Extracción de paquetes de recuperación de refinería: mejores prácticas para la extracción eficiente de paquetes de tubos intercambiadores de calor

La recuperación de una refinería de petróleo es una tarea estresante y desafiante, que depende principalmente de operaciones, ingeniería y gestión hábiles. La extracción de haces de tubos de un intercambiador de calor es una de las tareas más seguras durante tales paradas, y esta tarea específica agrega más complejidad y requiere una consideración cuidadosa sobre cómo abordar el proceso. Si se controla incorrectamente, puede causar altos desembolsos, percances de seguridad y pérdida de material. Esta pieza describe algunas buenas formas de simplificar el proceso de extracción de paquetes para mitigar sus riesgos y mantener un proyecto de recuperación dentro de los límites de tiempo. Independientemente de si este es su primer proyecto de recuperación organizado o si busca mejorar sus estrategias actuales, este artículo proporciona pasos prácticos para garantizar resultados óptimos.

El término extracción de haces se refiere a la práctica de extraer y transportar haces de tubos dentro de intercambiadores de calor durante el mantenimiento o reparación de la refinería. Las actividades de limpieza, inspección y reparación son de importancia crítica para la funcionalidad del equipo y dichas actividades sólo pueden lograrse mediante la extracción de haces. Una mala extracción de haces con su prolongado tiempo de inactividad atormentará al personal y los recursos debido a los riesgos adicionales asociados que son inaceptables y al mismo tiempo garantiza el cumplimiento. La gestión optimista garantiza que con herramientas adecuadas y métodos correctos se produzcan prácticas de mantenimiento que contribuyan sin esfuerzo a la eficiencia operativa en cualquier factor, incluidas las refinerías.

La extracción eficiente de haces y tubos es clave para mantener la capacidad operativa en las plantas industriales, particularmente en lo pertinente a las refinerías o unidades petroquímicas. El proceso de agrupación por extracción generalmente se adopta con fines de limpieza, inspección o reparación. El proceso de extracción de los tubos resulta efectivamente en un menor tiempo de inactividad y una menor cantidad del alto mantenimiento asociado o las grandes pérdidas sufridas debido a la degradación de la productividad.

El proceso de recuperación de la refinería es una operación esencial y compleja que requiere el cierre de muchas unidades de refinería e incluso de todas sus instalaciones para dar paso al trabajo a realizar, incluido el mantenimiento, reparaciones, inspecciones y mejoras. En la mayoría de los casos, estos cambios se planifican con seis a doce meses de anticipación para garantizar que se cumplan todos los estándares de seguridad, requisitos reglamentarios y eficiencias operativas. En una recuperación, personal altamente calificado actúa en las tareas más críticas, como limpiar equipos, retirar piezas viejas o dañadas y alterar los componentes para lograr un mejor rendimiento.

Las soluciones exigen una planificación y coordinación meticulosas que abarquen la priorización de actividades, la obtención de recursos y la participación de los subcontratistas. Por lo tanto, las tecnologías avanzadas, como los sistemas de monitoreo conectados a Internet y el análisis predictivo, desempeñarán un papel invaluable para acelerar el proceso, reducir los tiempos de inactividad y reducir los costos. Si bien las soluciones son costosas y requieren mucho tiempo, ambas son mucho más baratas que las interrupciones de las plantas para mantener operaciones fluidas y alargar la vida útil de los equipos. De hecho, con la ayuda de los cierres, las operaciones de las refinerías continúan garantizando operaciones seguras, sostenibles y óptimas.

Comprensión de los paquetes de tubos intercambiadores de calor

Los haces de tubos intercambiadores de calor son vitales para una transferencia de calor eficiente entre dos fluidos. Consiste en un conjunto de tubos asegurados en una carcasa cilíndrica a través de los cuales fluye un fluido a través de ellos o alrededor de ellos dentro de la carcasa, excepto el otro. Este diseño maximiza el área efectiva para la transferencia de calor con distinción. Estos proporcionan la interfaz necesaria para los dos fluidos entre los que se produce la transferencia de calor, garantizando al mismo tiempo que no se mezclen y, por tanto, se contaminen.

El material de los haces de tubos metálicos, que van desde acero inoxidable hasta cobre y titanio, se elige según el entorno operativo, incluidas las variables etiquetadas según la temperatura, la presión y, lo más importante, la compatibilidad con los respectivos fluidos. La limpieza e inspección periódicas siempre han sido de vanguardia en el sistema de seguridad del haz de tubos para evitar incrustaciones, incrustaciones, corrosión y otros peores escenarios que puedan afectar el intercambiador de calor. Esta lista actúa como un gran depredador de la longevidad de los equipos en la producción de energía para eliminar el margen en el césped y la eficiencia del sistema.

Teniendo en cuenta que los haces de tubos deben fabricarse bajo pedido y pueden ajustarse para adaptarse a dichos ángulos. Además, en algún lugar involucrado se pueden abordar las necesidades de dichas adiciones alterando los espacios/números de tubos de funda requeridos y/o mediante la inclusión de la pieza que se adapte a la aplicación. Las industrias pueden obtener ventajas de diseño de rendimiento de los haces de tubos para ayudarles a ahorrar consumo de energía y garantizar que sus operaciones sean viables.

Importancia del diseño eficiente de paquetes

El diseño eficiente de haces es fundamental para garantizar un buen flujo de calor y confiabilidad operativa en los sistemas industriales. Ha habido avances en la tecnología de recursos y el diseño computacional, que han aumentado la capacidad de adaptar haces de tubos de eficiencia con respecto a la transferencia de calor y la caída de presión. Una estrategia de diseño eficiente reduce los costos de mantenimiento ya que mejora la durabilidad y la resistencia a la contaminación o la corrosión. Además, se está convirtiendo en una tendencia para que las industrias promuevan soluciones ecológicas, y los haces de tubos adecuadamente diseñados ayudan a esa misión de eficiencia energética y reducción de emisiones. Las industrias que utilizan tecnologías de datos más modernas, junto con sus técnicas de diseño, obtendrán ventajas competitivas.

Tipos comunes de paquetes de tubos intercambiadores de calor

Cada tipo tiene preocupaciones operativas, incluidas la temperatura, la presión y las posibilidades de mantenimiento, de forma individual.

Guía paso a paso del proceso de extracción

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   Preparación y planificación

   Adquirir todos los permisos necesarios, garantizar los estándares de seguridad, preparar el sitio para la extracción y decidir el paquete a retirar y garantizar que todos los equipos y herramientas estén disponibles.

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   Aislamiento del Intercambiador de Calor

   Desconexión de equipos relacionados, aislamiento del intercambiador de calor específico por el cierre de seguridad y, a veces, drenar fluidos o despresurizar el sistema para forzar condiciones de trabajo seguras.

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   Desconectando conexiones

   Desconectar las tuberías de entrada y salida, así como cualquier conexión adicional, como servicios públicos, para tener libre acceso al paquete del intercambiador de calor.

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   Quitar el cabezal o la cubierta del canal

   Retire el cabezal del canal, la cubierta o el capó del intercambiador para exponer el haz de tubos, que es el componente, para su extracción.

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   Colocación de Equipos para Extraer

   Configure el equipo de extracción requerido, como extractores hidráulicos o mecánicos, para alinearlo con el paquete de modo que durante la manipulación, el paquete se vuelva cómodo.

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   Extracción de paquetes de tubos

   Saque con cuidado el haz de tubos utilizando el equipo de extracción mientras se asegura de que no se produzcan daños en los tubos ni en la carcasa.

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   Inspección de paquetes

   Después de retirar el paquete, examine visualmente los tubos en busca de signos de suciedad, corrosión o cualquier defecto y trátelos si es necesario.

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   Almacenamiento o Reemplazo

   Después de extraerlo, guarde cuidadosamente el haz de tubos si la intención es usarlo más tarde o transportarlo para su reparación o reemplazo si es necesario.

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   Instalación de Paquete de Tubos

   Vuelva a instalar el paquete de tubos después del mantenimiento o reemplazo invirtiendo los pasos de extracción, asegurando una conexión segura.

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    Verificación posterior a la eliminación

    Se debe realizar una inspección de reensamblaje del intercambiador de calor de manera eficiente para garantizar que funcione de manera segura y correcta.

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    Reanudación de operaciones

    Si se verifica que el sistema funcione correctamente, considere comenzar el flujo y participar en un monitoreo de acciones recientemente diseñado para detectar anomalías que puedan surgir.

Herramientas y equipos utilizados en la extracción de paquetes

Protocolos de seguridad para cierres de refinerías

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  Planificación Integral « Desarrollar un plan de cierre integral que proporcione un desglose sistemático de las tareas, los plazos y el personal con tareas asignadas para garantizar una ejecución fluida del ejercicio de cierre y minimizar los riesgos relacionados con la seguridad.
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  Identificación de peligros « Lleve a cabo un extenso paso de evaluación de riesgos para identificar los peligros potenciales, como fugas, encendidos y exposición a sustancias nocivas en los trabajadores, así como pasos para contenerlos o disminuirlos.
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  Formación de empleados « Asegúrese de que todo el personal involucrado en el cierre esté completamente capacitado en cuestiones de procedimientos de respuesta a emergencias, protocolos de manejo de equipos y delitos de seguridad relacionados con el cierre.
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  Uso de Equipos de Protección Personal (EPI) «Proporcionar equipo de protección personal a los trabajadores; el equipo protege a los trabajadores de cualquier tipo de peligro. El equipo de protección personal incluye cascos, guantes, gafas de seguridad y respiradores.
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  Comunicación clara «Establezca medios de comunicación eficientes para colaborar, compartir instrucciones y responder rápidamente a casos de emergencia.
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  Bloqueo/etiqueta de equipos (LOTO) « Introduzca medidas de bloqueo/etiquetado de material para evitar cualquier inicio no programado durante el mantenimiento.
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  Respuesta y preparación para emergencias « Su sitio debe estar equipado con sistemas de extinción de incendios, botiquines de primeros auxilios y equipos de respuesta a emergencias que estén listos para tomar medidas rápidas en condiciones difíciles.
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  Medio ambiente y buen mantenimiento « Implementar buenas prácticas para evitar derrames, emisiones o contaminación del área circundante incluso cuando la unidad esté apagada.

Innovaciones en el diseño de extractores de paquetes

Las nuevas innovaciones en el diseño del extractor de haces consideran eficiencia, seguridad y adaptabilidad. Los diseños avanzados incorporan sistemas hidráulicos que aumentan la precisión y la facilidad de operación. Además, se han considerado materiales como aleaciones resistentes pero livianas en su preparación y uso en beneficio de una mayor portabilidad, sin comprometer la resistencia estructural. Se emplearon y controlaron remotamente posibilidades de automatización y control remoto para que los operadores puedan realizar operaciones en el equipo a una distancia segura, sin ninguna posibilidad de ponerse en peligro. Estas tecnologías juntas ayudan a la extracción e instalación de los paquetes más rápido, minimizando el tiempo de inactividad y garantizando el bienestar de los trabajadores.

La automatización y su impacto en la eficiencia de la extracción

La automatización ha revolucionado la eficiencia de las extracciones de paquetes en una configuración industrial. Al operar algunos sistemas robóticos avanzados controlados por IA, los extractores de paquetes de vanguardia han podido manejar tareas más progresivas con la mínima asistencia humana posible. Esto ha permitido reducir considerablemente el tiempo de funcionamiento en comparación con la conducción manual. Los sistemas optimizan adecuadamente el proceso de extracción reconociendo lotes específicos y cómo sacarlos. Además de esto, la capacidad de aprendizaje automático integrada en la programación garantiza que siempre esté atento al impacto de las variaciones que controlan el sistema y permite que estas herramientas se mejoren a lo largo del tiempo en el contexto de las condiciones operativas.

De este modo, la automatización elimina los retrasos atribuibles a las operaciones manuales, garantizando un rendimiento y una precisión constantes. Además, los datos recopilados de un sistema automatizado permitirán el mantenimiento predictivo, disminuyendo así los riesgos de averías imprevistas del equipo y, por tanto, ayudan a garantizar el tiempo de actividad. Junto con la velocidad, exactitud y confiabilidad, la automatización magnifica la combinación total de esta funcionalidad, agregando así preocupación para aumentar el proceso de automatización combinado.

Mantenimiento de rutina de intercambiadores de calor

Para mantener la vida útil, los niveles de rendimiento y la eficiencia operativa de los intercambiadores de calor, la inspección del sistema de vez en cuando es especialmente importante. Es necesaria una evaluación e inspección de rutina para verificar si hay fugas, ataques de corrosión y deposiciones que comprometan la eficiencia del intercambiador. Se recomiendan diseños probados por soldadores o exámenes no destructivos, así como pruebas ultrasónicas o radiográficas para descubrir signos tempranos de degradación y prevenir condiciones de la brecha.

La limpieza constituye lo básico para los disfraces en los intercambiadores de calor. Elimina deposiciones, bolsas de incrustaciones o incrustaciones en bimetales, impartiendo así una transferencia de calor superior, similar al bloqueo de contaminantes. Las limpiezas mecánicas, químicas o de agua a alta presión se utilizan según el tipo y la marca del intercambiador de calor. Durante la actividad de limpieza se deben observar todas las medidas de precaución vitales, comprobando la compatibilidad con los materiales de disolución en el material de construcción del intercambiador de calor.

El mantenimiento también abarca la inspección y ajuste de las conexiones, sellos o juntas sueltas para evitar fugas y violaciones de la integridad de la presión. Es imperativo documentar las actividades y los datos de rendimiento para monitorear el estado del equipo a lo largo del tiempo. Una pista predictiva y con visión ascendente que permita una respuesta rápida también minimiza el tiempo de inactividad no planificado.

Planificación y programación de cambios de forma eficaz

Para una ejecución adecuada y eficiente en el sitio durante la remodelación de la planta, los cierres de refinerías deben planificarse de manera eficiente con un tiempo de inactividad mínimo. El procedimiento comienza con la definición vívida del alcance del trabajo, abarcando la tarea principal de inspección, reparación y actualización. Es importante desarrollar un cronograma detallado para cada detalle relacionado con todos los trabajos e interdependencias.

Fue mucho mejor cuando todas las partes interesadas, como operaciones, mantenimiento y contratistas, fueron incluidas en el proceso con suficiente antelación para garantizar que todos los involucrados estén en la misma página y tengan activos establecidos. Se debe dar suficiente tiempo y presupuesto para ellos al apoyo de adquisiciones de los materiales necesarios, además del requisito de planificar contingencias. El seguimiento de todos los datos relevantes, utilizando herramientas adecuadas de gestión de proyectos durante todo el proceso, permitirá la transparencia en lo que respecta al progreso del trabajo respectivo; todo el tiempo bajo un régimen de seguridad sólido. Las actualizaciones periódicas, mezcladas con un ojo de punta en los procedimientos de seguridad, concluyen el trabajo de manera adecuada y rápida.

Estrategias de Gestión de Riesgos para Tareas de Mantenimiento

Para crear un intercambiador de calor seguro y duradero, las estrategias de gestión de riesgos deben ser excelentes. Una de las principales estrategias incluye realizar trabajos de inspección periódica para localizar condiciones empobrecidas como corrosión, incrustaciones, obstrucciones, etc. Las técnicas no invasivas como las pruebas ultrasónicas y la termografía infrarroja pueden ayudar en la detección temprana de estos problemas que podrían prevenir fallas catastróficas.

El mantenimiento predictivo también desempeñará un papel importante en la gestión eficaz de los intercambiadores de calor. Permite monitorear en tiempo real el desempeño de los intercambiadores de calor. Esto proporciona amplia información para predecir las características de la vida útil hasta condiciones insoportables antes de sufrir daños con tiempo de inactividad. La formación del personal significa que estarán bien preparados para estas funciones y que se reducirán los errores humanos en las prácticas de mantenimiento.

Además, como mínimo, se requiere el cumplimiento de estándares de TI e ingeniería, como ASME, estándares de códigos API y normas de seguridad. Todo el mantenimiento planificado está garantizado con la asignación de cantidades suficientes de repuestos originales y recursos para la reparación. Para la mejora continua mediante mejoras diarias, una evaluación periódica de la gestión de riesgos, la integración de nuevas tecnologías y el aprendizaje de lecciones requieren excelencia operativa.

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Fuentes de referencia

1. Optimización de proyectos de recuperación: un estudio de caso de una refinería de petróleo de Indonesia: este estudio analiza factores críticos para una gestión exitosa de proyectos de recuperación, proporcionando información sobre las mejores prácticas. Accede al estudio aquí.

2. Gestión de recuperación para las industrias de petróleo, gas y procesos: un enfoque de gestión de proyectos: este libro ofrece una guía completa para la gestión de recuperación, que incluye mejores prácticas en evolución y conocimientos profesionales. Lea el libro aquí.

3. Marco híbrido de múltiples atributos para optimizar el alcance de la inspección de recuperación en instalaciones de petróleo y gas: este artículo analiza marcos para optimizar los procesos de recuperación, incluido el FMEA para haces de tubos de intercambiadores de calor. Vea el artículo aquí.

4. Evaluación de la implementación de mejores prácticas de productividad en actividades de mantenimiento, paradas y cambios de plantas petroquímicas: este estudio evalúa la aplicación de mejores prácticas en actividades de mantenimiento y cambio. Lea el artículo aquí.

5. Extractor de paquetes