CLIENT DAY - Asset Integrity Management. Bienvenue

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1 CLIENT DAY - Asset Integrity Management Bienvenue

2 Agenda 10h00 10h20 11h15 12h00 12h15 15h30 17h00 Accueil Défaillance de mon équipement, que faire? - Curatif vs préventif Surveillance des installations par une inspection optimisée Présentation des stands Walking Dinner Tirage au sort : gagnez un ipad mini Clôture

3 Safety Quality Environment Branches in 14 COUNTRIES MARKET LEADERSHIP in Belgium More than EMPLOYEES 140 YEARS of eperience More than INDUSTRIAL CLIENTS residential CUSTOMERS

4 Vinçotte worldwide permanent offices THE NETHERLANDS BELGIUM LUXEMBURG FRANCE ITALY CANADA SLOVAKIA HUNGARY INDIA UAE ALGERIA SAUDI ARABIA OMAN JAPAN

5 NDT Laboratory activities Lifting equipment Pressure equipment Training Civil engineering & metal structures Protection of the environment Safety In more than 130 services Certification Radiation protection Electricity

6 Asset Integrity Management Service complet pour une fiabilité optimum et un niveau de sécurité maimale

7 Plan Défaillance de mon équipement: Que faire? Curatif vs préventif Surveillance des installations par une inspection optimisée Non Destructive Testing Risk-Based Inspection Integrity Assessment and Remaining Life Assessment Conclusions

8 REX REX 1 : Cooling Water Corrosion dans l industrie chimique REX 2 : Corrosion sous calorifuge dans la pétrochimie REX 3 : Corrosion par un gaz corrosif dans la pétrochimie REX 4 : SCC dans la pétrochimie REX 5 : Fuite dans une chaudière tube fumée REX 6 : Corrosion fragilisante dans un surchauffeur

9 REX 1 - Industrie Chimique Cooling Water Corrosion Constatation Beaucoup de produits de corrosion dans l enveloppe sur un équipement âgé de 35 ans Test préliminaire Mesures d épaisseur ponctuelles par ultrasons 100 C 3 bar Eau 4 bar = Résultat satisfaisant mais variation importante Pourquoi?

10 REX 1 - Historique et informations de service Absence de traitement d eau Materiau = Acier au carbone Vitesse de circulation < 1 m/s Risque de tuberculation

11 REX 1 - Inspection complémentaire Corrosion mapping = US C-scan Dégradations variables et très localisées 11 mm 4 mm

12 REX 1 - Industrie Chimique Cooling Water Corrosion Conclusions et recommandations Revue de l historique traitement d eau Revue des matériau utilisés Revue des conditions de service Etendue de la technique d inspection plus appropriée (Corrosion Mapping) Connaissances plus précises et réelles sur l intégrité de l installation

13 REX 2 - Pétrochimie Corrosion sous calorifuge Constatation Fuite constatée par l eploitant sur une tuyauterie pendant la remise en service d une unité de production Coût Coût réel Conséquence potentielle Produit transporté en phase de production inflammable au contact de l air Coût 10 k 10 k < coût 100 k 100 k < coût 500 k 500 k < coût k Coût > k potentiel

14 REX 2 - Pétrochimie Corrosion sous calorifuge Origines identifiées A3 : Pas d historique d inspection des supports A4 : Incohérence sur le choi des matériau

15 REX 2 Epertise & Conclusion Discontinuité au niveau du calorifuge Permet l infiltration d eau Mécanisme de dégradation non identifié Température de service inférieure à 121 C Présence d une pile galvanique Contact acier au carbone (tuyauterie) - acier galvanisé (support) L absence d informations sur le ou les mécanisme(s) de dégradation applicable(s) Programme d inspection peu efficace.

16 REX 3 - Pétrochimie Corrosion par un gaz corrosif Constatation Fuite sur une tuyauterie et libération d un gaz corrosif et toique Conséquences Evacuation d un gaz toique portant une atteinte à l intégrité physique de trois travailleurs Plan interne et eterne d urgence mis en œuvre Conférence de presse

17 REX 3 Analyse métallographique Corrosion amorcée en phase gazeuse R

18 REX 3 - Analyse métallographique Corrosion amorcée en phase gazeuse R

19 REX 3 - Analyse chimique EDS par MEB Présence de C et de F dans les produits de corrosion Détermination du sens de passage du gaz corrosif

20 REX 3 Conclusion et résultats Votre problème Constatation visuelle : Fuite localisée sur la génératrice supérieure d une conduite horizontale Contrôle dans nos laboratoires : Analyses EDS réalisées à proimité de la fuite révèlent la présence importante de F et C. Notre solution Résultats : Origine de la dégradation Identification des zones affectées potentiellement critiques Programme d inspection adéquat sur le reste de l installation

21 REX 4 - Pétrochimie Fissuration Constatation 1996 : Premières indications détectées par l intérieur 2013 : Nombreuses fissures observées à l intérieur du réacteur en ino 304 Conséquence Estimation d un coût de $ afin de meuler et enlever les fissures internes Arrêt prolongé pour remplacement Investigation complémentaire en laboratoire

22 REX 4 - Investigation Contrôle Non Destructif (Ressuage) Fissuration à l etérieur et l intérieur du réacteur Destructive (Coupes métallographiques) Preuves d un phénomène de SCC TGSCC

23 REX 4 - Conclusion Incertitude et risque due à l absence d epertise lors des premières indications Premières indications 1996 Définition de l origine chlorides dans le calorifuge utilisé à l origine 2013

24 REX 5 - Chaudière à tubes fumées Constatation Perforation des tubes après 4 mois Conséquences Arrêt non planifié de plus de 2 semaines Perte de production

25 REX 5 - Epertise Revue de l historique de service Pas de traitement d eau Eau d apport froide Eamen visuel et revue de l historique Corrosion par oygène

26 REX 5 - Conclusion Le traitement de l eau est une variable essentielle pour la durée de vie la chaudière a) Adoucir pour éviter le calcaire b) [O2] Dégazeur thermique Chauffer l eau d apport (déminéralisée) Utilisation de produits de conditionnement comme réducteurs d oygène, alcalinisant, dispersants,

27 REX 6 Energie - HTHA Constatations Surchauffe importante de la tuyauterie du surchauffeur Test réalisé Eamen métallographique

28 REX 6 - Energie - HTHA Haute température crée une formation de magnetite accélérée H2 Diffusion de hydrogène dans l acier à haute température et réagit avec le carbone dans le métal -> Méthane 8H+C+Fe3C =2CH4+3Fe Fissuration intergranulaire et décarburization

29 REX 6 Energie - HTHA Meilleure connaissance des mécanismes de dégradation applicables Technique d inspection préventives dans les zones critiques

30 A retenir de nos REX!!! Pour une approche préventive efficace REX : Absence d informations sur le ou les mécanisme(s) de dégradation applicable(s) DMA REX 1 : Problème d étendue des mesures REX 2 & 6 : Technique(s) d inspection non prévue(s) ou inappropriée(s) REX 3-4 : Epertise en cas de dégradation REX 3 : Mise en œuvre des techniques d inspection appropriées dans des zones jugées critiques RBI REX 4 : Epertise non réalisée Arrêt prolongé pour remplacement Epertise dès les premières indications REX 5 : Mauvaise qualité d eau diminue la durée de Analyse & traitement d eau vie de la chaudière

31 Plan Approche curative Retours d epérience Non Destructive Testing (CND) Risk-Based Inspection Approche préventive Integrity Assessment and Remaining Life Assessment Conclusions

32 Le REX est le moteur du CND! REX 3 grandes MORPHOLOGIES: - Pertes de matière - Fissurations - Dégradations de la matière Macroscopiques ou Microscopiques Approche curative Approche préventive Evaluation des mécanismes de dégradation Pour chaque catégorie, des techniques CND spécialisées ont été développées!

33 Démarche «Asset Integrity Management» Le CND est intégré dans une démarche préventive : Mécanisme de dégradation Détection des défauts spécifiques Caractérisation des défauts trouvés Évaluation de l intégrité.

34 Sélection des techniques de CND Mécanisme de dégradation Composant: Comment? II ou NII Screening METHODES NDT ou ANDT Accessibilité, Géometrie, Dangerosité, nocivité, contraintes d eploitation, Perte de matière, fissuration, altération structure; En surface, dans le volume, 34 II ou NII Sizing METHODES ANDT FFS Assessment Durée de vie résiduelle? Nouvelles conditions de fonctionnement? Réparation? Monitoring en service?

35 PT - Penetrant Testing MT - Magnetic testing ECT - Eddy Current Testing ECA - Eddy Current Array ACFM - Alternated Current Field Measur. UT - Ultrasonic Testing UTPA - Ultrasonic Testing Phased Array TOFD - Time Of Flight Diffraction AUT - Automated Ultrasonic Testing On-Site Hardness measurement 1D/3D Laser Profiling CR - Digital Radiography RT - Radiography Defect MFL - Magnetic flu leakage RVI - Remote Visual Inspection Surface connected cracks Embedded cracks Weld cracks Localized thinning Generalized thinning Pitting Increased hardness VT - Visual and optical Testing Sélection des techniques de CND Technique 10 techniques pour diminution épaisseur La sélection multifactorielle requiert de l epertise!

36 REX 1 - Cooling Water Corrosion Type de défauts rencontrés: Perte de matière par corrosion localisées

37 Erosion-Corrosion Mapping sur réservoirs (1) Screening au moyen d un Crawler Mapping au moyen d un scanner rapides 2 aes AUT Accuscan More Viper

38 Erosion-Corrosion Mapping sur réservoir (2) 3D ou 1D Laser Profilométrie 1D ou 2D, Cartographie 3D MFL (Magnetic Flu Leakage) - Floorscanner Cartographie 2D de fond de réservoir

39 REX 2 - Pétrochimie Corrosion sous calorifuge et sous support Type de défauts rencontrés: Perte de matière par corrosion

40 Corrosion sous isolation (CUI) Open Vision (Sentinel) Dose maimum= 1 millisievert par an Manipulation très physique!

41 Corrosion sous support DEPEC Detection and Evaluation of Piping Erosion/Corrosion

42 REX 3 - Pétrochimie Corrosion par un gaz corrosif Type de défauts rencontrés: Perte de matière par corrosion

43 Radiographie Digitale (DDR) Direct Digital Radiogarphy (FlashXpro) Temps d eposition= 15% en comparaison d un film qualité D7 Contraste afjustable, Zoom, Image Digitale (partage, stockage, ) Operateur Standard NDT

44 Erosion-Corrosion Mapping sur piping Méthode semi-automatique UTPA (Ultrasonic Testing Phased Array)

45 UT Phased Array sur géométries complees Méthode manuelle ou semi-automatique UTPA (Ultrasonic Testing Phased Array)

46 Technique TOFD: Corrosion à la racine Méthode semi-automatique UTPA (Ultrasonic Testing Phased Array)

47 REX 4 - Pétrochimie Fissuration Type de défauts rencontrés: Nombreuses fissures de type TGSCC observées à l intérieur du réacteur en ino 304

48 Detection de fissures dans de l ino ECA (Courants de Foucault Matriciel ) UTPA (détection de TGSCC)

49 REX 5 - Chaudière à tubes fumées Défauts rencontrés: Corrosion perforante des tubes

50 Erosion-Corrosion Mapping sur piping (2) Production: 6 tubes / jours = 50 m Résolution 22 mm PA AP L 50

51 Inspection visuelle à distance RVI (Remote Visual Inspection) Endoscopie sous toute ses formes et Camera haute définition sur crawler de tout type

52 REX 6 Energie - HTHA Type de défauts rencontrés: Modification de structure par attaque Hydrogène

53 UT PA et technique TOFD pour HTHA Détection de HTHA (High Temperature Hydrogen Attack) par TOFD Confirmation par ultrasons

54 Technique TOFD pour HIC Détection de HIC (High Induced Cracking) par TOFD Confirmation/ diférenciation par ultrasons

55 Aperçu des CND offerts par Package! Package = Solution complète intégrant: - Evaluation des mécanismes de dégradation applicables - Techniques CND - Evaluation d intégrité - 1 rapport global coût global d intervention Gestion globale fiabilité de l installation

56 Package reservoir de stockage : NII ANDT CR LRUT(PA) Crawler 3D LASER Acoustic Emission Corrrosion Mapping ACFM TOFD UTPA

57 Package reservoir de stockage : II ANDT Floorscan MFL LASER Scanning (stability, retro engineering, calibration ) 3D LASER Corrrosion mapping, TOFD, UTPA RVI

58 Package conduites enterrées Screening Sizing Guided Waves PCM Cor. mapping UTPA 3DL Pigging RFT or UT

59 Package échangeurs de chaleur IRIS RFT ECT MFL Endoscopy APR-UPR

60 Plan Approche curative Retours d epérience Non Destructive Testing (CND) Risk-Based Inspection Approche préventive Integrity Assessment and Remaining Life Assessment Conclusions

61 Définition Risk-Based Inspection est une méthode utilisant le RISQUE comme une base pour hiérarchiser et organiser les efforts d un programme d inspection API RP 581 First edition May Eecutive summary RISQUE = Probabilité de défaillance Conséquence d une défaillance 61

62 Programme d inspection Comment inspecter? Où inspecter? Quand inspecter? Nuance en fonction du risque de l équipement Evaluation des mécanismes de dégradation applicables

63 Evaluation des mécanismes de dégradation applicables Plans Spécifications matières Conditions de conception et de service Comment inspecter? Où inspecter? 63 Questionnaire Vinçotte sur la composition chimique des fluides Vinçotte identifie les mécanismes de dégradation applicables sur base de l API 571

64 REX 4 - Pétrochimie Fissuration Constatation 1996 : Premières indications détectées par l intérieur 2013 : Nombreuses fissures observées à l intérieur du réacteur en ino 304 Conséquence Estimation d un coût de $ afin de meuler et enlever les fissures internes Arrêt prolongé pour remplacement Investigation complémentaire en laboratoire

65 Evaluation des mécanismes de dégradation applicables 1. L ammoniac peut être formé par dégradation du produit. 2. Le fluide principal contient de l amine

66 Evaluation des mécanismes de dégradation applicables

67 Evaluation des mécanismes de dégradation applicables

68 Programme d inspection Comment inspecter? Où inspecter? Quand inspecter? Nuance en fonction du risque de l équipement Evaluation des mécanismes de dégradation applicables

69 Quand inspecter? Approche statistique de l API 581 Approche peu pragmatique

70 Méthodologie pragmatique Périodicité d inspection = C * RLA Catégorie de probabilité d'une défaillance L eploitant veut inspecter son équipement AVANT qu un des mécanismes de dégradation applicables ne porte à conséquence A B C D E Catégorie de conséquence d'une défaillance

71 Catégorie de probabilité - Mécanismes de dégradation - Pertinence et résultat de l inspection - Condition de service - Analyse de maintenance prédictive et proactive - Maîtrise et stabilité du procédé - COCL définis - Connaissance des fluides 71 Facteur Dommage 60% 3% Facteur Procédé Facteur Fabrication Catégorie de probabilité 3% Facteur Etat - Intégrité actuelle de l équipement 3% 31% Facteur Inspection - Code de construction - Qualité du dosseir de construction - Pertinence du programme d inspection - Périodicité - Aptitude à quantifier et suivre les dommages

72 Catégorie de conséquence Facteur Inflammabilité Ecplosivité 20% 20% Facteur Effet induit - Portée d une fuite 72 Facteur Toicité GHS Catégorie de conséquence 20% Facteur Indisponibilité 20% 20% Facteur Energie Potentiellement libérable - Catégorie de risque suivant DESP 9723CE - Débit libérable suivant état du fluide - Sécurité - Procédure d eploitation

73 Notre solution technique Programmes d inspection pour les équipements et tuyauteries de l eploitant Répondre au eigences de l eploitant Méthodologie Paramétrage Software Linspec 73 Implémentation par une équipe projet Sensibilisation Formation Autonomie du personnel inspection de l eploitant Formation technique

74 Plan Approche curative Retours d epérience Non Destructive Testing (CND) Risk-Based Inspection Approche préventive Integrity Assessment and Remaining Life Assessment Conclusions

75 Vos besoins Vérifier l intégrité structurelle d un équipement Eemple : Est ce intéressant de remplacer le surchauffeur de la chaudière? Fournir les informations nécessaires à la planification des investissements en terme de maintenance et d inspection Eemple : Quels sont les investissements en terme de maintenance et d inspection à prévoir pour les prochaines heures de fonctionnement? 75

76 Définition Evaluation d intégrité structurelle (ou évaluation Fitness For Service ou FFS) sont des évaluations engineering quantitatives et complètes réalisées afin de démontrer l intégrité structurelle d un composant en service qui pourrait contenir un défaut ou qui pourrait être endommagé Définition de la partie 1 de l API 579-1/ASME FFS-1 (2007) Fitness For Service 76

77 Process général Inspection - Eamen visuel - Contrôles Non Déstructifs - Eamens métallurgiques Défaut Erosion Corrosion Fluage Conditions d utilisation Conditions de conception Evaluation FFS Utilisation avec le défaut? Suivi dans le temps du défaut? Durée de vie résiduelle? Nouvelles conditions d utilisation? Réparation? 77 Evaluation FFS

78 REX Pétrochimie CUI - Colonne

79 REX Pétrochimie CUI - Colonne In-Service Inspection Engineering NDT Epaisseur minimum PTR Point Thickness Readings Minimum 15 mesures COV > 10% CTP 79 Critical Thickness Profile

80 REX Pétrochimie CUI CTP Critical Thickness Profile In-Service Inspection Engineering Définition de la date de la prochaine inspection sur base du RLA Calcul du RLA sur base d une vitesse de corrosion et du FCA Remise en service dans les conditions design Proposition d un MAWP accepté par l eploitant avec définition d un FCA

81 Si aucun défaut : Pourquoi un FFS? Equipement fonctionnant à haute température (> 350 C pour CS) sont soumis au fluage RLA permet à l eploitant de : - Vérifier la pertinence du remplacement d un composant - Planifier les investissement en terme de maintenance

82 Planification des investissements Est ce que la chaudière peut être utilisée pendant 10 ans? Remplacement souhaité en 2010

83 Plan Approche curative Retours d epérience Non Destructive Testing (CND) Risk-Based Inspection Approche préventive Integrity Assessment and Remaining Life Assessment Conclusions

84 Vie des équipements de production B e s o i n s S O L U T I O N S 84 Programme d inspection en service Inspection durant les arrêts Evaluation des mécanismes de dégradation applicables Inspection, contrôles non destructifs, Risk Based Inspection Evaluation d intégrité structurelle et évaluation de durée de vie résiduelle Evaluation de dégradations Sur site : Eamen visuel, contrôles non destructifs, analyses métallurgiques Laboratoire : essais mécaniques,

85 AIM par Vinçotte 1 Objectif : MAXIMISER le niveau de sécurité et OPTIMALISER la fiabilité de vos installations industrielles Pré INSPECTION Prévoir avec l eploitant des programmes d inspection efficaces et en adéquation avec le risque INSPECTION Fournir des techniques d inspection adéquates efficaces Post INSPECTION Evaluer l intégrité et la durée de vie et apporter une epertise en cas de dégradation

86 In-Service Eamination Programme d inspection Résultats 86 Résultats In-Service Inspection Engineering Résultats Laboratory Programme d inspection Programme d inspection NDT Résultats Programme d inspection Sécurité & Fiabilité de vos équipements Metallurgical eamination

87 Pour conclure avant le lunch

88 Nos stands le fil rouge : l asset integrity management Asset Integrity Management 2IO Conseil (software) Welding Qualification, ISO3834 and EN1090 : Destructive Testing, Epertise and Metallography :

89 Nos stands Contrôle Non-Destructifs : Erosion Corrosion par techniques avancées Courants de Foucault Techniques de remplacement des CND conventionnels par des techniques avancées Remote Visual Inspection

90 Nos stands Sécurité, Environnement et Durabilité Bruit Etude de sols, Environnement et Sécurité :

91 YOUR REPUTATION IS MINE.

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