La riparazione di una turbina fuori servizio consente di risparmiare tempo e denaro per il produttore di pasta di legno

15.10.2020
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Le turbine a vapore forniscono energia essenziale ai grandi impianti industriali e se sviluppano un guasto è urgente ripararli e rimetterli in linea. Sulzer ha aiutato uno dei suoi clienti producendo 500 nuove pale di turbina e riparando una turbina a vapore che era stata ammortizzata dal produttore di apparecchiature originali (OEM), riducendo al minimo i costi e i tempi per rendere operativa la risorsa vitale.
La riparazione di una turbina fuori servizio consente di risparmiare tempo e denaro per il produttore di pasta di legno

I nuovi cuscinetti in metallo bianco sono stati retroingegnerizzati per un adattamento esatto (Fonte immagine: Sulzer)

La sostituzione dell'attrezzatura rotta può essere una soluzione più conveniente in cui il costo di un nuovo prodotto è inferiore rispetto alla riparazione dell'originale, a condizione che il componente sia disponibile con tempi di consegna brevi. Tuttavia, nell'industria pesante, quando può essere necessario sostituire beni importanti, il tempo necessario per produrre e consegnare il nuovo prodotto può essere di mesi o addirittura anni. Le riparazioni specialistiche possono spesso dare nuova vita alle apparecchiature danneggiate e ridurre al minimo i tempi di fermo.

Potenza del vapore
Nell'industria della pasta di legno e della carta è comune che le turbine a vapore vengano utilizzate per alimentare generatori elettrici che alimentano gran parte del processo di produzione. Per generare il vapore, le pompe forniscono acqua alle caldaie continuamente, assicurando che l'impianto continui a funzionare in modo efficiente. In molti casi questi impianti gestiscono sistemi di backup di emergenza in cui una turbina più piccola può essere utilizzata per alimentare le pompe di alimentazione della caldaia principale, consentendo alla caldaia di raffreddarsi senza danni se la turbina principale subisce un guasto.

Per un impianto di cellulosa in Spagna, il guasto della turbina a vapore di emergenza ha richiesto una rapida riparazione per rimetterlo in linea il prima possibile. La prima chiamata è stata all'OEM, che ha segnalato che l'unità era irreparabile, quindi la seconda chiamata è stata a Sulzer, lo specialista di manutenzione indipendente, e il progetto Phoenix è stato avviato.

Álvaro Ayuso Barrios, responsabile dei servizi per le attrezzature rotanti in Spagna per Sulzer, spiega: “Il produttore di pasta di cellulosa aveva uno stretto rapporto con Sulzer; diverse pompe sul sito sono state manutenute dal centro di assistenza Sulzer locale. Inoltre, Sulzer aveva precedentemente consegnato un'altra riparazione di turbine a vapore per questo cliente, quindi c'era già fiducia nella capacità di Sulzer di completare una riparazione di turbina ".

Valutazione dei danni
Il danno alla turbina a vapore era così esteso che l'OEM ha visto l'unica opzione come la sostituzione con una nuova turbina, un progetto che avrebbe un tempo di consegna superiore a 12 mesi. Sia il prezzo che i tempi hanno superato le aspettative della direzione della fabbrica di pasta di legno.

Sulzer è stato invitato a ispezionare il danno e ha concluso che utilizzando la sua esperienza e le sue vaste strutture, si poteva ottenere una riparazione, facendo risparmiare tempo e denaro al cliente. Sulzer ha fatto un'offerta competitiva per la riparazione ed è riuscito a vincere l'appalto.

La valutazione della turbina ha mostrato danni estesi, che sembravano essere stati provocati dall'ingresso di acqua nell'olio di lubrificazione. Ciò aveva portato alla rottura dei cuscinetti in metallo bianco e al guasto delle tenute a labirinto. Ciò a sua volta ha causato un significativo spostamento assiale degli alberi primario e secondario, che ha portato le pale della turbina a contattare la carcassa.

Soluzioni di riparazione
In effetti, ulteriori indagini hanno mostrato una profonda crepa nell'involucro, ma la produzione di un nuovo involucro avrebbe aggiunto molto tempo al progetto. La soluzione di Sulzer era riparare la sezione incrinata e lavorarla a macchina per adattarla alle dimensioni interne dell'involucro. Sulla sezione riparata sono stati eseguiti controlli non distruttivi (NDT) per dimostrare la qualità della riparazione.

I cuscinetti in metallo bianco sono stati decodificati per creare disegni 3D e realizzati per un adattamento esatto senza la necessità di assistenza OEM. Il punteggio sull'albero è stato risolto aggiungendo materiale utilizzando un processo di spruzzatura di metallo prima di riportare l'albero alle specifiche OEM originali.

La parte più impegnativa del progetto è stata la produzione di oltre 500 nuove pale di turbina. Ancora una volta, sono state utilizzate tecniche di reverse engineering per stabilire le dimensioni precise e creare una serie di disegni 3D per la fabbricazione delle pale della turbina. Le nuove parti sono state create utilizzando una combinazione di elettroerosione (EDM) e lavorazione convenzionale. Durante tutta la riparazione, il cliente è stato regolarmente aggiornato sullo stato di avanzamento delle riparazioni.

Supporto per la messa in servizio
Il personale del centro di assistenza ha rimontato la turbina a vapore e ha assistito con l'installazione e la messa in servizio presso il produttore di pasta. Infatti, il circuito di controllo idraulico ha richiesto diverse modifiche per ottenere le impostazioni corrette, dopodiché la turbina si è avviata con successo.

Álvaro conclude: “Questo progetto è stato complesso e gratificante. Siamo riusciti a dare nuova vita a una turbina a vapore che era stata ammortizzata dal produttore e ha superato le aspettative del nostro cliente. Tutte le risorse per questa riparazione sono state gestite dall'Algete Service Center, che ha esemplificato le sue capacità nel fornire un progetto impegnativo. "

Fonte: Sulzer Ltd.

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