Revista de Petróleo y Biotecnología Ambiental

Abstracto

Incertidumbre en la evaluación de daños y predicción de la vida útil restante de los materiales de ingeniería utilizados en la industria petroquímica

Ray AK*, Roy N, Raj A, Matwa M, Davuluri A, Kumari A, Kumar P, Mundhada D, Kaushal V y Roy BN

En este artículo se ha llevado a cabo una evaluación del daño por fluencia de un acero HP-40 de aproximadamente 11 años de servicio expuesto, utilizado en un reformador de hidrógeno de una industria petroquímica, en términos de un proceso Markov discontinuo. En la presente investigación se utilizaron datos de fluencia convencionales determinados experimentalmente bajo condiciones de prueba idénticas. La dispersión y la acumulación de daño debido a la deformación por fluencia se evaluaron mediante una evaluación microestructural utilizando un microscopio óptico de luz y un microscopio electrónico de barrido. La cuantificación del daño por fluencia se realizó a partir de datos de fluencia replicados en términos de dos parámetros de daño A y A*. Se ha llevado a cabo un análisis estadístico de la fracción de área vacía extensivamente para las porciones superior e inferior del tubo del reformador a 870 °C en el rango de tensión de 52-68 MPa. Además, el modelo probabilístico propuesto se ha comparado con el modelo de Mecánica de Daños Continuos (CDM) de Kachanav. Ambos enfoques mostraron respaldo experimental cuantitativo. Se estima una vida residual de ≥ 10 años a 870 °C/estrés operativo. Para los materiales de la columna de destilación de la unidad de procesamiento de alimentación (FPU) y del reactor de craqueo catalítico en frío (CCU) expuestos durante 55 años de servicio, se estimaron estudios de evaluación de la vida remanente incorporando la incertidumbre involucrada en el cálculo de los valores de LMP (parámetro de Larson Miller) y de la extrapolación del gráfico de estrés frente a LMP. La variabilidad del daño por fluencia normalizado para los materiales del reactor y la columna se aproxima bien con la ayuda de la distribución de Weibull. Como se esperaba, se observa que las distribuciones se desplazan hacia el rango más alto de daño con el aumento del tiempo de exposición al servicio.