Failure analysis in heat exchanger tubes from the top system of the regeneration tower of the hydrotreatment unit in an oil refinery: a case study

Este artigo apresenta uma analise de falhas realizada em tubos de um trocador de calor. Trocadores de calor estao entre os equipamentos mais presentes em uma industria de refino de petroleo, pois a transferencia de calor e um dos processos mais importantes e comuns em industrias quimicas e petroquimicas. O equipamento analisado foi o condensador do sistema de topo da torre de regeneracao de dietanolamina (DEA) da unidade de hidrotratamento de nafta de uma refinaria de petroleo. O feixe tubular e constituido por 78 tubos na especificacao ASTM A213 Grau 316L com 19,05 mm de diâmetro e 1,65 mm de espessura de parede. Os tubos sao submetidos ao fluxo aquoso de H2S e dietanolamina na parte externa e agua de resfriamento na parte interna. Apos uma parada geral programada ocorrida em julho de 2011, apos seis anos de operacao continua, foi observada a perda de espessura em varios tubos. O resultado da analise de falha indicou que, atraves da inspecao visual o processo corrosivo ocorreu de fora para dentro dos tubos. O ensaio de correntes parasitas indicou um processo corrosivo ativo com uma taxa de corrosao de 0,16775 mm/ano. A inspecao ultrassonica realizada atraves do sistema de inspecao rotativa interna (IRIS) confirmou a perda de espessura e a presenca de tubos perfurados, com consequente perda de contencao. A corrosao por amina em presenca de H2S foi identificada como o mecanismo basico da falha, agravada pela concentracao de DEA superior a 20% em massa. Em outubro de 2019, os tubos deste trocador foram substituidos e a solucao proposta para a mitigacao do problema foi a diluicao da solucao com agua de lavagem, para a obtencao de concentracoes da solucao de amina abaixo de 5% em massa nos tubos do feixe deste trocador de calor. Palavras-chave: Analise de falhas; Refinaria de petroleo; Trocador de calor; Hidrotratamento; Torre de regeneracao de dietanolamina.