Informe Detención de Emergencia

8/18/2019 Informe Detención de Emergencia

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Proyecto II

“ Detención de emergencia ”


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Contenido1. Introducción .................................................................................................................... 3

2. Detención no programada .............................................................................................. 3

2.1 Incendio en la unidad .............................................................................................. 3

2.2 Falla de utilities ....................................................................................................... 4

2.2.1 Falla del aire de instrumentos. ........................................................................... 4

2.2.2 Falla de energía .................................................................................................. 4

2.2.3 Falla agua de refrigeración ................................................................................. 4

2.3 Detención de emergencia por detención de equipos. ............................................ 5

2.3.1 Área 100 ............................................................................................................. 6

a. Falla en compresor J-102 ........................................................................................ 6

b. Falla en reactor D-101 o D-102 ........................................................................... 62.3.2 Área 200 ............................................................................................................. 6

2.3.3 Área 300 ............................................................................................................. 8

2.3.4 Área 400 ............................................................................................................. 9

2.3.4.1 Fallas en intercambiadores de calor: C-408, C-409 y C-410. ........................... 9

2.3.4.2 Falla en bomba J-403....................................................................................... 9

2.3.4.3 Falla en compresor J-400. ............................................................................. 10


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1. IntroducciónEn cualquier situación de detención de emergencia, el personal de operaciones debe intentar

seguir los procedimientos de una detención normal tanto como sea posible. Una detención de

emergencia constituye una forma no deseable de detener una unidad y es siempre

potencialmente peligrosa.

Para prevenir el surgimiento de este tipo de situaciones, se debe chequear en forma rutinaria

este tipo de equipos de manera que esté listo para operar y todos los problemas menores deben

ser investigados y solucionados antes que conduzca a un escenario de emergencia.

2. Detención no programadaLa acción realizada en una situación de emergencia debe tener el objetivo de:

Proteger a los operadores y al resto del personal que puede estar en el área.

Proteger a los equipos (control de pérdida de inversión)

Reducir la pérdida de inventario y el tiempo de detención de la unidad (control de las

pérdidas de inversión).

Todas las acciones deben resultar en una situación final segura con una partida fácil de la

unidad.A continuación se describirán las causas más comunes de detención de emergencia, junto con

sus efectos y acciones a tomar, sin embargo los operadores de la unidad siempre deben verificar

el término satisfactorio de la secuencia y complementarla como se describe.

2.1 Incendio en la unidadEsta detención es iniciada por el operador, se debe activar el botón de detención de

emergencia.

Si el incendio es causado por una fuga o rotura de línea, la sección debe ser detenida

deteniendo la carga de gas para minimizar la posible extensión. Como consecuencia la sección

aguas arriba debe ser detenida.


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2.2 Falla de utilities

2.2.1 Falla del aire de instrumentos.Las válvulas de detención y de control adoptarán su posición “falla segura” de dise ño en el

evento de una falla de aire de instrumentos: FC (fail close) o FO (fail open).

Se debe iniciar la “Detención inmediata” , poner todos los controladores en modo manual yvolver sus señales de salida a cero (a menos que su actuar sea inverso), de manera que

permanezcan cerrados cuando se restaure el aire de instrumentos.

2.2.2 Falla de energíaComo consecuencia todos los quipos que involucran dispositivos eléctricos (bombas,

compresores y enfriadores de aire) se detendrán por pérdida de energía.

Cuando no es posible restaurar y partir en un periodo breve, se debe iniciar la “detención

inmediata” .

2.2.3 Falla agua de refrigeraciónLa pérdida del agua de refrigeración puede conducir a la posterior detención de la unidad

debido a la falta de enfriamiento de las máquinas rotatorias y de sus auxiliares: compresores,

bombas de carga, etc.

Cuando no es posible restaurar y partir en un periodo breve, se debe iniciar la “detención

inmediata”.

2.2.4 Falla por suministro de agua de refrigeración (Área 400).

Una falla en el suministro de agua de refrigeración puede darse por fallas repentinas en las

bombas que la impulsan. De ser así existirá la siguiente situación: no habrá refrigeración

disponible para retirar las grandes cantidades de energía que ingresan a la planta. Por lo tanto,

todas las fuentes de entrada de energía que no son cortadas automáticamente, deben ser

cortadas manualmente.

Tomar las siguientes acciones luego de una falla de agua de refrigeración:

1. Cortar la alimentación de gas combustible en el área 400, a un ritmo suficientemente

lento como para ayudar a disipar el inventario de calor almacenado.


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2. Cerrar las válvulas asociadas a las alimentaciones de equipos de transferencia de masa,

para el caso del área 400, las columnas de destilación y absorción.

3. Aumentar la cantidad de vapor de dilución a todos los equipos afectados y abrir el

damper para el caso de las calderas.

4. Vigilar el sobre-calentador por si hay sobrecalentamiento debido a bajo flujo de vapor.

5. Detener las bombas de reflujo y de fondo de las columnas E-403 y 404 en el caso del

área 400.

2.2.5 Falla por suministro del gas residual proveniente de ENAP. (Área 400).

La falla de este suministro puede deberse por ejemplo a detenciones no previstas por

ENAP refinerías y su falta de producción de la corriente de gas residual necesaria para la

producción de gas combustible y otros productos, como CO 2 líquido, en el área 400. Como laplanta opera en caso de fallas internas de producción de gas combustible por parte del área de

respaldo (Área 300), el corte de este suministro no limita el proceso productivo, en lo que se

refiere al gas producido enviado de regreso a la planta petroquímica. Podría asegurarse la

producción de CO2 líquido teniendo un estanque pulmón receptor de la materia prima para

asegurar unas horas de trabajo sin problema.

Si la falla se debiese al proceso de transporte entre ambas empresas (generalmente

ocasionado por bombas y/o compresores) se deben seguir las recomendaciones señaladas

anteriormente para el caso de este tipo de fallas.

2.3 Detención de emergencia por detención de equipos.A continuación, se detallan los procedimientos que se deben seguir cuando ocurra una

emergencia por falla de un equipo crítico. Definimos equipo crítico como aquel que frente a una

falla, conlleva una paralización parcial o total de la planta, y que puede perjudicar la generación

de productos.


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2.3.1 Área 100

a. Falla en compresor J-102

Si la falla del compresor es importante se debe cortar la alimentación a este para evitar

fugas o incendios, cerrando la válvula V-108 y apagar el compresor. Junto con esto se debe abrir

completamente la válvula de reciclo para asegurar una rápida salida de los gases. Los gases

acumulados son enviados a la antorcha, luego las válvulas de salida a antorcha también se cierran,

para no quemar materia prima en exceso. Finalmente se debe analizar la falla, hacer las

reparaciones necesarias y poner en funcionamiento la unidad de acuerdo al protocolo de puesta

en marcha.

b. Falla en reactor D-101 o D-102

Una falla en el reactor D-101 o D-102 puede provocar severos accidentes, más bien si esta se

debe producto del arranque en la temperatura del reactor. Esto puede suceder producto de que

la reacción es exotérmica, por lo tanto algún descontrol en el sistema de refrigeración o en el

flujo de alimentación puede traer graves consecuencias. En caso concretarse el arranque de

temperatura se debe llevar a cabo el siguiente procedimiento:

Cerrar la válvula de flujo de alimentación que está a cargo de alimentar al reactor

D-101.Llevar a modo seguro y aislar planta NaSH

Poner a funcionar al 100% planta MDEA.

Una vez que la temperatura descienda, vaciar el reactor a estanque de

almacenamiento de productos fuera de especificación.

Volver a poner en funcionamiento planta NaSH y planta MDEA en serie.

2.3.2 Área 200

Falla en columna E-201

Un alza en la presión de tope de cualquier columna se puede llevar a cabo debido a

diversos motivos como una falla en el separador de fondo. El procedimiento para el caso en que

sea necesaria la detención de la columna es:


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Cerrar la válvula de control de flujo de alimentación V-114, permitiendo que

el flujo de alimentación a la columna (gas combustible, MDEA) avance por un

sistema de by-pass.

Depresionar el sistema hacia antorcha.

Vaciar al máximo el fondo de la torre a estanque de almacenamiento de

productos fuera de especificación.

Falla en columna E-202

El circuito que comprende la regeneración de MDEA y extracción de H2S puede fallar por

distintas causas, en las que es necesario realizar una detención de emergencia para evitar

accidentes y/o daños mayores.Las fallas más probables están relacionadas con la bomba de reflujo J-204 y la bomba J-

203, que impulsa MDEA pobra o regenerada hacia la columna E-201. Una falla en cualquiera de

estas altera el proceso de manera importante. Si falla la bomba de reflujo J-204, se ve afectado el

nivel de inundación de la torre y platos, en consecuencia, la separación del H 2S presente en la

corriente de MDEA rica. Si falla la bomba J-203, se detiene la entrega de MDEA pobre al sistema de

la columna E-201 y además se produce un aumento en el nivel de la torre E-202. Las medidas que

se deben tomar, para realizar una detención de emergencia, en caso de falla en alguna de estas

bombas son similares.

Abrir gradualmente el circuito de respaldo de la bomba.

Una vez que la bomba de respaldo cumpla las condiciones necesarias (revisar puesta en

marcha de bombas) se pone en funcionamiento.

Se bloquea la succión y descarga de la bomba principal, permitiendo aislar la sección que

rodea a la bomba que presenta la falla.

Finalmente se debe verificar en sala de control la puesta en servicio de la bomba de

respaldo.

La temperatura de la columna E-202 también es fundamental ya que de esta depende la

separación eficiente de MDEA y H2S. Además, la MDEA se descompone irreversiblemente a

temperaturas superiores a 126 ºC. Un aumento drástico en la temperatura de la columna se puede


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deber a una falla en el intercambiador C-203. Para detener de emergencia este sistema se sigue el

siguiente procedimiento

Cortar alimentación de vapor, cerrando la válvula VC-206.

Cortar la alimentación de MDEA rica a la columna.

Se abre el venteo y el drenaje de la columna permitiendo que el líquido sea dirigido al

estanque de almacenamiento de MDEA fuera de especificación.

Detener bombas J-203 y J-204.

Vaporizar circuito.

2.3.3 Área 300

2.3.3.1 Fallas en provisión de gas licuado: T-308, T-309 y T-310.

La bomba J-102 que transporta gas natural licuado desde los estanques T-308, T-309 y T-

310 hacia el evaporador C-307 puede fallar debido al desgaste de piezas mecánicas por su

constante funcionamiento o a un alza en la temperatura de la línea que antecede a la bomba (2’’ -

PB-304-AB) y provoca una condensación de gas natural. Una detención total de esta, trae consigo

una baja en la alimentación de flujo de gas natural licuado hacia los evaporadores,. Aun si esta

bomba dejara de funcionar, el flujo continuaría debido a las diferencias de presión entre el

estanque y el evaporador, pero esto último puede resultar peligroso, ya que la evaporación puede

ocurrir en el estanque T-311, provocando una fuerte explosión. Los pasos a seguir frente a una

falla en estas bombas son:

Abrir lentamente el circuito de la bomba de respaldo (spare) 2’’-PB-304-AB, para

alcanzar al temperatura de operación, la cual es -160ºC

Poner en funcionamiento la bomba de respaldo, J-309B.

Bloquear J-309 en succión 2’’ -PB-304-AB y descarga 2’’ -PB-305-AB.En sala de control verificar interlock de funcionamiento de la bomba J-309B.


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2.3.4 Área 400

2.3.4.1 Fallas en intercambiadores de calor: C-408, C-409 y C-410.

Si alguno de estos intercambiadores presenta fallas en su funcionamiento se debe realizar lo

siguiente:

Identificar la falla en el equipo, según la activación de las alarmas o sistemas de control.

Si la falla puede ser reparada con intercambiador de calor en funcionamiento, efectuarlo.

En caso contrario, cortar detener el flujo de refrigerante (propano y CO 2 , dependiendo del

intercambiador).

Eliminar el inventario de refrigerante, recuperándolo posteriormente para su reutilización.Desplazar los gases que queden siguiendo el proceso indicado en los ítems de puesta en

marcha y detención programada.

Reparar la falla existente.

Poner en funcionamiento según lo indicado en el procedimiento de puesta en marcha.

2.3.4.2 Falla en bomba J-403.

La bomba J-403 juega un rol fundamental en la carga de los estanques de almacenamiento T-400a, b y c, ya que su función es impulsar el dióxido de carbono líquido proveniente de la torre E-404

y una falla de la bomba ocasionaría problemas serios en la entrega de producto y posiblemente un

aumento de nivel en el fondo de la columna, que haría que se produjera una alza de presión en

esta última, ocasionando problemas (ver análisis HAZOP). Es por esta razón que ante la falla de la

bomba J-403 se debe proceder de la siguiente forma:

Abrir lentamente el circuito de la bomba spare J-403b, para alcanzar al temperatura de

operación, la cual es -60ºC

Poner en funcionamiento la bomba spare, J-403b.

Bloquear J-403a en succión y descarga.

En sala de control verificar interlock de funcionamiento de la bomba J-403b.


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2.3.4.3 Falla en compresor J-400.

Una falla en este compresor se puede deber al desgaste natural de piezas mecánicas o a

condensación en la línea de succión del compresor J- 400 (5’ -P-401-AB). Esto trae comoconsecuencia aumento de presión en la línea posterior al compresor J-400, deteriorando el

funcionamiento del tren de compresores. El procedimiento en el caso de la detención de este

compresor es:

Detener y desenergizar el compresor.

Bloquear J-400 en succión (5’-P-401-AB) y descarga (5’-P-402-AB).

Abrir la válvula check posterior al compresor J-400 y enviar el gas residual

vaporizado a antorcha, para disminuir la presión en la línea ( 5’-P-402-AB).y

sistemas posteriores.

Purgar compresor, y enviar este flujo hacia antorcha.

2.3.4.4 Falla por emergencia en Columna de Destilación E-404.

Un alza en la presión de tope de una columna de destilación puede suceder debido a

diversos motivos, por ejemplo: una falla en el condensador de tope o una falla en el acumuladorde tope. El procedimiento para el caso en que sea necesaria la detención de la columna es:

1. Detener la fuente de calor bloqueando la válvula VC-416.

2. Cerrar la válvula de control de flujo de alimentación: VC-409 y válvula de corte a V-424,

permitiendo que el flujo de alimentación a la columna avance por un sistema de by-pass.

3. Depresionar el sistema hacia antorcha.

4. Vaciar al máximo el fondo de la torre a estanque de almacenamiento de productos fuera

de especificación.

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