Rodrigo del Pozo

1. Análisis de causa raíz:
falla de sello de caldera
de hogar presurizado
CASO DE ESTUDIO: Central termoeléctrica GENER Ventanas
Rodrigo Del Pozo S.
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2. Estructura presentación
Antecedentes
Motivación
Objetivo
Metodología
Caso aplicado
Conclusión y recomendaciones
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3. Antecedentes
Unidad Nº 1 Unidad Nº 2
Potencia 120 MW 218 MW
Fabricante de la Calderas B & W (USA) B & W (USA)
Combustible principal Carbón mineral Carbón mineral
Fuente: Web AES GENER (2010)
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4. Antecedentes: Caldera
Hogar
Quemadores
Estanque
Escoria
Fuente: B&W, (2005)
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5. Antecedentes: Estanque Escoria
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6. Motivación
140
120
$USD/MWh
100
80
60
40
20
0
jun-08 mar-09 ene-10 nov-10 sep-11
Precio Energía Eléctrica - SIC
Fuente: CNE (2010)
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7. Motivación
140
120
$USD/MWh
100
80
60
40
20
0
jun-08 mar-09 ene-10 nov-10 sep-11
Precio Energía Eléctrica - SIC
Recambio cada 1 año y 7 meses TTR = 10 días
Fuente: CNE (2010)
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8. Problema
Fuente: Valdés, F.(2007) Fuente: Knaak, C. (2010)
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9. Problema
Valdés, F.(2007) Knaak, C. (2010)
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10. Problema
Valdés, F.(2007) Knaak, C. (2010)
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11. Problema
Valdés, F.(2007) Knaak, C. (2010)
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12. Objetivo
Encontrar la causa raíz de la
falla del sello
Objetivo Secundario: Mitigar el efecto de la causa encontrada
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13. Metodología
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14. Metodología
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15. Metodología
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16. Árbol de Falla
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17. Árbol de Falla
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18. Posibles causas
Mecanismo de falla por Crevice
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19. Posibles causas
Mecanismo de falla por Crevice
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20. Posibles causas
Mecanismo de falla por Crevice
Fuente: www.corrosion-doctors.org
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21. Posibles causas
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22. Posibles causas
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23. Posibles causas
Reparación
1
2
3
4
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24. Posibles causas
Evaluación de Crevice
PREN=%Cr+3.3%Mo+α%N
PREN AISI 316 y 316L = 24.2
Temperatura Crítica de Pitting
Fuente: ASTM G150-99
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25. Posibles causas
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26. Trabajo Futuro
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27. Trabajo Futuro
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28. Trabajo Futuro
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29. Conclusión específica
Causa Probable
Crevice
Información insuficiente para concluir
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30. Conclusión específica
Causa Probable
Crevice
Información insuficiente para concluir
Se recomienda:
Evaluar TCP
Analizar especies en Agua de sello
Realizar Metalografía en zonas sospechosas
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31. Conclusión
Recomendaciones generales
Relacionar condiciones operación con fallas
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32. Conclusión
Recomendaciones generales
Relacionar condiciones operación con fallas
Relacionar tiempos de falla con tipos de falla
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33. Conclusión
Recomendaciones generales
Relacionar condiciones operación con fallas
Relacionar tiempos de falla con tipos de falla
Monitorear variables críticas
• Temperatura
• pH
• Altura de sedimentos en el sello
• Concentración Cloruros y sulfuros
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34. Conclusión
Recomendaciones generales
Relacionar condiciones operación con fallas
Relacionar tiempos de falla con tipos de falla
Monitorear variables críticas
• Temperatura
• pH
• Altura de sedimentos en el sello
• Concentración Cloruros
Verificar condiciones reales de operación
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35. Fin
¿Preguntas?
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36. Agradecimientos
AES GENER
Miguel Libbecht
Astrid Weber
Franz Müllers
Marco Antonio Bilbao
Carla Knaak
Sergio Ortiz
Pontificia Universidad Católica de Chile
Rodrigo Pascual
Magdalena Walczak
Cristián Vial
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37. Anexo 1
Central Térmica Ventanas
Unidad Nº 1 Unidad Nº 2
Potencia 120,0 MW 218,0 MW
Fabricante de la Calderas B & W (USA) B & W (USA)
Combustible principal Carbón mineral Carbón mineral
Combustible alternativo Petróleo Nº 6 Petróleo Nº 6
Flujo de vapor 364 t/h 647 t/h
Presión de vapor 28 kg/cm2 28 kg/cm2
T del vapor 400 °C 400 °C
Sobrecalentado 540 ºC 540 ºC
Recalentado 540 ºC 540 ºC
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38. Anexo 2: Morfología corrosión
Fuente: R.W. Revie“Uhlig’sCorrosion Handbook”
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39. Anexo 2: Morfología corrosión
Fuente: P. Roberge“Handbook of Corrosion Engineering”
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40. Anexo3
Formas de corrosión
EE.UU
Fuente: JP. Roberge“Corrosion Inspection and Monitoring
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41. Anexo 4
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42. Anexo 4
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43. Anexo 5: TTR
Carta Gantt: OTT Reemplazo de sello
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44. Anexo 6
Tratamiento térmico de alivio de tensiones
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45. Anexo 6
Tratamiento térmico de alivio de tensiones
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46. Anexo 6
Planchas en espera de ser instaladas
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47. Anexo 7
AISI Type 316L Stainless Steel
Component Wt. %
C 0.03
Cr 17
Ni 12
Mo 2.5
Mn 2
Si 1
S 0.03
P 0.045
Fuente: ASM Handbook Vol. 13B (2005)
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