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