1. 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
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2. INFORME TÉCNICO 2 de 40
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

3. INFORME TÉCNICO 3 de 40
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

4. INFORME TÉCNICO 4 de 40

5. INFORME TÉCNICO 5 de 40

6. INFORME TÉCNICO 6 de 40

7. INFORME TÉCNICO 7 de 40

8. INFORME TÉCNICO 8 de 40

9. INFORME TÉCNICO 9 de 40

10. INFORME TÉCNICO 10 de 40
Tiempodevida(horas)

11. INFORME TÉCNICO 11 de 40
Tiempodevida(horas)

12. INFORME TÉCNICO 12 de 40

13. INFORME TÉCNICO 13 de 40
INICIO DEL SOBRECALENTADOR PRIMARIO.
(PARA ANALIZAR SERPENTÍN ZONA 43 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

14. INFORME TÉCNICO 14 de 40
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
VALORES DE LA MEDICIÓN DE DUREZAS.
No HB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 PROM. σB
1 145 132 146 136 157 140 137 142 48,2
VALORES DE LA MEDICIÓN DE ESPESORES.
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

15. INFORME TÉCNICO 15 de 40

16. INFORME TÉCNICO 16 de 40

17. INFORME TÉCNICO 17 de 40

18. INFORME TÉCNICO 18 de 40

19. INFORME TÉCNICO 19 de 40

20. INFORME TÉCNICO 20 de 40

21. INFORME TÉCNICO 21 de 40
Tiempodevida(horas)

22. INFORME TÉCNICO 22 de 40
Tiempodevida(horas)

23. INFORME TÉCNICO 23 de 40

24. INFORME TÉCNICO 24 de 40
INICIO DEL SOBRECALENTADOR PRIMARIO.
(PARA ANALIZAR SERPENTÍN ZONA 84 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

25. INFORME TÉCNICO 25 de 40
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
VALORES DE LA MEDICIÓN DE DUREZAS.
No HB1 HB2 HB3 HB4 HB5 HB6 HB7 PROM.
σB
(Kgf/mm2)
1 139 141 132 140 139 140 139 139 47,1
VALORES DE LA MEDICIÓN DE ESPESORES.
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

26. INFORME TÉCNICO 26 de 40

27. INFORME TÉCNICO 27 de 40

28. INFORME TÉCNICO 28 de 40

29. INFORME TÉCNICO 29 de 40

30. INFORME TÉCNICO 30 de 40

31. INFORME TÉCNICO 31 de 40

32. INFORME TÉCNICO 32 de 40
Tiempodevida(horas)

33. INFORME TÉCNICO 33 de 40
Tiempodevida(horas)

34. INFORME TÉCNICO 34 de 40
MICROESTRUCTURA METALOGRÁFICA.

35. INFORME TÉCNICO 35 de 40
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

36. INFORME TÉCNICO 36 de 40
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.
Tiempodevidaútil(horas)
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
Conceptos por los cuales se determinó la vida útil en el
serpentín 43 del inicio del sobrecalentador.
Tiempodevidaútil(horas)
Relación entre la vida útil y los diferentes griterios establecidos.
133324,8
94438,4
2176,9
0
50000
100000
150000
ASME JIS SOFT
Conceptos por los cuales se determinó la vida útil en el
serpentín 84 del inicio del sobrecalentador.
Tiempodevidaútil(horas)

37. INFORME TÉCNICO 37 de 40
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

38. INFORME TÉCNICO 38 de 40
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.

39. INFORME TÉCNICO 39 de 40
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 .

40. INFORME TÉCNICO 40 de 40
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: ___________________________________