Soluciones para Control de Fluidos SCF Ltda.

Transcripción

1 DIAGNOSTICO PERDIDAS POR ESCAPE EN CALDERAS ACUOTUBULARES Preparado por: JAIME GONZALEZ, Presidente LUIS GABRIEL ZAMBRANO M Ingeniero Líder Válvulas Cel gzambrano@valvexport.com Soluciones para Control de Fluidos SCF Ltda.

2 DIAGNOSTICO PERDIDAS POR ESCAPE EN CALDERAS ACUOTUBULARES Contenido 1. Introducción 2. Descripción de DPE 3. Experiencia planta ciclo combinado 4. Costo típico de un DPE 5. Retorno de la Inversión 6. Catálogos VALVTECHNOLOGIES

3 INTRODUCCION Todas la empresas que generan vapor a alta presión y temperatura, experimentan pérdidas continuas de energía, agua y químicos por escapes en válvulas de bloqueo. Algunas de estas perdidas son evidentes al observar las nubes de vapor que salen de los tanques de recuperación de condensados y venteos. Otras perdidas no son evidentes puesto que se descargan a condensadores. Todas afectan el Heat Rate, la eficiencia térmica y por consiguiente la rentabilidad de la planta.

4 INTRODUCCION Todas las válvulas sello Metal Metal presentan escapes desde que son instaladas porque así están definidas dentro de las normas internacionales. Especificación Sellado Clase ANSI Escape aceptable

5 FUGA PERMISIBLE VÁLVULA NUEVA (ml/min.) Seminario INTRODUCCION CLASES DE SELLADO ANSI CERO FUGAS

6 INTRODUCCION Características fundamentales para lograr sellado hermético entre superficies metal - metal OBJETIVO 1. Pleno contacto entre las superficies de la zona de sellado. ACTIVIDAD HERMANADO entre obturador y asiento. 2. Minimizar rugosidades de las superficies en contacto 3. Alta resistencia de las superficies de contacto a la deformación plástica aun a altas temperaturas Microlapeado y micropulido obturador y asiento Recubrimiento con material aportado de alta dureza

7 DUREZA ROCKWELL C Seminario INTRODUCCION Grafica comparativa durezas de recubrimientos para sellos de valvulas RAM Rc ESTELLITE #6 32 Rc ,000 1,500 TEMPERATURA ºF

8 INTRODUCCION Resistencia al desgaste y dureza superior PROCESO RAM (Rocket Applied Metalics) Recubrimiento de carburo de cromo duro y profundo para prevenir la erosión y extender la vida de la válvula. NO cromado fino que se destruye fácilmente. Proceso de hermanado Asegura contacto íntimo entre esfera y asiento.

9 EL PROBLEMA Valvulas tipo globo sello metal metal escapan desde que estan nuevas, empeorando el escape continuamente. Seminario INTRODUCCION LA SOLUCION Válvulas esféricas sello metal metal garantizando cero escapes. Durante 2 a 4 años Paso del fluido daña los asientos Asientos recubiertos en STELLITE Superficies de sellado no expuestas Presión del fluido mejora sellado hermético Asientos recubiertos con RAM -31

10 VALVULAS TIPO GLOBO Seminario INTRODUCCION La longitud efectiva del asiento refleja el perímetro o longitud total del pasaje de sellado Tamaño Longitud efectiva del asiento

11 FALLAS TIPICAS DE SELLADO EN VALVULAS TIPO GLOBO Seminario INTRODUCCION

12 INTRODUCCION ESCAPE EN Lb / Hr DE VAPOR A TRAVES DE ORIFICIOS (2500 PSI y 1000 F)

13 INTRODUCCION ANALISIS TERMOGRAFICO DE ESCAPES EN VALVULAS Esta tecnología permite identificar la presencia de escapes pero no ofrece una correlación confiable de la perdida en Kg / Hr. Valvula con poca perdida Valvula con alta perdida Valvula sellando

14 LA VALVULA V1-1 ESFERA DE ALTA DUREZA ASIENTO INTEGRAL ASIENTO INTEGRAL HERMANADO CON ESFERA DE MUY ALTA DUREZA

15 LA VALVULA V1-1 LA GRAN DIFERENCIA AL OPERAR CON VÁLVULAS CERO FUGAS Aumento de eficiencia del ciclo térmico Protección y aislamiento de equipo o secciones de planta Aislamiento hermético en caso de emergencias y/o para fines de mantenimiento en operación Aumentan la seguridad de los operadores Aumenta la disponibilidad de la planta (típicamente el 70% de problemas en una termoeléctrica son producidos por válvulas) Baja costos de mantenimiento. Sellado hermético en fluidos con sólidos y/o lodos Protección de válvulas de seguridad evitando que se disparen, al aplicarlas como venteo automático.

16 1. 1. Asiento de metal integral. 2. Sellado de cuerpo fuera del paso del fluido, diseñado sin partes de materiales blandos (Teflon, polímeros, etc). 3. Superficies de sellado endurecidas con carburo de tugsteno. 4. Prensa estopa con carga activa. 5. Vástago de diámetro ancho. Seminario LA VALVULA V1-1 CARACTERISTICAS DEL DISEÑO

17 DESCRIPCION SERVICIO DIAGNOSTICO DE PERDIDAS POR ESCAPE DPE 1. Recibimos planos P&ID de los sectores que mas perdidas pueden presentar. 2. Definimos con nuestros clientes el listado de válvulas que van a ser inspeccionadas.

18 DPE 3. RECOLECCION DATOS REQUERIDOS PARA EL DIAGNOSTICO El diagnostico de escape por cada valvula requiere conocer las condiciones de operación así como las características de cada valvula inspeccionada. # EN LISTADO CLIENTE TAG No. UNIDAD CLASE TAMAÑO MARCA TIPO FLUIDO PRESION ENTRADA Kg/cm2 TEMP C

19 DPE 4. PREPARACION PUNTOS DE INSPECCION Para tomar las lecturas de ultrasonido en las válvulas seleccionadas, se requiere taladrar orificios que atraviesan el aislamiento térmico. En algunos casos se retirará el aislante térmico para la toma de lecturas.

20 DPE 5. TRES LECTURAS ACUSTICAS POR VALVULA La valvula debe estar en la posición cerrada para tomar las lecturas 1A. Aguas Arriba 2A Sobre el centro del cuerpo 3A Aguas abajo 2A 1A Las lecturas aguas arriba y aguas abajo reflejan el ruido proveniente de otras válvulas a través de las tuberías. 3A El contraste entre el sonido proveniente del escape en el asiento de la valvula con el sonido trasmitido por las tuberías permite definir el valor real de energía acústica por escape.

21 DPE 5. TRES LECTURAS ACUSTICAS POR VALVULA Foto típica de la recolección de lecturas acústicas en una valvula FISHER tipo globo

22 DPE 6. REGISTRO DE LECTURAS ACUSTICAS Una vez tomadas en campo las lecturas acústicas, se incorporan a las tablas de datos originales y se envían a VALVTECHNOLOGIES para que con un software correlacionen estos datos y nos den como resultado la tasa de escape de cada valvula. Listado válvulas drenaje de la línea alimentación vapor de alta # LIST TAG No. ACUSTIC READINGS CLASS SIZE BRAND TYPE FLUID INLET PRESSURE Kg/cm2 TEMP C ABV " MOGAS BALL STEAM ABV " MOGAS BALL STEAM ABV " MOGAS BALL STEAM SSV 1A /2" NEWCO* - SH /Vapor SSV 2A /2" NEWCO - SH /Vapor SSFV " GLOBE STEAM SSDV " GLOBE STEAM

23 DPE 7. RESULTADOS CORRELACION MATEMATICA DE LOS DATOS ACUSTICOS EN VALVTECHNOLOGIES # LIST TAG No. ACUSTIC READINGS MASS LEAKAGE Kg/Hr TOTAL ENERGY LOSS MMBTU/Hr ANUAL COST ENERGY LOSS USD/YEAR ABV $ 1, ABV $ 1, ABV $ 17, SSV 1A $ 57, SSV 2A $ 20, SSFV $ 1, SSDV $ 4,496 TOTAL $ 104, Calculo del flujo másico (Kg/Hr) del fluido a las condiciones de operación. 2. Calculo de la energía total perdida (Millones de BTU/Hr) 3. Costo anual de la perdida. (basados en el costo de energía de la planta) * *Estos costos de perdida anual fueron calculados para un 35% tiempo anual de operación.

24 COSTO TIPICO DE UN DPE Minimo numero de válvulas: 50 Costo diagnostico por valvula : 200 $US SCF Ltda. extenderá descuentos sobre estos valores para aquellos usuarios que decidan reemplazar sus válvulas por válvulas VALVTECHNOLOGIES cero fugas

25 RETORNO DE LA INVERSION EN EL DPE VALVTECHNOLOGIES ofrece realizar reducciones del HEAT REAT entre el 2 y 5 % implementando válvulas cero fugas para reemplazar las válvulas con escape. El 1% del HEAT REAT implica costos anuales de combustible, agua y químicos muy superiores al valor de la inversión del DPE El tiempo de retorno de la inversión siempre será inferior a un año"

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