Journal of Petroleum & Environmental Biotechnology

Abstrait

Incertitude dans l'évaluation des dommages et la prévision de la durée de vie restante des matériaux d'ingénierie utilisés dans l'industrie pétrochimique

Ray AK*, Roy N, Raj A, Matwa M, Davuluri A, Kumari A, Kumar P, Mundhada D, Kaushal V et Roy BN

Dans cet article, l'évaluation des dommages par fluage d'environ 11 ans de service exposé à la nuance HP-40 d'acier utilisé dans le reformeur d'hydrogène d'une industrie pétrochimique a été réalisée en termes d'un processus de Markov discontinu. Des données de fluage conventionnelles déterminées expérimentalement dans des conditions d'essai identiques ont été utilisées dans la présente étude. La dispersion et l'accumulation de dommages dues à la déformation par fluage ont été évaluées par une évaluation microstructurelle à l'aide d'un microscope optique léger et d'un microscope électronique à balayage. La quantification des dommages par fluage a été effectuée à partir de données de fluage répliquées en termes de deux paramètres de dommages A et A*. Une analyse statistique de la fraction de surface vide a été réalisée de manière approfondie pour les parties supérieure et inférieure du tube du reformeur à 870 o C dans la plage de contrainte de 52 à 68 MPa. De plus, le modèle probabiliste proposé a été comparé au modèle de mécanique des dommages continus de Kachanav (CDM). Les deux approches ont montré un soutien expérimental quantitatif. Une durée de vie résiduelle de ⟩ 10 ans est estimée à 870 o C/contrainte de fonctionnement. Pour les matériaux exposés à un service de 55 ans dans les cuves de réacteurs de craquage catalytique à froid (CCU) et les colonnes de distillation de l'unité de traitement des charges (FPU) d'une industrie pétrochimique, des études d'évaluation de la durée de vie résiduelle ont été estimées en intégrant l'incertitude impliquée dans le calcul des valeurs LMP (paramètre de Larson Miller) et à partir de l'extrapolation du tracé contrainte/LMP. La variabilité des dommages de fluage normalisés pour les matériaux des réacteurs et des colonnes est bien approximée à l'aide de la distribution de Weibull. Comme prévu, on observe que les distributions se déplacent vers la plage supérieure de dommages avec l'augmentation du temps d'exposition au service.