Calculo VR Por CO Final

Metodo Metodo logía de cálculo d e vida remanente a partir del espesor de la capa de óxidos interna. Es habitual la utilización de la medida de la capa de óxidos internos en tubos de recalentadores y sobrecalentadores de plantas de generación para la evaluación de la vida consumida (vida remanente). Durante la vida en servicio de estos componentes se produce la creación y crecimiento de una capa de óxidos internos en los tubos. La capa de óxidos internos formada actúa como un aislamiento térmico dificultando la refrigeración del tubo y por lo tanto elevando la temperatura de metal del mismo. Este aumento de la temperatura del tubo obviamente reduce su vida remanente. También hay que tener en cuenta la perdida de espesor del tubo debido a un fenómeno de erosión / corrosión. Este adelgazamiento se produce tanto en el interior como en el exterior del tubo. Al disminuir el espesor resistente se produce un aumento de la tensión mecánica que también reduce la vida a termofluencia esperada para ese material. El cálculo de vida remanente de componentes tubulares a partir de las medidas del espesor de la capa de magnetita está basado a su vez en el cálculo de dos parámetros, la temperatura de metal del tubo   y la tensión de membrana   debido a la presión interna que soporta el componente. Como estos dos parámetros varían a lo largo de la vida en servicio del componente, se construyen curvas que estiman la evolución pasada y futura de ambos y se consideran pequeños intervalos de tiempo en servicio para cada uno de los cuales se calcula la vida consumida. Integrando posteriormente a todo el tiempo en servicio, se obtiene el total de vida consumida en servicio. El cálculo de vida remanente se lleva a cabo suponiendo que en el futuro las condiciones de operación van a seguir las curvas estimadas.

b) La partida o colada concreta utilizada en la fabricación del material objeto de evaluación puede presentar deficiencias de fabricación (p.e. composición química, tratamientos térmicos, estructura metalúrgica) que alteren su comportamiento en servicio respecto al previsto reduciendo su vida útil de forma drástica.

Estos dos aspectos ponen de manifiesto la necesidad y utilidad de realizar un ajuste de los parámetros de cálculo para determinar aquellos valores específicos que mejor permiten estimar el comportamiento del material específico con el que está construido el componente. Este ajuste solo es posible a través de un análisis metalográfico realizado a muestras extraídas de caldera. En estadios incipientes de explotación es particularmente útil para detectar con anticipación problemas latentes en el componente. Durante todo el periodo de explotación es imprescindible para ajustar el comportamiento esperado de resistencia del material. Por otra parte, es necesario a lo largo del proceso de cálculo realizar también algunas hipótesis sobre el comportamiento del componente, por ejemplo en relación con el proceso de transferencia de calor a lo largo del mismo. Cada caldera concreta sin embargo tiene un perfil de transferencia de calor que depende de sus características constructivas, del combustible, del modo y condiciones de operación etc. Este perfil de transferencia condiciona la evolución de la temperatura en cada posición del componente y por tanto de los tubos evaluados. Como en el caso del material, el ajuste de variables relacionadas con el componente solo es posible a través de un análisis metalográfico realizado a muestras extraídas de caldera. En este caso la información más valiosa se obtiene a partir de un cierto número (típicamente 50.000h) de horas de operación. Por todo lo anterior, se considera imprescindible para validar los resultados de los cálculos de vida el realizar un análisis metalográfico a muestras extr aídas de caldera.

Los datos del Sobrecalentador (BT, MT y AT) utilizados para los cálculos son:

Componente

P operación (Kg/cm 2)

T Vapor

Entrada

(ºC)

T Vapor

Salida

(ºC)

Superficie calefacción (m 2)

SB BT

125

332

380

1600

SB MT

125

380

417

530

SB AT

125

410

525

360

Se han considerado los datos de temperatura de vapor a plena carga (88 Mw)

En el siguiente cuadro se indican los resultados de los cálculos para las tres muestras analizadas.

Muestra

Material

Vida remanent e (horas)

5

12 Cr Mo 9.10

>1.0x105

6

14 CrMo3

>1.0x105

7

12 Cr Mo 9.10

>1.0x105

La muestra 7 presenta por cálculos una vida remanente superior a 1.0x105 horas, mientras que los análisis metalográficos indican que la muestra presenta daño por termofluencia. Esta dispersión de resultados podría indicar que los parámetros utilizados en el cálculo no reflejan la realidad de la vida en servicio de la muestra. Teniendo en consideración la información necesaria para los cálculos:

 Anexo Muestra 5

Muestra 6

Muestra 7

Tª Exterior   s   a   r   u    t   a   r   e   p   m   e    t   e    d   n    ó    i   c   u    l   o   v    E

Tª Interior  

565 560 555 550 545 540 535 530 0

50000

100000

150000

200000

Horas de Operación

250000

300000

350000

vida consumida (%) 100 90

   )    %    (   a    d    i   m   u   s   n   o   c   a    d    i    V

80 70 60 50 40 30 20 10 0

0

50000

100000

150000

200000

250000

Horas de operación

300000

350000

400000