Este documento describe las normas y especificaciones técnicas para la construcción de una caldera acuotubular en Bolivia. Incluye detalles sobre los materiales utilizados como acero al carbono y aleaciones, soldadura, ensayos no destructivos, y pruebas hidrostáticas. El objetivo es establecer pautas iniciales para la fabricación futura de calderas en Bolivia siguiendo normas brasileñas.

1. Normas para la construcción
de calderas aquotubulares
Autor:
Ing. Ronnie Rielos Mollinedo

2. • Lugar: Minero – Santa Cruz – Bolivia
• Empresa: Ingenio Azucarero Roberto Barbery Paz
UNAGRO
• Proyecto: Construcción y montaje de caldera
aquotubular

3. Objetivo
• La presente memoria tiene por objeto
efectuar una descripción de las tareas
realizadas en el acompañamiento y
ejecución de la construcción de calderas
aquotubulares construida en Bolivia,
marcando un inicio para la posible
realización de normas para la fabricación de
estos equipos en el país.

4. Introducción
• Un emprendimiento sin precedentes fue iniciado el 4 de
junio del 2004 cuando se inicio el proyecto para la
construcción de una caldera Aquotubular para la
producción de energía a partir de bagazo y mas aun
cuando se decidió construir la caldera íntegramente en
Bolivia para Ingenio Azucarero Roberto Barbery Paz del
grupo UNAGRO, realizado por ingenieros y técnicos de
Brasil y Bolivia, para ello se utilizaron 2000 ton de acero
además de una inversión de 6.5 millones de dólares.

5. Vista panorámica del ingenio

6. Características técnicas del proyecto
• CALDERA CBSERV 170 T/H, 43 Kg/Cm2 , 420 oC
Kg/Cm

7. PARÁMETROS DE DESEMPEÑO
Capacidad de producción de vapor : 170 T/H
Combustible bagazo
Humedad :
50 %
Poder calorífico inferior : 1765 Kcal/Kg
Poder calorífico superior : 2273 Kcal/Kg
Presión a la salida del sobre calentador : 43 Kg/cm2
Temperatura del vapor saturado (45 Kg/cm2) 257.6 oC
Temperatura a la salida del sobrecalentador 420.0 oC
Temperatura del agua de alimentación 105.0 oC
Entalpia del vapor saturado (46 Kg/cm2) 667.7 Kcal/Kg
Entalpia del vapor sobrecalentado (420 oC) 776.5 Kcal/Kg
Eficiencia termica al P.C. Inferior 87 %
Consumo de Bagazo 74365 Kg/h
Relación de Kg vapor/ Kg bagazo 2.286

8. Vista en corte de la caldera

9. Materiales
Los materiales fueron
requeridos de acuerdo al
proyecto con todas las
especificaciones técnicas
correspondientes, también se
realizaron análisis métalo
gráficos de los tubos de las
paredes de agua y serpentín
del sobrecalentador
Las planchas para la
construcción de la estructura,
conductos de salida de gases
se muestran en la siguiente
certificación además que cumple
con la composición solicitada
con la Normas ASTM A 36,
ASTM A 283, ASTM A 517.

10. Tubos de acero al carbono para calderas y sobre calentadores
En relación a este aspecto se
contrato a la empresa Welding
(Brasil) para realizar los
correspondientes análisis métalo
gráficos. Tubos para caldera ASTM
A178 , ASTM A192, ASTM A213-T
11, ASTM A213 T 22.

11. Certificado de analisis metalografico
Compuesto por
Análisis químico
Ensayos mecánicos
Análisis métalo gráfico
Según ASTM E 3-95/E112-96
Ensayo de dureza
Según ASTM E 10-96

12. Reservatorios y tubos de acero al carbono con y sin costura longitudinal
Para ello se exigió a los proveedores
certificaciones de los siguientes
materiales
Cañerías para la construcción de
colectores superiores, laterales e
inferiores, además del colector del
sobrecalentador según norma ASTM
A334Gr P11, ASTM A 106 GR B,

13. Fotos
Colector Lateral inferior
Con toma para irrigación
Diámetro nominal 12”
Colector trasero inferior
Con toma para irrigación
Diámetro nominal 12”

14. Otras piezas hechas en acero al carbono, forjado y laminado
En este aspecto se
utilizaron accesorios como
codos, bridas, reducciones
según normas ANSI 600,
ademas de otros
materiales de mayor
aleación para el sobre
calentador, a continuación
ver certificado.

15. Cálculo de resistencia de las partes sujetas a presión
Se deberán considerar los aspectos que se mencionarán a continuación,
esto lo verificamos por que el proyecto esta basado en las normas
brasileras para proyecto y construcción para calderas estacionarias
a) Tensión admisible para calderas
b) Cálculos de resistencia de las partes sujetas a presión
c) Presión de proyecto y presión de cálculo
d) Cuerpos, tambores y colectores cilíndricos sujetos a presión
interna
f) Tapas toriesfericas sujetas a presión interna
g) Tubos
h) Cuerpos, tambores y colectores cilíndricos sujetos a presión
interna

16. . Uniones Soldadas
Todas las calderas sujetas a presión podrán ser fabricadas por soldadura
según a normas correspondiente
Construcción de las juntas
La construcción hace referencia a las diversos tipos de uniones que se
realizaran de acuerdo alas normas establecidas por el fabricante

17. Calificación del proceso de soldadura
La calificación deberá ser realizada específicamente por lo inspectores de
soldadura, a continuación procedimiento para soldadura Tig

18. Aplicacion soldadura Mig en vigas Aplicaciòn soldadura Mig en aletamiento
soldadas

19. Calificación de los soldadores

20. Tratamiento térmico y alivio de tensiones
Según normas para cañerías mayores a un
espesor de 19 mm se aplicará
procedimiento de alivio de tensión a 600oC
+/- 20

21. Mandrilado en interior domos
Se lo realiza de acuerdo
a las normas para expanción
de tubos, verificando con un
calibre pasa no pasa

23. Chapas soldadas para los conductos
En este aspecto se realizó
también procedimientos de
soldadura y calificación de
los soldadores

24. Ensayo de no destructivos para soldaduras
Certificados de aprobaciòn radiografia en los domos

25. Radiografía en tubos 3”
Radiografía en tubos 2”

26. Válvulas de seguridad
Fueron seleccionadas por el
proyecto además de que la
cantidad es definida según las
normas vigentes para este
tipo de equipos

27. . Indicadores de nivel
Por norma se utilizan 2 para calderas de esta capacidad y presión

28. . Válvulas
Válvula de accionamiento manual diam=8”
para alimentación de domo
Certificación de válvula accionamiento manual

29. Ensayos de inspección
• Calificación de los inspectores
Los inspectores de verán ser personas empleadas y entrenadas por
organizaciones de inspección. Para que el inspector pueda certificar la
caldera y sus partes estén dentro de la exigencia de la norma, el deberá ser
independiente al fabricante y el comprador, no deviendo ser empleado de
ninguna de las dos.
. Ensayos hidrostáticos
Calderas que no sean del tipo aquotubular, bien como tubos colectores o
componentes similares, deberán ser después de concluidos, sujetos a
ensayos hidrostáticos en la fábrica en presencia del inspector , a una
presión de 1.5 veces presión de proyecto.
Si el proceso de fabricación no tiene permitido el ensayo hidrostático de los
componentes en fábrica, o quedando disposiciones legales que así lo
exijan, o ensayo final de montaje deberá ser en cualquiera de los casos
hecho a 1.5 veces presión de proyecto.

30. Manómetro superior en test hidrostático efectuado a la caldera de Unagro

31. . CONCLUSIONES FINALES
Esperando haber enfocado los aspectos más sobresalientes de este
proyecto en cuanto a la aplicación de normas y exigencias necesarias
para este tipo de montajes, nos encontramos satisfechos por compartir
esta experiencia en este congreso.