diagnostico perdidas por escape en calderas acuotubulares · 2019. 11. 25. · seminario...

Seminario

Diagnostico Perdidas por Escapes

DIAGNOSTICO PERDIDAS POR ESCAPE EN

CALDERAS ACUOTUBULARES

Preparado por:

JAIME GONZALEZ, Presidente LUIS GABRIEL ZAMBRANO M Ingeniero Líder Válvulas Cel. 321-371 8291 [email protected]

“Soluciones para Control de Fluidos SCF Ltda.” www.scfingenieria.com.co

mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]://www.scfingenieria.com.co/

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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

DIAGNOSTICO PERDIDAS POR ESCAPE EN

CALDERAS ACUOTUBULARES

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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.

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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

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INTRODUCCION

CLASES DE SELLADO ANSI

FUG

A P

ERM

ISIB

LE

VÁ

LVU

LA N

UEV

A

(ml/

min

.)

CERO FUGAS

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INTRODUCCION

Características fundamentales para lograr sellado hermético

entre superficies metal - metal

1. Pleno contacto entre las

superficies de la zona de

sellado.

Microlapeado y micropulido

obturador y asiento

3. Alta resistencia de las superficies

de contacto a la deformación

plástica aun a altas

temperaturas

OBJETIVO ACTIVIDAD

“HERMANADO” entre

obturador y asiento.

2. Minimizar rugosidades de

las superficies en contacto

Recubrimiento con material

aportado de alta dureza

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INTRODUCCION

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 500 1,000 1,500

ESTELLITE #6

DU

REZ

A R

OC

KWEL

L C

TEMPERATURA ºF

Grafica comparativa durezas de recubrimientos para sellos de valvulas

RAM 31

70 Rc

32 Rc

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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.

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INTRODUCCION

Superficies de sellado no expuestas Presión del fluido mejora sellado hermético

Válvulas esféricas sello metal – metal garantizando cero escapes.

Durante 2 a 4 años

Paso del fluido daña los asientos

Valvulas tipo globo sello metal – metal escapan desde que estan nuevas,

empeorando el escape continuamente.

EL PROBLEMA LA SOLUCION

Asientos recubiertos en STELLITE

Asientos recubiertos

con RAM -31

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La longitud efectiva del asiento refleja el perímetro o longitud total del pasaje de sellado

INTRODUCCION

Tamaño Longitud efectiva del asiento

1” 3.1”

1.5” 4.7”

2” 6.3”

2.5” 7.9”

3” 9.4”

4” 12.6”

6” 18.8”

8” 25.1”

10” 31.4”

12” 37.7”

VALVULAS TIPO GLOBO

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INTRODUCCION

FALLAS TIPICAS DE SELLADO EN VALVULAS TIPO GLOBO

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INTRODUCCION

ESCAPE EN Lb / Hr DE VAPOR A TRAVES DE ORIFICIOS

(2500 PSI y 1000 °F)

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Valvula sellando Valvula con poca perdida Valvula con alta perdida

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.

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LA VALVULA V1-1

ASIENTO INTEGRAL “HERMANADO”

CON ESFERA DE MUY ALTA DUREZA

ASIENTO INTEGRAL

ESFERA DE ALTA

DUREZA

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LA VALVULA V1-1

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.

LA GRAN DIFERENCIA AL OPERAR CON VÁLVULAS “CERO FUGAS”

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LA VALVULA V1-1

CARACTERISTICAS DEL DISEÑO

1. Asiento de metal integral.

Sellado de cuerpo fuera del paso

del fluido, diseñado sin partes de

materiales blandos (Teflon,

polímeros, etc).

Superficies de sellado endurecidas

con carburo de tugsteno.

Prensa estopa con carga activa.

Vástago de diámetro ancho.

1.

2.

3.

4.

5.

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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.

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# EN

LISTADO

CLIENTE

TAG No. UNIDAD CLASE TAMAÑO MARCA TIPO FLUIDO

PRESION

ENTRADA

Kg/cm2

TEMP

°C

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.

DPE

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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.

DPE

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5. TRES LECTURAS ACUSTICAS POR VALVULA

1A. Aguas Arriba 2A Sobre el centro del cuerpo 3A Aguas abajo

La valvula debe estar en la posición cerrada para tomar las lecturas

Las lecturas aguas arriba y aguas abajo reflejan el ruido proveniente

de otras válvulas a través de las tuberías.

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.

1A

2A

3A

DPE

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5. TRES LECTURAS ACUSTICAS POR VALVULA

Foto típica de la recolección de lecturas acústicas en una valvula FISHER tipo globo

DPE

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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.

DPE

Listado válvulas drenaje de la línea alimentación vapor de alta

# LIST TAG No. CLASS SIZE BRAND TYPE FLUID

INLET

PRESSURE

Kg/cm2

TEMP °C

24.1 441 - ABV - 1001 55 56 60 1500 2" MOGAS BALL STEAM 102.7 513



49 SSV 1A 85 90 89 1690 1 1/2" NEWCO* - SH /Vapor 102.7 513

50 SSV 2A 72 80 23 1690 1 1/2" NEWCO - SH /Vapor 102.7 513

54 SSFV 25 55 60 1500 2" GLOBE STEAM 89 513

55 SSDV 30 64 59 1500 2" GLOBE STEAM 89 513

ACUSTIC READINGS

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7. RESULTADOS CORRELACION MATEMATICA DE LOS DATOS ACUSTICOS EN VALVTECHNOLOGIES

1. 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)

DPE

# LIST TAG No.

MASS

LEAKAGE

Kg/Hr

TOTAL

ENERGY

LOSS

MMBTU/Hr

ANUAL COST

ENERGY LOSS

USD/YEAR

24.1 441 - ABV - 1001 55 56 60 21.05 0.068 $ 1,171

24.2 441 - ABV - 2001 24 57 66 23.36 0.075 $ 1,292

25.2 441 - ABV - 2004 84 82 87 317 1.024 $ 17,639

49 SSV 1A 85 90 89 1036.37 3.346 $ 57,636

50 SSV 2A 72 80 23 365.19 1.179 $ 20,309

54 SSFV 25 55 60 31.43 0.102 $ 1,757

55 SSDV 30 64 59 80.37 0.261 $ 4,496

6.055 $ 104,300

ACUSTIC READINGS

TOTAL

*

*Estos costos de perdida anual fueron calculados para un 35% tiempo anual de operación.

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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

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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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CATALOGO DE VALVTECHNOLOGIES

HAGA CLIC AQUI PARA DESCARGAR ESTE CATALOGO

http://www.valv.com/app_common/118/110/library/57/bro_tvm_July11.pdf

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http://www.valv.com/app_common/118/110/library/2/ps_v1_1_040000_r4.pdf

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http://www.valv.com/secure/process/DMSDownload.aspx?id=771

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