¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

Tema 9

¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? La central Nuclear Laguna Verde es una instalación de producción de energía eléctrica basada en la fisión nuclear que usa como combustible óxido de uranio ligeramente enriquecido y es la única en México.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Misión Con máxima prioridad en la seguridad y una sólida cultura organizacional, incrementar la generación de electricidad sustentando la opción nuclear como altamente viable, así como lograr y mantener que nuestra Central sea reconocida con un nivel de excelencia.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? La Central Nuclear Laguna Verde es propiedad de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y se opera a través de la Gerencia de Centrales Nucleoeléctricas. Además está regulada y supervisada por la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas ( CNSNS ) conforme a la ley reglamentaria del artículo 27 constitucional en materia nuclear.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Así como los acuerdos internacionales que el Gobierno de México ha firmado con el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA), con el objetivo de asegurar que la central sea operada de forma segura, cumpliendo con las regulaciones nucleares nacionales e internacionales.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Localización Golfo de México

Laguna Verde se encuentra localizada sobre la costa del Golfo de México, en el Km 42.5 de la carretera federal Cd. Cardel-Nautla, en el municipio de Alto Lucero, Estado de Veracruz, y cuenta con un área de 370 hectáreas. Geográficamente dista 60 Km al noreste de la ciudad de Jalapa, 70 km al noroeste del puerto de Veracruz, y a 290 Km al noroeste del Distrito Federal

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CARR. CARDEL NAUTLA

JALAPA

PUERTO DE VERACRUZ

DISTRITO FEDERAL

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Selección del sitio Es de excepcional importancia la adecuada selección del sitio en el que se localizará una central nucleoeléctrica. En el caso de Laguna Verde fueron 4 criterios básicos para elegir el sitio adecuado:

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• La relativa cercanía a los centros de consumo. (especialmente a la Cd. De México). • La disponibilidad de agua de enfriamiento. • La estabilidad sísmica del lugar. • Un tipo de suelo preferentemente rocoso para la cimentación de la construcción. • Buenas comunicaciones, terrestres y náuticas

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Datos Técnicos Básicos Numero de unidades: 2 Proveedor de los Sistemas Nucleares de Suministro de Vapor: General Electric Tipo de Reactor: Agua Hirviente de ciclo directo (BWR-5). Potencia Térmica por Reactor: 2027 MWt. Edificio de contención: Tipo Mark II Barras de control: 109 por Unidad Corte de un reactor BWR-5

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Datos Técnicos Básicos Carga Inicial de Combustible por Reactor: 444 ensambles; 92 toneladas de combustible (UO2) al (1.87%) U235 en promedio. Recarga de Combustible: Cada 18 meses, 112 ensambles al 3.9% U235 en promedio. Poder calorífico del uranio: 4.018 GJ/Kg Capacidad eléctrica Neta: 650 MW Capacidad eléctrica Bruta: 682 MW

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Datos Técnicos Básicos Eficiencia bruta: 33.6% Proveedor de los Turbogeneradores: Mitsubishi Heavy Industries Inicio de Operación Comercial: Unidad 1: 29 de Julio de 1990 Unidad 2: 10 de Abril de 1995

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Producción Anual de Energía Eléctrica al 2009 Producción de energía total (incluyendo Nuclear)

Producción de energía Nucleoeléctrica

210588.56 GWh(e)

10108.13 GWh(e)

Fuente: IAEA

PRIS

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Ambas unidades aportan aproximadamente el 5% de la electricidad neta generada en el sistema eléctrico nacional.

% Generación eléctrica bruta en México en 2009 Nucleoeléctrica

Geotérmica

Hidroeléctrica

Ciclo combinado

Turbogás

Combustión interna

Eoloeléctrica

Termoeléctrica convencional

Carboeléctrica

2.8% 13.3%

4.6% 10.7%

18.0%

0.1% 0.9%

48.3%

1.3%

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Con la certificación del organismo regulador nuclear mexicano, la Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardas (CNSNS), la Secretaría de Energía otorgó las licencias para operación comercial a la unidad 1 el 29 de julio de 1990 y a la unidad 2 el 10 de abril de 1995, conforme a lo estipulado a la Ley Reglamentaria del Articulo 27 Constitucional en materia nuclear.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? La unidad 1 consta de 6 edificios principales :

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? 1.- Edificio del reactor: Alberga en su interior al reactor nuclear, el edificio de contención primaria, sus sistemas auxiliares y dispositivos de seguridad de emergencia, la plataforma de recambio de combustible y la alberca de combustible gastado y alberca de supresión de vapor.

Edifico del reactor

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Alberca de combustible gastado Plataforma de recambio

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Piso de Recarga y almacenamiento de combustible nuevo y gastado

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? 2.- Edificio del turbogenerador: Aloja a las turbinas de vapor de alta presión, recalentadores de vapor, turbina de baja presión, el condensador de vapor, los precalentadores de agua de alimentación, así como el generador eléctrico y su excitador.

Edificio del turbogenerador

Turbinas

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Turbogenerador Condensador

Parte Interna del Edificio

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? 3. Edificio de control: Contiene al cuarto de control principal, computadora de proceso, cuarto de cables, los sistemas de aire acondicionado, banco de baterías, laboratorios de radioquímica y el acceso del personal a la unidad.

Edificio de control

Cuarto de control principal

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? 4. Edificio diesel:

Edificio de generadores diesel.

Generador Diesel

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de

generadores

Contiene 3 generadores diesel redundantes que se utilizan para el suministro de energía eléctrica a los sistemas de refrigeración del reactor, en situación de emergencia.

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5. Edificio de tratamientos de residuos radiactivos

Aloja los sistemas de tratamiento de residuos sólidos, líquidos y gaseosos de mediano y bajo nivel de radiactividad.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? 6. Edificio de la planta de tratamientos de agua. Contiene la planta de producción de agua desmineralizada de alta pureza, para uso en el ciclo de vapor.

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UNIDAD 2 UNIDAD 1

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La segunda unidad tiene sus propios edificios del Reactor, turbogenerador y de generadores diesel. Comparte con la primera unidad el edificio de tratamiento de residuos radioactivos, pero tiene su propio edificio de purificación de agua del reactor. También comparte el edificio de la planta de tratamiento de agua y del taller mecánico.

¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

UNIDAD 2 UNIDAD 1

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También contiene al Edificio del Sistema Integral de Información de Proceso (SIIP), que es donde se localizan las computadoras del SIIP, que proporcionan en tiempo real los principales parámetros de planta, mediante reportes, gráficas y despliegues a color.

¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Los Edificios Secundarios son: 1.-Obra de Toma: En este edificio ingresa el agua proveniente del mar para enfriamiento de los condensadores principales de cada unidad y cuenta con 8 bombas de 1250 caballos de fuerza (937 Kw).

Edificio de obra de toma

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

2.-Subestación eléctrica: del generador principal se envía la energía eléctrica en 22 Kv de tensión hacia los 3 transformadores de potencia que aumentan la tensión a 230KV o a 400 KV. checar

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde?

Laguna verde tiene 5 líneas de transmisión que la enlazan con la red nacional:  Dos hacia Veracruz a 230 KV  Dos hacia Puebla a 400kv  Una hacia Poza Rica a 400kv

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Otros edificios secundarios son:

Edificio Técnico Administrativo.

Edificio de almacenamiento de partes de repuesto.

Almacén temporal de residuos de mediano y bajo nivel de radiactividad

Edificio de control de acceso

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Otros edificios secundarios son:

Edificio de entrenamiento

Edificio del centro de información pública

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Distribución de la planta unidades 1 y 2

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Vasija del Reactor Nuclear 1. Boquilla de salida del vapor seco. Tipo BWR 2. Secador de vapor. 3. Separador de vapor. 4. Tubería de entrada alimentación.

de

agua

de

5. Tubería de agua de recirculación. 6. Ensambles de combustible. 7. Barras de control. 8. Mecanismos de las barras de control.

9. Canales para instrumentación nuclear de medición del flujo de neutrones. 10. Núcleo del Reactor.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Combustible

Pastilla Dióxido de Uranio

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Ensamble

Ciclo termodinámico del fluido refrigerante y agua de enfriamiento.

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Barreras de contención del material radiactivo en la central nuclear laguna verde

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Barreras de contención Primera Barrera: Las Pastillas de Combustible, fabricadas de una manera especial para soportar altas temperaturas. Segunda Barrera: Los tubos herméticos de Zircaloy, que encapsulan las pastillas de combustible y que no deja pasar los productos de fisión al líquido que funge como refrigerante.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Barreras de contención Tercera Barrera : La vasija del reactor, que contiene al combustible y que está compuesto principalmente por acero especial y paredes de gran espesor.

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Barreras de contención Cuarta Barrera :Contenedor Primario, edifico hermético que rodea la vasija del reactor construido de concreto reforzado de gran espesor. Tiene en su interior una placa de acero para asegurar su hermeticidad. En los reactores soviéticos no existía esta barrera, lo que habría aminorado las consecuencias del accidente de Chernobyl. En la actualidad, esta barrera se incluye en ese tipo de centrales y se está procediendo al cierre de las que no la incluyen.

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Barreras de contención Quinta Barrera: Contenedor Secundario, también llamado edificio del reactor. Está diseñado para rodear al contenedor primario y a todos los equipos relacionados con la operación segura del reactor. Está provisto de un sistema de control atmosférico que mantiene siempre una presión negativa interior, de tal manera que los productos radioactivos no puedan salir al exterior.

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Área de Protección Radiológica

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Área de Protección Radiológica, áreas de limpieza

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Generación mundial de emisiones de CO2 Generación mundial de electricidad y emisiones de CO2 a la atmósfera, en 2009 energético primario carbón

Generación mundial de electricidad y emisiones de CO2 a la atmósfera, en 2009 energético primario hidro

IEA World Energy Outlook 2011, Annex A

Emisiones de CO2* Mt CO2/TWh 0

electricidad generada TWh 3,252

emisiones de CO2* Mt CO2 0

NUCLEAR

0

2,687

0

viento

0

273

0

solar FV

0

273

0

solar csp

0

20

0

geotermia

0

1

0

marina

0

67

0

0

0

total 1 Mt CO2 = 1 millón de toneladas de CO2

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IEA World Energy Outlook 2011, Annex A

emisiones de de CO2* Mt CO2/TWh 1.055

electricidad generada TWh 8,118

emisiones de CO2* Mt CO2 8,564

petróleo

0.823

1,027

845

biomasa y desechos

0.875

288

252

gas

0.547

4,299

2,352

promedio

0.875

13,732

12,013

1 Mt CO2 = 1 millón de toneladas de CO2

total

¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Características del reactor

Tipo

BWR

Comienzo de construcción

01 / 08 /1976

Estado

En operación

Conexión a la red eléctrica 13/ 04/ 1989

Capacidad Neta

650 Mwe

Operación Comercial

Capacidad Bruta

682 Mwe

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29 / 07/1990

Fechas importantes EVENTO

UNIDAD1

UNIDAD2

Inicio de Construcción

Oct 1976

Jun 1977

Inicio de Carga de Combustible

Oct 1988

Ago 1994

Primera Criticidad

Nov 1988

Sep 1994

Primera vez, presión y temperatura nominal

Mar 1989

Oct 1994

Giro Inicial de Turbina principal

Abr 1989

Nov 1994

Primera sincronización a la red

Abr 1989

Nov 1994

Inicio de Operación Comercial

Jul 1990

Abr 1995

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La central laguna verde obtiene Características del reactor CERTIFICACIÓN (CR) DEL SIST. DE GESTIÓNDE CALIDAD ISO 9001:1994

SEP /1997

PREMIO A LA CALIDAD DE CFE

OCT/1997

MEDALLA ESTATAL DE GARANTÍA DE CALIDAD

ABR/1998

CR GESTIÓN AMBIENTAL ISO14001

ENE/1999

CR SISTEMA ADMON. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO

NOV/2002

CR ISO 9001:2000

DIC/2003

CR DE INDUSTRIA LIMPIA

JUL/2006

RECONOCIMIENTO POR DESEMPEÑO OPERATIVO DE CLASE MUNDIAL DURANTE EL 2005 EN UNIDAD 1 Y UNIDAD 2 POR GE

SEP/2006

EXCELENCIA AMBIENTAL

NOV/2007

PREMIO NACIONAL DE CALIDAD

MAYO2008

EMPRESA SOCIALMENTE RESPONSABLE

MARZO/2008

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La central laguna verde obtiene

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Planes de Emergencia Es bien sabido que las Centrales Nucleares, al igual que ocurre en otras instalaciones industriales que no tienen su origen en la energía Nuclear, entrañan riesgos derivados de los procesos que desarrollan durante su funcionamiento y que pueden repercutir en sus instalaciones, la salud de su personal, y en caso de un accidente radiológico sobre la población y el ambiente que las circunda.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Planes de Emergencia Por tal motivo, para que cualquier Central Nucleoeléctrica en el mundo obtenga una Licencia de Operación, es necesario que cuente con programas para casos de emergencia, los cuales deben contener las acciones y tareas a realizar en caso de que se presente algún accidente de mayor o menor riesgo nuclear. En Laguna Verde se han instrumentado los dos siguientes planes de emergencia:

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Plan de Emergencia Interno (PEI)

Cubre las Emergencias reales o potenciales radiológicas, que se presenten dentro de la Central Nuclear. Este Plan consta de procedimientos por escrito sobre qué hacer, cómo actuar y quiénes deben participar; Hay principalmente tres objetivos:

1) Evitar daños a trabajadores de la Central. 2) Tratar de reparar la avería o eliminar la causa del accidente lo más rápido posible. 3) Notificar y apoyar a las autoridades responsables, sobre las medidas conducentes para salvaguardar la salud y bienes de la población.

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Plan de Emergencia Radiológica Externo (PERE) Cubre las emergencias que pudieran rebasar las fronteras de la CNLV. Misión: Prepararse para tener capacidad de respuesta que permita enfrentar a nivel regional, cualquier emergencia provocada por algún accidente en la CNLV, cuya trascendencia rebase el ámbito de sus instalaciones y que requiera de la participación conjunta y organizada de diferentes dependencias, a fin de evitar o minimizar la exposición por radiación del ecosistema y principalmente para proteger la salud y los bienes de la población aledaña.

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Aumento de Potencia La energía generada por la central Laguna Verde /aprox. 10 Twh/anual al 2008) representa un ahorro anual en Gas Natural en Centrales de Ciclo Combinado de 14.500 millones de metros cúbicos aprox. anules, cuyo precio es aproximadamente de 5 dólares por millar de metros cúbicos de gas. El incremento de potencia constituye uno de los medios más efectivos en cuanto costos unitarios y tiempo de ejecución, de aumentar la potencia (20%, en este caso) y la producción de energía eléctrica en Megawatts, así como de mejorar la eficiencia operativa de las unidades de la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde, sin que represente ningún riesgo adicional para la población y el medio ambiente.

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Aumento de Potencia Objetivo El aumento de potencia extendido permitirá la generación de 2317 Mwt, que corresponde al 15% adicional de la potencia actualmente licenciada de 2027 Mwt. Es decir, se generan 15% Mwe adicionales por cada una de la unidades de la Central Laguna Verde.

Adicionalmente, la implantación de esta modificación tiene la finalidad de reducir los costos de generación eléctrica por Mwe en la gerencia de centrales nucleoeléctricas, con el consecuente beneficio económico para nuestro país. Aumentará la vida útil de la central

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Aumento de Potencia •

Antes de que iniciarán modificaciones y operar en condiciones diferentes a la Licencia Actual de Operación 2027Mw, se requirieron realizar todos los análisis de Ingeniería necesarios para garantizar la seguridad en la operación y por ende, la salud de la población.

Es importante mencionar que el aumento propuesto se realizará sin cambiar las condiciones de presión y temperatura en el reactor.

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¿Qué es la central nucleoeléctrica Laguna Verde? Aumento de Potencia ¿ Que se actualizará ? 1.- En virtud de que la energía es generada en los ensambles, es necesario incrementar el numero de ensambles de Combustible a reemplazar cada recarga. También se puede incrementar el enriquecimiento de las pastillas de combustible 2.- Se sustituirá equipo mayor: Turbogenerador y Condensador Principal, adecuándolos a la nueva Potencia. Se generarán aproximadamente 250 Mwe adicionales a la capacidad actual de generación.

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Parámetros de núcleo para el ciclo de equilibrio (Fuente: reportes de estudio de ciclo: fc#bl1rfc15 de octubre 2009 y fc#bl2rfc12 de marzo 2010) Ciclo en equilibrio

U1

U2

Notas

Potencia Térmica (MWt)

Mwt

2317 2317

EPU

Potencia Eléctrica Neta

Mwe

816

816

EPU

Factor de Planta Anual

%

93.8

93.8

Duración ciclo de irradiación

Días

516

516

Duración periodo de recarga y mantenimiento

Días

30

30

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Parámetros de núcleo para el ciclo de equilibrio (Fuente: reportes de estudio de ciclo: fc#bl1rfc15 de octubre 2009 y fc#bl2rfc12 de marzo 2010)

# ensambles recargas en equilibrio

-------

144

140

Peso ensambles de recarga

Kg/Ens

179.9

179.8

Promedio

Enriquecimiento promedio de recarga

w/o U235 3.83

3.89

Promedio

Quemado a la descarga

Mwd/Mt

45,867

Max Batch

Tema 9

46,726

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