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CAMBIO DEL RODETE DE LA U3 CENTRAL MARCEL

LANIADOIVAN JAVIER HIDROBO MONTOYA

INTRODUCCIÓN

Central Hidroeléctrica Marcel Laniado Proyecto de Propósito Múltiple “Jaime

Roldós Aguilera”:• Almacenar agua para el riego de 50.000 Has. en la llanura baja del río Daule•Trasvasar aguas hasta la Península de Santa Elena, para riego de 42.000 Has.

•Controlar las inundaciones en el valle bajo del Daule•Agua potable para Guayaquil y ciudades ribereñas del Daule•Trasvasar a Poza Honda y La Esperanza •Generar energía hidroeléctrica

Características técnicas de la central Hidroeléctrica Marcel Laniado de Wind

•Potencia instalada 213 MW (3 x 71)•Producción de energía anual 600 GWh•Por su gran embalse y régimen hidrológico distinto, puede suplir de energía al país junto con las centrales térmicas, en la época que el Río Paute está en estiaje.

Características técnicas de la Central Hidroeléctrica Marcel Laniado de Wind

•Salto bruto de 68,5 metros•Nivel máximo del embalse cota 85 m.s.n.m.•Fluctuación normal, entre cota 85 y cota 70 m.s.n.m.•Volumen del embalse para generación 3.800 millones de metros cúbicos, entre las cotas 65 y 85 m.s.n.m

CAMBIO DEL RODETE DE LA

UNIDAD 3

FALLAS EN LOS RODETES Año Unidad Falla encontrada

2007 3 Fisura de 30 cm en el alabe 3

2008 3 Fisura de 12 cm en el álabe 3

2008 2 Fisura 25 cm en el álabe 7

2008 2 Fisura 15 cm en el álabe 12

2008 2 Inicios de fisura, álabe No. 6

FALLAS EN LOS RODETES

Estos daños fueron analizados por expertos internacionales, habiéndose determinado que se produjeron debido a “presiones súbitas, imprevistas, accidentales”. En el año 2008, en base a un estudio realizado por Price-Waterhouse & Coopers, recomendó la adquisición de un rodete de repuesto. La Gerencia de Producción de Hidronación S.A. concordaba con el criterio emitido por PWC, por lo que manifestó su interés de realizar la adquisición de un nuevo rodete.Estos daños fueron analizados por expertos internacionales, habiéndose determinado que se produjeron debido a “presiones súbitas, imprevistas, accidentales”. En el año 2008, en base a un estudio realizado por Price-Waterhouse & Coopers, recomendó la adquisición de un rodete de repuesto. La Gerencia de Producción de Hidronación S.A. concordaba con el criterio emitido por PWC, por lo que manifestó su interés de realizar la adquisición de un nuevo rodete.

Causa de las fisuras:Según expertos internacionales, se produjeron debido a “presiones súbitas, imprevistas, accidentales”.

Estos daños fueron analizados por expertos internacionales, habiéndose determinado que se produjeron debido a “presiones súbitas, imprevistas, accidentales”. En el año 2008, en base a un estudio realizado por Price-Waterhouse & Coopers, recomendó la adquisición de un rodete de repuesto. La Gerencia de Producción de Hidronación S.A. concordaba con el criterio emitido por PWC, por lo que manifestó su interés de realizar la adquisición de un nuevo rodete.Estos daños fueron analizados por expertos internacionales, habiéndose determinado que se produjeron debido a “presiones súbitas, imprevistas, accidentales”. En el año 2008, en base a un estudio realizado por Price-Waterhouse & Coopers, recomendó la adquisición de un rodete de repuesto. La Gerencia de Producción de Hidronación S.A. concordaba con el criterio emitido por PWC, por lo que manifestó su interés de realizar la adquisición de un nuevo rodete.

Justificación de la Compra del rodete:Price-Waterhouse & Coopers, en un estudio sobre Proyección de costos operativos de la central recomendó la adquisición de un rodete de repuesto. La Gerencia de Producción de Hidronación S.A. concordaba con el criterio emitido por PWC, por lo que manifestó su interés de realizar la adquisición de un nuevo rodete.

Adquisición del rodeteSe inicia en el mes de septiembre de 2010, cuando la Gerencia de la Unidad de Negocio Hidronación, solicita a la Gerencia de Operación y Mantenimiento de la CELEC EP, incluyendo la instalación y puesta en operación.Fecha de firma del contrato:30 de noviembre 2010

ESPECIFICACIONES TECNICAS GENERALES DEL RODETE Unidades Datos Observaciones Tipo: - Francis - Potencia Nominal: MW 71,00 - Caída Nominal M 60,00 - Caudal m³/ seg 132,50 Referencial Velocidad nominal Rpm 163,64 Nominal

Rotación - - Sentido horario visto

desde nivel Superior Peso total Kg. 26.600,00 Referencial Diámetro Max al buje

Mm 2.983,00 Referencial

Diámetro Max a la corona

Mm 4.048,00 Referencial

Juego radial al buje corona

Mm 1,60 Referencial

Alabes - 13 - Frecuencia Hz 0,00 -

Material - ASTM A743

Gr. CA 6 NM

De grado martensítico según norma ASTM

Descripción del suministro y servicio •Mediciones de sitio para la verificación de las condiciones operativas•Mediciones de acople rodete-eje (plantillas de perforaciones del eje)•Diseño Hidráulico con herramientas computacionales (Computer Fluid Desing CFD). Al término del diseño hidráulico, presentar los planos, hojas técnicas e informaciones del rendimiento del nuevo rodete, como diagrama de colina y curvas de sigma.

Descripción del suministro y servicio • Detalles constructivos del rodete y alabes.•Un juego completo de plantillas de la brida de acoplamiento al eje•Plan de inspección y pruebas.•Desmontaje, montaje, instalación, pruebas y puesta en operación del rodete, bajo directa y exclusiva responsabilidad de la Contratista.

Mediciones del acople rodete – eje:•Fueron programadas para septiembre del 2012.• Recopilación de todas las herramientas necesarias para el trabajo•Desmontaje del rodete para levantar las mediciones destinadas a la fabricación de la plantilla.•Volver a montar el rodete

Procedimiento:Desmontaje del cono de descarga inferiorDesmontaje del cono de descarga superior, Armado de plataforma y andamiosDesmontaje de la ojiva, Colocación de cable para soporte del rodete, Aflojamiento y retiro de tuercas de los espárragos de acople, y Retiro de los espárragos para el descenso del rodete.

Desmontaje de la ojiva

Ajuste de los espárragos:El ajuste entre el agujero y el eje es H7/g6, correspondiente a un ajuste deslizante.

Diametro Agujero H7 Eje g60 - 0.012

+ 0.035 - 0.034115

Estado de los espárragos

Fue necesario aplicar una fuerza de 16 toneladas para extraer el primer espárrago

.

Análisis de riesgo:Se considera que dicha operación era de “alto riesgo”, puesto que de presentarse algún problema mayor la unidad 3 quedaría indisponible por un período largoDecisión:Suspender la maniobra, rearmar la unidad y ponerla nuevamente en servicio. Buscar una alternativa para levantar la plantilla del acople.

Nueva alternativa: Realizar en fábrica los agujeros en el rodete nuevo en base de una plantilla similar, dando a las perforaciones un diámetro mayor, que permita absorber pequeñas desviaciones que puedan presentarse en el acople con el eje. De estas perforaciones se levantaría una nueva plantilla, con la cual serian trabajados en sitio los agujeros del eje de la turbina de la unidad 3.

Cambio del rodetePara el maquinado del eje de la turbina en sitio fue necesario conseguir una máquina- herramienta. La Unidad de Negocio Hidropaute disponía de una mandriladora portátil, la cual podía ser utilizada para realizar este trabajo. Fue indispensable realizar trabajos de mantenimiento del equipo y en la ejecución de los trabajos fue necesario realizar continuos ajustes para conseguir la precisión requerida

Procedimiento:1. Actividades de desmontaje preliminares2. Desmontaje del cono de descarga inferior, 3. Desmontaje del cono de descarga superior, 4. Armar la plataforma y andamios para poder realizar los

trabajos de desmontaje del rodete. 5. Desmontar la ojiva, 6. colocación de cable para soporte del rodete,7. Aflojar y retirar las tuercas de los espárragos de acople,

Procedimiento:8. Retirar los espárragos para el descenso del rodete.9. Descenso y retiro del rodete10. Instalación de plantilla11. Instalación de mandriladora12. Maquinado de agujeros13. Que incluía, el centrado del porta-herramienta, el

maquinado hasta alcanzar la dimensión requerida, y dar el acabado superficial

Procedimiento:14. Montaje del rodete nuevo15. Montaje de resto de elementos para poner en condiciones

operativas la unidad16. Pruebas operativas17. Entrega de la unidad para la operación

La extracción de los espárragos, tuvo que ser realizada utilizando gatos hidráulicos, resultando algunos de ellos con averías, tal como la producida en el fallido intento de levantamiento de la plantilla.

El trabajo de maquinado de los agujeros tuvo un alto grado de dificultad, puesto que requirió la instalación de la mandriladora para trabajar en posición sobre-cabeza

El acople de la plantilla al eje del rodete, fue realizado procurando ubicar los agujeros con una mínima desviación respecto de los agujeros del eje, para que el trabajo de maquinado sea el mínimo posible

Los mecanismos de fijación de la mandriladora con el eje fueron diseñados para soportar su peso dar la adecuada fijación para evitar vibraciones mientras se realice el maquinado.

La condición de la mandriladora obligó a realizar el trabajo de una manera lenta, a fin de conseguir el maquinado preciso, y un acabado superficial adecuado, requisitos indispensables para el óptimo funcionamiento

Conclusiones• En el mantenimiento de las instalaciones de una planta de generación hidroeléctrica pueden presentarse eventos que cambian cualesquier planificación, requiriendo ajustes y cambios que se los debe realizar en la marcha.•Los técnicos de mantenimiento deben tener un amplio conocimiento, no únicamente sobre actividades de mantenimiento, sino también sobre procesos de fabricación de los componentes de una instalación.

Conclusiones• Las decisiones de mantenimiento no solamente están sujetas al cumplimiento de planes, programas y procedimientos de mantenimiento, sino a la toma de decisiones adecuadas cuando se presentan situaciones no planificadas, lo cual exige que los ingenieros de mantenimiento realicen adecuados análisis de riesgos, que permitan que las decisiones también sean las adecuadas.

Recomendaciones•Realizar un levantamiento de información, en todas las empresas del sector eléctrico del país, que incluya el detalle de maquinarias, equipos de laboratorio, instrumentos de medición especiales, que permitan, en caso de necesidad, conocer la disponibilidad de los mismos.•Incentivar a que los profesionales y técnicos del sector den a conocer, de manera permanente, sus experiencias en la operación, mantenimiento, modernización o desarrollos

CELEC EP HIDRONACION

GRACIAS !!!