Control de Calidad en la Instalación de Refractario PDF

Preview

Summary

Control de Calidad en la Instalación de Refractario – Inspección y Prueba de Revestimientos y Materiales Refractarios Monolíticos ESTÁNDAR API 936 TERCERA EDICIÓN, NOVEMBER 2008 API 1220 L Street, NW Washington, DC 20005-4070 USA 202 582-8000 Copias adicionales disponibles a través de IHS Órdenes po...

Description

Accelerat ing t he world's research.

Control de Calidad en la Instalación de Refractario Willy Machado

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Tesis Refract arios Chrst ian Moran Especificaciones-calles-caminos-puent es MANUEL SAAVEDRA Especificaciones de concret o hidráulico para est ruct uras viales OSCAR CELIS

Control de Calidad en la Instalación de Refractario – Inspección y Prueba de Revestimientos y Materiales Refractarios Monolíticos

ESTÁNDAR API 936 TERCERA EDICIÓN, NOVEMBER 2008

API 1220 L Street, NW Washington, DC 20005-4070 USA 202 582-8000

Copias adicionales disponibles a través de IHS Órdenes por teléfono: 1 800-854-7179 (Línea al cliente en los EEUU y Canadá) 303-397-7956 (Local e Internacional) Órdenes por fax 303-397.2740 Órdenes por Internet globalihs.com Para obtener información sobre Publicaciones, Programas y Servicios, Consulte la página web www.api.org

Control de Calidad en la Instalación de Refractario – Inspección y Prueba de Materiales y Revestimientos Refractarios Monolíticos Segmento Downstream Estándar API 936 TERECERA EDICIÓN, NOVIEMBRE DE 2008

Notas Específicas Las publicaciones de API abordan necesariamente los problemas de una manera general. Con respecto a las circunstancias particulares, las leyes a nivel local, departamental y nacional, al igual que las regulaciones deben ser revisadas. API ni sus empleados hacen garantía o representación, expresada o insinuada, con respecto a la precisión, plenitud, o aplicación de la de la información contenida en ésta, o asume cualquier responsabilidad o responsabilidad por cualquier uso, o los resultados de tal uso, de cualquier información o lo procesos revelados en esta publicación. API ni sus empleados, subcontratistas, asesores, comités, u otros beneficiarios representan que el uso de esta publicación no infringiría los derechos de autor privados. Las publicaciones de API pueden usarse por cualquiera que desee hacerlo. Se ha hecho todo lo posible por el Instituto de asegurarse de la precisión y fiabilidad de los datos contenidos en ellos; sin embargo, el Instituto no hace representación, garantía o avala en conexión con esta publicación y por medio de la presente desconoce expresivamente cualquier obligación o responsabilidad por la pérdida o daño por el resultado de su uso o por la violación de cualquier autoridad que tenga potestad con la cual esta publicación pueda crear conflicto. Las publicaciones API son publicadas para facilitar la amplia disponibilidad de prácticas de operación e ingeniería estables y comprobadas. Estas publicaciones no están hechas con el fin de eliminar la necesidad de aplicar razonamiento de ingeniería sólido cuando se trata de cuándo y dónde deben utilizarse. La formulación y publicación de las publicaciones de API no propone de ninguna forma prohibir a cualquiera de usar otros métodos. Cualquier equipo o material para marcar fabricaciones en conformidad con los requerimientos de marca de un estándar API sólo es responsable en cumplir con todos los requerimientos aplicables de ese estándar. API no represente, garantiza, o avala que tales productos de hecho cumplan con los estándares aplicables de API. Las áreas restringidas pueden variar de acuerdo a la ubicación, condiciones, equipo y substancias involucradas en cualquier situación. Los usuarios de este estándar deben consultar las autoridades apropiadas que tengan potestad. Los usuarios de este estándar no deben depender exclusivamente de la información contenida en este documento. Prudencia empresarial, científica, ingeniería, y de seguridad debe tomarse cuando se usa la información contenida en ésta. API no está asumiendo en cumplir con las obligaciones de los empresarios, fabricantes, o proveedores para advertir y capacitar adecuadamente y equipar a sus empleados, y otros expuestos, sobre salud y seguridad y los riesgos y precauciones de seguridad, ni asumir sus obligaciones para cumplir con las autoridades que tengan potestad. La información sobre riesgos de seguridad y salud y las precauciones adecuadas con respecto a condiciones y materiales específicos deben obtenerse del empresario, fabricante, o proveedor de ese material, o la hoja de datos de seguridad de material.

Prólogo Nada contenido en cualquier publicación de API debe interpretarse como otorgación de derecho, por implicación, u otra forma, para la fabricación, venta, o uso de cualquier método, aparato, o producto protegido por cartas patentes. Ni nada contenido en la publicación debe interpretarse como asegurar a alguien contra responsabilidad legal por infringir catas patentes. Deberá: Como se usa en un estándar, “deberá” significa un requerimiento mínimo para poder conformarse a las especificaciones. Debería: Como se usa en un estándar, “debería” significa una recomendación o aquello que es aconsejado pero que no se requiere para poder conformarse a la especificación. Este documento fue producido bajo los procedimientos de estandarización de API que asegura la notificación y participación adecuada en el proceso desarrollador y es designado como un estándar de API. Las preguntas referentes a la interpretación del contenido de esta publicación o comentarios e inquietudes referentes a los procedimientos bajo la cual esta publicación fue desarrollada deben dirigirse por escrito al Director de Estándares, Instituto Americano de Petróleo (API por sus siglas en inglés), 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005. Las solicitudes de permiso para reproducir o traducir todo o cualquier parte de este material publicado de aquí en adelante deben también dirigirse al director. Generalmente, los estándares API son revisados y modificados, o retirados por lo menos cada 5 años. Una extensión de hasta dos años puede añadírsele a este ciclo de revisión. El estatus de esta publicación puede ser establecido del Departamento de Estándares de API, teléfono (202) 682-8000. Un catálogo de las publicaciones y materiales de API se publica anualmente y actualizada trimestralmente por API, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C., 20005. Las revisiones sugeridas son bienvenidas y deben presentarse al Departamento de Estándares, API, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005, [email protected].

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este documento puede ser reproducido, almacenado en medios magnéticos, o transmitido por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotocopiado, grabado, u de otra forma, sin el consentimiento previo por escrito de la editorial. Comuníquese con la editorial. Servicios Editoriales, 1220 L Street, N.W. Washington D.C. 20005

Contenido Página 1 2 3 4

Alcance………………………………………………………………………….. Referencias Normativas………………………………………………………. Términos y Definiciones………………………………………………............ Elementos de Control de Calidad…………………………………….............

1 1 1 8

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Responsabilidades……………………………………………………………… Propietario……………………………………………………………………………. Contratista…………………………………………………………..…………… Inspector…………………………………………………………………………. Fabricante…………………………………………………………………………

9 9 9 10 11

6

Cualificaciones del Inspector…………………………………………………..

11

7 7.1 7.2 7.3 7.4

Materiales………………………………………………………………………… Requerimientos de Propiedad Física………………………………………….. Almacenamiento………………………………………………………………… Embalaje y Marca………………………………………………………………. Anclaje……………………………………………………………………………

11 11 12 12 13

8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

Cualificaciones y Pruebas……………………………………………………… Pruebas y Procedimientos de prueba……………………………………….. Pruebas de Material Refractario antes del envío……………………………. Cualificaciones de Procedimientos de Instalación e Instaladores/equipo… Ensayo y Prueba de Producción (durante instalación) de Refractario……. Preparación de muestra para prueba…………………………………………

13 13 15 17 19 20

9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 9.10 9.11 9.12 9.13 9.14

Instalación/Ejecución……………………………………………………………. Preparación de superficie………………………………………………………. Calidad de agua…………………………………………………………………. Refractario de agua contaminada……………………………………………… Preparación para Instalación de Revestimiento……………………………… Temperatura de Aplicación……………………………………………………... Gunitado…………………………………………………………………………. Moldeado (Casting)…………………………………………………………………. Revestimientos Resistentes a la Erosión de Capa Fina...……………………. Revestimiento de Plástico de Capa Gruesa………………………………….. Refuerzo de Fibra de Metal…………………………………………………….. Fibras Orgánicas…………………………………………………………………. Interrupción de Aplicación………………………………………………………. Curado…………………………………………………………………………….. Reparaciones……………………………………………………………………..

22 22 22 22 22 24 24 25 25 26 27 27 27 28 28

10 10.1 10.2

Secado…………………………………………………………………………….. Procedimiento de Secado……………………………………………………….. Programación de Secado………………………………………………………..

29 29 30

Anexo A (Informativo) Glosario………………………………………………………….

33

Anexo B (Informativo) Codificación de Color para Anclas Metálicas……………….

47

Anexo C (Normativo) Hoja de Datos de Cumplimiento Refractario………………...

Página 49

Anexo D (Normativo) Certificación del Personal Refractario………………………..

53

Bibliografía………………………………………………………………………………..

55

Tablas 1 2 3 4 5 B.1 B.2 C.1 C.1

Control de Calidad: Elementos Claves……………………………………….. 8 Índice de Carga y Sensibilidad de Máquina de Prueba…………………….. 14 Propiedades Físicas y resultados Aceptables para la Prueba de Refractarios durante su instalación……………………………………………………21 Número Requerido de Pruebas de Ejemplares por Muestra………………. 21 Secado de Refractarios Convencionales Amoldables……………………….. 31 Codificación de Color para Anclas Metálicas………………………………... 48 Dimensiones de Tiras de Colores……………………………………………… 48 Requerimientos para las Hojas de Datos de Conformidad de los Listados de Propiedades...………………………………………………………………… 50 Muestra de Hoja de Datos de Conformidad…………………………………. 51

Introducción El propósito de este estándar es para definir los requerimientos mínimos de revestimientos refractarios monolíticos y brindar pautas para el establecimiento de elementos de control de calidad necesarios para lograr los requerimientos definidos.

Control de Calidad en la Instalación de Refractario – Inspección y Prueba de Revestimientos y Materiales Refractarios Monolíticos 1

Alcance

Este estándar brinda los procedimientos de control de calidad para la instalación de revestimientos refractarios monolíticos y puede usarse para suplementar las especificaciones del propietario. Los materiales, equipos y personal están cualificados por los métodos descritos, y la calidad refractaria aplicada se monitorea detalladamente basándose en los procedimientos definidos y los criterios aceptados. Las responsabilidades de personal de inspección quien monitorea y dirige proceso de control de calidad también están definidas. 2

Referencias Normativas

Los siguientes documentos referenciados son indispensables para la aplicación de este estándar. Para las referencias fechadas, sólo la edición citada aplica. Para las referencias no fechadas, la última edición del documento referenciado aplica (incluyendo cualquier adenda/errata). Los estándares adicionales aplicables y otros documentos están listados en la bibliografía que sigue los anexos. ACI 547 1, Concreto Refractario ACI 547.1, Plásticos Refractarios y Mezclas Apisonables ASTM C71 2, Terminología Estándar Relacionada a Refractarios ASTM C113, Método de Prueba Estándar para Cambio de Recalentamiento de Ladrillos Refractarios ASTM C133, Método de Prueba Estándar para la Resistencia de Compresión en Frio y Módulo de Rotura de Refractario. ASTM C181, Método de Prueba Estándar para el Índice de Trabajabilidad de Arcilla Refractaria y Plásticos Refractarios de Alta Alúmina ASTM C704, Método de Ensayo Estándar para la Resistencia Abrasiva de Materiales Refractarios en Temperatura Ambiente ASTM C1054, Práctica Estándar para Apisonar y Secar Refractario Plástico y Muestras de Mezclas Apisonables Manual de Prácticas Refractarias por Harbison-Walker SSPC SP 3 4, Limpieza de Herramientas de Poder SSPC SP 7/NACE No. 4, Brush-off Blast Cleaning

3

Términos y Definiciones

Para el propósito de este estándar, las siguientes definiciones aplican: NOTA Ver Anexo A para el glosario adicional de términos refractarios que no están referenciados en este estándar. 3.1 Resistencia Abrasiva La habilidad para resistir los efectos de partículas erosivas por un periodo prolongado sin pérdida significativa del material u otros daños. EJEMPLO:

Una corriente de vapor que contenga partículas sólidas

NOTA Para material refractario, la resistencia abrasiva se mide en la forma de la perdida erosionada del volumen de acuerdo a la ASTM C704 3.2 Prueba de Cualificación del Aplicador La pre-Instalación del trabajo de producción que es visualmente inspeccionado, ensayado, y probado para verificar que el equipamiento de aplicación y el personal sean capaces de cumplir con los estándares de calidad especificados. 3.3 Prueba durante instalación Los ensayos de muestras de materiales refractarios de la instalación para confirmar que ellos cumplan con las propiedades físicas especificadas en los estándares. 3.4 Baldosas Una pieza de refractario formada dentro de un área completamente contenida por un sistema de anclaje. EJEMPLO

Una célula de metal hexágono (hexmetal) o malla flexible

NOTA La baldosa tiene la forma del área acotada y el espesor del revestimiento. Las baldosas son generalmente independiente de cada una excepto para uniones limitadas a través de perforaciones en sistemas de anclajes. 3.5 Amoldable 5 Es una combinación de grano refractario y agente pegante aceptable que, después de agregarle un líquido apropiado, se instala en su lugar para formar una forma refractaria o estructura que se torna rígida por la reacción química. 3.6 Moldeado La aplicación de mezcla húmeda de refractario amoldable colocado (posiblemente con la ayuda de vibración), vaciado, o hurgado. 3.7 Fraguado químico 6 El desarrollo de un enlace fuerte por reacción química. Estos refractarios incluyen plásticos de enlaces foto-fosfáticos y mezclas apisonadas.

3.8 Resistencia de compresión en frio CCS Una medida de la habilidad refractaria pare resistir fatiga bajo una carga de compresión que se determina a temperatura ambiente después del secado y/o quemado. Nota El CCS es calculado dividiendo el total de la carga de compresión en falla por la área de corte transversal de la muestra. ___________________ 5 ASTM C71-88, Terminología Estándar relacionada a Refractario, ASTM International, 100 Bar Harbor Drive, P.O. Box c700, West Conshohocken, PA 19428, www.astm.org. 6 ACI 547.1 R89, Plásticos Refractarios y Mezclas Apisonadas, American Concrete Institute, 38800 Country Club Drive, P.O. Box 9094, Farmington Hills, Michigan 48331 (48333-9094 for the P.O. BOX) www.aci-int.org 3.9 Pared fría Un sistema de revestimiento aislante refractario con una capa metálica con temperatura de menos de 500oF (260oC). 3.10 Hoja de datos de cumplimiento Un listado de propiedades mecánicas y químicas para un material refractario especificado que están garantizados por el fabricante de cumplir con si y cuando se ponga a prueba según los procedimientos nombrados. 3.11 Contratista La parte o partes responsables de la instalación refractaria en el equipamiento del propietario. 3.12 Refractarios convencionales Refractarios amoldables que contienen más de 2.5% de CaO. 3.13 Curado El proceso de formación de enlaces en un refractario monolítico recientemente instalado. NOTA para moldes unidos hidráulicos, el curado ocurre a temperatura ambiente y se facilita por un exceso de agua presente que reacciona con el componente de cemento. Para refractarios plásticos fusionados con fosfato, se requiere calentar a 500º F a 700º F (260º C a 370º C) para formar la unión. 3.14 Recorte Un refractario recortado y prefijado desde la superficie de revestimiento a través de una cortadora para dar la dimensión de espesor final del revestimiento, generalmente en una instalación proyectada neumáticamente.

3.15 Densidad 7 La masa de un volumen de unidad de una substancia. Generalmente se expresa en kilogramo por metro cúbico (kg/m3), gramos por centímetro cúbico (g/cm3), o en libras por pie cúbico (lb/ft3).

3.16 Gunitado en seco Aplicación de mezclas a través de proyección neumática donde se agrega agua en la boquilla NOTA Ver 3.25 para las definiciones de gunitado 3.17 Secado El calentamiento inicial de un revestimiento amoldable recién instalado en donde los índices de calentamiento y tiempo de espera son controladas para retirar de manera segura el agua acumulada sin desprendimiento explosivo y crear una red bien distribuida de grietas de contracción en el revestimiento. 3.18 Revestimiento resistente a la erosión Los sistemas de revestimiento refractario cuyo propósito es resistir los efectos de materiales erosivos por un periodo prolongado sin pérdidas significativas del material u otros daños. ______________ 7

Manual de Prácticas Refractarias por Harbison-Walker, Primera Edición, 1962, ANH Refractarios, 400 Fairway Drive, Moon Township, Pennsylvania 1508, www.hwr.com 3.19 Rendimiento de erosión La aplicación de refractario en donde la resistencia a la erosión es una característica concluyente en la vida útil del revestimiento. EJEMPLO Las líneas de transferencia, líneas elevadas, revestimiento de ciclón, y escudos deflectores de unidades sólidas fluidas. 3.20 Plan de ejecución Un documento escrito preparado por el contratista, que es entregado a y aprobada por el propietario antes del inicio del trabajo detallando como el contratista pretende realizar el trabajo y cumplir con los objetivos y los estándares de calidad establecidos para el trabajo de acuerdo a las especificaciones y planos del propietario. 3.21 Quemado 5 El proceso de calentar refractarios para desarrollar las propiedades deseadas. 3.22 Agente floculante Un aditivo químico que causa el fraguado rápido en refractarios fluidizados amoldables.

3.23 Refractario verde (revestimiento monolítico) Un refractario recién instalado antes de ser expuesto a secado o calentamiento inicial. 3.24 Operario de la boquilla (pistola) de gunitado Un individuo que opera la boquilla (pistola) neumática quien controla el flujo de material, índice de flujo, y flujo de aire de la máquina de proyección.

3.25 Gunitado La aplicación de refractarios monolíticos por medio de pistolas neumáticas. 3.26 Prueba de martillo (de revestimiento de refractario) Una prueba subjetiva de refractario verde o de cocción en la cual el revestimiento es impactado con un martillo para medir la fiabilidad y la uniformidad a través de resonancia auditiva. 3.27 Apisonamiento a mano Técnica de instalación de amoldables en donde el refractario es colocado a mano sucesivamente el material en la forma deseada. El refractario es mezclado a una consistencia lo suficientemente rígida para la colocación del refractario para mantener su forma, y lo suficiente húmedo y pegajoso para que el revestimiento se forme estructuralmente homogéneo. 3.28 Anclas Hexalt Anclas metálicas individuales usadas como alternativa al metal-hexagonal en revestimientos de capa fina resistentes a la erosión. EJEMPLO Anclas S-Bar ™, Hexcel ™, Curl ™, Tacko™. Estos términos se usan sólo como ejemplo, y no constituyen ningún tipo de patrocinio de estos productos por parte de API. 3.29 Metalhex Un sistema de anclaje metálico construido de tiras de metal unidas para formar estructuras hexagonales enclaustradas cuando el refractario resistente a la erosión es compactado después de soldarlo a la platina base de acero. NOTA

El espesor es generalmente de ¾ in. ó 1 in. (19 mm o 25 mm).

3.30 Pared caliente Un sistema de revestimiento fino con un caparazón de meta...