DURÉE DE VIE RÉSIDUELLE DE RÉACTEURS DE REFORMING
TRTG Charles LENEVE
GRANDPUITS Jean IGERSHEIM
2014.01.09 2
REFORMEUR
REACTOR 642 D0006 643 D0007 644 D0008Metallurgy 2,25%Cr-1%Mo P22 P22 P22PWT 680 680 690Start-up 1967 1967 replaced in 2008V m3 29.4 33.3 59.5PS bar 31.2 31.2 31.2P op bar 25.2 25.2 25.2T max °C 540 540 538
2014.0 3
REACTEUR D7
Titre de la Présentation – Lieu et Pays – Date Jour Mois Année 4
APPROCHE TECHNIQUE-Parties 9 and 10 de l’API 579-1/ASME FFS-1 Fitness For Service 2 edition.
-niveau 3 d’evaluation
-La durée de vie résiduelle depend :
- Des dommages accumulés- Des conditions opératoires futures
Les interactions fatigue - fluage - fissuration sont prises en compte.
La stabilité d’un defaut est basée sur une estimation de tenacité et de risque de fragilité
-2 modeles utilisés:
• Omega
• Larson-Miller
- Raffinerie de Grandpuits - Service Inspection - Comité inspection N° 955
DONNÉES
– PLAN INSPECTION– NDT tous les 6 ans :
• MT• UT: Phased Array /TOFD • Replique metallurgique pour suivre le fluage
– À chaque arrêt si possible/necessaire
– IDENTIFIED FLAW S:21 – MODELED FLAWS : 13
Length from 7 to 51 mm
Titre de la Présentation – Lieu et Pays – Date Jour Mois Année 6
Conditions Operatoires- 1967 to 1988: Pression = 28.4 bar, temperature = 500 ° C.- 1988 to 2000: pression = 21.0 bar, temperature = 520 ° C.- 2000 to 2012: enregistrements "Pression, Temperature, 510°c, 21bar."- Apres 2012, operations futures: basées sur les enregistrements passés.
EXTRAPOLATION LMP
Larson et Miller
formule paramétrique à partir de l’expression de la vitesse de déformation
LMP = (273 + Température en °c) x (20 + Log temps à rupture en heure) x 10 – 3
7/8A 7 Méthodes d'évaluation de vie résiduelle des ESP soumis au fluageDunkerque 27 juin 2012
EXTRAPOLATION OMEGA
A 7 Méthodes d'évaluation de vie résiduelle des ESP soumis au fluageDunkerque 27 juin 2012 8/8
Méthode Omega
hypothèse que la vitesse de déformation par fluage augmente constamment durant le fluage tertiaire.
- ἐ0 : vitesse de déformation à la fin du fluage primaire; il est fonction de la contrainte, de la température et du matériau
- “Ω” est un paramètre décrivant le taux d’accroissement de la vitesse de fluage avec la déformation cumulée ; il est fonction de la contrainte, de la température et du matériau et du mode de chargement (niveau de triaxialité des contraintes)
- “t” est le temps depuis la fin du fluage primaire
ESSAIS DE FLUAGE
A 7 Méthodes d'évaluation de vie résiduelle des ESP soumis au fluageDunkerque 27 juin 2012 9/8
Essais à rupture (LMP)
• >500hrs• Travers soudure• Isobar (σ proche σservice)
Essais interrompus (Ω)
• 200 à 600hrs• Métal de base• isotherme
Hypothèses (σ, Yp°)
• Raisonnables
Titre de la Présentation – Lieu et Pays – Date Jour Mois Année 10
ANALYSES PAR ÉLEMENTS FINIS
Thermal stresses during startup
Stresses
Temperature
Nozzle A
In Opération
Titre de la Présentation – Lieu et Pays – Date Jour Mois Année 11
RÉSULTATSFatigue est négligeable
methodology StressMpa
Tp°°c
Service exposure timeHours/years
life fraction consumed%
Final lifeyears
Ω level I 50 525 400 000 /45 20 220
Ω level III 68 ‘’500’’ 400 000 /45 16 285
Ω tests 50 535 320 000 /42 28 130
LMP average 68 ‘’500’’ 400 000 /45 24 190
LMP mini 68 ‘’500’’ 400 000 /45 115 40
Titre de la Présentation – Lieu et Pays – Date Jour Mois Année 12
CONCLUSION beaucoup d’informations sont nécessaires pour le niveau III, historiques process, analyses CNDs
les plans d’inspection traditionnels doivent être maintenus
Suivi CNDs exhaustifs Replique fluage et suivi d’endommagement par fluage qualitatif (ECCC recommendations volume 6, 2005)
Les conditions opératoires doivent être respectées
Méthode d’estimation
LMP deviennent moins précises au-delà de 200 000 heures LMP min n’est pas appropriée Omega est intéressante:
Pas de limitation d’age Possibilité de repositionner les parametres metallurgiques avec des essais courte durée
Tests à rupture sont aussi intéressants si on dispose de matiere CouT
Plan d’inspection Tous les 6 ans~ 20 k€ for Reacteurs Etudes completes 40 k€ min
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