JUNTAS DE EXPANSIÓN
PARA FCCU
Las juntas de expansión instaladas en unidades de craqueo catalítico en lecho fluido (FCCU) están expuestas a parámetros operativos muy exigentes, tales como:
- Medios muy agresivos y abrasivos
- Temperaturas extremadamente altas
- Alta presión
- Grandes movimientos
Al tiempo que es resistente a esos parámetros operativos y, al mismo tiempo, flexible para absorber movimientos y garantizar un funcionamiento seguro y sin problemas. En consecuencia, las juntas de expansión para FCCU utilizadas en esta aplicación son las más avanzadas técnicamente entre todos los tipos de juntas de expansión existentes. En consecuencia, es esencial que las juntas de expansión estén diseñadas correcta y específicamente para la aplicación. Durante las últimas décadas, Belman ha mejorado su reputación como diseñador y fabricante innovador y con experiencia de juntas de expansión de alta gama y juntas de expansión para FCCU de alta gama. El diseño y la fabricación de las juntas de expansión para FCCU requieren una gran experiencia y capacidad. Solo unos pocos fabricantes a escala mundial tienen la experiencia para fabricar juntas de expansión para FCCU y, al estar altamente especializados en soluciones personalizadas de alta gama, en Belman nos hemos sumado a este exclusivo grupo.
Rango de diseño y alcance del suministro dentro de las juntas de expansión para FCCU
Las juntas de expansión para FCCU diseñadas y fabricadas por Belman son juntas de expansión con y sin revestimiento refractario para el craqueo catalítico en lecho fluido. Las juntas de expansión para FCCU normalmente suelen ser de hasta DN 1800, hasta 27 toneladas métricas de peso y hasta 13,5 metros de longitud. El rango de diseño para Belman y las juntas de expansión para FCCU es el siguiente:
DIMENSIONES:
DN 15-12.000
PRESIÓN:
Hasta 150 Barg / 2176 psi
TEMPERATURA:
-256°C a +1000°C
MATERIALES:
Aceros inoxidables austeníticos, alta aleación, dúplex, titanio, Hastelloy, Incoloy, Inconel, Alloy 59
CÓDIGOS DE DISEÑO:
EN 13445, EN 13480, EN 14917
ASME VIII, div.I, ASME B31.3
ASME B31.1, EJMA, AD 2000
y otros bajo pedido
ENSAYOS:
Examen radiográfico (rayos X), ensayo de fugas con helio, prueba de presión, prueba de aire, ensayo de líquidos penetrantes, examen de partículas magnéticas, etc.
DE INGENIERÍA
CASOS REALES
ENTREGA DE FCC EN TAN
SOLO 12 SEMANAS
Como el plazo de entrega era esencial para el cliente, Belman respondió fabricando 3 juntas de expansión para FCC en plazo de entrega excepcionalmente breve de 12 semanas.
JUNTA DE EXPANSIÓN PARA FCC DE 30 TONELADAS
Esta junta de expansión para FCC pesa 30 toneladas
debido a las condiciones que exigen una gran junta
de expansión, tanto en longitud como
en dimensiones.
DISEÑO ESPECIAL
PARA FCCU
Juntas de expansión para FCCU de alta ingeniería para una refinería de petróleo española diseñadas de acuerdo con las especificaciones KBR y el código de diseño ASME B31.3:2010.
REFERENCIAS
Total Fina Elf • BP • OMV • Gunvor Petroleum (Prev. Kuwait Petroleum
Europoort B.v (Q8)) • Shell • Statoil • Rosneft • Enap • TOR • MOL • Chevron • Eni • Murco Petroleum Limited • Linde Ag • Qapco • Lukoil • Preem • Total • PKN Orlen • Saudi Aramco •
Ceylon Petroluem • Termo Petroleo • Repsol • Equinor (Statoil) • Novatek • Valero • China National Petroleum Corporation (CNPC) • Ineos • National Refinery • Valero • GE Oil & Gas • ExxonMobil • Sinopec • Petrogal • NOV • Ruhr Oel • KNPZ • Maersk Oil • Tatneft
DESCRIPCIÓN TÉCNICA
TIPOS Y DISEÑOS
Las juntas de expansión para unidades de craqueo catalítico en lecho fluido de Belman siempre se diseñan de acuerdo con las especificaciones y exigencias del cliente y, por supuesto, se basan en las normas o especificaciones seleccionadas por los clientes. En términos generales, las juntas de expansión para FCC de Belman se pueden dividir en 3 categorías principales:
Pared fría
Estas juntas de expansión están diseñadas con un revestimiento refractario para garantizar que la temperatura de la pared exterior no exceda el máximo. La pared está fabricada con tipos de acero convencionales. El revestimiento se coloca en el interior de la junta de expansión. Debido a la aplicación crítica, muy pocas empresas poseen los conocimientos necesarios para realizar trabajos refractarios y Belman colabora solo con los proveedores más cualificados y experimentados. Además, solo unas pocas materias primas para el revestimiento refractario cuentan con certificación para este propósito crítico. Esto nos hace muy selectivos tanto en la elección de socios/subproveedores como en la selección de los materiales.
Pared caliente
Estas juntas de expansión están diseñadas con el revestimiento refractario en el interior como barrera térmica. Esto hace que el revestimiento sea resistente a la abrasión, con una malla hexagonal y materiales refractarios moldeables. El propósito de este revestimiento es resistir la abrasión del medio de flujo del catalizador, pero el impacto térmico debido a las altas temperaturas normalmente requiere que la pared esté hecha de acero al carbono o inoxidable para altas temperaturas.
Sin revestimiento
Estas juntas de expansión están diseñadas con el mismo formato que las juntas de expansión de pared caliente, pero sin la malla hexagonal ni el revestimiento refractario. La pared se fabrica con aceros para altas temperaturas para soportar los medios abrasivos y la corrosión. Los materiales de aislamiento suave (típicamente fibra cerámica) se colocan encima con la incorporación de una pared/cubierta. Aunque estas juntas de expansión también están expuestas a temperaturas muy altas, no llevan catalizador en el medio y este tipo está aislado en el exterior con fibra cerámica con cubiertas de acero montadas en la parte superior. Normalmente se instalan en la entrada/salida de aire o en la transferencia de gases del reactor. Con la excepción de un revestimiento, las juntas de expansión sin revestimiento son muy similares a los otros tipos, ya que funcionan bajo condiciones de trabajo severas muy similares. La carcasa a menudo está fabricada con materiales de alta aleación.
ESTRUCTURA DE LOS FUELLES
Y CONTROL DE FUGAS
Las condiciones operativas críticas dan lugar a requisitos desafiantes con respecto al diseño de las juntas de expansión para FCCU. La junta de expansión es un componente clave en el sistema de tuberías y la selección cuidadosa del material del fuelle es importante. La selección del material más adecuado a menudo se realiza de acuerdo con los requisitos del cliente, las especificaciones y/o en base a la experiencia.
Conformado de fuelles
El conformado de los fuelles normalmente se realiza mediante expansora o conformado hidráulico.
Fuelles comprobables de dos capas
El uso de los fuelles de doble capa o de capa redundante está muy extendido en las aplicaciones de FCCU. Los fuelles simples de doble capa utilizan la fuerza de ambas capas para soportar las condiciones operativas. Los fuelles de capas redundantes están diseñados de tal manera que cada capa pueda asumir la carga completa. Así, si la capa interior presenta una fuga, la capa externa podrá asumir la carga y funcionar hasta el siguiente apagado.
Supervisión
Una opción es utilizar barras de control que supervisen el sistema completo. Las barras de control se montan sobre los fuelles y supervisan los movimientos. Si el aislamiento está desgastado, el calor aumentará y esta temperatura más alta dará lugar a movimientos más grandes.
Control de fugas
Esta solución ofrece buenas opciones de supervisión y aumenta la seguridad operativa. El diseño de dos capas se controla a través de un indicador de fugas (monitor de manómetro). Un diseño de capas redundantes ofrece aún mejores opciones de seguridad y supervisión, ya que la unidad permanece en funcionamiento hasta la interrupción programada, incluso en el caso de producirse una fuga leve. Los fuelles de capas redundantes se calculan de manera que la capa única pueda soportar la carga completa por sí sola. En otras palabras, si fallara la capa interior, la capa exterior podría garantizar la seguridad operativa de la junta de expansión hasta una parada programada. Además, las juntas de expansión se equipan con un monitor de manómetro que indica el fallo de la capa interior.
En términos generales, existen dos tipos de monitores:
- Monitor pasivo
Si la capa interior falla, el monitor se activa por el aumento de la presión entre las capas. Este monitor solo indicará la falla en una capa interior. - Monitor activo
Se crea un vacío entre la capa interior y la exterior antes de instalar este monitor. Si la capa interior, falla la presión entre las capas activará el monitor. Si la capa exterior falla, el monitor se activa por la pérdida de vacío. Este monitor puede detectar fallos tanto en la capa interior como en la exterior.
REVESTIMIENTO REFRACTARIO
El revestimiento refractario es un elemento importante de las juntas de expansión para FCCU y los componentes de FCCU. Belman puede encargarse del revestimiento refractario y, de esta forma, suministrar la junta de expansión para FCCU completa. Sin embargo, si el cliente lo prefiere, puede encargarse él mismo del revestimiento refractario. Belman trabaja con las mejores empresas de revestimientos refractarios para garantizar unos revestimientos adecuados de alta calidad para la aplicación, garantizando así el buen funcionamiento sin ningún apagado inesperado costoso. Belman cumple con las especificaciones de revestimiento refractario de las especificaciones de los licenciantes de la misma manera que con el diseño de la unidad completa.
Materiales refractarios
Belman siempre selecciona el revestimiento refractario especificado y/o solicitado por el cliente, como puede ser Resco.
Instalación de un revestimiento refractario
El aislamiento y el revestimiento refractario se suministran de acuerdo con las especificaciones y los contratos con el cliente. Belman puede realizar la instalación por fundición, gunitado (aplicación neumática), colocación manual o apisonamiento neumático. Belman tiene experiencia en el suministro de sistemas de anclaje como malla hexagonal, etc. Trabajamos solo con las mejores empresas de revestimiento refractario de su clase, con los mismos niveles de control de calidad y conocimientos que Belman.
COMPONENTES EXTERNOS
PERSONALIZADOS
Pozo
Para facilitar la inspección del interior de la tubería. Belman puede diseñar y fabricar juntas de expansión con pozos, tanto pozos estándar como pozos personalizados, como el que se muestra en la imagen, con interior refractario y cubierta extraíble para ahorrar espacio y simplificar el transporte. Como la cubierta del pozo es muy pesada, debido principalmente al revestimiento refractario, se fabricó un mecanismo inteligente de apertura y cierre en el pozo, que se levanta y permite abrir el pozo de forma cómoda y sencilla. Belman siempre realiza el diseño de acuerdo con los requisitos y las necesidades del cliente.
Cubiertas protectoras de fuelles
Estas cubiertas normalmente están especialmente diseñadas para las juntas de expansión para FCCU y generalmente están hechas de placa de 2-3 mm de espesor. Las cubiertas son normalmente de diseño telescópico. Con esta instalación los fuelles quedan muy bien protegidos.
Acoplamientos pantográficos
Estos se utilizan para igualar los movimientos entre los fuelles, mientras que las bisagras absorben la carga principal. Los acoplamientos pantográficos no están diseñados para restringir el empuje de presión.
Pantógrafos de cardán
Las unidades que necesitan absorber el movimiento lateral en dos planos deben estar equipadas con un pantógrafo de cardán. El anillo central permite que la junta se desplace en el plano opuesto al pantógrafo sin que se atasque el acoplamiento.
Barras de control
Las barras de control se utilizan para controlar y limitar los movimientos de los fuelles. No están diseñadas para restringir el empuje de presión. En casos de emergencia, los tirantes pueden incluso absorber las cargas si es necesario.
Boquillas de muestreo
Se utilizan por varias razones y son especificadas por el usuario final. Las tuberías penetran en la pared de la carcasa y, a menudo, pueden interferir con otros accesorios. Las boquillas se pueden colocar en diferentes ubicaciones según las especificaciones del cliente, los requisitos de diseño y/o las necesidades de la aplicación.
Bisagras ranuradas
Aseguran que cada fuelle absorba el mismo movimiento axial, pero solo en juntas de expansión universales. En situaciones en las que las juntas de expansión para FCCU se instalan horizontalmente, las bisagras soportan el peso de la tubería de conexión de los dos fuelles (incluido el peso del medio y el revestimiento refractario).
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CATÁLOGO
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LISTA DE COMPROBACIÓN
CALIDAD Y ENSAYOS
Belman es conocido por sus productos de alta calidad y, por lo tanto, nuestro control de calidad es una parte fundamental de nuestro negocio. Todos los procesos durante la producción diseñados por los ingenieros de calidad de Belman se siguen e implementan rigurosamente de acuerdo con nuestros procedimientos e instrucciones y son cuidadosamente inspeccionados por los inspectores de calidad de Belman. Todos los controles e inspecciones se realizan de acuerdo con los estrictos procedimientos de control de calidad de Belman, que forman parte del sistema de gestión de calidad Belman ISO 9001 aprobado por DNV.
ITP y ensayos
El plan de inspección y prueba generado por el sistema de gestión de calidad garantiza que cada paso de la fabricación tenga los puntos de inspección adecuados, como los puntos de retención y testigo.
Basándose en el código de fabricación, las especificaciones del proyecto, la aplicación, los medios y las eventuales reglas de clasificación de buques, Belman realiza una gran variedad de ensayos de calidad, incluidos ensayos destructivos y no destructivos y pruebas de calidad. Todos los ensayos pueden ser presenciados por terceros según los requisitos del cliente y la clasificación.
- Ensayos destructivos: por ejemplo, la prueba de ciclo de vida y el ensayo de rotura para validar el diseño, como en el caso de los buques o las plataformas marinas
- Ensayos no destructivos como la prueba visual, el ensayo de líquidos penetrantes, el examen radiográfico, el ensayo magnético, la inspección por ultrasonido, el ensayo de dureza o la PMI para todas las aplicaciones
- Ensayos de comprobación: prueba de estanqueidad con aire, prueba de estanqueidad con helio y gas anterior, prueba de presión hidrostática para todas las aplicaciones
INSTALADAS
TENEMOS JUNTAS DE EXPANSIÓN
DE INGENIERÍA DESDE 1994
Esto nos permite encontrar la solución óptima para su sistema de tuberías.
