Tanque 9754

Evaluacin Mediante El Ensayo De Emisin Acstica Del Fondo Del Tanque De Almacenamiento De Crudo 9754.

PREPARADO POR:Cooperativa Metalrgica e inspecciones ND. RL.

REQUERIDO POR:PDVSA, DIVISIN DE PUNTA DE MATA

ELABORADO: Mario FreitezFIRMAREVISADOFIRMA

FECHA

REVISADO: Gustavo MendozaFIRMAFECHA

FECHAACEPTADOFIRMA

APROBADO: Albert PalaciosFIRMA

FECHAFECHA

Marzo 2015

Evaluacin Mediante El Ensayo De Emisin Acstica Del Fondo Del Tanque De Almacenamiento De Crudo 9754 FECHA ELABORACIN:07/03/2015

Pgina 1 de 21

CLIENTE: PDVSA Divisin Punta de MataCONTRATO N:4600056805INFORME N: CMND-EAPTT-001


Pgina 2 de 21


14

PREPARADO POR: Cooperativa Metalrgica e inspecciones ND. RL.RESPONSABLES:COMEINDREQUERIDO POR:SINCRON

LISTA DE DISTRIBUCIN (NOMBRES):

DEPARTAMENTO O PROCESO:

REVISADO: Gustavo MendozaFECHA:APROBADO: Albert PalaciosFECHA:

NDICENDICE21.OBJETIVO42.ALCANCE.43.PRINCIPIO DE EMISIN ACSTICA.44.MTODO DE ANLISIS55.EQUIPOS Y HERRAMIENTAS EMPLEADAS65.1.Equipo65.2.Herramientas65.3.Materiales y / o Consumibles.66.INSPECCIN66.1.Datos Tcnicos Del Tanque 9754.66.2.Condicin de Inspeccin.66.3.Medicin de ruido.76.4.Posicionamiento De Los Sensores.86.5.Calibracin De Los Sensores96.5.1.Calibracin como Auto-Calibracin.96.5.2.Calibracin mtodo de Hsu-Nielsen.106.6.Criterio De Calificacin.116.7.Anlisis de los Resultados Obtenidos.126.7.1.Nivel de Ruido126.7.2.Calibracin de los sensores126.7.3.Hits Vs tiempo146.7.4.Distribucin 3D de eventos localizados.156.7.5.Distribucin 2D de eventos localizados.156.7.6.Hits Vs canales.167.CONCLUSIONES178.RECOMENDACIONES179.REFERENCIAS1710.ANEXOS.1810.1. Registro Fotogrfico1910.2. Plano N 1.22

Evaluacin Mediante El Ensayo De Emisin Acstica Del Fondo Del Tanque De Almacenamiento De Agua Para El Sistema Contra Incendios T-10301 FECHA ELABORACIN:

Pgina 2 de 23

CLIENTE:QUIRIQUIRE GASCONTRATO N:RFQ-SER-12-103-QQ-MAINFORME N:

1. OBJETIVODeterminar las condiciones del fondo del Tanque de almacenamiento 9754, perteneciente a la empresa PDVSA, Coordinacin operacional, Divisin Punta de Mata, ubicada en El Tejero, dentro de la instalacin Patio de Tanque Travieso, en el Estado Monagas, por medio de la evaluacin del fondo del tanque mediante la tcnica no destructiva de Emisin Acstica (EA). 2. ALCANCE.La presente actividad se limita a la evaluacin de la condicin del fondo del tanque por medio de la tcnica no destructiva de Emisin Acstica, haciendo un anlisis de la cantidad, densidad y amplitud de los eventos producidos por los procesos de corrosin bajo el 100% de rea de fondo metlico del tanque.3. PRINCIPIO DE EMISIN ACSTICA.La tcnica de Emisin Acstica (EA) es un mtodo de Ensayo No Destructivo (END) orientado a una evaluacin de Integridad en equipos de proceso en Servicio.El principio bsico de funcionamiento de esta tcnica es la deteccin de ondas transitorias generadas por el proceso de degradacin del material. Estas seales u ondas de tensin, son emitidas cuando el material es sometido a tensiones mecnicas, causando una onda de esfuerzo que se propaga elsticamente por la estructura, llegando hasta la superficie estimulando un sensor piezoelctrico.El sensor convierte la energa mecnica en una seal elctrica que se amplifica para el proceso de anlisis.El objetivo fundamental de aplicacin de la tcnica es generar ahorros considerables aplicando el mantenimiento predictivo y acortar los tiempos de intervencin en los equipos en forma segura.El mtodo de EA puede ser aplicado prcticamente a cualquier estructura que se encuentre sujeta a esfuerzos, ya sean mecnicos o trmicos o una combinacin de ambos.Imagen 1. Principio de Emisin Acstica.

4. MTODO DE ANLISISEl software de anlisis VisualEA del equipo, reproduce grficas tanto en el plano 2D y/o 3D del fondo del tanque, las grficas fueron programadas con anticipacin antes del inicio de la prueba.Estas grficas muestran los eventos localizados (seales detectadas) y disponen de un sistema programado de agrupamiento (cluster) de diferentes colores en los cuales se representan las cantidades de eventos localizados para una mayor facilidad de anlisis, donde los colores ms claros reflejan menor cantidad de eventos localizados y los ms intensos mayor cantidad de eventos localizados. Los eventos localizados proprocionan informacin precisa de su ubicacin y la magnitud de la amplitud en decibeles (dB) detectadas por los sensores; a mayor amplitud y cantidad de eventos localizados dentro de un cluster, ms detallado ser el estudio que se le debe hacer a los eventos localizado para determinar el grado de calificacin de la zona en referencia.Adicionalmente, se evidencia la grfica del ruido ambiental y el ruido durante la inspeccin, esto con la intensin de tener una base y a la vez una herramienta de gran ayuda al momento del anlisis de resultados, a fin de diferenciar las seales no relevantes al estudio.


Pgina 3 de 21



Pgina 4 de 21


75. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS EMPLEADASLos equipos y herramientas empleadas para la evaluacin del fondo del tanque de almacenamiento 9754, son los siguientes:1. 2. 3. 4. 5. 5.1. Equipo Emisin Acustica. Marca: Vallen System. Modelo: AMSY- 6 / MB19. Computador: Marca: Lenovo. Serial: MB00258406. Juego de sensores. Marca: Vallen Systeme. Modelo: VS30-SIC 46dB Juego de Soportes magnticos. Fuente Hsu Nielsen (portaminas con brida de 30 de angulo). Cable coaxial RG 58 con conectores BNC (1000 metros aproximadamente)5.2. Herramientas Esptula. Escalera de 5 m. Arns. Cinta mtrica de 100 metros. Ponchadora para conectores BNC. Guantes de tela (carolina). Extensin elctrica.5.3. Materiales y / o Consumibles. Minas 2H de 0.5 mm. Acoplante graso. Trapos secos. Marca metal. Lija N 80 y 100. Removedor de pintura. Conectores BNC.


Pgina 5 de 23


6. INSPECCIN6.1. Datos Tcnicos Del Tanque 9754.En la tabla 1 se detallan las especificaciones tcnicas del tanque de almacenamiento 9754.Tabla 1. Datos tcnicos del tanque CARACTERSTICADESCRIPCIN

Tag de Identificacin9754

EstadoActivo

Ao de fabricacin1945

Presin de diseoS/I

Temperatura de diseoAtmosfrica 160 F/71 C

Capacidad de almacn97000 bls

Material del tanqueASTM-A-36

Techo del tanqueDomo geodsico con interno flotante de aluminio

Tipo de pisoConcreto

FondoPlano

Tipo de fluidoCrudo 30 API

Altura nominal52 0

Dimetro nominal120 00

Altura tope de operacin43 0

Nivel mximo de agua0 7

Nivel mnimo de agua0 0

S/I: sin informacin.Notas: La informacin anterior fue suministrada por PDVSA, Coordinacin Operacional, Divisin Punta de Mata, por medio de las fichas tcnicas Patio de Tanque Travieso (PTT). Los planos del tanque, resultados de END anteriores y reparaciones realizadas, aplicados al tanque en evaluacin no fueron sumistradas.6.2. Condicin de Inspeccin.En la tabla 2 se detallan las condiciones de inspeccin, el dia 06 de marzo del 2015, desde las 7:30 am hasta las 11:16 am, del tanque de almacenamiento 9754.

Tabla 2. Condicin de inspeccinTiempo de reposo24 Horas

Condiciones ambientalesSoleado

Temperatura del tanque32 C aproximadamente

Temperatura del productoS/I

Nivel de llenado 76 % aproximadamente de la altura nominal

Nota: el tiempo de reposo, temperatura del producto y el nivel de llenado fue suministrada por el personal de PDVSA Divisin Punta de Mata, Coordinacin Operacional.6.3. Medicin de ruido.Se realiz el calculo del nivel de ruido ambiental (ver grfica N 1), nivel de ruido interno del tanque antes de la adquisicin de data (ver grfica N 2) y el nivel de ruido interno del tanque durante la adquisicin de data (ver grfica N 3). Esto se realiza para comprobar si existe alguna alteracin notable y poder tomarla en consideracin al momento del anlisis. Grfica N 1. Nivel de ruido ambiental.

Grfica N 2. Nivel de ruido interno del tanque antes de la adquisicin de data.

Grfica N 3. Nivel ruido interno durante la toma de data.

6.4. Posicionamiento De Los Sensores.Se seleccion una configuracin de veinte (20) sensores conformados por diez (10) sensores en el anillo de prueba, ubicado a una altura de un (1) metro (desde el fondo del tanque) y diez (10) sensores en el anillo guardin, ubicados a una altura de cuatro (4) metros (desde el primer anillo de prueba) espaciados a una distancia perimetral de 11,49 m, tal como se muestra en el plano N1. Ver anexo 9.2.6.5. Calibracin De Los SensoresSe ejecutaron cuatros (04) prueba de sensibilidad para verificar la calibracin de los sensores, dos (02) pruebas antes de iniciar el ensayo y dos (02) pruebas luego de finalizado el ensayo. Las calibraciones realizadas son: calibracin mediante Auto-Calibracin y calibracin mediante Hsu-Nilsen. 6.5.1. Calibracin como Auto-Calibracin.Utilizando esta funcin, el acoplamiento de los sensores se puede comprobar automticamente.Un canal transmite un pulso de prueba elctrica al sensor conectado. Este sensor emite una onda mecnica que es detectada por los sensores vecinos. Depues de 3 pulsos de prueba el siguiente sensor se convierte en el emisor de impulsos. La amplitud del estallido recibido permite sacar conclusiones sobre la calidad del acoplamiento. En la tabla 3 y en la tabla 4, se muestra los resultados de estas pruebas.Tabla 3. Calibracin de los sensores mediante la tcnica de auto-calibracin antes de la toma de data.

Tabla 4. Calibracin de los sensores mediante la tecnica de auto-calibracin luego de la toma de data.

6.5.2. Calibracin mtodo de Hsu-Nielsen.Consiste en emitir una onda a travs de la ruptura de una mina 2H de 0,5mm de dimetro, con un ngulo de inclinacin de 30 grados, en tres oportunidades (como minimo) para cada sensor, a una distancia no mayor de 30 mm.En la grfica N 4 y grfica N 5 se muestra los resultados de estas pruebas. Grfica N 4. Calibracin mtodo Hsu-Nielsen antes de la toma de data.

Grfica N 5. Calibracin mtodo Hsu-Nielsen luego de la toma de data.

Es importante sealar que las pruebas, luego de la toma de data, se realizan para verificar que las condiciones ambientales y el estado de los sensores hayan permanecido en iguales condiciones o muy similares a las obtenidas inicialmente.6.6. Criterio De Calificacin.En la tabla 5 se indica el criterio de calificacin.Tabla 5. Criterio de calificaciones.GRADODESCRIPCINCARACTERSTICASRECOMENDACIONES

AMUY BAJA EMISIN ACSTICAINICIO DE CORROSINREEVALUAR EN 5 AOS

BBAJA EMISIN ACSTICACORROSIN ACTIVAREEVALUAR EN 3 AOS

CMEDIA EMISIN ACSTICACORROSIN MEDIAREEVALUAR EN 2 AOS

DALTA EMISIN ACSTICACORROSIN ALTAREEVALUAR EN 1 AO

EMUY ALTA EMISIN ACSTICAPRDIDA DE LIQUIDO Y MUY ALTA CORROSINPROGRAMA PARADA PARA INSPECCIN Y MANTENIMIENTO

6.7. Anlisis de los Resultados Obtenidos.6.7.1. Nivel de Ruido Ambiental: En la grfica N 1 se aprecia los diferentes niveles de ruidos antes y durante la inspeccin del tanque donde se pueden evidenciar cada uno de los factores que influyen una vez configurados los sensores, donde el voltaje RMS no fue superior al umbral, colocado como filtro en el programa. En el tanque: En la grfica N 2 y grfica N 3 se evidencia mayor ruido de fondo, esto se debe a tuberias de conexin en el tanque, el viento y la arena que chocan con el tanque por lo que se observa mayor ruido en los sensores del anillo guardian (sensores del 11 al 20 ubicados en la parte superior del tanque); los cuales trabajan unicamente como guardianes para filtrar estas seales.El nivel de ruido RMS registrado en las grficas, de los sensores 1 a 10 indica que la prueba para eventos de corrosion en el fondo del tanque tiene una alta confiabilidad.6.7.2. Calibracin de los sensores Auto-calibracin: Comparando la tabla 3 con la tabla 4, se comprob que no hubo variacin significativa en la calibracin de los sensores durante la prueba realizada. Adems, se puede evidenciar que cada uno de los sensores captaba las seales emitidas antes, y despus de la prueba. Hsu-Nilsen: El anlisis de las grficas N 4 y N 5 obtenidas con el mtodo Hsu-Nielsen evidencia que cada uno de los sensores del primer anillo estan recibiendo la seal con una excelente amplitud (en dB). En las grficas N 6 y N 7 se puede evidenciar de una forma mas clara el resultados de estas grficas, mostrando la posicin de los eventos simulados a una distancia aproximadamente igual a cada sensor y esa distancia fue en todos los casos menores al 2% del dimetro, asumido como error de localizacin de la prueba, lo cual se considera aceptable.Grfica N 6. Ubicacin de los eventos mediante calibracin Hsu-Nilsen antes de la toma de data.

Grfica N 7. Ubicacin de los eventos mediante calibracin Hsu-Nilsen luego de la toma de data.

6.7.3. Hits Vs tiempoEn la grfica N 8 se muestra el numero de hits debido a procesos de corrosin ocurridos en el fondo del tanque durante la prueba de emisin acstica. La mayor densidad de hits tiene una amplitud de hasta 45 dB, lo cual indica que se trata de procesos corrosivos pequeos y/o microscpicos.Los defectos de mayor amplitud tiene mucha menor concentracion y no es la caracteristica representativa de la mayoria de los fenomenos que ocurren en el tanque. Ademas que dentro de estos estn los eventos ocurridos por fenomenos externos como el viento, la arena en el aire, etc.Grfica N 8. Grfica de eventos corrosivos de Emisin Acstica

6.7.4. Distribucin 3D de eventos localizados.En la grfica N 9 se aprecia la distribucin 3D con la concentracion de los eventos del proceso de corrosion de los cuales se puede extraer su ubicacin precisa bajo el tanque, las barras mas altas indican la mayor cantidad de eventos concentrados en areas denominadas clusters. Cada cluster tiene un tamao proporcional al diametro del tanque de no mas del 5%. La grfica indica el cluster con mayor numero de eventos localizados. En la inspeccin del tanque se muestran la zona con agrupacin (cluster) de eventos localizados en un periodo de tiempo que no es mas que la duracin de la inspeccin.6.7.5. Distribucin 2D de eventos localizados.En la grfica N10 se aprecia una vista plana del fondo del tanque la cual muestra la vista superior de los 2 cluster con mas concentracion de eventos localizados con un circulo verde. En ellos aparecen la localizacion exacta con coordenadas (x,y) de los eventos que estan ocurriendo en el fondo del tanque.Grfica N 9. Vista 3D de los eventos localizados

Grfica N 10. Distribucin 2D de eventos de Emisin Acstica

6.7.6. Hits Vs canales.La grfica N 11 indica la cantidad de hits registrados en cada canal. Esto indica que la mayor cantidad de hits fueron registrados en primer lugar por el canal numero 10, en concordancia con lo que se observa en las grficas anteriores. Se debe resaltar que al inicio y al final del ensayo todo el sistema es calibrado para que todos los sensores tengan la misma sensibilidad dentro de un rango en dB. La altura de las barras en esta grfica, muestra la cantidad de hits registrado por el canal que primero recibio la seal mecanica.Grfica N 11. Distribucin de hits por canal.

7. CONCLUSIONES De acuerdo al estudio realizado mediante la tecnica no destructiva de Emisin Acstica, se puede concluir que debido a la baja cantidad de eventos localizados no hubo presencia de corrosin relevantes en el tanque 9754, es decir, se encuentra en condiciones actas para continuar su operatividad.8. RECOMENDACIONESCon los datos obtenidos en la prueba, se clasifica el grado de criticidad de defectos en el tanque como clase B y se recomienda hacer una prxima inspeccin en un perodo maximo de tres (03) aos.9. REFERENCIAS Norma UNE-EN 473:2009. Ensayos no destructivos. Cualificacin y certificacin del personal que realiza ensayos no destructivos. Norma UNE-EN 1330-9:2010. Ensayos no destructivos. Terminologa. Parte 9: Trminos utilizados en ensayos de emisin acstica.

Norma PNE-EN 13554. Ensayos no destructivos. Emisin acstica. Norma UNI - UNI EN 15856. Ensayos no destructivos - emisin acstica - Principios generales de ensayos de AE para la deteccin de corrosin dentro de un tanque metlico lleno de lquido Norma PNE-EN 13477-2. Ensayos no destructivos. Emisin acstica. Caracterizacin del equipo. Parte 2: Verificacin de las caractersticas de funcionamiento. NormaUNE-EN ISO 8044:2000. Corrosin de metales y aleaciones. Trminos principales y definiciones. (ISO 8044:1999).10. ANEXOS. 10.1. Registro Fotogrfico.10.2. Plano N 1.


Pgina 6 de 23



Pgina 7 de 23


10.1. Registro Fotogrfico

Evaluacin Mediante El Ensayo De Emisin Acstica Del Fondo Del Tanque De Almacenamiento De Crudo 9754FECHA ELABORACIN:07/03/2015

Pgina 20 de 20


Imagen 2. Preparacin de superficie para el acoplamiento de los sensores.

Imagen 3. Ubicacin y acoplamiento de los sensores sobre la superficie del tanque.

Imagen 4. Equipo de emisin acstica en el proceso de inspeccin (captacin de data).

10.2. Plano N 1.

Tanque 9754

Documents

Transcript of Tanque 9754