 2009

Reporte ejecutivo de proyecto: “Determinación de la confiabilidad y eficiencia de las estaciones de compresión y bombeo de la red nacional de distribución de gas natural y LPG

2011, Damaging mechanisms affecting fixed equipment in the refining industry

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Martínez, R., “Improving pipeline risk models by using data

la confiabilidad y eficiencia de las as natural y LPG”,

2011, Damaging mechanisms affecting fixed equipment in the refining industry