CURSO API 571 – MECANISMOS DE DAÑO EN REFINERÍAS Y PLANTAS PETROQUÍMICAS

Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry

1. OBJETIVO DEL PROYECTO

El objetivo de este curso es proporcionar a los participantes los conocimientos necesarios para comprender, identificar y analizar los principales mecanismos de daño que pueden afectar a equipos fijos utilizados en refinerías, plantas petroquímicas y otras instalaciones de proceso, tomando como referencia los lineamientos técnicos establecidos por API RP 571 – Damage Mechanisms Affecting Fixed Equipment in the Refining Industry.

La capacitación permitirá comprender la relación existente entre materiales, condiciones de proceso, temperatura, presión, composición química, contaminantes, esfuerzos y ambiente con los diferentes mecanismos de deterioro que pueden comprometer la integridad de recipientes a presión, tuberías, tanques, intercambiadores, reactores, hornos y otros equipos industriales.

Se desarrollarán los mecanismos asociados con corrosión, erosión, agrietamiento, hidrógeno, altas temperaturas, fatiga, fragilización y condiciones ambientales, analizando para cada caso las condiciones que favorecen su aparición, materiales susceptibles, morfología característica, ubicaciones potencialmente afectadas y métodos de inspección que pueden utilizarse para su detección.

La capacitación permitirá además comprender la importancia de identificar correctamente el mecanismo de daño creíble antes de seleccionar una técnica de inspección o establecer un programa de integridad.

Al finalizar el curso, los participantes estarán en condiciones de:

• Comprender el propósito y campo general de aplicación de API RP 571.

• Comprender el concepto de Damage Mechanism.

• Diferenciar mecanismo de daño, modo de falla y consecuencia.

• Reconocer la relación entre proceso, materiales y deterioro.

• Identificar mecanismos de corrosión generalizada y localizada.

• Reconocer mecanismos de daño asociados con altas temperaturas.

• Comprender los principales mecanismos relacionados con hidrógeno.

• Reconocer mecanismos de agrietamiento ambiental.

• Identificar mecanismos relacionados con fatiga y esfuerzos.

• Reconocer condiciones que favorecen la corrosión bajo aislamiento.

• Comprender los efectos de temperatura, concentración, contaminantes y velocidad del fluido.

• Identificar materiales susceptibles a diferentes mecanismos.

• Reconocer la morfología típica de diferentes daños.

• Identificar ubicaciones susceptibles dentro de los equipos.

• Relacionar mecanismos de daño con técnicas de Ensayos No Destructivos – END/NDT.

• Comprender la importancia de las ventanas de integridad operativa.

• Relacionar API 571 con API 510, API 570, API 653 y API 580/581.

• Utilizar los mecanismos de daño como entrada para programas RBI.

• Analizar casos básicos de deterioro de equipos industriales.

• Participar técnicamente en programas de inspección e integridad mecánica.

El curso está diseñado con un enfoque teórico-práctico, utilizando fotografías, esquemas, casos industriales y ejercicios de identificación de mecanismos de daño.

2. CONTENIDO DE LA PROPUESTA

El programa se desarrolla en 4 módulos de 2 horas cada uno, organizados progresivamente desde los fundamentos hasta la aplicación de los mecanismos de daño en programas de inspección e integridad.

MÓDULO 1 – FUNDAMENTOS DE API 571 Y MECANISMOS DE CORROSIÓN

Introducción a API 571

• Objetivo general de API RP 571.

• Campo de aplicación.

• Equipos fijos.

• Refinerías.

• Plantas petroquímicas.

• Instalaciones de proceso.

• Importancia para la integridad mecánica.

• Relación entre inspección y mecanismos de deterioro.

Conceptos fundamentales

• Damage Mechanism.

• Damage Mode.

• Failure Mode.

• Deterioro.

• Degradación.

• Corrosión.

• Agrietamiento.

• Erosión.

• Fragilización.

• Deformación.

• Pérdida de propiedades mecánicas.

Variables que afectan el deterioro

• Material.

• Microestructura.

• Temperatura.

• Presión.

• Composición del fluido.

• Concentración.

• pH.

• Humedad.

• Contaminantes.

• Velocidad.

• Esfuerzos.

• Tiempo de exposición.

• Condiciones transitorias.

Análisis de un mecanismo de daño

Para cada mecanismo se considerará:

1. Descripción.

2. Materiales susceptibles.

3. Factores críticos.

4. Equipos o ubicaciones afectadas.

5. Apariencia o morfología.

6. Prevención o mitigación.

7. Técnicas de inspección.

Corrosión general

• Corrosión uniforme.

• Adelgazamiento.

• Pérdida de espesor.

• Corrosion Rate.

• Evolución temporal.

• Vida remanente.

Corrosión localizada

• Localized Corrosion.

• Pitting.

• Corrosión bajo depósitos.

• Ataque localizado.

• Dificultades de detección.

Corrosión atmosférica

• Humedad.

• Ambiente industrial.

• Contaminantes.

• Áreas costeras.

• Equipos y piping susceptibles.

Corrosión bajo aislamiento – CUI

• Concepto de CUI.

• Ingreso y retención de humedad.

• Sistemas aislados.

• Materiales susceptibles.

• Rangos de temperatura relevantes.

• Daño localizado.

• Zonas críticas.

• Inspección del aislamiento.

• Técnicas END.

Corrosión galvánica

• Metales diferentes.

• Electrolito.

• Relación de áreas.

• Identificación.

• Prevención.

Erosión y erosión-corrosión

• Velocidad del fluido.

• Turbulencia.

• Partículas.

• Cambios de dirección.

• Codos.

• Tees.

• Reducciones.

• Válvulas.

• Puntos de mezcla.

Ejercicio práctico

Identificación de mecanismos a partir de fotografías y condiciones operativas:

material → ambiente → condición de proceso → morfología → mecanismo probable → técnica de inspección.

MÓDULO 2 – MECANISMOS DE AGRIETAMIENTO, FATIGA Y FRAGILIZACIÓN

Introducción al agrietamiento

• Diferencia entre pérdida de espesor y cracking.

• Importancia de la orientación de las grietas.

• Influencia del esfuerzo.

• Material.

• Ambiente.

• Temperatura.

Stress Corrosion Cracking – SCC

• Concepto.

• Material susceptible.

• Ambiente específico.

• Esfuerzo de tracción.

• Morfología.

• Importancia de los esfuerzos residuales.

Chloride Stress Corrosion Cracking

• Aceros inoxidables austeníticos.

• Cloruros.

• Temperatura.

• Concentración.

• Humedad.

• CUI en inoxidable.

• Morfología de las grietas.

Caustic Stress Corrosion Cracking

• Ambientes cáusticos.

• Concentración.

• Temperatura.

• Esfuerzos.

• Soldaduras.

• Zonas susceptibles.

Amine Stress Corrosion Cracking

• Sistemas de aminas.

• Equipos susceptibles.

• Soldaduras.

• Tensiones residuales.

• Control e inspección.

Wet H₂S Damage

Introducción a mecanismos asociados con ambientes húmedos que contienen H₂S:

• Hydrogen Blistering.

• Hydrogen Induced Cracking – HIC.

• Stress Oriented Hydrogen Induced Cracking – SOHIC.

• Sulfide Stress Cracking – SSC.

Hydrogen Blistering

• Entrada de hidrógeno.

• Acumulación interna.

• Inclusiones.

• Ampollamiento.

• Morfología.

HIC

• Grietas internas.

• Inclusiones.

• Orientación.

• Materiales susceptibles.

• Inspección ultrasónica.

SOHIC

• Relación con esfuerzos.

• Regiones próximas a soldaduras.

• Morfología escalonada.

• Riesgo para integridad.

Fatiga mecánica

• Cargas cíclicas.

• Vibración.

• Ciclos de presión.

• Ciclos térmicos.

• Concentradores de tensión.

• Soldaduras.

• Conexiones de pequeño diámetro.

Fatiga térmica

• Variaciones de temperatura.

• Mezcla de corrientes.

• Estratificación.

• Choque térmico.

• Zonas de mezcla.

Brittle Fracture

• Concepto de fractura frágil.

• Baja temperatura.

• Tenacidad.

• Material.

• Espesor.

• Defectos.

• Condiciones de arranque y parada.

Temper Embrittlement

• Fragilización.

• Aceros aleados.

• Exposición prolongada a determinadas temperaturas.

• Importancia durante paradas y arranques.

Técnicas END asociadas al cracking

• VT.

• PT.

• MT.

• UT.

• PAUT.

• TOFD.

• Técnicas especializadas según el mecanismo.

Ejercicio práctico

Para diferentes casos:

ambiente + material + temperatura + esfuerzo → mecanismo de cracking probable → ubicación → END recomendado.

MÓDULO 3 – DAÑO POR HIDRÓGENO, ALTAS TEMPERATURAS Y PROCESOS DE REFINACIÓN

Daños relacionados con hidrógeno

• Introducción.

• Mecanismos de ingreso.

• Difusión.

• Efecto sobre materiales.

• Influencia de temperatura y presión.

High Temperature Hydrogen Attack – HTHA

• Hidrógeno a alta temperatura.

• Aceros al carbono y de baja aleación.

• Reacciones internas.

• Pérdida de propiedades.

• Formación de metano.

• Fisuración.

• Equipos susceptibles.

• Importancia de condiciones operativas.

• Concepto general de curvas Nelson.

• Técnicas de inspección.

Hydrogen Embrittlement

• Fragilización por hidrógeno.

• Materiales de alta resistencia.

• Condiciones susceptibles.

• Consecuencias.

Decarburization

• Pérdida de carbono.

• Temperatura.

• Ambiente.

• Reducción de resistencia.

Carburization

• Absorción de carbono.

• Altas temperaturas.

• Cambio de propiedades.

• Fragilización.

Metal Dusting

• Ambientes carburizantes.

• Alta temperatura.

• Pérdida acelerada de metal.

• Morfología característica.

Oxidación a alta temperatura

• High Temperature Oxidation.

• Formación de óxidos.

• Scaling.

• Pérdida de material.

• Influencia de temperatura.

Sulfidación

• High Temperature Sulfidic Corrosion.

• Compuestos de azufre.

• Temperatura.

• Materiales.

• Piping y equipos susceptibles.

• Corrosión localizada y generalizada.

Creep y Stress Rupture

• Exposición prolongada a alta temperatura.

• Deformación dependiente del tiempo.

• Etapas de creep.

• Cavitación.

• Agrietamiento.

• Equipos sometidos a alta temperatura.

• Hornos.

• Tubos.

• Reactores.

• Piping caliente.

Thermal Shock

• Cambios rápidos de temperatura.

• Tensiones térmicas.

• Agrietamiento.

• Equipos susceptibles.

Refractory Degradation

Introducción a:

• Refractarios.

• Pérdida de material.

• Desprendimientos.

• Hot spots.

• Consecuencias sobre componentes metálicos.

Ejercicio práctico

Evaluación de equipos operando a alta temperatura:

1. Material.

2. Temperatura.

3. Presión.

4. Fluido.

5. Tiempo de servicio.

6. Mecanismo potencial.

7. Ubicación susceptible.

8. Técnica de inspección.

9. Acción preventiva.

MÓDULO 4 – APLICACIÓN DE API 571 A INSPECCIÓN, RBI E INTEGRIDAD MECÁNICA

Identificación sistemática de mecanismos de daño

Metodología práctica:

Equipo → componente → material → fluido → presión → temperatura → contaminantes → mecanismo creíble → ubicación → técnica END

Damage Mechanism Review – DMR

Introducción a la revisión sistemática de mecanismos de daño.

Información necesaria:

• PFD.

• P&ID.

• Materiales.

• Data Sheets.

• Line List.

• Temperaturas.

• Presiones.

• Composición química.

• Historial operativo.

• Historial de inspección.

• Reparaciones.

• Cambios de proceso.

Damage Mechanism Matrix

Desarrollo conceptual de una matriz:

Selección de END según mecanismo

• No seleccionar END únicamente por disponibilidad.

• Relación entre morfología del daño y técnica.

• Cobertura.

• Sensibilidad.

• Accesibilidad.

• Limitaciones.

• Probabilidad de detección.

Ventanas de Integridad Operativa – IOW

Introducción al concepto de Integrity Operating Windows.

Variables:

• Temperatura.

• Presión.

• pH.

• Contaminantes.

• Concentración.

• Velocidad.

• Composición.

Desviaciones de IOW

• Condición normal.

• Límites.

• Alertas.

• Desviaciones.

• Potencial aceleración del deterioro.

• Comunicación entre Operaciones e Integridad.

• Evaluación posterior.

API 571 y RBI

Los mecanismos de daño constituyen una entrada fundamental para RBI.

Relación:

Mecanismo → susceptibilidad → velocidad de deterioro → PoF → riesgo → estrategia de inspección

Relación con API 580/581

• Probability of Failure.

• Consequence of Failure.

• Riesgo.

• Priorización.

• Efectividad de inspección.

• Planificación.

Relación con códigos de inspección

• API 510 – recipientes a presión.

• API 570 – tuberías.

• API 653 – tanques.

• API 575 – tanques.

• API 574 – piping.

• API 579-1/ASME FFS-1 – Fitness-For-Service.

Mitigación de mecanismos de daño

Posibles medidas:

• Cambio de material.

• Cambio de condiciones operativas.

• Revestimientos.

• Inhibidores.

• Protección catódica.

• Control de contaminantes.

• Control de humedad.

• Modificación del aislamiento.

• Rediseño.

• Tratamiento térmico.

• Inspección focalizada.

• Monitoreo.

Ejercicio integrador

Evaluación de una unidad simplificada de proceso:

1. Identificar equipos.

2. Identificar materiales.

3. Analizar fluidos.

4. Analizar presión y temperatura.

5. Identificar mecanismos creíbles.

6. Determinar zonas susceptibles.

7. Seleccionar técnicas END.

8. Identificar variables críticas.

9. Definir IOW básicas.

10. Priorizar inspecciones.

11. Proponer medidas de mitigación.

12. Documentar conclusiones.

EVALUACIÓN FINAL

La evaluación tendrá como objetivo verificar la comprensión de los fundamentos de API RP 571 y la capacidad del participante para identificar mecanismos de daño a partir de condiciones industriales.

Se contemplará:

• Examen de conocimientos sobre API 571.

• Interpretación del concepto de Damage Mechanism.

• Identificación de mecanismos de corrosión.

• Identificación de CUI.

• Identificación de mecanismos de cracking.

• Interpretación de SCC.

• Identificación de daños asociados con H₂S húmedo.

• Diferenciación entre HIC, SOHIC y SSC.

• Interpretación introductoria de HTHA.

• Identificación de mecanismos de alta temperatura.

• Identificación de fatiga.

• Identificación de creep.

• Relación entre materiales y susceptibilidad.

• Selección básica de técnicas END/NDT.

• Identificación de zonas susceptibles.

• Aplicación conceptual de IOW.

• Desarrollo de una Damage Mechanism Matrix.

• Resolución de un caso práctico integrador.

PERFIL DE LOS PARTICIPANTES

Dirigido a:

• Inspectores de equipos.

• Inspectores de tuberías.

• Inspectores de tanques.

• Ingenieros mecánicos.

• Ingenieros de procesos.

• Ingenieros de materiales.

• Ingenieros de mantenimiento.

• Ingenieros de integridad.

• Ingenieros de confiabilidad.

• Ingenieros de corrosión.

• Responsables de inspección.

• Responsables de mantenimiento.

• Responsables de integridad mecánica.

• Profesionales de Seguridad de Procesos.

• Personal de producción y operaciones.

• Supervisores de planta.

• Personal de Ensayos No Destructivos.

• Auditores técnicos.

• Consultores.

• Personal de Oil & Gas.

• Personal de refinerías.

• Personal de industrias químicas.

• Personal de industrias petroquímicas.

• Personal de plantas de proceso.

• Personal de terminales y complejos industriales.

• Profesionales vinculados con RBI y Asset Integrity Management.

• Profesionales y estudiantes interesados en mecanismos de deterioro e integridad mecánica.

No se requieren conocimientos avanzados previos, aunque resulta conveniente poseer conocimientos generales sobre materiales, equipos industriales, corrosión, procesos, inspección o mantenimiento.

METODOLOGÍA

Modalidad: Free-Learning (Enseñanza a Distancia)

• El participante recibirá un manual completo de estudio en formato digital mediante Google Drive.

• El material incluirá fundamentos técnicos, mecanismos de deterioro, fotografías, esquemas y ejercicios.

• Se desarrollarán casos orientados a situaciones reales de refinerías, petroquímicas y plantas de proceso.

• Las actividades serán corregidas individualmente por el instructor con devolución técnica.

• El curso incluye videoclases de apoyo.

• Se realizarán tutorías mediante Google Meet, Microsoft Teams, WhatsApp o videollamada.

• Durante toda la capacitación, el participante contará con asistencia para consultas relacionadas con los contenidos.

• Se utilizarán ejemplos de recipientes, piping, tanques, intercambiadores y equipos sometidos a diferentes mecanismos de deterioro.

• Se desarrollarán ejercicios de identificación de mecanismos, selección de END y elaboración de matrices de daño.

• El enfoque estará orientado a la aplicación práctica de API 571 dentro de programas de inspección e integridad mecánica.

CARGA HORARIA

• Carga horaria total: 8 horas.

• Cantidad de módulos: 4 módulos.

• Carga horaria estimada por módulo: 2 horas.

• Modalidad: Teórico-práctica.

• Evaluación: Evaluación final de conocimientos y aplicación práctica.

La distribución de las horas podrá adaptarse de acuerdo con la modalidad de capacitación contratada.

DURACIÓN

El curso posee una duración total de 8 horas, distribuidas en 4 módulos, permitiendo abordar progresivamente los fundamentos de API 571, mecanismos de corrosión, agrietamiento, daños asociados con hidrógeno y alta temperatura y su aplicación a programas de inspección e integridad.

La capacitación combina conceptos técnicos, fotografías de deterioro, análisis de materiales y condiciones de proceso, selección de técnicas END y ejercicios orientados a situaciones industriales reales.

CERTIFICACIÓN

Al finalizar el curso se entregará:

• Certificado Codificado de Participación.

• Certificado Codificado de Aprobación, previa aprobación de la evaluación final.

Ambos certificados serán emitidos por Consultora ANSIM.

Nota: La certificación emitida corresponde a la capacitación realizada por Consultora ANSIM y no equivale ni sustituye una certificación oficial emitida por API.

MODALIDAD DE PAGO

Todos los valores se expresan en Pesos Argentinos.

El curso dará comienzo una vez acreditado el pago correspondiente mediante transferencia bancaria o por el medio de pago definido por Consultora ANSIM.

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