JUNTAS DE EXPANSIÓN
DE PARED
CALIENTE FCC

Para una refinería en Finlandia, Belman diseñó y fabricó dos juntas de expansión de pared caliente FCC para su instalación en la línea de flujo crítica que transporta gases de combustión, hidrocarburos y finos de catalizador. Las juntas de expansión sirvieron como sustitución exacta de las juntas de expansión existentes.

EL PROBLEMA DEL CLIENTE
En la línea de flujo de su refinería, el cliente tenía dos juntas de expansión que habían llegado al final de su vida útil. Como las juntas de expansión existentes habían funcionado satisfactoriamente, el cliente solicitó una solución de sustitución idéntica. Con especificaciones detalladas, requisitos y planos en mano, el cliente buscó un fabricante experimentado y certificado capaz de diseñar y fabricar las juntas de expansión de pared caliente requeridas. Un requisito clave era que los materiales de acero para presión cumplieran las normas EN o ASME y fueran de origen europeo.

LA SOLUCIÓN DE BELMAN: juntas de expansión de pared caliente FCC
Belman diseñó una solución basada en las especificaciones del cliente y los planos de las juntas de expansión FCC existentes. Sin embargo, para optimizar la solución, Belman propuso una pequeña modificación en la selección de materiales. Debido a la alta temperatura del medio, el impacto térmico normalmente requiere que los materiales de las paredes sean acero inoxidable resistente a temperaturas elevadas. Por esta razón, los fuelles y las camisas interiores fueron se especificaron en Inconel 625, que se utiliza habitualmente en aplicaciones FCCU por su resistencia mecánica superior y su excelente resistencia a la corrosión en un amplio rango de temperaturas y ambientes agresivos. En consecuencia, el cliente especificó originalmente Inconel 625 también para los extremos para soldar, acorde con el material usado en las juntas de expansión originales. Sin embargo, Belman sugirió usar en su lugar el material 1.4878 (AISI 321H), un acero inoxidable austenítico resistente al calor. A diferencia del Inconel, que es a base de níquel, el AISI 321H ofrece suficiente resistencia a la corrosión y a la temperatura para esta aplicación, a la vez que proporciona una solución más rentable. Esta sustitución permitió al cliente mantener los estándares de rendimiento a la vez que redujo los costes de material. No obstante, los fuelles y las camisas interiores se mantuvieron en Inconel 625 debido a los requisitos de cálculo de resistencia.

Para protegerlas contra la corrosión, las juntas de expansión se recubrieron con imprimación y un revestimiento de silicona-aluminio, aplicado según las especificaciones del cliente en cuanto a espesor, tipo y método de aplicación.

Aislamiento capaz de mantener una temperatura superficial baja
Entre los fuelles y las camisas interiores se colocó aislamiento Superwool para mantener la temperatura superficial de los fuelles suficientemente baja, a pesar de la alta temperatura del medio. Las juntas de expansión se diseñaron como juntas de expansión atirantadas con doble fuelle para absorber grandes movimientos laterales en ambos planos, aunque no de manera simultánea. Para controlar la absorción de movimientos, se integraron tirantes en el diseño. Según el requisito del cliente de minimizar la temperatura de los tirantes, idealmente sin superar los 50 °C, se aislaron con Superwool y quedaron protegidos en una carcasa. Esta construcción mantuvo eficazmente la temperatura superficial de los tirantes dentro de los límites especificados.

Indicadores de fugas con manómetro y válvula
Un requisito clave del cliente era que todos los fuelles estuvieran equipados con indicadores de fugas, formados por un manómetro y una válvula conectados al espacio entre las capas del fuelle. Esta configuración, conocida como fuelle comprobable de dos capas, está diseñada para proporcionar una detección temprana en caso de fallo de una capa. Los fuelles comprobables de dos capas están formados por dos capas de material de espesor igual, con un pequeño espacio intermedio entre ellas donde se instala el sistema de control de fugas. Cada capa está diseñada para soportar de forma independiente la carga completa de diseño. Esto quiere decir que, si una capa presenta una fuga o falla, la segunda capa puede mantener la integridad de la presión y permitir un funcionamiento seguro hasta la siguiente parada programada. Los fuelles comprobables de dos capas se emplean ampliamente en unidades de craqueo catalítico en lecho fluido (FCCU/FCC) y otras aplicaciones críticas, como plantas químicas, donde la detección temprana de fallos y la fiabilidad operativa son fundamentales.

Aseguramiento y control de calidad de los fuelles de expansión FCC
Dada la criticidad de la aplicación, las juntas de expansión se fabricaron con trazabilidad completa y marcado CE conforme a la Categoría II de la PED 2014/68/UE, Módulo G. La evaluación de conformidad fue supervisada tanto por el cliente como por un organismo independiente de inspección. Se entregó al cliente un libro de datos de fabricación (MDB) completo. Entre las pruebas realizadas a las juntas de expansión FCC, y según petición del cliente, se incluyen las siguientes:

• Prueba visual (VT)
• Prueba de estanqueidad
• espacio intermedio entre ellas (PT)
• Examen radiográfico (RT)
• Prueba de fugas
• Prueba magnética
• Prueba de presión

Belman: proveedor reconocido de juntas de expansión FCC personalizadas
Belman posee una amplia experiencia en el diseño y la fabricación de juntas de expansión para unidades de craqueo catalítico en lecho fluido (FCCU) y otras aplicaciones en refinerías de petróleo. Con el paso de los años, Belman ha diseñado y fabricado con éxito juntas de expansión FCCU personalizadas para su instalación en numerosos países. Entre las soluciones más destacables se encuentran una junta de expansión FCC de 30 toneladas totalmente personalizada con una boca de acceso especial, así como tres juntas de expansión FCC diseñadas de forma única y entregadas en solo 12 semanas, demostrando nuestras capacidades técnicas y flexibilidad en la entrega.