vida remanente

INFORME TÉCNICO 1 de 40

Título: “Trabajo de consultoría y cálculo para la Gestión de

Vida Remanente de los componentes de tuberías del inicio del sobrecalentador primario de la Unidad 3 de

la Termoeléctrica Carlos Manuel de Céspedes.”..

Diciembre/2007

ESTE DOCUMENTO NO DEBE SER REPRODUCIDO SIN LA APROBACIÓN ESCRITA DE LA UNAICC..


INICIO DEL SOBRECALENTADOR PRIMARIO.

(PARA ANALIZAR SERPENTÍN ZONA 5 DE LA ENTRADA DEL SOBRECALENTADOR PRIMARIO.)

Marca del acero

. SA210-A1

Presión.

Kg/cm2 131 -140

Temperatura del vapor saturado.

Entrada. Salida.

335 oC 375 oC

Temperatura de los gases.

Entrada. Salida.

620 oC (420 oC)

Diámetro nominal. (mm)

57

Espesor nominal. (mm)

4.0 + 33%

Composición química.

% C % Mn % Cr %Mo % Si % Ni

0.15 – 0.22 0.5 – 0.8 0.25 --- 0.17 – 0,30 0.25

Propiedades Mecánicas.

σB

(Kgf/mm2) σ0,2

(Kgf/mm2) HB

≥ 35 18 ≥ 102


OVALIDAD

No

Dmáx.

(mm) Dmín. (mm) Ovalidad.

1 57,70 57,40 0,52

2 57,30 57,10 0,35

3 57,09 57,00 0,16

4 57,40 57,10 0,52

57,4 57,2

VALORES DE LA MEDICIÓN DE DUREZAS.

No HB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 PROM.

σB

(Kgf/mm2)

1 141 131 136 132 124 140 138 135 45,8

VALORES DE LA MEDICIÓN DE ESPESORES.

No S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 PROM.

(mm)

1 4,63 4,91 4,78 4,83 4,78 4,69 4,83 4,78


Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)




Marca del acero .

SA210-A1

Presión.

Kg/cm2 131 -140


Entrada. Salida.

335 oC 375 oC


Entrada. Salida.

620 oC (420 oC)


57

Espesor nominal. (mm)

4.0 + 33%



0.15 – 0.22 0.5 – 0.8 0.25 --- 0.17 – 0,30 0.25


σB

(Kgf/mm2) σ0,2

(Kgf/mm2) HB

≥ 35 18 ≥ 102


OVALIDAD

No Dmáx. Dmín. Ovalidad.

1 57,4 57,2 0,35

2 57,3 57,3 0,00

3 57,5 57,2 0,52

4 57,3 57,2 0,17

57,4 57,2


No HB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 PROM. σB 1 145 132 146 136 157 140 137 142 48,2


No S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 PROM.

1 4,83 4,78 4,80 4,82 4,87 4,90 4,92 4,85


Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)

Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)


Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)




Marca del acero

. SA210-A1

Presión.

Kg/cm2 131 -140


Entrada. Salida.

335 oC 375 oC


Entrada. Salida.

620 oC (420 oC)


57

Espesor nominal.

(mm) 4.0 + 33%



0.15 – 0.22 0.5 – 0.8 0.25 --- 0.17 – 0,30 0.25


σB

(Kgf/mm2) σ0,2

(Kgf/mm2) HB

≥ 35 18 ≥ 102


OVALIDAD.

No

Dmáx. (mm)

Dmín. (mm) Ovalidad.

1 57,3 57,2 0,17

2 57,4 57,1 0,52

3 57,2 57 0,35

4 57,3 57 0,52

57,3 57,1


No HB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 PROM.

σB

(Kgf/mm2) 1 139 141 132 140 139 140 139 139 47,1


No S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 PROM. (mm)

1 4,64 4,67 4,69 5,00 5,20 4,92 4,80 4,85


Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)


Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)

Tie

mp

o d

e v

ida

(h

ora

s)


MICROESTRUCTURA METALOGRÁFICA.


TABLA DE LOS VALORES DEL TIEMPO DE VIDA UTIL POR CONCEPTO DEPÉRDIDA DE ESPESOR DE ACUERDO CON EL

ESPESOR MÍNIMO DE CALCULO DETERMINADO POR LOS CRITERIOS DE LA NORMA ASME.

AGREGADO.

ESPESOR NOMINAL

mm.

VALOR MÍNIMO DE CÁLCULO.

mm

MEDICIÓN ACTUAL.

mm

ESPESOR DISMINUIDO DURANTE

EL TIEMPO

EXPLOTADO

VALOR CON EL QUE SE

ALCANZA EL

ESPESOR CRÍTICO.

TIEMPO. años

VELOCIDAD DE

ADELGAZAMIENTO. (mm/año)

TIEMPO DE VIDA

UTIL POR CONCEPTO DEPÉRDIDA

DE ESPESOR.

5 6.8 3.66 4.83 1.97 1.17 24.8 0.0794 128672.0

43 6.8 3.65 4.85 1.95 1.2 24.8 0.0786 133324.8

84 6.8 3.65 4.85 1.95 1.2 24.8 0.0786 133324.8

TABLA DE LOS VALORES DEL TIEMPO DE VIDA UTIL POR CONCEPTO DEPÉRDIDA DE ESPESOR DE ACUERDO CON EL

ESPESOR MÍNIMO DE CALCULO DETERMINADO POR LOS CRITERIOS DEL FABRICANTE.

AGREGADO.

ESPESOR NOMINAL

mm.

VALOR MÍNIMO DE CÁLCULO.

mm

MEDICIÓN ACTUAL.

mm

ESPESOR DISMINUIDO DURANTE

EL TIEMPO

EXPLOTADO

VALOR CON EL QUE SE

ALCANZA EL

ESPESOR CRÍTICO.

TIEMPO. años

VELOCIDAD DE

ADELGAZAMIENTO. (mm/año)

TIEMPO DE VIDA

UTIL POR CONCEPTO DEPÉRDIDA

DE ESPESOR.

5 6.8 4.0 4.83 1.97 0.83 24.8 0.0794 91280.1

43 6.8 4.0 4.85 1.95 0.85 24.8 0.0786 94438.4

84 6.8 4.0 4.85 1.95 0.85 24.8 0.0786 94438.4


Relación entre la vida útil y los diferentes criterios

establecidos.

128672,0

91280,1

1874,1

0,0

20000,0

40000,0

60000,0

80000,0

100000,0

120000,0

140000,0

ASME JIS SOFT

Conceptos por los cuales se determinó la vida útil en el

serpentín 5 del inicio del sobrecalentador.

Tie

mp

o d

e vi

da

úti

l (h

ora

s)Relación entre la vida útil y los diferentes criterios

establecidos.

133324,8

94438,4

2034,4

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

ASM E JIS SOFT



Tie

mp

o d

e v

ida ú

til (h

ora

s)

Relación entre la vida útil y los diferentes griterios establecidos.

133324,8

94438,4

2176,9

0

50000

100000

150000

ASME JIS SOFT



Tie

mpo

de

vida

útil

(ho

ras)


Agregado

(Marca del acero)

σB

(HB)

(original). σB

(HB)

(medido).

Diám. (Ovalid)

Espesor de

cálculo.

(ASME) (mm)

Espesor de

cálculo.

(JIS) (mm)

Espesor Medido.

(mm)

Tmáx.

°C

Pmáx.

Atm.

Tiempo

de Explotación.

(horas)

Pronóstico

de Vida restante.

(horas)

1. Serpentín 5 del inicio del sobrecalentador primario (A209 T1).

42

(123,5)

45,8

(135)

57,3

(0,39) 3,66 4,0 4,83 427,3 179,18 217241,09 60000 h

2. Serpentín 43 del inicio del

sobrecalentador primario (A209 T1).

42

(123,5)

48,2

(142)

57,2

(0,26) 3,66 4,0 4,85 430 184,98 217241,09 60000 h

3. Serpentín 84 del inicio del

sobrecalentador primario (A209 T1).

42 (123,5)

47,1

(139)

57,2 (0,39)

3,65 4,0 4,85 429,24 182,33 217241,09 60000 h


ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS.

Dureza.

En todos los casos estudiados los valores de dureza y por lo tanto los de la resistencia del material

resultan por encima de los valores mínimos establecidos por las normas. Esto significa que los parámetros con los cuales se ha estado explotando este bloque durante estos 26,8 años no han

afectado las propiedades mecánicas de estos materiales.

Ovalidad.

No constituye un problema por lo que se ha podido medir y calcular. Por lo general este parámetro está asociado con el fenómeno Creep o Termofluencia, y el complemento con el análisis

metalográfico no reporta afectación de este tipo. Espesor.

Los valores de los espesores medidos se encuentran todos hasta el momento por encima de los valores de cálculo, como se puede observar en la tabla resumen. Esto refleja que los mecanismos de

desgastes como la corrosión y la erosión no han afectado las dimensiones exigidas en el período que han sido explotados los componentes estudiados.

Pronóstico de vida.

Los casos más crítico referente al pronóstico de la vida remanente, que constituye la principal razón

de ser del estudio realizado se ha podido observar en los componentes

Generalidades.

En lo que se ha podido observar los componentes estudiados aún se encuentran por encima de las dimensiones geométricas y con aceptables cualidades técnicas para las que fueron diseñadas.


CONCLUSIONES.

1. Los serpentines estudiados reflejan que en esta zona en que se realizó el estudio puede continuar explotándose por un período de tiempo equivalente a los que aparecen la tabla.

RECOMENDACIONES.

1. Realizar como acción una reinspección dentro de 30 000 h .


Elaborado por:

MSc. Luis Bruno Wason.

Jefe del equipo de trabajo.

Dr. Luís Marcos Castellanos González.

Prof. Titular La Universidad de Cienfuegos.

Director del CEDON.

Dr. Rafael Goytisolo Espinosa.

Prof. Titular de La Fac. de Mec. de Universidad de Cienfuegos.

Prof. Académico de La ACC.

Conforme:

Firma: __________________________________

Nombre: _________________________________

Cargo: ___________________________________

vida remanente

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