Sobre Nosotros Intercambiadores de Calor
Protección Contra La Corrosión Y Erosión De Intercambiadores De Calor in Situ Con Mejora De Aleación Metálica
Protegemos los componentes de los intercambiadores de calor de carcasa y tubos contra la corrosión, la erosión y la pérdida de metal mediante la mejora de la aleación metálica de la superficie in situ, en el lugar, utilizando el recubrimiento o revestimiento IGS High Velocity Thermal Spray (HVTS®).
¿por Qué Recubrimientos Para Intercambiadores De Calor Para Protección Contra La Corrosión Y La Erosión?
La instalación de revestimientos IGS HVTS® como estrategia de mitigación de erosión/corrosión reduce los costos de mantenimiento futuro, los requisitos de reparación y el tiempo de inactividad de los intercambiadores de calor que operan con productos químicos agresivos o parámetros de flujo exigentes. Combinamos nuestra tecnología patentada de recubrimiento para calentadores de proceso con la incomparable experiencia en sitio de IGS para ejecutar proyectos con estrictos estándares de calidad en cronogramas ajustados dentro de rutas críticas de paradas y mantenimientos. Aplicamos recubrimientos de aleación metálica en EE.UU., Europa, Medio Oriente, India, el sudeste asiático y en todo el mundo.
Intercambiadores de Calor en Industrias de Procesos
Siempre que se requiera transferir energía de un flujo de producción a otro (ya sea desde un líquido, vapor o gas) para aumentar o reducir la temperatura de un fluido de proceso, se utilizará un intercambiador de calor. Existen muchos diseños de intercambiadores de calor, y el equipo recibe diversos nombres en una refinería o planta petroquímica (unidades de cambio de fase, recalderas y condensadores, unidades de recuperación de calor residual, calderas de gas caliente, etc.). Los más comunes son los intercambiadores de calor de carcasa y tubos. Dentro de la sección de la carcasa, múltiples tubos pasan a través de ella, permitiendo la transferencia de calor de los fluidos del lado de la carcasa a los fluidos del lado de los tubos.
Desafíos de Corrosión en Intercambiadores de Calor
Dependiendo del diseño y los parámetros operativos de las unidades de recuperación de calor y los intercambiadores de calor (HEX), pueden presentarse diversos desafíos de corrosión. Generalmente, la erosión/corrosión es común en la superficie de la placa tubular. Esto puede deberse a varios factores:
Corrosión Bimetálica (Galvánica)
La placa tubular y los tubos están hechos de diferentes metales, ya que requieren distintas propiedades. Esto puede generar un proceso de corrosión bimetálica cuando estos metales están en contacto y existen las condiciones ambientales adecuadas (por ejemplo, ánodo, cátodo, camino metálico y electrolito). La aleación de los tubos suele ser más noble y más resistente a la corrosión que la aleación utilizada para la carcasa o la placa tubular.
- La placa tubular debe ser lo suficientemente resistente para sostener el haz de tubos (típicamente acero).
- Los tubos deben tener una alta eficiencia de transferencia de calor para permitir el flujo de energía de un fluido a otro (típicamente una aleación a base de cobre).
Erosión/Corrosión en la Boca de Entrada de los Tubos
En muchos intercambiadores de gas a alta temperatura, la alta velocidad combinada con las condiciones operativas provoca corrosión por metal dusting en los bordes de ataque de los tubos.
Corrosión en Áreas Muertas de los Intercambiadores de Calor o Cuando Están Fuera de Línea
La condensación puede ocurrir cuando las recalderas están fuera de línea o no operan en su rango de temperatura diseñado, lo que puede provocar la lixiviación de medios corrosivos del flujo de gas (por ejemplo, H2S o CO2 en gas ácido) y corrosión agresiva en el metal expuesto.
Condiciones Operativas No Anticipadas
Las condiciones de diseño para un proceso frecuentemente no se cumplen en términos del entorno operativo o la composición química, lo que significa que la aleación elegida para el equipo ya no es adecuada para su propósito, ya que el entorno ha cambiado respecto al diseño original (FEED). Esto puede deberse a la transferencia de medios corrosivos (por ejemplo, H2S, CO2, ácidos de crudo con alto TAN, aminas, etc.), control del proceso, etc., lo que provoca corrosión en la placa tubular, caja de cabecera, tapas finales y carcasa.
¿Qué causa la corrosión en los intercambiadores de calor?
Los medios de proceso corrosivos junto con las condiciones operativas a alta temperatura, el flujo a alta velocidad o los metales disímiles pueden causar corrosión o metal dusting en los intercambiadores de calor.
¿Cómo prevenir la corrosión en un intercambiador de calor?
Para prevenir la corrosión en un intercambiador de calor, se puede aplicar una aleación resistente a la corrosión (CRA) o un recubrimiento que aísle el sustrato del entorno.
¿Qué tipo de corrosión ocurre en los intercambiadores de calor?
La corrosión bimetálica o galvánica, la corrosión química y el metal dusting pueden llevar a la pérdida de metal en los intercambiadores de calor.
¿Cuáles son las fallas comunes en los intercambiadores de calor?
La placa tubular del intercambiador de calor, la placa de dólar, la cabeza de canal y la tapa final suelen sufrir de corrosión o metal dusting. La carcasa del intercambiador de calor también puede verse afectada. La acumulación de incrustaciones también puede resultar en una reducción de la eficiencia de transferencia de calor y una posible falla del equipo.
Corrosión Limitante de Integridad en Intercambiadores de Calor (HEX)
Cuando ocurren estos entornos corrosivos o erosivos, la aleación metálica con la que se fabrica el equipo del intercambiador de calor es atacada, causando pérdida de metal y reducción del grosor de la pared metálica de la unidad. Si no se aborda, esto puede llevar a fugas y pérdida de contención.
Una vez que la superficie de la carcasa del intercambiador de calor o la placa tubular comienza a corroerse y se desarrollan picaduras, la pérdida de metal aumenta debido al flujo turbulento en esta área, creando un ciclo de erosión/corrosión aún más agresivo.
Por lo tanto, es fundamental mitigar la corrosión mediante estrategias de gestión de corrosión, como una barrera de corrosión en la superficie con aleación resistente a la corrosión a alta temperatura aplicada por IGS HVTS®.
Estrategias Anteriores de Mitigación de Corrosión en Intercambiadores de Calor (HEX)
Las condiciones operativas en las unidades de intercambiadores de calor son muy variadas debido a su función y uso comunes en todo el proceso de refinación. Las estrategias de gestión de corrosión para la protección interna de recalderas y enfriadores han incluido el uso de sistemas de recubrimiento orgánico, recubrimiento o acumulación por soldadura, y reemplazo completo del recipiente. Existen limitaciones respecto a la durabilidad a largo plazo de los recubrimientos epóxicos líquidos en este entorno desafiante. Con frecuencia, estos recubrimientos fallan prematuramente, exponiendo el metal base al entorno corrosivo y llevando a la pérdida de metal y reducción del grosor de la pared del límite de presión. Esto suele ocurrir antes de la inspección y el descubrimiento en la siguiente parada o mantenimiento disponible.
Una vez que ocurre este tipo de pérdida de metal, las reparaciones mecánicas de la unidad conducen necesariamente a Zonas Afectadas por Calor (HAZ), requisitos de Tratamiento Térmico Posterior a la Soldadura (PWHT) y nuevas ubicaciones de alto riesgo de corrosión (costuras de soldadura, etc.). Además, las reparaciones suelen ser costosas y llevar mucho tiempo debido a los requisitos de extraer y reemplazar el haz de tubos al trabajar en la carcasa del intercambiador de calor.
Este tipo de descubrimiento genera desafíos en los requisitos de reparación, un impacto negativo en los horarios de parada, la unidad de intercambiador de calor y, por lo tanto, la disponibilidad del proceso. Las restricciones de tiempo de mantenimiento limitan la viabilidad y la atractividad de las reparaciones mecánicas o el reemplazo de secciones/recipientes.
Recubrimiento de Intercambiadores de Calor con IGS High Velocity Thermal Spray (HVTS®)
La tecnología de recubrimiento IGS HVTS® permite al propietario del proceso mejorar la aleación metálica interna de una placa tubular de intercambiador de calor. Creamos un nuevo recubrimiento resistente a la corrosión sin la creación de Zonas Afectadas por Calor (HAZ) ni la necesidad de Tratamiento Térmico Posterior a la Soldadura (PWHT).
El recubrimiento noble IGS HVTS® es no reactivo e inerte a los entornos operativos variados en los recipientes y columnas de intercambiadores de calor. Desarrollamos aleaciones específicas, congelando la condición del metal y evitando cualquier pérdida de metal interna adicional en el entorno único de su equipo. Esta tecnología, combinada con la experiencia única en el sitio de IGS, proporciona al gerente de integridad de activos una solución llave en mano y a largo plazo para la corrosión.
Inspección Continua y Evaluación de la Integridad de Activos
Las prácticas estándar de Control de Calidad (QC) de IGS incluyen la inspección final del alcance del trabajo y la generación de un registro electrónico de espesor con lecturas de medidores electromagnéticos de distancia mapeadas en una cuadrícula de referencia definida a través del área del recubrimiento metálico resistente a la corrosión con HVTS®. Un cliente puede utilizar este registro, así como ubicaciones seleccionadas con puntos de referencia para inspecciones posteriores que confirmen, en servicio, que el recubrimiento HVTS® ha mantenido su integridad y que no ha ocurrido pérdida de metal.
A diferencia de los sistemas de recubrimiento orgánico, los recubrimientos metálicos HVTS® son soluciones robustas y duraderas a largo plazo con alta resistencia mecánica, resistencia al desgaste y a la expulsión de vapor, y amplios rangos de temperatura y presión de servicio. Su uso puede reducir sustancialmente el costo del ciclo de vida del recipiente. También puede permitir que los equipos de inspección de la planta extiendan los intervalos de inspección requeridos y la intervención en el recipiente de estos equipos de proceso críticos.
Propuesta de Valor
La instalación de recubrimientos IGS HVTS® como estrategia de mitigación de corrosión reducirá los costos de mantenimiento futuros, los requisitos de reparación y el tiempo de inactividad de la placa tubular del intercambiador de calor. Llámenos para garantizar la disponibilidad del intercambiador de calor según lo requerido para la productividad continua de la planta.
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Colin Bateman
Experto en la Materia de IGS
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