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Tecnología de Superficie Activa, para Pasivación del Metal

en Calderas de Baja, Media y Alta Presión.

Protección no tóxica del metal, que cumple

con los estándares de los fabricantes de los

equipos (OEM)

III ENCUENTRO DE USUARIOS DE CALDERAS

BOGOTÁ, MAYO 12-13 DE 2016

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

Reducción del agua en un ambiente libre de oxígeno

Ánodo

Humedad Cátodo

El Triángulo de la Corrosión

-O2 Promueve la fragilización por HIDRÓGENO y cracking

Óxido de hierro II y III (magnetita)

Óxido de hierro II (hematita) Ambiente libre de oxígeno

Humedad Cátodo

Ánodo

• Aísla el ánodo

• El Cátodo se vuelve

Irrelevante

• Protección del Metal

Virgen

Reacción Electroquímica

Guidelines for Controlling Flow-Assisted Corrosion in Fossil and Combined

Cycle Plants. EPRI. March, 2005.

epitáctico

topotáctico

Capa de óxido protector

Capa límite de fluido

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.

Óxido Preferido


Capa de óxido protector

Protocolo AVT(R) Limitaciones frente a FAC

FAC de una fase • Cuando las condiciones físicas y químicaas

son correctas ocurre:

• Desestabilización y desprendimiento de

magnetita

• Corrosión del metal base y

adelgazamiento de la pared de la

tubería

Fe3O4 + 4H+ + 2e- 3Fe2+ + 4OH-

Fe0 Fe2+ + 2 e-

O2 Depleted

Ambiente Reductor en Fase Acuosa

Muy poco O2

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Protocolo AVT(O) & OT Limitaciones frente a FAC

FAC de Dos Fases • 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.

Zona Potencial de FAC Desestabilización y desprendimiento de magnetita.

Corrosión del metal base y adelgazamiento de la

pared de la tubería

Fe2O3 + 3H+ + 2e- - 2Fe2+ + 3OH-

Fe3O4 + 4H+ + 2e- - 3Fe2+ + 4OH-

Ambiente Oxidante en Fase Vapor

Ambiente Reductor en Fase Acuosa

O2

Muy poco O2

Fe2+ Fe2+

Fe0 Fe2+ + 2 e-

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

90,00

100,00

110,00

120,00

0 50 100 150 200 250 300 350

Solubilidad de la Magnetita ppb Fe

Temperatura 25ºC

pH 8.75 NH3 0.1ppm

pH 8.90 NH3 0.2ppm

pH 9.05 NH3 0.3ppm

pH 9.20 NH3 0.5ppm

pH 9.40 NH3 1.0ppm

pH 9.60 NH3 2.0ppm

77oF 212oF 482oF 392oF 302oF 572oF 620o

F

Condensado Calentador

LP Desaireador

Calentador

HP

Caldera Economizador

Solubilidad de la Magnetita

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?

• 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

Limitaciones de las Aminas Fílmicas

Convencionales (FFA)

Capa límite de fluido Amina Fílmica Amina Fílmica

Contaminantes inorgánicos atrapados

Óxido hidrofílico Óxido hidrofílico

Metal Virgen

Epitáctico

Topotáctico

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



Agu

a D

esio

niz

ada

Am

ina F

ílm

ica

Convencio

nal

Anodam

ine

Stage 0

Video Ejemplo de protección con química que no es de superficie activa.

Óxido hidrofílico

Etapa 0

Una Tecnología Única de Superficie Activa para Pasivación

del Metal

Química de Superficie Activa

(SAC) Mecanismo del Tratamiento

Etapa 1 (A continuación imágenes reales en sitio ilustrarán

esta etapa)

• 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)

Metal Virgen


Óxido hidrofílico

Epitáctico

Topotáctico

Protección Hidrofóbica del Metal Virgen

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

Química de Superficie Activa (SAC) 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)

FFA film protection at base metal topotactic layer Metal

• Óxido Epitáctico

parcialmente Hidrofóbico

• Óxido Epitáctico, libre de

contaminación inorgánica

• Hidrofobicidad en el Metal

Base y Óxido Topotáctico

• Protección del Metal Base

Química de Superficie Activa (SAC)



Metal Virgen

Epitáctico

Topotáctico

Óxido hidrofílico

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

-94 -92 -90 -88 -86 -84 -82 -80 -52 -22 63 78 94 109 124 140 155

ppb

HPFG uS/cm

Operational Days on anodamine chemistry

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

Anodamine residual Conductividad Catiónica

Hidracina

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

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

Días Operacionales con la Química de Anodamine

Química de Superficie Activa (SAC) Video ejemplo de la Etapa 2 de Protección


Protección del Metal Base, pero el óxido epitáctico permanece parcialmente hidrofílico

Química de Superficie Activa (SAC) 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

Etapa 3. (A continuación imágenes reales en sitio

ilustrarán esta etapa)

Metal FFA film protection at base metal topotactic layer & throughout the fine dense, competent oxide layer

• Alcanzada con un Residual

continuo de 1000 – 1500 ppb.

• Cuando la etapa 3 es alcanzada,

(el tiempo depende de la

Superficie Total disponible)

• La dosis puede ser reducida

para mantener 800 – 1000

ppb

• Hidrofobicidad Completa del

Óxido

• Mayor contenido de óxido 3+

• Protección del Metal Base

Química de Superficie Activa (SAC



Metal Virgen

Epitáctico

Topotáctico

Óxido HIDROFÓBICO


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


Tecnología de Superficie Activa, para Pasivación del Metal

en Calderas de Baja, Media y Alta Presión.

III ENCUENTRO DE USUARIOS DE CALDERAS

BOGOTÁ, MAYO 12-13 DE 2016

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)


• 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.

Química de Superficie Activa SAC

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.

The Use of “Anodamine” to Eliminate Oxygen Scavenger in a Mixed Alloy System. Bill Boyd, Arizona Public

Service 34th Annual Electric Utility Chemistry Workshop

Transporte de productos de corrosión de Cobre y pH

Unidad 2. Condensado. Cobre (ppb) Unidad 2. Condensado. pH ppb

Cobre

Metalurgia Mixta

Hidracina

Lineamientos AVT(R) pH 9.1-9.3 Anodamine pH 9.2-9.6

Días Operacionales con Anodamine

Cobre Total 0 ppb

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

ug/ l

Dissolved Iron Particulate Iron

Total Iron Copper

Saturated Steam

CPD EI Boiler Saturated

Steam CPD EI Boiler

Hidracina

Cobre Total 0 ppb

Hierro Total< 3 ppb

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

Transporte de productos de corrosión durante carga cíclica 1,900 psi / 131 bar 1,055 oF / 566 oC Vapor recalentado

Ciclo de metalurgia mixta

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

Hierro disuelto

Hierro total

Hierro particulado

Cobre

Vapor

Saturado Bomba

condensado

Entrada

Economizador Caldera Vapor

Saturado Bomba

condensado

Entrada

Economizador Caldera

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.


0.0

500.0

1,000.0

1,500.0

2,000.0

2,500.0

ug/ l

Total Iron Total Copper

Condensate

Pump

Discharge

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

Economizer

Inlet Boiler Condensate

Pump

Discharge

Economizer

Inlet Boiler

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

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

AVT(R)

Cobre Total 0 ppb

Hierro Total < 3 ppb

Bomba

Descarga

condensado

Entrada

Economizador Caldera Bomba

Descarga

condensado

Entrada


Hierro total Cobre total

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

ug/ l

Fe (soluble) Fe (particulate) Fe (total) Cu

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

Condensate

Pump

Discharge

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

Economizer

Inlet Boiler Condensate

Pump

Discharge

Economizer

Inlet 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

AVT(R)

Cobre total 0 ppb

Hierro Total< 3 ppb

Fe total Fe soluble Fe particulado

Bomba

Descarga

condensado

Entrada

Economizador Caldera Bomba

Descarga

condensado

Entrada


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

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Years

AVT(R) anodamine

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


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

Calentador Entrada

Economizador alimentación Condensado Salida de pulidor

Carga

Ferrozine® ULR Method – TOTAL Iron LDL 0.3ppb; Adapted from Stookey, L.L.,

Anal. Chem., 42(7), 779 (1970)

Química

Oxigendada

Upper cc Limit

Lower cc Limit

Inicio de dosificación de

HPFG

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

Calentador Entrada

Economizador alimentación Condensado Salida

pulidor Carga

Química

Oxigenada

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)


Química de Superficie Activa (SAC) Unidad Supercrítica de 1 solo paso 3,660 psi (248 bar) con desmineralizador Powdex

Oxygenated Chemistry


0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

ug/ l

Fe dissolved Fe particulate Fe Total

HeaterDrainPump

EconomizerInlet

CondensatePump

Discharge

HeaterDrainPump

EconomizerInlet

CondensatePump

Discharge

Hierro Total

0.3 a 0.8 ppb

Transporte de Productos de

Corrosión 593 MW 3,500psi / 241 bar,

1,055 oF / 566 oC Re-heat steam

Química

Oxigenada

Fe disuelto Fe particulado

Calentador

Bomba Condensado

Entrada Economizador

Calentador

Bomba Condensado


0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

ug/ l

Fe dissolved Fe particulate Fe Total

HeaterDrainPump

EconomizerInlet

CondensatePump

Discharge

HeaterDrainPump

EconomizerInlet

CondensatePump

Discharge

Oxygenated

Chemistry

Transporte de Productos de Corrosión durante

operación cíclica 593 MW 3,500psi / 241 bar,




Química

Oxigenada

Calentador

Bomba Condensado


Calentador

Bomba Condensado


Hierro Total

0.3 a 0.8 ppb

CPD Boiler

feedwater

Economizer

Inlet Polisher

Outlet

Unit return to service with Surface

Active Chemistry CPD Alimentación Salida

Economizador Salida

Pulidor

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)

Arranque con Química Convencional

50,000 ppb

50,000 ppb

5,000 ppb

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.

Reducción en el Transporte de Productos de

Corrosión durante Arranques 593 MW 3,500psi / 241 bar,


Eliminación

de los

periodos de

retención de

los químicos

Alimentación Salida

Economizador Salida

Pulidor

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

Observaciones

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


• 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.

Prevención de Corrosion Fatigue

CF (Corrosión por Fatiga)


0

20

40

60

80

100

120

140

160

ppb

Dissolved Iron (ppb) Particulate Iron (ppb)

Total Iron (ppb) Total Copper (ppb)

Main

Steam BFW

Main

Steam Boiler BFW Boiler CPD CPD

Total Iron & Copper < 1 ppb

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 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

Tratamiento AVT(R)

Hidrazina

Transporte de Productos

de Corrosión de Hierro y

Cobre después de

preservación por

periodos largos

Química reductora- Hidracina Química de Superficie Activa Muestras

recolectadas

después de 2 h de

arranque Hasta 150 ppb de hierro y 20 ppb de Cobre

durante los arranques

< 2 ppb de Hierro y cobre durante los

arranques

Hierro Total

Y cobre <1ppb


Fe total Cu total

Vapor Principal

Bomba Condensado Alimentación Caldera

Vapor Principal


AVT (R) Hydrazine

chemistry

0

50

100

150

200

250

300

350

400

ppb

Dissolved Iron (ppb) Particulate Iron (ppb)

Total Iron (ppb) Total Copper (ppb)

BFW CPD Boiler CPD BFW Boiler Main Steam

Main Steam

Total Iron & Copper < 10 ppb

Transporte de Productos de Corrosión de Fe y Cu Durante el regreso a servicio a partir de preservación seca (parada extensa)


Metalurgia Mixta

Transporte de Productos

de Corrosión de Hierro y

Cobre después de

preservación seca y

extensa

Química Reductora - Hidracina Química de Superficie Activa Muestras

recolectadas

después de 2 h de

arranque Hasta 350 ppb de Hierro y 50 ppb de Cobre

durante el arranque

< 10 ppb de Hierro y Cobre durante el

arranque

Tratamiento AVT(R) Hidrazina


Fe total Cu total

Vapor Principal


Vapor Principal

Bomba Condensado

Alimentación Caldera

Número de Veces que

la unidad falla al

arrancar

Química Reductora - Hidracina Química de Superficie Activa

12 fallas (falla cada 143 h)

CERO FALLAS

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

May

-13

Jun-1

3

Jul-1

3

Aug-13

Sep-1

3

Oct

-13

Nov-

13

Dec

-13

Jan-1

4

Jan-1

4

Mar

-14

Apr-14

May

-14

May

-14

Jun-1

4

Jul-1

4

Aug-14

Sep-1

4

Oct

-14

Nov-

14

Dec

-14

Jan-1

5

Feb-1

5

Mar

-15

Apr-15

May

-15

Jun-1

5

Jul-1

5

Aug-15

Sep-1

5

Oct

-15

Hours Operational

Date

Failed Starts Generating Hours

Frecuencia de Fallas de la Unidad (Hidracina= falla cada 143 hours)


Metalurgia Mixta

Química Reductora con Hidracina

CERO

FALLAS

10,000 h 10,000 h

Horas de Generación Arranques Fallidos Horas Operacionales

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

% Availability

Disponibilidad de la Planta en Arranques 475 MW 2,600 psi / 179 bar, 1,005oF re-heat

Metalurgia Mixta

Química Reductora

- Hidracina

Disponibilidad de

la Unidad

Química Reductora - Hidracina Química de Superficie Activa

20 Pérdida de

Disponibilidad

100% disponibilidad en

arranques

Disponibilidad de la

Unidad

100%

Disponibilidad de la

Unidad

81% 416 h de generación programadas

Ganancia en

Confiabilidad

DISPONIBILIDAD

190,000 200,000 210,000 220,000 230,000 240,000 250,000

MW / year

Hidracina

Unidad en servicio

por 1,712 h y 225

arranques

242,212 MW

generados

213,115 MW

generados

Confiabilidad y Disponibilidad vs. Energía Generada 475 MW 2,600 psi / 179 bar, 1,005oF re-heat

Metalurgia Mixta

Química Reductora

- Hidracina

Energía Generada Química Reductora - Hidracina Química de Superficie Activa AVT(O) 29,000 MW

adicionales de

energía generada 213,115 MW generated 242,212 MW generados

SAC

Unidad en

servicio por 978

h y 149

arranques

14% Más energía,

debido a la Mejora en

Disponibilidad y

Confiabilidad

29,000 MW

10,000 h de disponibilidad para ambas químicas

AÑO

0 1,000,000 2,000,000 3,000,000 4,000,000 5,000,000

Dollars / year

El costo de la Baja Confiabilidad y Disponibilidad 475 MW 2,600 psi / 179 bar, 1,005oF re-heat

Metalurgia Mixta

Ahorro de costos por

mayor Confiabilidad y

Disponibilidad

Mayor Confiabilidad (sin tiempo perdido) MW adicionales generados con 100% de

disponibilidad U$ 4,300,000

U$ 1,200,000 U$ 3,100,000

Los datos representan apro. 10,000 hrs. con Hidracina vs. 10,000 hrs. con la Química de Superficie Activa

U$

1,200,000

U$

3,100,000

TOTAL

U$ 4,300,000 Total Ingresos

Adicionales

≈ 106,000 MW

14% Más de Energía

Generada

≈ 29,000 MW

La Confiabilidad

incremenató de 81 a

100% sin ninguna falla

≈ 77,000 MW

DÓLARES / AÑO

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.

50

Day

Wet

Layup

Condensate

Pump

Discharge

Economizer

Inlet

Boiler Condensate

Pump

Discharge

Economizer

Inlet

Boiler 0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

2.9

0.9

2.2

3.7

2.5 2.5

2.9

0.9

2.2

4.0

2.8 2.8

0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

ug/ l

Fe dissolved Fe particulate Fe (total) Cu


disuelto particulado

Bomba de Condensado

Entrada de Economizador

Cadera Bomba de Condensado

Entrada de Economizador

Cadera

DÍAS DE PRESERVA-CIÓN HÚMEDA

Caso de estudio #8

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

Química de superficie activa SAC

Tube as received by client

326oF

Baja presión (Tubos inferiores)

Fabricante Foster Wheeler

Fecha de sellado 1996

Número de Tubos 391

OD de Tubos (pulgadas) 3/4

Calibre de tubo 18 B.W.G.

Área X-Sec. de Tubo (sq. ft.) 0.002319

Material de Tubo Admiralty

Flujo de alimento de

diseño(lb./hr.) 1349655

Velocidad de flujo de diseño

(ft./sec.) 6.63 @ 60 F



469oF


Especificaciones de alta presión

(Tubos superiores)

Fabricante Yuba




Calibre de tubo .065 min wall


Material de Tubo C.S.

Flujo de alimento de diseño(lb./hr.) 1617000

Velocidad de flujo de diseño (ft./sec.)

6.11 @ 1.0 SP

GR

Especificaciones de alta presión

(Tubos superiores)

Fabricante Yuba




Calibre de tubo .065 min wall


Material de Tubo C.S.

Flujo de alimento de diseño(lb./hr.) 1617000

Velocidad de flujo de diseño (ft./sec.)

6.11 @ 1.0 SP

GR

469oF



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