Tecnología de Superficie Activa, para Pasivación del Metal

Transcripción

III ENCUENTRO DE USUARIOS
DE CALDERAS
BOGOTÁ, MAYO 12-13 DE 2016
Protección no tóxica del metal, que cumple
con los estándares de los fabricantes de los
equipos (OEM)
en Calderas de Baja, Media y Alta Presión.
Controlando la Corrosión
Diferentes Enfoques
Química convencional
• Remoción de oxígeno y control del
cátodo.
• Formación de Magnetita (producto de la
corrosión del hierro) y luego uso del óxido
para proteger el metal base.
• Trata el agua, más NO el metal
El Triángulo de la Corrosión
Reducción del agua en un ambiente libre de oxígeno
Ambiente libre de oxígeno
Ánodo
Óxido de hierro II (hematita)
-O2
Promueve la fragilización por HIDRÓGENO y
cracking
Óxido de hierro II y III
(magnetita)
Humedad
Cátodo
• Aísla el ánodo
• El Cátodo se vuelve
Irrelevante
• Protección del Metal
Virgen
Humedad
Ánodo
Cátodo
Reacción Electroquímica
Capa límite de fluido
Capa de
óxido
protector
epitáctico
topotáctico
Guidelines for Controlling Flow-Assisted Corrosion in Fossil and Combined
Cycle Plants. EPRI. March, 2005.
Óxido Preferido
Capa de
óxido
protector
Mayor
contenido de
óxido 3+,
cambio en el
color del
óxido
Guidelines for Controlling Flow-Assisted Corrosion in Fossil and Combined
Cycle Plants. EPRI. March, 2005.
Protocolo AVT(R)
Limitaciones frente a FAC
FAC de una fase
• Cuando las condiciones físicas y químicaas
son correctas ocurre:
• Desestabilización y desprendimiento de
Fe2+
Fe2+
Fe2+
Ambiente Reductor en
Fase Acuosa
2+
Fe
Muy poco O
2
Fe2+
O2 Depleted
magnetita
• Corrosión del metal base y
adelgazamiento de la pared de la
tubería
Fe0  Fe2+ + 2 e-
Fe3O4 + 4H+ + 2e-  3Fe2+ + 4OH-
Protocolo AVT(O) & OT
Limitaciones frente a FAC
FAC de Dos Fases
O2
Ambiente Oxidante en
Fase Vapor
• Debida a la baja solubilidad del oxígeno a temperatura
alta. Se presenta:
• Partición del oxígeno en la fase vapor.
• La fase vapor queda en un ambiente oxidante.
• La fase acuosa queda en un ambiente reductor.
Fe0  Fe2+ + 2 eFe2O3 + 3H+ + 2e- - 2Fe2+ + 3OH-
Ambiente Reductor en
Fase Acuosa
Fe2+
Fe2+
Muy poco O2
Fe3O4 + 4H+ + 2e- - 3Fe2+ + 4OHZona Potencial de FAC
Desestabilización y desprendimiento de magnetita.
Corrosión del metal base y adelgazamiento de la
pared de la tubería
Solubilidad de la Magnetita
Solubilidad de la Magnetita
ppb Fe
77oF
120,00
Calentador
LP
Condensado
110,00
212oF
Desaireador
302oF
Calentador
HP
392oF
482oF
572oF
620o
F
Caldera
Economizador
100,00
pH 8.75 NH3 0.1ppm
90,00
pH 8.90 NH3 0.2ppm
80,00
pH 9.05 NH3 0.3ppm
70,00
pH 9.20 NH3 0.5ppm
60,00
pH 9.40 NH3 1.0ppm
50,00
pH 9.60 NH3 2.0ppm
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
50
100
150
200
Temperatura 25ºC
250
300
350
Muchos tratamientos con aminas fílmicas convencionales todavía son vistos
como «pociones o brebajes» y la confusión y duda permanecen. Estas
tecnologías son dañinas en los ciclos de agua/vapor de alta presión?
Cómo diferenciamos
una Amina Fílmica
convencional de una
Amina de superficie
Activa?
Limitaciones de las Aminas Fílmicas
Convencionales (FFA)
• No cumplen con OEM, incrementan conductividad
catiónica > 0.2uS/cm
• La formación de la película no es Selectiva
• Peligroso atrapamiento de contaminantes inorgánicos
• Corrosión bajo depósito – ataque del metal base
• Productos de degradación (bolas cerosas)
• Degradación de la película
Amina Fílmica
Amina Fílmica
Epitáctico
Óxido hidrofílico
Contaminantes inorgánicos atrapados
Topotáctico
Óxido
hidrofílico
Metal Virgen
Esta imagen muestra las propiedades de la película orgánica fílmica. Observe la
magnetita negra friable, que es el producto de corrosión generado en un ambiente con
muy poco oxígeno, bajo condiciones ácidas. Observe las bolsas de aire debajo de la
película, las cuales son debidas a la generación de hidrógeno, en la corrosión
electroquímica del metal base.
La superficie fue limpiada con soda para remover todo el óxido revelando el daño subyacente:
•
•
Agrietamiento por Hidrógeno, resultado de bajo pH localizado bajo condiciones reductoras.
Stress Corrosion Cracking debido a la alta acumulación inorgánicos, formación de huecos (pit) y propagación
de grietas.
Validación de Pérdida de
orgánicos por
calentamiento
Anodamine
Amina Fílmica Convencional
Agua Desionizada
Video Ejemplo de protección con química que no es de superficie activa.
Óxido hidrofílico
Etapa 0
Stage 0
Química de Superficie Activa
(SAC)
Mecanismo del Tratamiento
Una Tecnología Única de Superficie Activa para Pasivación
del Metal
(SAC)
Etapa 1 (A continuación imágenes reales en sitio ilustrarán
esta etapa)
Epitáctico
Óxido hidrofílico
Topotáctico
Protección Hidrofóbica del Metal Virgen
Metal Virgen
• Permeación del producto a
través del óxido hasta el metal
base virgen.
• Limpieza del ciclo – Liberación
de iones inorgánicos atrapados,
(cambio en la conductividad
catiónica)
• Limitada Hidrofobicidad visual
topotáctica
• Protección del metal base e
Hidrofobicidad
Química de Superficie Activa (SAC)
Video Ejemplo de Etapa 1 de Protección
El Tubo está como se recibió.
Protección del Metal Base, pero el Óxido Epitáctico Permanece Hidrofílico
Video Ejemplo de etapa 1 de Protección
Tubo Ligeramente Pulido, con Papel Lija 300, para Exponer el Óxido Topotáctico
Protección del Metal Base, pero el óxido epitáctico permanece Hidrofílico
Etapa 2
(A continuación imágenes reales en sitio ilustrarán esta etapa)
• Óxido Epitáctico
parcialmente Hidrofóbico
Óxido hidrofílico
Epitáctico
Topotáctico
• Óxido Epitáctico, libre de
contaminación inorgánica
• Hidrofobicidad en el Metal
Base y Óxido Topotáctico
• Protección del Metal Base
Metal
Metal Virgen
FFA film protection at base metal topotactic layer
1,900 psi / 131 bar 1,055 oF / 566 oC Re-heat Steam
Mixed Metallurgy Cycle
Limpieza del Ciclo y Transformación de la Superficie del Óxido
Limpieza del Ciclo y Transformación
de la Superficie del Óxido
1,900 psi / 131 bar 1,055 oF / 566 oC Re-heat Steam
Metalurgia Mixta
Conductividad Catiónica
Anodamine residual
uS/ cm
ppb
HPFG
0.500
1800
0.450
1600
0.400
1400
0.350
1200
0.300
0.250
1000
Hidracina
800
0.200
600
0.150
0.100
400
0.050
200
0.000
0
-94 -92 -90 -88 -86 -84 -82 -80 -52 -22 63 78 94 109 124 140 155
Operat ional Days
onlaanodam
inede
chemist
ry
Días Operacionales
con
Química
Anodamine
The Use of a Metal Passivation Additive to Eliminate Oxygen Scavenger in a Mixed-Alloy System Bill
Boyd, Arizona Public Service IWT September October 2014
Video ejemplo de la Etapa 2 de Protección
Protección del Metal Base, pero el óxido epitáctico permanece parcialmente hidrofílico
Video ejemplo de Etapa 2 de Protección
Tubo Ligeramente Pulido, con Papel Lija 300, para Exponer el Óxido Topotáctico
Protección del Metal Base, el Óxido Epitáctico Hidrofílico es removido
Química de Superficie Activa (SAC
Etapa 3.
(A continuación imágenes reales en sitio
ilustrarán esta etapa)
Óxido
HIDROFÓBICO
Metal
• Cuando la etapa 3 es alcanzada,
(el tiempo depende de la
Superficie Total disponible)
• La dosis puede ser reducida
para mantener 800 – 1000
ppb
Epitáctico
• Hidrofobicidad Completa del
Óxido
Topotáctico
• Alcanzada con un Residual
continuo de 1000 – 1500 ppb.
• Mayor contenido de óxido 3+
• Protección del Metal Base
FFA film protectionMetal
at baseVirgen
metal topotactic layer &
throughout the fine dense, competent oxide layer
Video ejemplo de Etapa 3 de Protección: 3,600 psi (248 bar) / 870MW Unidad
Supercrítica de 1 solo paso, con pulidor de condensado Powdex
Metal Base y Capa de Óxido Hidrofóbicas
Video
III ENCUENTRO DE USUARIOS
DE CALDERAS
BOGOTÁ, MAYO 12-13 DE 2016
en Calderas de Baja, Media y Alta Presión.
Caso de Estudio #1
Tecnología de superficie activa que permite la protección de todas
las aleaciones de hierro y admiralty, independiente de las
concentraciones de oxígeno y amoniaco
Protección de metalurgia mixta bajo estándares de
tratamiento AVT(O)
Química de Superficie Activa SAC
• Estas unidades sub-críticas estaban previamente operadas
bajo la química AVT (R) con carbohidrazida / amoniaco y la
soda cáustica hasta 2013.
• 2 x 1,900 psi / 131 bar, RS circulación natural , metalurgia
mixta unidades de tambor con turbinas GE 190MW,
arrancadas en 1963 a 1964. El vapor de HP es recalentado a
1,050 oF / 566 oC.
• 1 x 2,400 psi / 152bar, FW Circulación forzada, metalurgia
mixta unidades de tambor con turbine GE 253 MW,
arrancada en 1964. El vapor de HP es recalentado a 1,050 oF
/ 566 oC.
Una alternativa viable a protocolos de tratamiento AVT(R) comúnmente utilizados en los sistemas
de metalurgia mixta . Esta tecnología permite la extracción completa del agente reductor
permitiendo una óptima protección del metal independiente de la dosis de oxígeno y amoníaco.
Transporte de productos de corrosión de Cobre y pH
Metalurgia Mixta
Unidad 2. Condensado. Cobre (ppb)
Unidad 2. Condensado. pH
Hidracina
Cobre Total 0 ppb
Días Operacionales con Anodamine
Lineamientos AVT(R) pH 9.1-9.3
Anodamine pH 9.2-9.6
The Use of “Anodamine” to Eliminate Oxygen Scavenger in a Mixed Alloy System. Bill Boyd, Arizona Public
Service 34th Annual Electric Utility Chemistry Workshop
ppb
Cobre
Transporte de productos de corrosión durante carga cíclica
1,900 psi / 131 bar 1,055 oF / 566 oC Vapor recalentado
Ciclo de metalurgia mixta
Hierro disuelto
Dissolved
Iron
Hierro particulado
Particulate
Iron
Total
HierroIron
total
Copper
Cobre
ug/ l
60.0
50.0
Hidracina
40.0
30.0
Cobre Total 0 ppb
Hierro Total< 3 ppb
20.0
10.0
0.0
Saturated
Vapor
BombaCPD
Steam condensado
Saturado
Entrada
Caldera
EI
Boiler
Economizador
The Use of a Metal Passivation Additive to Eliminate Oxygen
Scavenger in a Mixed-Alloy System. Bill Boyd, Arizona Public Service
IWT September October 2014
Saturated
Vapor
Steam
Saturado
Bomba
CPD
condensado
Entrada
Caldera
Boiler
EI
Economizador
Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb; Adapted from Stookey, L.L.,
Anal. Chem., 42(7), 779 (1970)
Copper Porphyrin Method adapted from Ishii and Koh, Bunseki Kagaku, 28
(473), 1979
Caso de Estudio #2
Tecnología de superficie activa que permite la protección de todas
las aleaciones de hierro y admiralty, independiente de las
concentraciones de oxígeno y amoniaco
Protección de metalurgia mixta bajo estándares de
tratamiento AVT(O)
•
3 x 1,800 psi / 124 bar, circulación natural, unidades de
metalurgia mixta con 130 MW turbina GE, inauguradas entre
1953 y 1954. El vapor de alta presión es recalentado a 1,050 oF
/ 566 oC.
•
1 x 2,400 psi / 165 bar, circulación forzada, tambor de la unidad
con metalurgia mixta con 208 MW Turbina GE, inauguradas en
1956. El vapor de alta presión es recalentado a 1,050 oF / 566
oC.
•
1 x 3,770 psi / 260 bar, unidad supercrítica B&W de un solo
paso , con una turbina GE de 597 MW. El condensado es
pasado a través de un pulidor de flujo completo Powdex. La
unidad fue inaugurada en 1972. El vapor de alta presión es
recalentado a 1,050 oF / 566 oC.
•
Las unidades fueron operadas con una química en ambiente
reductor de hidraciba /amoníaco/soda caústica hasta el 2011.
Las unidades dejaron de funcionar en el 2014.
Transporte de Productos de Corrosión de
los Arranques en Frío
208 MW 2,400 psi / 165 bar 1,050 oF / 565 oC Vapor recalentado
Metalurgia Mixta
Hierro total
Total
Iron
Total
Copper
Cobre total
ug/ l
2,500.0
AVT(R)
2,000.0
1,500.0
1,000.0
Cobre Total 0 ppb
Hierro Total < 3 ppb
500.0
0.0
Condensate
Bomba
Descarga
Pump
condensado
Discharge
Economizer
Entrada
Economizador
Inlet
Caldera
Boiler
Operational and Layup Cycle Protection of High-Pressure Fossil-Fired Utility
Boilers Using an Organic Filming Amine PPChem June2012, 14(6)
2.G.Verib.pdf
Condensate EntradaEconomizer
Bomba
Inlet
Economizador
Pump
Descarga
condensado
Discharge
Caldera Boiler
Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb; Adapted from
Stookey, L.L., Anal. Chem., 42(7), 779 (1970)
Copper Porphyrin Method adapted from Ishii and Koh, Bunseki Kagaku,
28 (473), 1979
Transporte de Productos de Corrosión de
Durante Operación Transitoria
208 MW 2,400 psi / 165 bar 1,050 oF / 565 oC Re-heat Steam
Metalurgia Mixta
Fe (soluble)
soluble
Fe
Fe (particulate)
particulado
Fe
Fe (total)
total
Fe
Cu
ug/ l
200
180
AVT(R)
160
140
120
100
80
Cobre total 0 ppb
Hierro Total< 3 ppb
60
40
20
0
Condensate
Bomba
Pump
Descarga
Discharge
condensado
Economizer
Entrada
Inlet
Economizador
Boiler
Caldera
Operational and Layup Cycle Protection of High-Pressure FossilFired Utility Boilers Using an Organic Filming Amine PPChem
June2012, 14(6) 2.G.Verib.pdf
Condensate
Bomba
Pump
Descarga
Discharge
condensado
Economizer
Entrada
Inlet
Economizador
Boiler
Caldera
Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb; Adapted from
Stookey, L.L., Anal. Chem., 42(7), 779 (1970)
Copper Porphyrin Method adapted from Ishii and Koh, Bunseki
Kagaku, 28 (473), 1979
208 MW 2,400 psi / 165 bar 1,050
oF / 565 oC Vapor recalentado
Metalurgia Mixta
Protección hidrfóbica del metal en
el Manhole de la caldera
Reducción del Transporte de
Productos de Corrosión
208 MW 2,400 psi / 165 bar 1,050 oF / 565 oC Re-heat Steam
Metalurgia Mixta
AVT(R)
Yea rs
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Operational and Layup Cycle Protection of
High-Pressure Fossil-Fired Utility Boilers
Using an Organic Filming Amine PPChem
June2012, 14(6) 2.G.Verib.pdf
10
0
anodamine
Caso de Estudio #3
Una Tecnología de Superficie Activa que permite total
cumplimiento de los OEM (estándares del fabricante original de
los equipos) para la calidad del vapor
Conductividad Catiónica Operacional 0.08 µS/cm
Unidad Super Critica (3,600 psi ; 248 bar) de un solo paso,
bajo Protocolo de tratamiento AVT(O)
Unidad Supercrítica de 1 solo paso 3,660 psi (248 bar) con desmineralizador Powdex
Reducción del Transporte de Hierro Total
Unidad Supercrítica de 1 solo paso 593 MW 3,600 psi / 248 bar (1,055oF / 568 oC)
con desmineralizador Powdex
Condensado
Salida de
pulidor
alimentación
Entrada
Economizador
Calentador
Carga
Química
Oxigendada
Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb; Adapted from Stookey, L.L.,
Anal. Chem., 42(7), 779 (1970)
Conductividad Catiónica / Limpieza del Ciclo
Unidad Supercrítica de 1 solo paso 593 MW 3,600 psi / 248 bar (1,055oF / 568 oC)
con desmineralizador Powdex
Salida
pulidor
Condensado
Química
Oxigenada
Upper cc Limit
Lower cc Limit
Entrada
Economizador
Calentador
Inicio de dosificación de
HPFG
Carga
alimentación
Caso de Estudio #4
Una Tecnología de Superficie Activa que permite total
cumplimiento de los OEM (estándares del fabricante original de
los equipos) para la calidad del vapor
Unidad Super Critica (3,600 psi ; 248 bar) de un solo paso,
bajo Protocolo de tratamiento AVT(O)
Unidad Supercrítica de 1 solo paso 3,660 psi (248 bar) con desmineralizador Powdex
Transporte de Productos de
Corrosión
593 MW 3,500psi / 241 bar,
1,055 oF / 566 oC Re-heat steam
disuelto
FeFedissolved
Feparticulate
particulado
Fe
Fe Total
Química
Oxygenated
Chemistry
ug/
l
Oxigenada
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
Hierro Total
0.3 a 0.8 ppb
2.0
1.0
0.0
Calentador
Heater Drain
Pump
Condensate
Bomba
Pump
Condensado
Discharge
Entrada
Economizer
Economizador
Inlet
Heater Drain
Calentador
Pump
Condensate
Bomba
Pump
Condensado
Discharge
Economizer
Entrada
Inlet
Economizador
Transporte de Productos de Corrosión durante
operación cíclica
593 MW 3,500psi / 241 bar,
FeFedissolved
disuelto
ug/ l
25.0
particulado
FeFeparticulate
Fe Total
Química
Oxygenated
Oxigenada
Chemistry
20.0
15.0
10.0
Hierro Total
0.3 a 0.8 ppb
5.0
0.0
Heater Drain
Calentador
Pump
Condensate
Bomba
Pump
Discharge
Condensado
Economizer
Entrada
Inlet
Economizador
Heater Drain
Calentador
Pump
Condensate
Bomba
Pump
Discharge
Condensado
Economizer
Entrada
Inlet
Economizador
Reducción en el Transporte de Productos de
Corrosión durante Arranques
593 MW 3,500psi / 241 bar,
Arranque con Química Convencional
CPD
Salida
Pulidor
Alimentación
Unit return to service with Surface
Active Chemistry
Salida
Economizador
CPD
50,000 ppb
50,000 ppb
5,000 ppb
Generalmente, la unidad permanecía en
reserva de químicos durante días, antes
de que los parámetros entraran en rango
(costo estimado en exceso de la operación U$ 100,000 /h)
Nota: debido a un muy alto transporte de productos de
corrosión, algunos filtros Millipore sólo representan 200 ml de
muestras, en vez de 1 L.
Eliminación
de los
periodos de
retención de
los químicos
Polisher
Salida
Outlet
Pulidor
Boiler
Alimentación
feedwater
Economizer
Salida
Inlet
Economizador
Observaciones
1. Rápido alcance del cumplimiento de los parámetros químicos en
arranques después de paradas extensas.
2. Corridas más extensas entre la regeneración del pulidor Powdex
•
Antes: 3 semanas entre regeneración
•
Después: 9 semanas entre regeneración
•
Cambio visual en la resina cuando se reemplaza o regenera.
3. Total cumplimiento de la Química del ciclo
Química de Superficie Activa SAC
Caso de Estudio #5
Tecnología de superficie activa que ha demostrado terminar con
el SCC (Stress Corrosion Cracking) y CF (Corrosión por Fatiga)
Protocolo de Tratamiento AVT(O)
Operación de Horas Pico
Prevención de Corrosion Fatigue
CF (Corrosión por Fatiga)
•
•
•
•
•
1 x 2,600 psi / 179 bar, CE .unidades de circulación natural, metalurgia mixta con turbinas WH de 475 MW, abiertas en 1964. El vapor de alta presión es
recalentado a 1,050 oF / 566 oC.
1 x 1,935 psi / 133 bar, B&W. Unidades de circulación natural, metalurgia mixta, con turbinas GE de 125 MW, abiertas en 1958. El vapor de alta presión es
recalentado a 1,050 oF / 566 oC. (retirada de servicio)
Unidad 1 está retirada de servicio, Unidad 2 pasó de AVT(R) – Hidracina/ CT a Anodamine / AVT(O) / CT en 2013.
Unidad 2 es una unidad de horas pico, puede operar de 2 a 20 horas cada vez que arranca.
La unidad opera el 10 a 15% del tiempo disponible.
Transporte de Productos de Corrosión de Fe y Cu
Durante el regreso a servicio a partir de preservación húmeda (16-60 h de parada)
475 MW 2,600 psi / 179 bar, 1,005oF re-heat
Metalurgia Mixta
ppb
Fe disueltoIron (ppb)
Dissolved
Particulate
Iron (ppb)
Fe particulado
Total
Iron (ppb)
Fe total
Cu total
Total
Copper (ppb)
160
Tratamiento AVT(R)
Hidrazina
140
120
100
80
60
40
Hierro Iron
Total &
Total
Y cobre <1ppb
Copper
< 1 ppb
20
0
Vapor
Main
Principal
Steam
Bomba
CPD
Condensado
Alimentación
BFW
Caldera
Boiler
Vapor
Main
Principal
Steam
Bomba
Caldera
CPD
BFW
Condensado Alimentación Boiler
Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb , digestion with Hach DRB 200, 20mm digestion vials and read on DR 5000 with pour-though cell
Copper Porphyrin Method on DR 5000 with pour-though cell
Transporte de Productos
de Corrosión de Hierro y
Cobre después de
preservación por
Química reductora- Hidracina
Hasta 150 ppb de hierro y 20 ppb de Cobre
durante los arranques
< 2 ppb de Hierro y cobre durante los
arranques
Muestras
recolectadas
después de 2 h de
arranque
Transporte de Productos de Corrosión de Fe y Cu
Durante el regreso a servicio a partir de preservación seca (parada extensa)
Metalurgia Mixta
Fe disuelto
Fe particulado
Particulate
Iron (ppb)
Fe total
Cu total
Total
Copper (ppb)
Dissolved Iron (ppb)
ppb
400
Total Iron (ppb)
AVT (R)
Hydrazine
Tratamiento
AVT(R)
Hidrazina
chemistry
350
300
250
200
150
Total Iron &
Copper < 10 ppb
100
50
0
Vapor
Main
Principal
Steam
Transporte de Productos
de Corrosión de Hierro y
Cobre después de
preservación seca y
Bomba
CPD
Condensado
BFW
Alimentación
Caldera
Boiler
Main
Vapor
Principal
Steam
Bomba
BFW
Caldera
AlimentaciónBoiler
CPD
Condensado
Química Reductora - Hidracina
Hasta 350 ppb de Hierro y 50 ppb de Cobre
durante el arranque
< 10 ppb de Hierro y Cobre durante el
arranque
Muestras
recolectadas
después de 2 h de
arranque
Frecuencia de Fallas de la Unidad
(Hidracina= falla cada 143 hours)
Metalurgia Mixta
Horas
Operacionales
Hours Operat ional
70.0
Failed
Starts
Arranques
Fallidos
Generating
Hours
Horas de Generación
1
0.9
60.0
0.8
50.0
CERO
FALLAS
40.0
30.0
0.7
0.6
0.5
0.4
20.0
0.3
0.2
10.0
0.1
0.0
M
ay
Ju -13
nJu 13
Au l-13
g
Se -13
pO 13
c
N t -13
ov
D -13
ec
Ja -13
n
Ja -14
n
M -14
ar
Ap -14
M r -1
a 4
M y-1
ay 4
Ju -14
nJu 14
Au l-14
g
Se -14
p
O -14
ct
N -14
ov
D -14
ec
Ja -14
n
Fe -15
b
M -15
ar
Ap -15
M r -1
ay 5
Ju -15
nJu 15
Au l-15
g
Se -15
p
O -15
ct
-1
5
0
10,000 h
Dat e
10,000 h
Química Reductora con Hidracina
Número de Veces que
la unidad falla al
arrancar
12 fallas
(falla cada 143 h)
CERO FALLAS
Disponibilidad de la Planta en Arranques
Metalurgia Mixta
Disponibilidad de la
Unidad
100%
Disponibilidad de la
Unidad
81%
Química Reductora
- Hidracina
Ganancia en
Confiabilidad
416 h de generación programadas
0
Disponibilidad de
la Unidad
10
20
30
40
50
60
DISPONIBILIDAD
% Availabilit
y
70
80
20 Pérdida de
Disponibilidad
100% disponibilidad en
arranques
90
100
Confiabilidad y Disponibilidad vs. Energía Generada
Metalurgia Mixta
10,000 h de disponibilidad para ambas químicas
242,212 MW
generados
213,115 MW
generados
Química Reductora
- Hidracina
190,000
200,000
210,000
SAC
Unidad en
servicio por 978
h y 149
arranques
14% Más energía,
debido a la Mejora en
Disponibilidad y
Confiabilidad
29,000 MW
220,000
M W / year
AÑO
230,000
240,000
Química de Superficie Activa AVT(O)
213,115 MW generated
242,212 MW generados
Energía Generada
Hidracina
Unidad en servicio
por 1,712 h y 225
arranques
250,000
29,000 MW
adicionales de
energía generada
El costo de la Baja Confiabilidad y Disponibilidad
Metalurgia Mixta
Los datos representan apro. 10,000 hrs. con Hidracina vs. 10,000 hrs. con la Química de Superficie Activa
14% Más de Energía
Generada
≈ 29,000 MW
U$
1,200,000
La Confiabilidad
incremenató de 81 a
100% sin ninguna falla
≈ 77,000 MW
U$
3,100,000
TOTAL
U$ 4,300,000
Total Ingresos
Adicionales
≈ 106,000 MW
0
1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000
Dollars
/ year
DÓLARES
/ AÑO
Ahorro de costos por
mayor Confiabilidad y
Disponibilidad
Mayor Confiabilidad (sin tiempo perdido)
U$ 1,200,000
MW adicionales generados con 100% de
disponibilidad
U$ 3,100,000
U$ 4,300,000
Caso de Estudio #6
Tecnología de superficie activa que ha demostrado terminar con
el FAC de una y dos fases
Tratamiento AVT(O) Unidad HRSG (ciclo combinado) con 3
presiones y ACC
Protección de unidad
HRSG’s & ACC’s
contra el FAC de 1 y 2
fases usando SAC
La planta utiliza 2 turbinas de combustion
SW altamente eficientes, para producir
electricidad. Adicionalmente, los gases de
las dos turbinas se reciclan para producir
vapor para una turbina Alstom STF30C,
para generar electricida adicional.
• 2 x Alstom triple presión HRSG, Presiones de Vapor LP / IP /
HP de 129 / 721 / 2,781 psi & 9 / 50 / 192 bar. El vapor HP es
recalentado a 1,055 oF / 568 oC. Capacidad Total de
generación: 530 MW con dos turbinas Alstom de 134 MW.
Ducto más bajo de distribución de la turbina LP turbine. El ambiente operacional es alimentado con
vapor del 5 – 6 % humedad, imagen tomada después de la sección de la turbina LP, justo antes de
las paletas de distribución de vapor.
Toda la sección más baja de las tuberías se encontró húmeda con bastante agua escurriendo. La
unidad había estado por fuera 3 meses, sin ninguna forma externa de preservación.
Ducto de Vapor Saturado del Condensador. La unidad había estado fuera de servicio
por 3 meses, con acumulación de agua y sin formas adicionales de preservación. El
ambiente interno fue encontrado muy tibio y extremadamente húmedo durante la
inspección.
Entrada a los marcos “A” de los tubos del condensador. No hay signos visibles de FAC
en ninguna de las áreas de flujo de vapor. En las inspecciones en sitio fue reportado
que las áreas que antiguamente mostraban daño por FAC ahora se habían acabado.
Excelente protección del metal e hidrofobicidad se evidenció en todas las superficies del metal y
en el sentido del flujo del vapor a alta velocidad.
Caso de Estudio #7
Una tecnología de superficie Activa que permite la preservación
Húmeda ( < 180 días) y Seca (años)
•
•
•
•
•
Protección del Metal Virgen Base
Incremento en la Estabilidad de los Óxidos
Reducción del Transporte de Óxidos
Rápido Cumplimiento de los Parámetros Químicos
Simplicidad
Datos de la instalación
MW
133 & 2 x 93 MW MW Total = 319 MW
Presión
1,650 psi / 1,055 oF re-heat
Tipo de Caldera
Circulación Natural, Babcock Wilcox 1950 to 1964
Turbinas
3 x Westinghouse
Metalurgia
Mixta
Agua de Make Up
Desmineralizada
Tratamiento Anterior
AVT(R) / Fosfato
Anodamine desde
Julio 2012
Operación de la Planta
20% Operacional / 80% Preservación Húmeda (muy impredecible)
Última Limpieza Química 2000
Reducción del Transporte de Óxidos
•
•
•
La unidad es almacenada en húmedo, generalmente, tanto a largo como a corto plazo, para asegurar la rápida disponibilidad.
Los residuales de Anodamine son mantenidos a 1500-2000 ppb, debido a que la demanda operacional es muy impredecible.
Esta unidad está en operación aproximadamente 20% del tiempo y 80% del tiempo en preservación húmeda.
Fe dissolved
disuelto
Fe particulate
particulado
Fe (total)
ug/ l
4.0
4.0
3.7
3.5
3.0
50
DÍAS
DE
Day
PRESERVAWet
CIÓN
HÚMEDA
Layup
2.9 2.9
2.5
2.2 2.2
2.0
1.5
0.9 0.9
1.0
0.5
0.0
Cu
0.1
Condensate
Bomba
Pumpde
Condensado
Discharge
0.1
Economizer
Entrada de
Inlet
Economizador
0.1
Boiler
Cadera
2.8
2.8
2.5
0.1
Condensate
Bomba
de
Pump
Condensado
Discharge
2.5
0.1
Economizer
Entrada
de
Inlet
Economizador
0.1
Boiler
Cadera
Caso de estudio #8
Química de superficie activa SAC
Una tecnología de superficie activa que protege todo el ciclo
de vapor, incluyendo la película líquida crítica y puntos de
doble fase.
• Secciones de alimentación de agua del generador
• Generador
• Secciones del sobrecalentador y recalentador
• Turbina PTZ
• Todas las secciones de condensación
Baja presión (Tubos inferiores)
Fabricante
Fecha de sellado
Número de Tubos
OD de Tubos (pulgadas)
Calibre de tubo
Área X-Sec. de Tubo (sq. ft.)
Material de Tubo
Flujo de alimento de
diseño(lb./hr.)
Velocidad de flujo de diseño
(ft./sec.)
Foster Wheeler
1996
391
3/4
18 B.W.G.
0.002319
Admiralty
1349655
6.63 @ 60 F
326oF
Tube as received by client
469oF
Especificaciones de alta presión
(Tubos superiores)
Fabricante
Yuba
Fecha de sellado
1988
Número de Tubos
906
5/8
Calibre de tubo
Material de Tubo
Flujo de alimento de diseño(lb./hr.)
Velocidad de flujo de diseño (ft./sec.)
.065 min wall
0.001336
C.S.
1617000
6.11 @ 1.0 SP
GR Tube as received by client
Especificaciones de alta presión
(Tubos superiores)
Fabricante
Yuba
Fecha de sellado
1988
Número de Tubos
906
5/8
Calibre de tubo
Material de Tubo
Flujo de alimento de diseño(lb./hr.)
Velocidad de flujo de diseño (ft./sec.)
.065 min wall
0.001336
C.S.
1617000
6.11 @ 1.0 SP
GR
469oF
Tube as received by client
Gracias
Preguntas?

Tecnología de Superficie Activa, para Pasivación del Metal

Transcripción

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