Mantenimiento de Reactores

8/17/2019 Mantenimiento de Reactores

1/22

Es un equipo en cuyo interior tiene lugar una reacción química,estando éste diseñado para maximizar la conversión yselectividad de la misma con el menor costo posible. El reactor químico es el corazón de la producción de todas las industriasquímicas.

Los factores a tener en cuenta serán los siguientes:

Condiciones en las que la reacción es posible. (P, T)En qué grado se produce la reacción. (Termodinámica)

A qué velocidad. (Cinética)Qué fases se encuentran presentes en la reacción.

REACTORES:DEFINICIÓN Y FACTORES


2/22

DISEÑO DE REACTORES. PARAMETROS

Caudales.

Temperaturas. (necesaria para superar por ejemplola energía de activación de reacción)

Presión de operación.

Las dimensiones del equipo.

Materiales de construcción.

Necesidad de calefacción, refrigeración, compresión,entre otros.


3/22

TIPOS DE REACTORES

Reactor discontinuo.Reactor de lecho de carga móvil.Reactor continuo.Reactor de burbujas.Reactor semicontinuo.Reactor con combustible en suspensión.Reactor tubular.Reactor de mezcla perfecta.Tanque con agitación continua.Reactores de recirculación.

Reactor de lecho fluidizado.Reactores de membrana.Reactor de lecho fijo.Fermentadores.


4/22

.

DESCABURACIÓN

Acción de separar parcial o totalmente de los carburos de hierroel carbono que entre en su composición. Proceso que consiste enextraer el carbono de un compuesto metálico. En el caso delacero si entra en contacto con la atmósfera gaseosa y la

concentración del gas carburante (CO ó CH4) es inferior a laconcentración correspondiente al estado de equilibrio se producela descarburación del mismo.

CORROSIÓN

Es definida como el deterioro de un material metálico. Siempreque la corrosión esté originada por una reacción química(oxidación), la velocidad a la que tiene lugar dependerá en algunamedida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto conel metal y las propiedades de los metales en cuestión

FALLAS EN REACTORES


5/22

.

AMPOLLAMIENTO POR HIDRÓGENO

Es causado por el hidrógeno atómico que difunde dentro delacero y es favorecido por las inclusiones no metálicas dentrodel mismo.

La presión de expansión de la acumulación de hidrógenogaseoso produce una separación en los componentes a travésde la pared y se hace aparentemente como una ampolla en lasuperficie del metal.

Las ampolladuras pueden variar en tamaño, desde pequeñashasta grandes elevaciones en el metal. Incrementar elcrecimiento de la ampolladura puede producir quebrantos en lasuperficie del metal, resultando un decrecimiento en lacapacidad de retención de la presión en los equipos.

FALLAS EN REACTORES


6/22

.

AGRIETAMIENTO POR CLORUROS

Ocurre en aceros inoxidables expuestos a iones cloruros en mediosacuosos. Sólo pequeñas cantidades de cloruro son requeridas en elrango de temperaturas entre 54ºC a 79ºC y pH bajos o presencia deoxígeno disuelto para que este tipo de agrietamiento ocurra.

Niveles de cloruro muy bajos pueden provocar agrietamientos, estohace sospechar que el agrietamiento sea causado por el cloro enlugar de por el agua.

El agua o la humedad deben estar presentes para que elagrietamiento por cloruros se presente, observándose muyfrecuentemente durante condiciones donde se alterna la humedad yel secado.

FALLAS EN REACTORES


7/22

.

AGRIETAMIENTO POR SODA CAUSTICA (NAOH)

Ocurre en aceros al carbono expuestos a la soda caustica, amina ysoluciones carbonadas a temperaturas superiores a 66ºC, 24ºC y38ºC respectivamente. Este tipo de agrietamiento presenta grietasintergranulares rellenas de óxido, ocasionando fracturas frágiles.

La presencia de residuales es uno de los mayores factores en elagrietamiento por soda caustica, por lo tanto los tratamientos post –soldaduras se utiliza para proveer resistencia al agrietamiento.Concentraciones de soda caustica de 50 ppm a 100 ppm sonsuficientes para causar este tipo de agrietamiento.

Las condiciones de humedad y secado alternas aceleran elagrietamiento por soda caustica, debido a que la misma se hacemás concentrado.

FALLAS EN REACTORES


8/22

.

DESGASTE POR EROSIÓN

Se presenta en la superficie de los cuerpos, resultado del impacto departículas sólidas, líquidas o gaseosas que los impactan. Estaspartículas pueden actuar solas o de manera combinada.

La erosión afecta muchos materiales de ingeniería, especialmenteelementos que componen maquinaria usada en la industria minera yen general toda pieza que sea impactada por cualquier tipo departícula.

Las partículas que causan el desgaste erosivo pueden estar enambientes secos o húmedos pudiendo actuar en forma muyvariadas.

Cuando el medio de trabajo es húmedo (por ejemplo, un medio conagua y partículas de arena), la erosión y la corrosión son fenómenos

que actúan provocando la degradación acelerada de los materiales.

FALLAS EN REACTORES


9/22

.

CORROSIÓN-EROSIÓN

La abrasión y el deterioro mecánico incrementan la acción corrosiva.Los daños son en forma de ranuras y huecos alargados, quenormalmente se forman en la misma dirección del fluido.

La corrosión –erosión ocurre cuando la película superficial protectoraes dañada o removida, debido a estar continuamente expuesta.

Las aleaciones de aluminio, aceros al cromo y aceros inoxidablesson especialmente susceptibles a erosión –corrosión porque ellos

dependen de una película superficial resistente a la corrosión de losmateriales.

FALLAS EN REACTORES


10/22

.

PASOS A SEGUIR

Vaciado de depósitos como reactores, adsorbentes y bateasmediante aspirado del producto contenido con transportadoresde aire.

Tamizado de catalizadores, adsorbentes y otros productos defiltrado, mediante tamices especiales.

Almacenamiento provisional del producto en recipientesautorizados.

Montaje y desmontaje de planchas de tamizado y de

distribución. Operaciones de limpieza y mantenimiento de elementos. Llenado de reactores, adsorbentes y depósitos Empleo de transportadoras de aire móviles para el

desempolvado.

MANTENIMIENTO EN REACTORES


11/22

INSPECCIÓN EN ATMÓSFERA DE N2

El componente central del equipo de seguridad necesario essistema de soporte vital LSS (Life Support System).

Este sistema de protección respiratoria protege a los técnicos

mientras trabajan en el reactor. Los componentes esenciales delsistema LSS son el casco “antipánico”, que, por motivos deseguridad, sólo puede ser abierto por terceros, un casco respiratorioprotector con dos sistemas respiratorios independientes uno delotro.

Un sistema de comunicación integral comunica al responsable delLSS, al jefe de equipo y al técnico del reactor. El sistema dedocumentación de la operación está compuesto por una cámaraprotegida contra explosiones y un equipo de grabación.



12/22

TAMIZADO DEL VOLUMEN DE CATALIZADOR

La separación del material catalizador, polvo y material cerámicoadquiere una gran importancia para un nuevo uso en el reactor. Enlas instalaciones se utilizan diferentes máquinas de tamizado, con

las que es posible tamizar todo tipo de catalizadores de cualquier tamaño.



13/22

DESCARGA DEL VOLUMEN DE CATALIZADOR AGOTADO

Primero, se retira el volumen de catalizador agotado de losreactores.

Según el tipo de reactor, el material se puede evacuar medianteunos dispositivos de descarga existentes en el reactor.

Otra posibilidad consiste en aspirar cuidadosamente la masagastada del catalizador a través del cabezal del reactor con

dispositivos de aspiración de alto rendimiento, dotados derefrigeración y recirculación N2.



14/22

REGENERACIÓN DEL CATALIZADOR

Comprende:

La toma de muestras necesaria del material, el transporte logístico

según las disposiciones legales, así como las formalidadesautorizadas.

Para un nuevo uso en el reactor, las cantidades de catalizador seregeneran externamente. Para ello, se queman y se tamizan elcoque y los hidrocarburos del material.



15/22

ENSAYOS METALOGRÁFICOS

Mediante extracción de réplicas y sobre una muestra de material,se realiza la observación visual, medición de espesores,

medición de dureza, partículas magnetizables, tintas penetrantesy ultrasonido, a fin de determinar el estado de los componentes.

En base a ello se recomiendan las acciones correctivas a seguir

y las futuras frecuencias de las inspecciones.



16/22

TRABAJOS MECÁNICOS

Todo equipo operacional cuenta con especialistas para llevar acabo los trabajos mecánicos. Éstos se encargan de solucionar los trabajos de montaje, incluidos los de soldadura, por ejemplo

en reformadores, diversos reactores de lecho estable yelementos de los reactores, entre otros.



17/22

REFRACTARIOS

El mantenimiento de los equipos pirometalúrgicos se realiza enbase principalmente al desgaste de su revestimiento refractario.

Existen mantenciones totales, donde se reemplaza todo elrefractario, mantenciones parciales, donde se reemplaza elrefractario sólo en las zonas donde existe desgaste crítico, ytransplantes, donde se reemplaza el refractario en la zona detoberas.

Se debe comprobar periódicamente que el suministro de agua ala media caña de los reactores y el agua contra incendios seanlos correctos.



18/22


NEUTRALIZACIÓN

Los reactores fabricados con una aleación de acero especial, seneutralizan, después de vaciar el catalizador y desmontar las

partes del suelo, mediante un cabezal de lavado y añadiendocarbonato sódico para proteger de la corrosión los elementos delreactor.


19/22

TIPOS DE CORROSIÓN

.

Corrosión uniforme


20/22

.

Corrosión por hendidura

TIPOS DE CORROSIÓN


21/22

.

Corrosión por picadura

TIPOS DE CORROSIÓN


22/22

.

Corrosión intergranular .

TIPOS DE CORROSIÓN

Documents

Mantenimiento de Reactores