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Ciclos Combinados

Overhaul en una CTCC

ÍNDICE:

1. OVERHAUL EN TURBINAS DE GAS.

2. TURBINA DE VAPOR.

3. GENERADOR.

4. SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.

5. ESTACIÓN DE GAS O ERM.

5. CALDERA.

5. CICLO AGUA-VAPOR.

El Overhaul es un revisión en profundidad  o revisión mayor en la que se analizan todos los sistemas de la central, depende principalmente de las indicaciones del fabricante de nuestro equipo,  las revisiones están determinas por las FFH (Factores Fired Hours) o las EOH (Horas Equivalentes de Operación) de nuestra turbina que es el elemento “más importante”. Las FFH y las EOH son dos formas parecidas de calcular el tiempo que hay que dejar entre inspecciones, están basadas en como se haya operado nuestra turbina teniendo gran importancia los arranques y disparos.

1. OVERHAUL EN TURBINAS DE GAS.

1.1  Forma de calcular las EOH.

En general se pueden calcular de la siguiente manera:

- 1 OH (hora de operación)  = 1EOH.

- 1 arranque = 20 EOH.

- 1 disparo a plena carga = 200 EOH

Se deben intentar respetar escrupulosamente ya que han sido determinadas por el fabricante de nuestra turbina en sus ensayos. El fabricante además nos suele determinar la duración de las revisiones que dependerá de la importancia de la revisión como se puede ver en la tabla 1, que es un ejemplo de como ALSTOM tipifica las diferentes revisiones que debemos hacer, para la turbina GT 26B.

Tabla 1. Cuando hacer cada revisión y su duración.

En cada tipo de revisión se realizan unas labores según nos indique el fabricante, pero la principal por duración e importancia de los trabajos sería en este caso la TIPO C, ya que desmontamos nuestra turbina pieza por pieza.

También se pueden realizar revisiones mayores por:

-    Actualización tecnológica: Si surgen nuevos materiales o diseños de componentes que pueden alarga la vida de nuestra turbina, o aumentar sus rendimientos o mejorar su disponibilidad.

- Reparación de elementos desgastados.

- Reparación de elementos rotos.

Los factores que influyen directamente en la vida de las partes críticas de la turbina de gas son:

-     Ciclos de arranque: ya que el arranque es uno de los momentos más críticos donde todo debe estar en su perfecto lugar y funcionando perfectamente, ya que si hay algo mal nos puede acarrear problemas como por ejemplo un desequilibrado que nos provoque un exceso de vibraciones, en caso de arranques  y paradas cada poco tiempo. La fatiga mecánica por temperatura será un limitador de vida importante, ya que los materiales se resentirán al enfriarse y calentarse mucho cada poco tiempo.

-Combustible: El combustible ideal para las turbinas de gas, es el gas natural, ya que al ser un gas no llevará partículas sólidas que choquen contra los álabes y provoquen desgastes aunque si formará compuestos como óxidos de nitrógeno altamente corrosivos, el gas-oil o cualquier otro líquido o sólido se “comerán” los álabes mucho más rápido, ya que siempre podrá quedar algún  no quemado que actuara como proyectil contra los álabes y además contienen elementos como el azufre y el nitrógeno que podrán dar lugar a depósitos y compuestos altamente corrosivos.

-  Temperatura de llama: Una alta temperatura de llama degradara más rápidamente el recubrimiento cerámico y los metales.

-Niveles de inyección de agua o vapor: La presencia de partículas de agua es dañina para los álabes ya que actuarán como proyectiles chocando contra estos y erosionándolos, además el agua líquida al cambiar de estado absorberá energía por lo que es mejor introducir vapor que aumenta el rendimiento de la turbina  y hace menos daño a esta.

Las técnicas que utilizamos  durantes nuestras revisiones para ver los posibles fallos suelen ser:

-       Revisiones Boroscópicas, inspección visual de partes internas con el boroscopio, sin tener que desmontar mucho nuestra turbina.

-Espectrometrías del aceite: analizar el aceite para ver los metales disueltos y así comprobar si se están desgastando en las zonas lubricadas.

-Pruebas de vibraciones, para ver que todo esta como estaba y en caso contrarío ver donde esta el fallo.

-Pruebas con líquidos penetrantes y radiografías para ver si hay posibles grietas.

-   Inspecciones por encima de todos los sistemas y del exterior de la turbina para buscar posibles daños estructurales.

-Revisión de todos lo parámetros de funcionamiento de nuestra turbina, y compararlos con el histórico para ver como andan las cosas.

Si en las revisiones encontramos algún defecto o fallo se deberá adelantar la siguiente revisión para ver si ha empeorado o se mantiene constante, en el caso de que el fallo sea peligroso para el funcionamiento de la turbina o de la central se deberá parar para actuar y solucionarlo, de paso revisaremos todas las piezas que están alrededor o conectadas con  la pieza o parte dañada para ver si el fallo se ha podido extender o si el fallo detectado es consecuencia de otro.

 1.2   Fases de la revisión.

1)    Planificación: Debemos tener claro que vamos hacer, cuando lo vamos hacer y cuando lo vamos a acabar, para no olvidarnos de nada e intentar no perder tiempo.

2)    Desmontaje: Iniciar el desmontaje de nuestra turbina y las partes correspondientes con sumo cuidado de no perder ninguna pieza.

3)    Limpieza: Es fundamental limpiar bien determinadas partes como son los primeros álabes del compresor, y los álabes de la turbina para que no se obstruyan los poros por donde sale el aire de refrigeración.

4)    Trabajo en la turbina: en este momento ya nos ponemos manos a la obra y realizamos todas las labores que teníamos previstas en la planificación en su orden correspondiente.

5)    Montaje: una vez acabados todos los trabajos volvemos a montar todas las piezas con cuidado de no olvidarnos de nada.

6)    Pruebas: realizar pruebas con la turbina para ver que hemos hecho todo correcto y que no va haber problemas cuando la pongamos a plena carga.

7)    Informe: realizar un informe con las incidencias y fallos detectados durante la revisión.

1.3   Trabajos a realizar en el overhaul.

a)    Sacar el rotor.

b)    Limpieza de álabes del compresor y sustitución de los defectuosos.

c)  Inspeccionar visualmente el rotor y comprobar la ausencia de fisuras por líquidos penetrantes.

d)    Cambio de álabes fijos y móviles etapa de alta y sustitución de los defectuosos en baja.

e)    Cambio de la cámara de combustión (quemadores y cámara).

f)      Chequear la bancada y los tornillos de sujeción.

g)    Chequear acoplamientos.

h)    Sustituir pastillas de los cojinetes de apoyo y de empuje.

i)       Sustituir el aceite, y limpiar el circuito de lubricación. Sustituir filtros.

j)      Desmontar y comprobar las bombas de lubricación (mecánica, auxiliar y de emergencia).

k)    Sustituir termopares (sensores, transmisores y cableado).

l)       Calibrar toda la instrumentación.

m) Equilibrar el rotor y alineación de la turbina.

n)    Montar turbina.

Otros equipos sobre los que también se aprovecha para actuar son:

a)    Ciclo agua-vapor.

b)    Caldera.

c)     Generador.

d)    Sistema de alta tensión.

e)    Planta de tratamiento de agua.

f)      Mejores en software de control.

g)    Mejoras en turbina de vapor.

1.4   Problemas más habituales en el overhaul.

-      Falta de formación y experiencia del personal, hay que tener personal cualificado que sepa que esta haciendo un trabajo muy delicado.

-    Mala preparación de los trabajos, no tener todos los repuestos y herramientas que nos pueden hacer falta preparados con antelación, para una vez hecha la parada no tener que perder tiempo en buscarlos.

- Realización en campo de tareas que deben realizarse en taller.

- Mala praxis en la realización de los trabajos.

- Mala planificación y asignación de márgenes.

- Retrasos provocados por el cliente.

- Accidentes.

- Averías en herramientas críticas como grúas.

- Disminución de la fiabilidad en las primeras semanas.

- Incremento de la indisponibilidad programada.

-    Problemas en la puesta en marcha, por no seguir los procedimientos adecuados o por la aparición de problemas derivados del montaje inadecuado.

Para hacer lo más rápido y mejor posible el Overhaul deberemos tener una serie de repuestos y herramientas previamente en nuestra instalación que deberemos a ver previsto su uso en el momento de la planificación del Overhaul. Entre estas herramientas y útiles podemos destacar:

-   Piezas de sustitución forzosa, piezas que seguro que debemos sustituir porque ya ha finalizado su vida útil por indicaciones del fabricante.

- Tortillería, no vaya a ser que por la falta de un mero tornillo no podamos acabar la revisión a tiempo.

-     Piezas que sepamos de antemano que hay que sustituir ya que hemos visto en revisiones anteriores que habían empezado a deteriorarse y aunque no es su hora deben ser sustituidas.  Entre otras cosas deberemos tener repuestos siempre de bujías, inyectores, cámaras de combustión, álabes y demás partes importantes pero pequeñas y no demasiado caras, ya que lo ideal también sería tener un rotor, pero no es recomendable por su precio.

2. TURBINA DE VAPOR.

Lo que normalmente se hace es sustituir los álabes gastados y equilibrar el conjunto del rotor y revisarla en profundidad para buscar posibles defectos.

3. GENERADOR.

En las grandes revisiones se aprovecha para comprobar el estado de escobillas y si es necesario sustituirlas, inspecciones visuales interiores, para verificar la existencia de posibles rozamientos entre partes fijas y partes móviles, pruebas de aislamiento de devanados, pruebas de presión en el circuito de refrigeración, para detectar fugas y comprobación de sellos del eje del generador.

4. SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.

Las principales actividades se centran en la comprobación del estado de los impulsores de las bombas de impulsión, en la limpieza de balsas y en la comprobación de la estanqueidad de todo el circuito.

5. ESTACIÓN DE GAS O ERM.

Se aprovecha para comprobar el buen funcionamiento de válvulas y para hacer pruebas de funcionamiento del sistema.

6. CALDERA.

La caldera de recuperación es un elemento estático cuyo mantenimiento es básicamente condicional. Es decir, basa su mantenimiento en observaciones y mediciones, y si se detecta una anomalía, se actúa. Una caldera bien diseñada y bien operada, con un control químico adecuado debe dar muy pocos problemas, pero aún así durante las paradas programadas se aprovecha para revisar los siguientes puntos:

- Quemadores, en calderas con post-combustión.

- Bombas de aportación a calderines.

- Calibración y comprobación de lazos de presión.

- Calibración y comprobación de lazos de caudal.

- Calibración y comprobación de lazos de temperatura.

- Calibración y comprobación de lazos de nivel.

- Válvulas motorizadas.

- Inspección visual del estado de haces tubulares en el interior de la caldera.

- Comprobación y medición de la capa de magnetita.

-   Inspección general de la estructura de suportación principal, corrosión y deformaciones principalmente.

- Inspección del estado del aislamiento. Termografías donde sea necesario.

- Inspección general de soportes de tuberías exteriores.

-   Revisiones legales, cuando corresponda, pruebas de presión de los elementos a presión, disparo de setas de emergencia, comprobación de valores de emisiones, calibración de válvulas de seguridad.

7. CICLO AGUA-VAPOR.

En este sistema durante las paradas la principal tarea a realizar es revisar el calorifugado del circuito, el estado de tuberías y sus soportes, se sustituyen algunos componentes internos de los by-pass que sufren gran desgaste, y se limpia e inspecciona el condensador.

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