La reparación de la turbina fuera de servicio ahorra tiempo y dinero para el fabricante de pulpa

15.10.2020
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Las turbinas de vapor proporcionan energía esencial a las grandes plantas industriales y, si desarrollan una falla, es urgente repararlas y volver a ponerlas en funcionamiento. Sulzer ayudó a uno de sus clientes fabricando 500 álabes de turbina nuevos y reparando una turbina de vapor que había sido cancelada por el fabricante de equipos originales (OEM), minimizando el costo y el tiempo para poner en funcionamiento el activo vital.
La reparación de la turbina fuera de servicio ahorra tiempo y dinero para el fabricante de pulpa

Los nuevos cojinetes de metal blanco se diseñaron en reversa para un ajuste exacto (Fuente de la imagen: Sulzer)

Reemplazar equipos rotos puede ser una solución más rentable cuando el costo de un producto nuevo es más económico que reparar el original, siempre que el componente esté disponible en un plazo breve. Sin embargo, en la industria pesada, cuando es necesario reemplazar activos importantes, el tiempo para fabricar y entregar el nuevo producto puede ser de meses o incluso años. Las reparaciones especializadas a menudo pueden dar nueva vida a los equipos dañados y también minimizar el tiempo de inactividad.

Potencia de vapor
En la industria de la pulpa y el papel, es común que las turbinas de vapor se utilicen para alimentar generadores eléctricos que abastecen gran parte del proceso de producción. Para generar el vapor, las bombas suministran agua a las calderas de forma continua, lo que garantiza que la planta siga funcionando de manera eficiente. En muchos casos, estas plantas operan sistemas de respaldo de emergencia donde se puede utilizar una turbina más pequeña para alimentar las bombas de alimentación de la caldera principal, lo que permite que la caldera se enfríe sin daños si la turbina principal sufre una falla.

Para una planta de celulosa en España, la falla de la turbina de vapor de emergencia requirió una reparación rápida para volver a ponerla en funcionamiento lo antes posible. La primera llamada fue al OEM, que informó que la unidad no podía repararse, por lo que la segunda llamada fue a Sulzer, el especialista en mantenimiento independiente, y se inició el proyecto Phoenix.

Álvaro Ayuso Barrios, Jefe de Servicios de Equipos Rotativos en España de Sulzer, explica: “El fabricante de celulosa tenía una estrecha relación con Sulzer; Varias bombas en el sitio fueron mantenidas por el centro de servicio local de Sulzer. Además, Sulzer había entregado anteriormente otra reparación de turbina de vapor para este cliente, por lo que ya había confianza en la capacidad de Sulzer para completar una reparación de turbina ".

Evaluación de daños
El daño a la turbina de vapor fue tan extenso que el OEM vio la única opción como reemplazo por una nueva turbina, un proyecto que tendría un plazo de entrega de más de 12 meses. Tanto el precio como el plazo superaron las expectativas de la gerencia de la fábrica de celulosa.

Sulzer fue invitado a inspeccionar el daño y concluyó que utilizando su experiencia y amplias instalaciones, se podría lograr una reparación, ahorrando al cliente tanto tiempo como dinero. Sulzer hizo una licitación competitiva para la reparación y logró ganar el contrato.

La evaluación de la turbina mostró daños importantes, que parecían haber sido iniciados por la entrada de agua en el aceite de lubricación. Esto había provocado la rotura de los cojinetes de metal blanco y la falla de los sellos laberínticos. Esto a su vez provocó un importante desplazamiento axial de los ejes primario y secundario, lo que llevó a las palas de la turbina a contactar con la carcasa.

Soluciones de reparación
De hecho, una investigación más profunda mostró una grieta profunda en la carcasa, pero la fabricación de una nueva carcasa habría agregado un tiempo considerable al proyecto. La solución de Sulzer fue reparar la sección agrietada y mecanizarla para que coincidiera con las dimensiones internas de la carcasa. Se realizaron pruebas no destructivas (END) en la sección reparada para demostrar la calidad de la reparación.

Los cojinetes de metal blanco se diseñaron a la inversa para crear dibujos en 3D y se fabricaron para un ajuste exacto sin la necesidad de asistencia del OEM. La puntuación en el eje se resolvió agregando material mediante un proceso de pulverización de metal antes de mecanizar el eje de nuevo a las especificaciones originales del OEM.

La parte más desafiante del proyecto fue la fabricación de más de 500 nuevas palas de turbina. Una vez más, se utilizaron técnicas de ingeniería inversa para establecer las dimensiones precisas y crear un conjunto de dibujos en 3D para la fabricación de las palas de la turbina. Las nuevas piezas se crearon utilizando una combinación de mecanizado por electrodescarga (EDM) y mecanizado convencional. A lo largo de la reparación, el cliente fue actualizado periódicamente sobre el progreso de las reparaciones.

Soporte de puesta en marcha
El personal del centro de servicio reensambló la turbina de vapor y ayudó con la instalación y puesta en servicio en el fabricante de pulpa. De hecho, el circuito de control hidráulico requirió varias alteraciones para lograr los ajustes correctos, luego de lo cual la turbina arrancó con éxito.

Álvaro concluye: “Este proyecto fue complejo y gratificante. Hemos logrado dar nueva vida a una turbina de vapor que había sido cancelada por el fabricante y superamos las expectativas de nuestro cliente. Todos los recursos para esta reparación han sido administrados por el Centro de Servicio de Algete, que ha ejemplificado sus capacidades en la entrega de un proyecto desafiante ”.

Fuente: Sulzer Ltd.

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