Ruptura Sistema Contra Incendio.docx

Reporte Técnico

Informe sobre investigación y análisis de la razón de la falla en sistema automático contra incendio. Gerencia Técnica

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Asunto: Análisis Técnico de la Rotura de “Fuga de agua por rotura en línea del sistema de protección contra incendio 16”-A1-CSFF-WF-4875 Fase 150”. Clasificación: Incidente Industrial no relacionado con PSM. Objetivo: 1. 2. 3. 4. 5.

Identificar el Mecanismo y origen de la Falla. Como se inicia, la falla. Establecer hipótesis sobre las causas de la falla. Clasificar la morfología de la falla conforme a las características físicas observadas. Emitir Conclusiones y Recomendaciones

Introducción. A continuación, se presenta el análisis de la evaluación realizada a la línea del sistema de protección contra incendio 16”-A1-CSFF-WF-4873 Fase 150, PTG, ubicada lado este de los generadores G-0480 de la fase 150. En los días anteriores a la falla, fue reportado un sobre consumo de agua contra incendio, al punto que el sistema automático de las bombas de agua contra incendio, actuó hasta encender la segunda bomba de respaldo. Se realizó recorrido en el sistema y se observó en el suelo, al lado este de los generadores con pequeñas zonas con el suelo saturado con agua. Se dio inicio a calicatas exploratorias por parte de mantenimiento, el día domingo 24 de marzo, continuando las excavaciones hasta el día lunes 25 de marzo y en la primera hora de la tarde se descubre una sección del tubo, el cual exhibía perforación de la pared del tubo aproximadamente de 2,5 cm de diámetro, ubicada dentro de una zona de corrosión localizada de 4 cm*6cm. Las zonas alrededor del área corroída se encuentran con espesores alrededor del nominal. Adicionalmente se observó una burbuja incipiente en zona adyacente a la falla, la cual fue removida con herramientas manuales en el momento de la inspeccion, encontrándose debajo de la burbuja, una picadura de 1/32” milímetro de profundidad. Se presume que este daño es resultado de un ataque externo por exposición del material de tubería, causado por un impacto en el revestimiento durante la construcción. Mecanismo de Corrosión Durante la construcción, por lo general quedan pequeñas áreas localizadas con bajos espesores, unido al efecto de la humedad favorecida por la buena permeabilidad para los electrolitos del suelo, y las sales que por lo general están contenidas en el material de préstamo (caliche), utilizada como material de relleno. Un Factor crítico contribuyente al mecanismo de daño es la condensación en la PlantaTiguadare, durante la noche, mantiene el suelo húmedo, el cual absorbe esta humedad con facilidad y a su vez, este nivel de humedad, tiene la capacidad de disolver las sales concentradas el material de préstamo (caliche), condición que toma ventaja donde encuentra espesores bajos de pintura, y rapaduras pequeñas dejadas durante el proceso de construcción o ocasionadas por material de préstamo (caliche) al momento de compactación, pequeñas piedras ocasionan ruptura de la capa de pintura.

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Datos técnicos: Servicio: 

Línea de agua para protección contra incendio 2250 PSI @ -20/350 Deg F.

Presión de Operación de Diseño

150 Psi.

Presión de Operación

Operación

de

Ubicación de la tubería

Sección recta de la tubería enterrada a 1.80 metros de profundidad, Lado este de los generadores G-0480.

Ubicación de la muestra:

Viendo desde el sur a norte, aproximadamente a 310 grados con respecto a la circunferencia del tubo.

Orientación del tubo en el sitio de falla Horizontal

Descripción de la falla

Agujero pasante de en la pared del tubo aproximadamente de 2,5 cm de diámetro, ubicada dentro de una zona de corrosión localizada de 4 cm*6cm. Las zonas alrededor del área corroída se encuentran con espesores alrededor del nominal.

Años de Servicio:

3 años.

Programa químico:

de

tratamiento

Especificación de Material:

Inhibidor de corrosión Biosida Nalco EC-6365A. con recirculación semanal Tubería 16” Sch 30/STD, ASTM A-106 Gr B SMLS.

Fue reportada fuga en la línea asociada al sistema de protección contra incendio de Data Histórica de la falla, junio la planta 150. Esta perforación de la pared del tubo es aproximadamente de 2,5 2017:  cm de diámetro, ubicada dentro de una zona de corrosión localizada de 4 cm*6cm

Antecedentes (Histórico de Falla). 27 de Marzo del 2019, Operaciones, reporta También se amplió la inspección visual, a los soportes del arreglo de tubería, durante esta inspección se detectó lo siguiente: Posible causa raíz de la falla Han sido analizada varias posibles causas y mecanismos de la falla, entre otras se pueden mencionar las siguientes: A.

Desprendimiento catódico del revestimiento: El desprendimiento catódico es la destrucción de la adherencia entre un recubrimiento y la superficie recubierta debido a los productos de reacción catódica. Si el recubrimiento no tiene ningún defecto, por lo general no se producirá el desprendimiento catódico. Sin embargo, si existe un vacio / discontinuidad del

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recubrimiento u otro defecto, la corriente de PC pasará al metal por el defecto del recubrimiento, lo que dará como resultado un ambiente altamente alcalino debido a la formación de grupos hidroxilo en la superficie del cátodo (acero). Si un recubrimiento no es estable en el entorno PC, el ambiente altamente alcalino junto con el potencial polarizado puede hacer que el recubrimiento pierda adherencia y se desprenda del sustrato. La cantidad de flujo de corriente (densidad de corriente) está determinada por la cantidad de corriente disponible y el tamaño del defecto de recubrimiento. A medida que el defecto aumenta, el flujo de corriente aumenta y una mayor parte del recubrimiento se despega del metal. Esto puede dar como resultado un rápido desprendimiento y la ruptura del revestimiento.

B.

Manipulación, almacenamiento e instalación: Se observan defectos del recubrimiento derivados de la manipulación, almacenamiento e instalación, este tipo de revestimiento no soporta daños por impacto y abrasión.

En cuanto a la protección catódica: La PC, propicia da origen a la producción de hidrógeno en la superficie del metal donde llega la corriente, este hidrógeno rompe el enlace entre el recubrimiento y la superficie del metal formando una burbuja, la cual rompe el revestimiento, dando lugar al inicio del intercambio electroquímico para que se produzca el triángulo de la corrosión, produciendo finalmente una picadura.

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La ASTM ha estandarizado un método para medir la resistencia al daño por protección catódica, el método ASTM G8 “Desprendimiento catódico de recubrimientos de tubería” se efectúa del modo siguiente: sobre una muestra de metal recubierto se hace intencionalmente un “holiday” y se sumerge la muestra en una solución salina al 3% (1% de carbonato de sodio, 1% de sulfato de sodio y 1% 1% de cloruro de sodio). Luego se aplica un potencial eléctrico negativo a través de la solución salina usándose un ánodo y un rectificador, produciendo un flujo de corriente eléctrica a través de la solución y hacia la superficie desnuda del metal. La temperatura de prueba debe ser la ambiental; la muestra se mantiene a un potencial constante; y periódicamente se mide el drenaje de corriente requerido. Pasados entre 30 a 90 días se remueve la muestra y se examina para ubicar deterioros o cualquier discontinuidad. Estas discontinuidades se identifican por depósitos de calcita en su contorno. La resistencia relativa del recubrimiento a la protección catódica se determina por el número de intencionales, por la cantidad e incremento de corriente y por la cantidad de desprendimiento catódico o deterioro que ocurrió alrededor del holiday intencional

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Cambio del tipo de revestimiento.

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Análisis optimo del ciclo de vida: conforme a las causa raíz identificada en este análisis, el ciclo de vida estimado de este revestimiento, con el cambio de material y el ajuste del potencial de la protección catódica se estima una vida remanente de xxxxxxxxxxxx, cumpliendo con los requisitos del plan de gestión de tratamiento químico llevado a cabo hasta ahora.

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Selección de recubrimiento Tipo de Suelo o material de relleno Las condiciones del suelo y del material de relleno influencian en la selección del sistema de recubrimiento y en el espesor a especificar. Suelos con alto factor de hinchamiento/contracción pueden dañar recubrimientos convencionales. Las zanjas deben estar libres de rocas y proyecciones, permitiendo al recubrimiento descansar en una superficie uniforme y suave. Cuando se rellena, las rocas y desechos no deberían rozar el recubrimiento de la tubería. Para la selección del recubrimiento de esta tubería se han tomado en cuenta los siguientes factores: El movimiento relativo entre una tubería enterrada y el terreno circundante es la causa básica de esfuerzo del suelo actuando en el recubrimiento. Los movimientos son inducidos ya sean por las condiciones de operación, tales como cambios de presión o temperatura o por cambios en la construcción o de material y características del terreno circundante, tales como relleno y compactación, ciclos seco-húmedos.

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Accesibilidad de la tubería Cuando una tubería es inaccesible o esta ubicada en ambientes subacuáticos (mar, río, etc.), deberá seleccionarse el mejor sistema, dándose menor énfasis al costo inicial. El mejor criterio para la selección del recubrimiento será que la tubería haya estado por lo menos diez años bajo condiciones similares, o bien mediante la aplicación de adecuadas pruebas de laboratorio.

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Manipulación y Almacenamiento La manipulación, embarque y apilado son importantes en el proceso de selección. Todos los recubrimientos requieren manipuleo cuidadoso y algunos requieren adicionalmente acondicionamientos especiales. La mayoría de recubrimientos para ser enterrado no son diseñados para uso sobre terreno y son afectado por excesivo tiempo de almacenamiento sobre el terreno. Los esmaltes alquitranados y los mastics son protegidos del deterioro ultravioleta por papel kraft. Para el polietileno, la adición de 2.5% del carbón negro durante la fabricación es el ingrediente más satisfactorio. El stock debe rotarse (los de abajo hacia arriba y viceversa) para minimizar problemas potenciales. Requerimientos de almacenamiento por largo tiempo pueden determinar la selección del recubrimiento. exceso al horno en el rango 7 – 20 %. Acciones correctivas necesaria a aplicar: Después de haber analizados las posibles causa raíz de la falla, se concluye lo siguiente:

1. Conclusiones  Al realizar el procedimiento de ajuste de apertura de dámper de estaca y rejillas de control de admisión de aire de los quemadores, se logra cumplir con lo establecido en la normativa API para sistemas multi quemadores.  Cabe resaltar que los rangos de monóxido de carbono (CO) en partes por millón y dióxido de carbono (CO2) en porcentaje de volumen, de los valores obtenidos durante el desarrollo del procedimiento apertura del dámper de la estaca y rejillas de control de admisión de aire de los quemadores, se encuentran dentro de lo establecido por el decreto 638, artículo 10 para el Procesamiento de Gas.

2. Recomendaciones Ningún recubrimiento es completamente resistente al daño por protección catódica, pero es muy importante elegir un recubrimiento que minimice estos efectos. Por lo cual se recomienda lo siguiente: