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CURSO DE TURBINAS A GASTB 5000 DE RUSTONING. LUDWING RAMIREZ P.Agosto - 2002R ST

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Alrededor de 1500 D.C. Leonardo da Vinci dibuj un boceto de un dispositivo que giraba por efecto de gases calientes que fluye a una chimenea. Se pensaba que el dispositivo era usado para asar carne. En 1629 otro italiano, Giovanni Branca desarroll un dispositivo que us motores de reaccin de vapor para girar una turbina que a su vez fue usada para operar la maquinaria. sta fue la primera aplicacin prctica de una turbina de vapor. Ferdinand Verbiest un Jesuita en China construy un carruaje ejemplar que us un motor de reaccin de vapor en 1678.

2Alrededor de 1500 D.C. Leonardo da Vinci dibuj un boceto de un dispositivo que giraba por efecto de gases calientes que fluye a una chimenea. Se pensaba que el dispositivo era usado para asar carne. En 1629 otro italiano, Giovanni Branca desarroll un dispositivo que us motores de reaccin de vapor para girar una turbina que a su vez fue usada para operar la maquinaria. sta fue la primera aplicacin prctica de una turbina de vapor. Ferdinand Verbiest un Jesuita en China construy un carruaje ejemplar que us un motor de reaccin de vapor en 1678.

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El ejemplo ms temprano de propulsin del motor de reaccin puede remontarse al ao 150 AC a un egipcio llamado Hero. El invent un juguete que rod encima de una olla hirviente debido al efecto de la reaccin de aire caliente o vapor que terminan en varias boquillas colocas radialmente alrededor de la rueda. l llam a esta invencin un aeolipile.

3El ejemplo ms temprano de propulsin del motor de reaccin puede remontarse al ao 150 AC a un egipcio llamado Hero. El invent un juguete que rod encima de una olla hirviente debido al efecto de la reaccin de aire caliente o vapor que terminan en varias boquillas colocas radialmente alrededor de la rueda. l llam a esta invencin un aeolipile.

4Cmara de Combustin La seccin de combustin, que contiene las cmaras de combustin, est proyectada para quemar en ella una mezcla de combustible y aire suministrando los gases resultantes a la turbina con una temperatura que no exceda el lmite admisible en la entrada de la misma. El criterio para considerar aceptable una cmara de combustin es. que las prdidas de presin al pasar los gases a travs de ella sean reducidas a un mnino, que el rendimiento de la combustitn sea dentro de un alto nivel y que no presente tendencia al pagado. Tampoco tiene que haber combustin despues de haber abandonado la cmara de combustin.Las cmaras de combustin pueden ser del tipo individual, anular o mixtas. La relacin aire combustible puede variar desde 40 a 120 partes de aire por una de combustible. Un valor razonable es 50:1. De las 50 partes solo 15 son utilizadas para la combustin, todo el resto se bifurca y se utiliza para refrigeracin.De las 15 partes el 18% aprox. entra al tubo de llama (de los cual el 10% se enciende y el otro 8% pasa alrededor del dardo de llama), el 82% restante pasa alrededor sin ser encendido para refrigeracin (El 10% se mezcla en la primer mitad del tubo y el otro 72% al finalizar).

TURBINA DE GAS DE CICLO ABIERTO

1PexpaPatmP2compresorCmara de combustinturbinaescapegeneradorCombustibleaire5INTRODUCCINSi se desea aprovechar completamente el potencial de temperatura de la combustin de combustibles fsiles, procesos nucleares de alta temperatura o del sol para alcanzar rendimientos trmicos ms elevados en la conversin de calor en trabajo, hay que pensar en fluidos de funcionamiento diferentes del vapor. El ciclo de vapor supercrtico ha llevado las condiciones del vapor tan lejos como es probable que lo permitan las condiciones metalrgicas. Si se han de alcanzar temperaturas por encima de 2000F en los fluidos de trabajo, son candidatos posibles fluidos de funcionamiento gaseoso como el helio, el CO2 o el aire. Estos fluidos permanecern en estado gaseoso, y en el caso del aire (o gases de combustin) podran operar en ciclo abierto, de manera anloga a como lo hacen en turbinas de aviacin. Los gases de descarga, tras haberse enfriado por expansin, se pueden utilizar como fuentes de calor para un ciclo de Rankine con vapor, y as hacer ms efectivo uso del potencial de temperatura en el proceso de conversin. El Helio o el CO2 operaran en ciclo cerrado, pero podran ceder calor a un ciclo de Rankine con vapor de manera parecida. La tecnologa de la turbina de gas ha sido perfeccionada aceleradamente por la industria aeronutica, de modo que un ciclo de alta temperatura que utilice un fluido de funcionamiento gaseoso es una manera prctica de conversin de energa para muchas aplicaciones no solamente en la propulsin de aeronaves sino tambin en plantas de energa de mayor rendimiento para su uso en automviles y en estaciones centrales de generacin. El ciclo idealizado para un fluido de funcionamiento gaseoso que recibe y descarga calor a temperatura constante es el ciclo de Brayton. El ciclo de Brayton, a diferencia del ciclo de Rankine, utiliza un fluido de funcionamiento gaseoso de una sola fase en todo el ciclo. Como se muestra en la figura 1, los componentes de un ciclo semejante son anlogos a los de los ciclos de Rankine y de Carnot. La diferencia principal est en el empleo de un compresor en vez de una bomba para suministrar el trabajo necesario para volver el fluido a la presin de la caldera. EL AIRE INGRESA AL COMPRESOR A PRESION ATMOSFERICA Y ES LLEVADO AL COMPRESOR DE LA TURBINA, EL CUAL ES PRESURIZADO Y ES ENTREGADO A LA CAMARA DE COMBUSTION, EN DONDE SE PRODUCE LA EXPANSIN, ESTOS GASES CALIENTES SON ALIMENTADOS A LA TURBINA Y ESTA HACE EL TRABAJO DE MOVER AL COMPRESOR, LA ENERGIA RESTANTE ES APROVECHADA POR EL EJE DEL GENERADOR ELECTRICO INSTALADO.LA SALIDA DE LA TURBINA POSEE UNA SALIDA DE GASES CALIENTES LOS CUALES PUEDEN SER APROVECHADO, YA QUE ES UN CALOR RESIDUAL APRECIABLE.

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Turbopropulsor 6Un turbocompresor que toma el aire ambiente (a p1 y T1) y lo comprime hasta p2 (evolucin 1 - 2). Este proceso se puede suponer adiabtico. Idealmente es sin roce, pero en general es politrpica con roce. Luego el aire comprimido a p2 pasa a la cmara de combustin. All se le agrega una cierta cantidad de combustible el que se quema. Al quemarse la mezcla, la temperatura de los gases sube hasta T3. La combustin es prcticamente isobrica (evolucin 2 - 3). A continuacin los gases calientes y a alta presin se expanden en la turbina T1. Esta turbina acciona el turbocompresor por medio de un eje. La expansin en la turbina es hasta las condiciones 3'. Idealmente es expansin adiabtica sin roce, pero en general es politrpica con roce (evolucin 3 - 3'). Luego los gases de escape se siguen expandiendo a travs de una segunda turbina de potencia hasta alcanzar la presin ambiente (p4, evolucin 3' - 4).Esta turbina de potencia entrega trabajo al exterior. Tpicamente el trabajo se usa para accionar un generador o bien otro mecanismo (hlice en el caso de aviones con turbopropulsor o aspas en un helicptero).

CENTRAL DE GENERACION SSFDTB-5000TYPHOON(RESERVA)TB-5000

17CENTRALES DE CICLO COMBINADO Una central de ciclo combinado consiste bsicamente en un grupo Turbina a Gas-Generador, una chimenea recuperadora de calor (HRSG) y un grupo Turbina a Vapor-Generador, formando un sistema que permite producir electricidad. El proceso de generacin de energa elctrica en una central de ciclo combinado comienza con la aspiracin de aire desde el exterior siendo conducido al compresor de la Turbina a Gas a travs de un filtro. El aire es comprimido y combinado con el combustible atomizado ( Gas Natural) en una cmara donde se realiza la combustin. El resultado es un flujo de gases calientes que al expandirse hacen girar la Turbina a Gas proporcionando trabajo. El generador acoplado a la Turbina a Gas transforma este trabajo en energa elctrica. Los gases de escape que salen de la Turbina a Gas pasan a la chimenea recuperadora de Calor o HRSG. En esta chimenea se extrae la mayor parte del calor an disponible en los gases de escape y se transmiten al ciclo agua-vapor, antes de pasar a la atmsfera. La Chimenea de recuperacin se divide en tres reas de intercambio de calor: rea 1: Se denomina economizador y est ubicado en la parte superior de la chimenea. El agua a alta presin ingresa al economizador para ser recalentada hasta el punto de saturacin. rea 2: Se denomina ciclo de evaporacin y est ubicada en la zona intermedia de la chimenea. Es donde se transforma el agua en vapor. rea 3: Se denomina recalentador y est ubicada en la parte inferior de la chimenea, zona donde la temperatura es ms alta producto de que est cerca de la salida de la Turbina a Gas. Aqu el vapor saturado se recalienta an ms. Posteriormente este vapor recalentado es inyectado en la Turbina a Vapor donde se expande en las filas de alabes haciendo girar el eje de esta Turbina lo que genera trabajo, el cual es transformado en energa elctrica en el generador acoplado a la Turbina a Vapor. El vapor que sale de la Turbina de Vapor, pasa a un condensador donde se transforma en agua. Este condensador es refrigerado mediante un sistema que inyecta agua fra por la superficie del condensador, lo que ocasiona la disipacin del calor latente contenido en el vapor. Posteriormente el agua pasa a un desgasificador/tanque de agua de alimentacin. En el desgasificador se eliminan todos los gases no condensables. El tanque enva, a travs de bombas, el agua a alta presin hacia la chimenea de recuperacin para iniciar nuevamente el ciclo. La tensin que se genera en los generadores de las turbinas a gas y vapor es de aproximadamente 13 kV que es elevada en los transformadores principales conectados a cada generador, pudiendo ser del orden de los 220 kV. Esto se realiza porque a baja tensin la intensidad de corriente es muy alta, necesitndose cables de transmisin de gran seccin que soporten el flujo de electrones y generando adicionalmente grandes prdidas de transmisin. Al elevarse la tensin, la intensidad de corriente es baja lo que origina una reduccin en las prdidas de transmisin. El equipamiento que incluye las centrales de ciclo combinado es el siguiente: Una o ms Turbinas a Gas, que representan 2/3 de la generacin total de la planta. Una o ms Turbinas a Vapor, que representan 1/3 de la generacin total de la planta. Uno o ms HRSG. Este equipo realiza la evaporacin del agua, para inyectarla en forma de vapor en la Turbina a Vapor. Deben haber tantos HRSG como Turbinas a Gas. Estacin medidora y reductora de la presin del gas natural, ms la tubera de la central. Sistema de control basado en microprocesadores para la central. Estanque de almacenamiento para el combustible para el combustible de respaldo (petrleo diesel). Sistema de refrigeracin si es que la zona donde se instalar la planta no cuenta con sistemas de refrigeracin naturales (agua de mar, pozos profundos, etc.). Algo muy importante que se debe tener en cuenta, es sobre el rendimiento de las Centrales de Ciclo Combinado. Alcanzan un 55% de rendimiento aproximadamente, pero lo que no se informa en forma clara es que este rendimiento se logra cuando la central genera a mxima capacidad, pues se sabe que las turbinas trmicas bajan su rendimiento al bajar la potencia de trabajo.

TIPOS DE TURBINAS DE GAS 2

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TYPHOON

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2 SISTEMA DE REFRIGERACION 320

SISTEMA DE AIRE DE REFRIGERACION

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3ENTRA DE AIREC.CSALIDA AIRE CALIENTEESCAPEINTERCAMBIADOR DE CALORSISTEMA DE AIRE DE REFRIGERACION

SISTEMA DE AIRE DE REFRIGERACIONTURBINA DE COMPRESOR (CT)ALIMENTACION DE PRESION ALTAOTROS COMPONENTES SOMETIDOS A ALTAS TEMPERATURASTURBINA DE POTENCIA (PT)PRESIONIZACION DE LOS SELLOS DE LABERINTO DE ENTRADAPRESION MEDIA 6ta y 7 ma ETAPA

323EL CT Y PT Y OTROS COMPONENTES SOMETIDOS A ALTAS TEMPERATURAS SON REFRIGERADOS POR AIRE TOMADO DEL COMPRESOR, ESTE AIRE SE EMPLEA EN LA PRESIONIZACIN Y EL SELLO DE LABERINTO.PARA EL CT SE EMPLEA ALIMENTACION DE ALTA PRESION Y LOS SELLOS DE LABERINTO DE ENTRADA ALIMENTACIONES DE MEDIA PRESION DE LA 6TA Y 7MA ETAPA.

LIMPIEZA DEL COMPRESOR-JETBLAST O CASCABILLOS DE NUEZSE INTRODUCE EN UNA TOLVA 5 LBS Y SE HACE PASAR AIRE A 2 psi HACIA EL DUCTO DE ADMISION DE AIREEL PROPOSITO ES DISMINUIR LA TEMPERATURA DE OPERACIN Y AUMENTAR LA POTENCIA DE SALIDASE TOMAN DATOS DE POTENCIA Y TEMPERATURA INICIAL Y FINAL

324JETBLAST O CASCABILLOS DE NUEZSE INTRODUCE EN UNA TOLVA 5 LBS Y SE HACE PASAR AIRE A 2 psi HACIA EL DUCTO DE ADMISION DE AIREEL EFECTO ES HACER DISMINUIR LA TEMPERATURA DE OPERACIN Y AUMENTAR LA POTENCIA DE SALIDASE TOMAN DATOS DE POTENCIA Y TEMPERATURA INICIAL Y FINAL

3LIMPIEZA DEL COMPRESORQUIMICO TURBOTEC 1020 O SOK 27 Y AGUA DESTILADAQUIMICO TURBOTEC 920 PARA LAVADO EN FRIO SUMINISTRO DE GAS PARA EL ARRANQUE 4

4 GAS LIFT, GAS RESIDUALGAS PROPANOFUNCIONAMIENTOPRESION DE GAS AL CLUTCH DEL MOTOR DE ARRANQUE A LOS 16 SEGMEDIANTE:GAS A LOS ENCENDEDORES A LOS 40 SEG ENCIENDE POR MEDIO DE LA BUJIA.PASA POR UN FILTRO, VAL. SOLENOIDE VAL REGULADORA Y RESTRICTORESSUMINISTRO DE GAS PARA EL ARRANQUE27EL SUMINISTRO DE GAS PARA EL ARRANQUE SE LO HACE POR MEDIO DE DOS CONDICIONAMIENTOS.1.- GAS LIFT RESIDUAL O PRINCIPAL2.- GAS PROPANOFUNCIONAMIENTOENTRA PRESION DE AIRE O GAS AL CLUTCH DE ACOPLE DEL MOTOR DE ARRANQUE A LOS 16 SEG.POSEE ENCENDEDORES LOS CUALES TRABAJAN POR POCO TIEMPO Y SE EMPLEAN PARA ENCENDER LOS QUEMADORES PRINCIPALES A LOS 40 SEG.EL GAS ES SUMINISTRADO A TRAVEZ DE UN FILTRO , UNA VALVULA SOLENOIDE1 Y UN RESTRICTOR EN CADA TUBERIA DE CADA CMARA DE COMBUSTION.

4 UNA VEZ QUE LA SOL 2 DA PASO AL GAS O AIRE Y EMPUJA EL CLUTCH HACIA LA GARRA DEL ROTOR DEL COMPRESOR, ES ACTIVADO UN MOTOR ELECTRICO DE 37KW QUE TRABAJA POR 74 SEG HASTA COMPLETAR EL CICLO DE ENCENDIDO DE LA TURBINASISTEMA DE ARRANQUE28EL SUMINISTRO DE GAS PARA EL ARRANQUE SE LO HACE POR MEDIO DE DOS CONDICIONAMIENTOS.1.- GAS LIFT RESIDUAL O PRINCIPAL2.- GAS PROPANOFUNCIONAMIENTOENTRA PRESION DE AIRE O GAS AL CLUTCH DE ACOPLE DEL MOTOR DE ARRANQUE A LOS 16 SEG.POSEE ENCENDEDORES LOS CUALES TRABAJAN POR POCO TIEMPO Y SE EMPLEAN PARA ENCENDER LOS QUEMADORES PRINCIPALES A LOS 40 SEG.EL GAS ES SUMINISTRADO A TRAVEZ DE UN FILTRO , UNA VALVULA SOLENOIDE1 Y UN RESTRICTOR EN CADA TUBERIA DE CADA CMARA DE COMBUSTION. SISTEMA DE COMBUSTIBLE 5

5OBTENCION DEL HIDROCARBURO30CARACTERSTICAS DEL GAS NATURAL El gas natural en su estado virgen, es una mezcla de hidrocarburos y diferentes sustancias trazas. Los gases de hidrocarburos normalmente presentes en el gas natural son metano, etano, propano, butanos, pentanos y pequeas cantidades de hexanos, heptanos, octanos y gases ms pesados. Las sustancias trazas que contiene el gas natural incluyen dixido de carbono, gases de azufre, nitrgeno, vapor de agua e hidrocarburos pesados. Durante el proceso de extraccin, la mayor parte del butano e hidrocarburos ms pesados es separado para reprocesarlo y venderlo como materia prima en la industria qumica, y como mezcla para la produccin de gasolina; asimismo la mayor parte del agua, y dems sustancias trazas son removidas en diferentes etapas del proceso. De esta forma, el producto comercializado como gas natural, es principalmente una mezcla de metano y etano, con una pequea fraccin de propano. Su composicin es una mezcla de hidrocarburos en su mayor parte parafnicos. Su composicin qumica, en porcentajes aproximados se presenta a continuacin: Compuesto Frmula PorcentajeMetano CH4 97.39 Etano C2H6 1.44Propano C3H8 0.82M-Butano C4H10 0.32M-Pentano C5H12 0.03 Claramente se ve que son hidrocarburos de alto poder calorfico y propiedades que facilitan los procesos de combustin, lo que es especialmente notorio en el caso del Metano, que es un combustible muy limpio, que en su proceso de combustin casi no produce CO (monxido de carbono), sino CO2 el que no afecta mayormente en lo que a contaminacin se refiere. La principal cualidad que posee el gas natural, es su caracterstica de combustible ms "limpio" (menos contaminante) en comparacin con el resto de los de origen fsil. Producto de la combustin del gas natural se emitir a la atmsfera un flujo gaseoso caracterizado principalmente por la presencia de dixido de carbono (CO2), vapor de agua y xidos de nitrgeno (Nox), en bajas concentraciones debido a que se utilizar tecnologa de punta en los quemadores. Las emisiones de xido de azufre (SO2) son prcticamente nulas y su combustin no da lugar a residuos, formacin de humos negros, cenizas o escorias, cuando se opera bajo condiciones normales. Por otro lado, las actuales centrales trmicas que operan principalmente con carbn y diesel presentan altos ndices de contaminacin de SO2, CO2, y material particulado. El dao asociado a la emisin de SO2 se relaciona con la acidificacin del agua, provocando lo que se conoce como lluvia cida, originando cambios en los ecosistemas. Como resultado de ello, se tienen procesos de acidificacin de suelos, acidificacin de las aguas superficiales, corrosin en estructuras metlicas, etc. A modo de ejemplo se puede mencionar que algunas centrales trmicas a carbn han provocado un grave dao a la zona aledaa donde estn instaladas. Los otros contaminantes provocan serios problemas a la salud humana (Material Particulado) y recalentamiento global de la Tierra (CO2). A modo de resumen de las caractersticas del Gas Natural, se puede decir que es considerado el combustible fsil ms limpio conocido por el hombre. El gas natural es ms liviano que el aire. Cualquier cantidad de gas que se fugue inadvertidamente a la atmsfera se dispersar rpidamente y no contaminar los ros u otras vas acuticas. La combustin del gas natural es limpia. Sus llamas no producen humo ni cenizas cuando las instalaciones se encuentren en un adecuado estado de mantenimiento. El gas natural prcticamente no contiene azufre. Por tanto, la cantidad de xidos de azufre producidos por su combustin es casi inexistente. Los dixidos de azufre contribuyen en las lluvias cidas. El gas natural produce menor efecto invernadero que otros combustibles como el carbn o petrleo. Desde el punto de vista ambiental, las centrales de ciclo combinado poseen una clara ventaja sobre las centrales trmicas a carbn, debido a los menores ndices de contaminacin que presentan.

5TRANSPORTE DEL HIDROCARBURO

5OLEODUCTOS TRANSPORTANDO EL PETROLEO, GAS Y AGUA

SEPARADORES DE GAS

COMPRESOR DE GAS DESPUES DE LOS SEPARADORESPRESION DE SUCCION 25 PSIPRESION DE DESCARGA 200PSI34COMPRESOR DE GAS DESPUES DE LOS SEPARADORESPRESION DE SUCCION 25 PSIPRESION DE DESCARGA 200PSI

POSEE VALVULAS REGULADORAS DE PRESION Y REGISTRADORES DE PRESION FILTROS DE GAS ANTES DE LA TURBINA35

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COMBUSTIBLE GASPOSEE :VALVULA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIO.VALVULA DE COMBUSTIBLE OPERADA POR SOLENOIDE.VALVULA DE CIERRE RAPIDO.VALVULA DEL REGULADOR DE VELOCIDAD (GOBERNOR).VALVULA DE CIERRE DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIOSQUEMADORES36POSEE :VALVULA DE SEGURIDAD CONTRA INCENDIO.DEMISTER O ELEMENTO FILTRANTEDRENAJE AUTOMATICO POSEE BOYAS.SI NO DRENA OPERA LOS INTERUPTORES DE BOYA DE ALTO NIVEL DE LIQUIDOS Y PARA LA TURBINA.

DRENAJE AUTOMATICO POSEE BOYAS.SI NO DRENA OPERA LOS INTERRUPTORES DE BOYA DE ALTO NIVEL DE LIQUIDOS Y PARA LA TURBINA.DEMISTER O ELEMENTO FILTRANTECOMBUSTIBLE GAS

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COMBUSTIBLE GASFUNCIONAMIENTOEL GAS ES ENVIADO POR EL COMPRESOR Y ES INTRODUCIDO AL DEMISTER.EN EL SE DEPOSITAN SOLIDOS Y LIQUIDO PROVENIENTES DEL GAS DEL COMPRESORINTERIORMENTE TIENE BOYAS QUE DRENAN AUTOMATICAMENTE LOS LIQUIDOSSI NO DRENA EXISTE UNA BOYA SUPERIOR QUE DA LA ALARMA DE WARNIG O SHUTDOUN Y PARA LA MAQUINA38FUNCIONAMIENTOEL GAS ES ENVIADO POR EL COMPRESOR Y ES INTRODUCIDO AL DEMISTER O ELEMENTO FILTRANTE, DONDE SE DEPOSITAN SOLIDOS Y LIQUIDO PROVENIENTES DEL COMPRESOR, POSEE EL DEMISTER UNAS BOYAS QUE DRENAN AUTOMATICAMENTE LOS LIQUIDOS , EN CASO DE NO HACERLO TIENE UNA BOYA SUPERIOR QUE DA LA ALARMA DE WARNIG O SHUTDAUN Y PARA LA MAQUINA.

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COMBUSTIBLE GASFUNCIONAMIENTOEL GAS FLUYE POR LA SOLENOIDE 5, POR LA VALVULA DE CIERRE RAPIDO CONTRA EMERGENCIAS, Y PASA DIRECTAMENTE AL ACTUADOR MECANICO, EL QUE SE ENCARGA DE CONTROLAR LA VELOCIDAD REQUERIDA POR MEDIO DEL GOVERNOR39FUNCIONAMIENTOEL GAS PASA POR LA SOLENOIDE 5 Y VA POR LA VALVULA DE CIERRE RAPIDO CONTRA EMERGENCIAS LUEGO PASA DIRECTAMENTE AL ACTUADOR MECANICO, EL QUE SE ENCARGA DE CONTROLAR LA VELOCIDAD REQUERIDA POR MEDIO DEL GOVERNOR.

COMBUSTIBLE GASFUNCIONAMIENTO

5POSTERIORMENTE PASA POR LA VALVULA MANUAL PRINCIPAL PARA TEMINAR EN LOS QUEMADORES DE LA CAMARA DE COMBUSTION.

40FUNCIONAMIENTOPOSTERIORMENTE PASA POR LA VALVULA MANUAL PRINCIPAL PARA TEMINAR EN LOS QUEMADORES DE LA CAMARA DE COMBUSTION.

COMBUSTIBLE GASFUNCIONAMIENTODE LA REGULADORA DE PRESION EL EXCESO DE GAS ES LLEVADO A LA VALVULA DE VENTEO SOL 7, EL CONTROL ES POR MEDIO DE AIRE DE LA 10MA ETAPA DEL COMPRESOR.

5DE SIMILAR MANERA LA SOL 6 DA PASO DE GAS PARA REALIZAR LA LIMPIEZA DE LOS QUEMADORES DE DIESEL Y RETIRAR LA CARBONILLA ACUMULADA CUANDO TRABAJA A GAS LA UNIDAD.41FUNCIONAMIENTODE LA REGULADORA DE PRESION EL EXCESO DE GAS ES LLEVADO A LA VALVULA DE VENTEO SOL 7, SI NO EXCEDE MAS DE 0.5 PSI, EL CONTROL ES POR MEDIO DE AIRE DE LA 10MA ETAPA DEL COMPRESOR.DE SIMILAR MANERA LA SOL 6 DA PASO DE GAS PARA REALIZAR LA LIMPIEZA DE LOS QUEMADORES DE DIESEL Y RETIRAR LA CARBONILLA ACUMULADA CUANDO TRABAJA A GAS LA UNIDAD

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5COMBUSTIBLE DIESELVALVULA DE COMBUSTIBLE OPERADA POR SOLENOIDE.VALVULA DE DESVIOPRINCIPALEMERGENCIA CONTRA INCENDIOVALVULA DE DRENAJE AUTOMATICOCIERRA CON AIRE DE LA 10MA ETAPAABRE CON LA TURBINA PARADA42VALVULA DE COMBUSTIBLE OPERADA POR SOLENOIDE SOL 8.VALVULA DE DESVIOPRINCIPALEMERGENCIA CONTRA INCENDIOVALVULA DE COMBUSTIBLE OPERADA POR SOLENOIDE.VALVULA DE DRENAJE AUTOMATICOCIERRA CON AIRE DE LA 10MA ETAPAABRE CON LA TURBINA PARADA

QUEMADORESVALVULA DE AJUSTE DE PRESIONFLUJO PILOTO PARA EL ENCENDIDOFLUJO PRINCIPAL

5POSEE 2 FILTROS DE BAJA PRESION Y 1 DE ALTA PRESIONCOMBUSTIBLE DIESEL43QUEMADORESVALVULA DE AJUSTE DE LA PRESIONFLUJO PILOTO PARA EL ENCENDIDOFLUJO PRINCIPAL

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COMBUSTIBLE DIESELCONSTA DE UNA BOMBA MECANICA, MOVIDA POR LA CAJA DE ENGRANAJES AUXILIARY 2 MOTOR BOMBA DE AC AUXILIARES QUE OPERAN MANUALMENTE EN CASO DE FALLA DE LA BOMBA MECANICA44CONSTA DE UNA BOMBA MECANICA, MOVIDA POR LA CAJA DE ENGRANAJES AUXILIARY 2 MOTOR BOMBA DE AC AUXILIARES QUE OPERAN MANUALMENTE EN CASO DE FALLA DE LA BOMBA MECANICA

5COMBUSTIBLE DIESELEL DIESEL ES DESCARGADO A 20PSI, ES FILTRADO Y LUEGO, ES SUCCIONADO POR UNA DE LAS TRES BOMBAS QUE POSEE LA TURBINA, PASA LUEGO AL FILTRO DE ALTA PRESION DE DIESEL Y POSTERIORMENTE AL ACTUADOR MECANICO O CONTROL DE VELOCIDAD DEL GOVERNOR.FUNCIONAMINETO45FUNCIONAMINETO

EL DIESEL ES DESCARGADO A 20PSI ES FILTRADO Y LUEGO, ES SUCCIONADO POR UNA DE LAS TRES BOMBAS, PASA LUEGO AL FILTRO DE ALTA PRESION DE DIESEL Y POSTERIORMENTE AL ACTUADOR MECANICO O CONTROL DE VELOCIDAD DEL GOVERNOR.

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COMBUSTIBLE DIESELFUNCIONAMINETOSOLENOIDE DE DIESELVALVULA DE DRENAJE, DRENA SI EXISTE UNA PRESION MAYOR

VALVULA REGULADORA DE DIESELQUEMADORES DE DIESEL POSEEN PEQUEAS VALVULAS PARA CONTROLAR EL FLUJO DE DIESEL Y EL PULVERIZADO, SE TIENE PRESIONES DE 800 PSI.

46FUNCIONAMINETO

PASA A LA SOLENOIDE DE DIESEL Y A LA VALVULA DE DRENAJE SI ES EL CASO DE EXISTIR UNA PRESION MAYOR, LLEGA A LA VALVULA REGULADORA DE DIESEL Y FINALMENTE A LOS QUEMADORES DE DIESEL, LOS QUE POSEEN PEQUEAS VALVULAS PARA CONTROLAR EL FLUJO DE DIESEL Y EL PULVERIZADO. CAMARA DE COMBUSTION 647

49Del 100 % de aire de entrada el 18% es aprovechado en la entrada de la cmara de combustin, el 82% es repartido para enfriamiento.Del 18% solo el 10% es quemado, el 8% es para enfriamiento de tubo de flama y de extensin.Del 82% solo el 10% sale como aire frio y el 72% se calienta.

50Se puede observar las distintas partes constitutivas de la cmara de combustin.

POSEE CUATRO CAMARAS DE COMBUSTION, SON DEL TIPO FLUJO INVERSOSE HALLAN SEPARADAS EQUIDISTANTEMENTE E INCLINADAS UN ANGULO EN RELACION A LA LINEA CENTRAL DE LA TURBINA.ES FABRICADA DE ACERO DULCECAMARA DE COMBUSTION

6ES SOSTENIDA POR PERNOS Y ESPIGAS GUIAS POR MEDIO DE UNA BRIDA51POSEE CUATRO CAMARAS DE COMBUSTION, SON DEL TIPO FLUJO INVERSOSE HALLAN SEPARADAS EQUIDISTANTEMENTE ESPACIADAS E INCLINADAS UN ANGULO EN RELACION A LA LINEA CENTRAL DE LA TURBINA.ES FABRICADA DE ACERO DULCE, ES SOSTENIDA POR PERNOS Y ESPIGAS GUIAS POR MEDIO DE UNA BRIDA

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EL EXTREMO EXTERIOR ES CERRADO POR UN CONO Y UNA CONTRAPLACAPOSEE UNA VENTANILLA DE MIRA Y UN ENCENDEDOR, EL CONJUNTO DE QUEMADORES Y LAS CONEXIONES DE GAS Y DIESELCAMARA DE COMBUSTION52EL EXTREMO EXTERIOR ES CERRADO POR UN CONO Y UNA CONTRAPLACAPOSEE UNA VENTANILLA DE MIRA Y UN ENCENDEDOR, EL CONJUNTO DE QUEMADORES Y LAS CONEXIONES DE GAS Y DIESEL

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EL TUBO DE FLAMA ES DE ALEACION DE NIMONICO; ESTA CENTRADO Y FORMA UN PASAJE ANGULAR PARA PERMITIR LA CIRCULACION DEL AIRE DESDE EL COMPRESOR AL CABEZAL DE LA CAMARA DE COMBUSTIONCAMARA DE COMBUSTION53EL TUBO DE FLAMA ES DE ALEACION DE NIMONICO; ESTA CENTRADO Y FORMA UN PASAJE ANGULAR PARA PERMITIR LA CIRCULACION DEL AIRE DESDE EL COMPRESOR AL CABEZAL DE LA CAMARA DE COMBUSTION

6EXISTE EL ARREMOLINADOR QUE SE ENCARGA DE PRODUCIIR UN FLUJO DE ACCION VORTICE ALREDEDOR DE LA PUNTA DEL QUEMADOR PARA MANTENER ESTABLES LAS CONDICIONES DE LA COMBUSTIONCAMARA DE COMBUSTION54EXISTE EL ARREMOLINADOR QUE SE ENCARGA DE PRODUCIIR UN FLUJO DE ACCION VORTICE ALREDEDOR DE LA PUNTA DEL QUEMADOR PARA MANTENER ESTABLES LAS CONDICIONES DE LA COMBUSTION

6EL DIFUSOR TIENE UNA SERIE DE RANURAS Y PERSIANAS DE TABLILLAS DISPUESTAS RADIALMENTECAMARA DE COMBUSTION

CAMARA DE COMBUSTION

6CREA UNA TURBULENCIA EN EL INTERIOR DEL TUBO DE FLAMA PARA PRODUCIR LA COMBUSTION COMPLETA DEL COMBUSTIBLE Y LA TEMPERATURA UNIFORME AL FLUJO DE GAS56EL DIFUSOR EL QUE TIENE UNA SERIE DE RANURAS Y PERSIANAS DE TABLILLAS DISPUESTAS RADIALMENTE, CREA UNA TURBULENCIA EN EL INTRIOR DEL TUBO DE FLAMA PARA PRODUCIR LA COMBUSTION COMPLETA DEL COMBUSTIBLE Y LA TEMPERATURA UNIFORME AL FLUJO DE GAS CARCASA DE ADMISION DE AIRE 7

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POSEE 26 ALABES DE GUIA DE ADMISION DE AIRE

7ESTATOR DEL COMPRESOR

POSEE 13 FILAS DE ALABES FIJOS QUE DAN EL DIRECCIONAMIENTO DEL AIRE Y AYUDAN A LA PRESURIZACIONESTATOR DEL COMPRESOR

759Vista de la seccin inferior del estator de una turbina de vapor, en la que pueden apreciarse las medias coronas de labes correspondientes a los distintos escalonamientos

SELLOS DE LABERINTOESTATOR DEL COMPRESOR

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7LOS ALABES DIRECTRICES AYUDAN A LAS CONDICIONES DEL ARRANQUE Y AL MANEJO DE LA MQUINA HASTA 1/3 DE LA CARGA.ESTATOR DEL COMPRESOR

LA VALVULA RELIEV ACTUA POR PRESION DE AIRE TOMADA DE P2 Y DE LA 10MA ETAPA ACCIONANDO EL CILINDRO BELLOFRAM.ESTATOR DEL COMPRESOR

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ESTATOR DEL COMPRESOREL CILINDRO BELLOFRAM MUEVE LOS ALABES DIRECTRICES HASTA LA POSICIN DE MAXIMO FLUJO DE AIRE63EL CILINDRO BELLOFRAM MUEVE LOS ALABES DIRECTRICES HASTA LA POSICIN DE MAXIMO FLUJO DE AIRE, DANDO LUGAR A UNA TEMPERATURA MAXIMA REDUCIDA A PLENA CARGA, AL BAJAR LA CARGA ESTOS REGRESAN A SU POSICION NORMAL.

DANDO LUGAR A UNA TEMPERATURA MAXIMA REDUCIDA A PLENA CARGA, AL BAJAR LA CARGA ESTOS REGRESAN A SU POSICION NORMAL. ESTATOR DEL COMPRESOR

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ROTOR DEL COMPRESORPOSEE 12 ETAPAS:

765ROTOR DEL COMPRESOR POSEE 12 ETAPAS: LAS ETAPAS (1-2), 37 ALABES Y 37 ESPACIADORES LAS ETAPAS (3,4,5,) 49 ALABES LAS ETAPAS (6,7,8,) 59 ALABES LAS ETAPAS (9,10,11,12) 69 ALABES TIPO RANURACompresor AxialEn los compresores de este tipo, la corriente de aire fluye en direccin axial, a travs de una serie de labes giratorios de un rotor y de los fijos de un estator, que estn concntricos respecto al eje de rotacin. A diferencia de la turbina, que tambin emplea los labes de un rotor y los de un estator, el recorrido de la corriente de un compresor axial va disminuyendo de rea de su seccin transversal, en la direccin de la corriente en proporcin a la reduccin de volumen del aire segn progresa la compresin de escaln a escaln. Tiene mayor relacin de compresin comparado con los centrfugos y mueven mayor flujo de aire.Una vez suministrado el aire al compresor por el conducto de admisin, pasa la corriente a travs de un juego de labes directores de entrara, que preparan la corriente para el primer escaln del compresor. Al entrar en el grupo de labes giratorios, la corriente de aire, que tiene una direccin general axial se deflecta en la direccin de la rotacin. Este cambio de direccin de la corriente viene acompaado de una disminucin de la velocidad, con la consiguiente elevacin de presin por efecto de difusin. Al pasar la corriente a travs del otro grupo de labes del estator se le para y endereza, despus de lo cual es recogida por el escaln siguiente de labes rotatorios, donde contina el proceso de presurizacin. un compresor axial simple puede estar constituido teoricamente por varias estapas segn sea necesario, pero esto puede producir que a determinadas velocidades las ltimas etapas funcionen con bajo rendimiento y las primeras etapas trabajen sobre cargadas. Esto puede ser corregido ya sea con extraccin de aire entre etapas o se puede conseguir mucha mayor flexibilidad y rendimiento partiendo el compresor en dos sistemas rotatorios completamente independientes mecnicamente, cada uno arastrado por su propia turbina. El compresor de alta tiene labes ms cortos que el de baja y es mas ligero de peso. Puesto que el trabajo de compresin de compresor de alta trabaja a mayor temperatura que el de baja se podrn conseguir velocidades mas altas antes de que las puntas de los labes alcancen su nmero de Mach lmite, ya que la velocidad del sonido aumento a mayor temperatura. Por consiguiente el compresor de alta podr rodar a mayor velocidad que el de baja.El aire al salir del compresor pasa a traves de un difusor que lo prepara para entrar a la cmara de combustin.

LAS ETAPAS (1-2), 37 ALABES Y 37 ESPACIADORESROTOR DEL COMPRESOR

766Rotor de un compresor axial

LAS ETAPAS (3,4,5,) 49 ALABESLAS ETAPAS (6,7,8,) 59 ALABESROTOR DEL COMPRESOR

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LAS ETAPAS (9,10,11,12) 69 ALABES TIPO RANURAROTOR DEL COMPRESOR

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7CT TURBINA DEL COMPRESORPOSEE 2 ETAPAS:DE 85 ALABES TIPO RAIZ DE ABETO CON UN ACOPLE HIRTH CADA DISCO69CT TURBINA DEL COMPRESOR POSEE 2 ETAPAS:DE 85 ALABES CADA DISCO Y TIPO RAIZ DE ABETO CON UN ACOPLE HIRTHPT TURBINA DEL POTENCIA POSEE 2 ETAPAS DE 75 ALABES CADA DISCO Y TIPO RAIZ DE ABETO CON UN ACOPLE HIRTH

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DE 75 ALABES CADA DISCOPT TURBINA DEL POTENCIAPOSEE 2 ETAPAS:ALABES TIPO RAIZ DE ABETOCON UN ACOPLE HIRTH70La turbina extrae la energa cititica de la expansin de los gases que fluyen de la cmara de combustin, convirtindola en potencia para arrastrar el compresor y los accesorios.Aproximadamente una tercera parte de la energa total disponible de lo producido en la combustin es la necesaria para el arrastre del compresor. Si el motor es un turbohlice o turboeje la turbina est proyectada para la extraccin de toda la energa posible de los gases que pasa a travs del motor. En este caso el rendimiento de la turbina es tal que en un turbohlice la hlice proporciona entre el 90-95% de la fuerza propulsiva y solo el 5-10% para empuje del chorro. La turbina de flujo axial esta compuesta por dos elementos principales: el rotor y los labes estacionarios (estatores).Los chorros de gases procedentes de la combustin estan dirigidos contra los labes rotatorios de la turbina en una direccin tal que hacen posible que la energa cintica de los gases se transforme en energa mecnica creada por la rotacin de la rueda de turbina. Los labes guas se encargan de encausar esos gases. Existen dos tipos de labes de turbina: los de accin o impulso y los de reaccin. Los primeros trabajos por impulso del aire sobre ellos que hacen girar el rotor (como se ve en el grfico superior). Los de reaccin son casi un perfil alar y trabajan de la misma manera que el ala.Las turbinas pueden ser de un escaln o de varios. Cuando la turbina tiene ms de uno los labes guas o directores estn intercalados entre cada dos ruedas del rotor as como a la entrada y salida de la turbina, fornando cada conjunto de labes fijos una tobera para la rueda de turbina que sigue. El grupo de alabes de salida sirve para enderezar la corriente antes de su paso a la tobera de escape. Las turbinas estan expuestas simultneamente a grandes temperaturas y elevadas velocidades. tanto los labes de la turbina como los labes fijos tienden a cambiar su pasa ligeramente con el uso, tendiendo a adaptarse hacia un paso mas bajo. Tambin sufren ambos distorcin y alargamiento debido al fenmeno llamado "Creep" por el cual el labe se contrae o se alarga

CAJA DE ENGRANAJES 8

8CAJA DE ENGRANAJESES UN TREN DE ENGRANAJES QUE REDUCE LA VELOCIDAD DE 7900RPM A 1800RPM, PARA INSTALAR UN GENERADOR ELECTRICO O UNA BOMBA.ACCIONA LA BOMBA PRINCIPAL DE ACEITE LUBRICANTE Y LUBRICA LOS COJINETES DE LA CAJA Y AL TREN DE ENGRANAJESPOSEE UN TACOMETRO QUE ENVIA LA SEAL AL REGULADOR DE VELOCIDADPOSEE EL DISPOSITIVO DE SOBREVELOCIDAD73ES UN TREN DE ENGRANAJES QUE REDUCE LA VELOCIDAD DE 7900RPM A 1800RPM, PARA INSTALAR UN GENERADOR ELECTRICO O UNA BOMBA.ACCIONA LA BOMBA PRINCIPAL DE ACEITE LUBRICANTE Y LUBRICA LOS COJINETES DE LA CAJA Y AL TREN DE ENGRANAJESPOSEE UN TACOMETRO QUE ENVIA LA SEAL AL REGULADOR DE VELOCIDADPOSEE EL DISPOSITIVO DE SOBREVELOCIDAD SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE 9

9SISTEMA ESTA CONFORMADO POR:SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTEINTERRUPTORES OPERADOR POR PRESION.BOMBA DE EMERGENCIA DCFILTROS PRINCIPALES 2 DE BAJA PRESION Y 1 PARA LA BOMBA DCUN TANQUE DE 1364 LTS CON INDICADOR VISUAL75DISPOSICION DEL SISTEMABOMBA PRINCIPAL, MONTADA EN LA CAJA DE ENGRANAJES AUXILIAR DE LA TURBINABOMBA AUXILIAR ACBOMBA DE EMERGENCIA DCFILTROS PRINCIPALESINDICADORES DE TEMPERATURAINDICADORES DE PRESIONINTERRUPTORES OPERADOR POR PRESION.

9EN TRABAJO NORMAL ES LUBRICADA POR MEDIO DE UNA BOMBA PRINCIPAL ACCIONADA POR LA TURBINA, LOS COJINETES DE LA TURBINA Y LA UNIDAD ACCIONADA.POSEE UN TUBO DE AREACION A LA ATMOSFERA INCORPORADO UN ATRAPA LLAMAS O ATRAPA ARENASISTEMA DE ACEITE LUBRICANTEBOMBA PRINCIPAL, MONTADA EN LA CAJA DE ENGRANAJES AUXILIAR DE LA TURBINABOMBA AUXILIAR ACINDICADORES DE TEMPERATURA Y PRESION76POSEE UN TANQUE DE 1364 LTS INDICADOR VISUALPOSEE UN TUBO DE AREACION A LA ATMOSFERA INCORPORADO UN ATRAPA LLAMAS O ATRAPARENAEN TRABAJO NORMAL POR MEDIO DE UNA BOMBA PRINCIPAL ACCIONADA POR LA TURBINA LUBRICA A: COJINETES DE LA TURBINA Y LA UNIDAD ACCIONADA GENERADOR O BOMBA

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTEUN MOTOR BOMBA DE AC QUE EN LOS ARRANQUES, EN VELOCIDAD BAJA O SI LA UNIDAD ESTA PARADA REALIZA EL ENFRIAMIENTO TOTAL.POSEE DOS BOMBAS AUXILIARESEL MOTOR BOMBA DC PARA LUBRICAR Y ENFRIAR LOS COJINETES CALIENTES EN CASO DE FALLA DE LA AC DURANTE EL ENFRIAMIENTO.77POR MEDIO DE UN MOTOR BOMBA DE AC EN LOS ARRANQUES, EN VELOCIDAD BAJA, O SI LA UNIDAD ESTA PARADA PARA ENFRIAMIENTO TOTAL BAJO LOS 130 C.

EL MOTOR BOMBA DC PARA LUBRICAR Y ENFRIAR LOS COJINETES CALIENTES EN CASO DE FALLA DE LA AC DURANTE EL ENFRIAMIENTO

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTEFUNCIONAMIENTO:LA BOMBA PRINCIPAL POSEE UNA VLVULA DE ALIVIO DE 100psi; EL ACEITE PASA POR EL ENFRIADOR DE ACEITE VA UNA VLVULA TERMOSTTICA DE DESVIO (40.6C 105F), ESTA SE ABRE Y PASA AL ENFRIADOR, ACEPTANDO ACEITE DEL ENFRIADOR.ASPIRA DEL DEPOSITO LA BOMBA PRINCIPAL PASA POR LAS VLVULAS DE RETENCION TIPO CONOS QUE SE ENCUENTRAN EN LA SUCCION DE LA BOMBA, POSTERIORMENTE VA AL ENFRIADOR DE ACEITE Y LUEGO AL FILTRO.78FUNCIONAMIENTO:ASPIRA DEL DEPOSITO LA BOMBA PRINCIPAL PASA POR UNAS VLVULAS DE RETENCION TIPO CONOS QUE SE ENCUENTRAN AEN LA SUCCION DE LA BOMBA, POSTERIORMENTE VA AL ENFRIADOR DE ACEITE Y LUEGO AL FILTRO.LA BOMBA PRINCIPAL POSEE UNA VLVULA DE ALIVIO DE 100psi; EL ACEITE PASA POR EL ENFRIADOR DE ACEITE VA UNA VLVULA TERMOSTTICA DE DESVIO (40.6C 105F), ESTA SE ABRE Y PASA AL ENFRIADOR, ACEPTANDO ACEITE DEL ENFRIADOR.

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTESI LA TEMPERATURA ENTRA EN EL BLOQUE DE COLECTOR AL QUE ESTAN CONECTADOS LOS FILTROS, SU INDICADOR DE PRESIN DIFERENCIAL, INDICADOR DE TEMPERATURA Y 2 INTERRUPTORES OPERADOS POR TEMPERATURA, SON LOS QUE DAN LA SEAL DE PARO.SI SOBREPASA LA PRESION DE 50psi ES RETORNADO AL TANQUE POR MEDIO DE UNA VLVULA DE AJUSTE DE PRESIN.79SI LA TEMPERATURA ENTRA EN EL BLOQUE DE COLECTOR AL QUE ESTAN CONECTADOS LOS FILTROS, SU INDICADOR DE PRESIN DIFERENCIAL, INDICADOR DE TEMPERATURA Y 2 INTERRUPTORES OPERADOS POR TEMPERATURA, LOS QUE DAN LA SEAL DE PARO.SI SOBREPASA LA PRESION DE 50psi ES RETORNADO AL TANQUE POR MEDIO DE UNA VLVULA DE AJUSTE DE PRESIN.

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE1.- DESPUES DEL FILTRO ENFRIA A :COJINETES DEL COMPRESORCOJINETES DE EMPUJE DEL COMPRESORCOJINETES POSTERIORES DE LA TURBINA POTENCIACOJINETES EMPUJE DE LA TURBINA POTENCIACAJA DE ENGRANAJES AUXILIAR801.- DESPUES DEL FILTRO ENFRIA A :COJINETES DEL COMPRESORCOJINETES DE EMPUJE DEL COMPRESORCOJINETES POSTERIORES DE LA TURBINA POTENCIACOJINETES EMPUJE DE LA TURBINA POTENCIACAJA DE ENGRANAJES AUXILIAR

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE2.- POR MEDIO DE UNA VLVULA DE RETENCION A:COJINETES CALIENTESCOJINETES DE LA SECCION CENTRO DE LA TURBINA DE COMPRESORCOJINETES DELANTEROS DE LA TURBINA DE POTENCIA3.- DIRECTAMENTE A:CAJA DE ENGRANAJES DE LA UNIDAD ACCIONADA812.- POR MEDIO DE UNA VLVULA DE RETENCION A:COJINETES CALIENTESCOJINETES DE LA SECCION CENTRO DE LA TURBINA DE COMPRESORCOJINETES DELANTEROS DE LA TURBINA DE POTENCIA3.- DIRECTAMENTE A:CAJA DE ENGRANAJESUNIDAD ACCIONADA

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE1.- UN INTERCAMBIADOR DE CALOR QUE BAJA LA TEMPERATURA DEL ACEITE POR MEDIO DEL FLUJO DE AGUA, POSEE INTERIORMENTE TUBOS POR DONDE FLUYE EL AGUA.EL ENFRIADOR DE ACEITE ES DE DOS TIPOS:82EL ENFRIADOR DE ACEITE ES DE DOS TIPOS:1.- UN INTERCAMBIADOR DE CALOR QUE BAJA LA TEMPERATURA DEL ACEITE POR MEDIO DE AGUA.EL AGUA ENTRA A UNA PRESION DE 25 PSI Y A TEMPERATURA AMBIENTE.

9SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE2.- UN RADIADOR, DONDE EL ACEITE CALIENTE ENTRA POR LA PARTE MAS ALTA Y SALE POR LA PARTE INFERIOR EN CONDICIONES DE OPERACIN, POSEE UN VENTILADOR ACOPLADO A UN MOTOR QUE REALIZA EN TRABAJO DE SOPLAR AIRE Y ENFRIAR EL ACEITE.832.- UN RADIADOR, DONDE EL ACEITE CALIENTE ENTRA POR LA PARTE MAS ALTA Y SALE POR LA PARTE INFERIOR EN CONDICIONES DE OPERACIN, POSEE UN VENTILADOR ACOPLADO A UN MOTOR QUE REALIZA EN TRABAJO DE SOPLAR AIRE Y ENFRIAR EL ACEITE. SISTEMA DE AIRE 10

10

1.03 atm14.7 psi15 C59 F 7.17 atm 120 psi258 C496 F6.74 atm95.9 psi877 C1610 F 2.47 atm35.2 psi649 C1200 F14.7 atm1.03 psi492 C918 FSISTEMA DE AIRECOMBUSTIONENFRIAMIENTOCONTROL DE VALVULAS SOLENOIDESMANTIENE LA TURBINA CON CARGAPRESURIZACION DE LA MAQUINA85EL AIRE ES UNO DE LOS ELEMENTOS MAS IMPORTANTES EN LA TURBINA YA QUE SIRVE DE CONTROL DE LAS VALVULAS SOLENOIDES Y ES EL QUE MANTIENE A LA TURBINA CON CARGA.

10SISTEMA DE AIREPOSEE:PANEL DE FILTROS DE AIRETOBERASFILTROS DE AIREDUCTO DE ADMISION DE AIRE HACIA EL COMPRESOR

86

10SISTEMA DE AIREEL FUNCIONAMIENTO ES EL SIGUIENTE:EL COMPRESOR DE GAS POSEE 3 SALIDAS IMPORTANTES DE AIRE CALIENTE QUE SON :1.- AIRE DE LA 7MA ETAPA:POSEE 2 VALVULAS DE RESORTE CONTROLADAS POR EL AIRE DE ESTA ETAPA SI EL AIRE ES MAYOR QUE LA FUERZA DEL RESORTE ESTA NO DEJA SALIR A LA ATMOSFERA , ESTO OCURRE EL MOMENTO DEL ARRANQUE 87EL AIRE ES UNO DE LOS ELEMENTOS MAS IMPORTANTES EN LA TURBINA YA QUE SIRVE DE CONTROL DE LAS VALVULAS SOLENOIDES Y ES EL QUE MANTIENE A LA TURBINA CON CARGA.EL FUNCIONAMIENTO ES EL SIGUIENTE:EL COMPRESOR DE GAS POSEE 3 SALIDAS IMPORTANTES DE AIRE CALIENTE QUE SON :AIRE DE LA 7MA ETAPA:POSEE 2 VALVULAS DE RESORTE CONTROLADAS POR EL AIRE DE ESTA ETAPA SI EL AIRE ES MAYOR QUE LA FUERZA DEL RESORTE ESTA NO DEJA SALIR A LA ATMOSFERA , ESTO OCURRE EL MOMENTO DEL ARRANQUE

10SISTEMA DE AIRE2.- AIRE DE LA 10MA ETAPA:ES USADO EN EL CONTROL DE UNA VALVULA QUE PERMITE EL DRENAJE DE LIQUIDOS DE LAS CAMARAS DE COMBUSTION 3 Y 4.Y PARA EL CONTROL DEL DRENAJE DE GAS POR MEDIO DE LA SOL7.CONTROLA AL CILINDRO BELLOFRAM HASTA UNA POSICION DE MINIMA CARGA O EN CASO QUE FALLE LA VALVULA RELIEV88AIRE DE LA 10MA ETAPA:ES USADO EN EL CONTROL DE UNA VALVULA QUE PERMITE EL DRENAJE DE LIQUIDOS DE LAS CAMARAS DE COMBUSTION 3 Y 4.Y PARA EL CONTROL DEL DRENAJE DE GAS POR MEDIO DE LA SOL7.CONTROLA AL CILINDRO BELLOFRAM HASTA UNA POSICION DE MINIMA CARGA O EN CASO QUE FALLE LA VALVULA RELIEV

3.- AIRE DE LA 12VA ETAPA:EN LA PARTE INFERIOR DE LA TURBINA POSEE 4 SOLENOIDES QUE AL RECIBIR UNA SEAL DE PARADA DEL TCM SE ACTIVAN DANDO PASO DIRECTO A LA DESCARGA DEL AIRE DEL COMPRESOR HACIA LA ATMOSFERA; ESTAS ESTAN CONTROLADAS POR 4 VALVULAS REGULADORAS DE PRESION.ESTE AIRE ES USADO PARA REALIZAR LA LIMPIEZA DEL COMPRESOR POR MEDIO DE LA TOLVA E INYECTAR EL JETBLAS POR LOS FILTROS DE ADMISION DE AIRE.

10SISTEMA DE AIRE89AIRE DE LA 12VA ETAPA:EN LA PARTE INFERIOR DE LA TURBINA POSEE 4 SOLENOIDES QUE AL RECIBIR UNA SEAL DEL PARADA DEL TCM SE ACTIVAN DANDO PASO DIRECTO A LA DESCARGA DEL AIRE DEL COMPRESOR HACIA LA ATMOSFERA; ESTAS ESTAN CONTROLADAS POR 4 VALVULAS REGULADORAS DE PRESION.

ESTE AIRE ES USADO PARA REALIZAR LA LIMPIEZA DEL COMPRESOR POR MEDIO DE LA TOLVA E INYECTAR EL JETBLAS POR LOS FILTROS DE ADMISION DE AIRE. ES USADO PARA EL CONTROL DEL CILINDRO BELLOFRAM Y DAR MOVIMIENTO A LOS ALABES DIRECTRICES PARA PODER TOMAR POTENCIA VIA UNA VALVULA RELIEV Y UN FILTRO

ES USADO PARA EL CONTROL DEL CILINDRO BELLOFRAM Y DAR MOVIMIENTO A LOS ALABES DIRECTRICES PARA PODER TOMAR POTENCIA VIA UNA VALVULA RELIEV Y UN FILTRO

10SISTEMA DE AIRE90ES USADO PARA EL CONTROL DEL CILINDRO BELLOFRAM Y DAR MOVIMIENTO A LOS ALABES DIRECTRICES PARA PODER TOMAR POTENCIA VIA UNA VALVULA RELIEV Y UN FILTRO

|ALABES 1191Las zirconias parcialmente estabilizadas con xido de magnesio u xido de ytrio tienen excelentes propiedades mecnicas a temperaturas elevadas y son relativamente inertes en entornos hostiles. Su resistencia al impacto y al impacto trmico es buena y se utilizan en aplicaciones refractarias. Su resistencia al ataque de la mayora de los metales fundidos conduce a su utilizacin como crisol. Su dureza y su resistencia al desgasta importantes conducen a su uso como hilera de extrusin y tobera para altas temperaturas. Tambin han sido utilizadas como recubrimientos anti trmicos para labes de turbinas de gas.

Propiedades Fsicas Absorcin de Agua - saturacin ( % ) 0Densidad ( g cm-3 ) 5,74Porosidad Aparente ( % ) 0

Propiedades Mecnicas Dureza - Vickers ( kgf mm-2 ) 1200Mdulo de Traccin ( GPa ) 200Resistencia a la Cizalla ( MPa ) 414Resistencia a la Compresin ( MPa ) 1500-2000Resistencia a la Traccin ( MPa ) >300

Propiedades Trmicas Calor Especfico @25C ( J K-1 kg-1 ) 400-500Conductividad Trmica @20C ( W m-1 K-1 ) 1,5-2,5Dilatacin Trmica, 20-1000C ( x10-6 K-1 ) 5-10Temperatura Mxima de Utilizacin Continua ( C ) 1000

Resistencia QumicaAcidos concentrados Aceptable Acidos diluidos Bueno/aAlcals Bueno/a-Malo/aHalgenos AceptableMetales Bueno/a-Aceptable

11FABRICADOS EN BASE A SUPER ALEACIONES DE Cr, Ni, Cd, Tg, Va :

ALABES

11ALABESDISEO, ANALISIS MATEMATICO Y MODELADO COMPUTACIONAL DE LOS ALABES COMO SUS PUNTOS CALIENTES CRITICOS93Diseo y anlisis Modelado de slidos y drafting Publicaciones tcnicas Desarrollo de mtodos Diseo y AnlisisGrupo de Diseo y AnlisisEl grupo de diseo y anlisis se especializa en anlisis y diseo de partes de turbinas de gas.La disciplina utilizada incluye:Se selecciona el proveedor y se da un seguimiento al progreso de la pieza. Diseo de partes usando Unigraphics y/o Autocad. Anlisis de partes, usualmente se utiliza Ansys y programas realizados por el grupo de desarrollo de mtodos.

Modelado de slidos y draftingGrupo de Modelado de slidos y draftingEl grupo de modelado de slidos y drafting de Turbinas de Zihuatanejo se especializa en la creacin de modelos slidos en tres dimensiones. Algunos de los modelos en los que este grupo ha trabajado son:HP Turbine Disks Turbine Blades LP Turbine Disks LP Turbine Shrouds Nozzle Shaft Publicaciones tcnicasGrupo de Publicaciones tcnicasEl grupo de publicaciones tcnicas prepara documentos que son usados para reparar partes de turbinas de gas. Estos documentos consisten de ilustraciones y redaccin tcnica que describen la reparacin. Los siguientes ejemplos son ilustraciones que se usan en los documentos que se preparan.s

11MODELADO DE SLIDOS Y DRAFTING EN TRES DIMENSIONESALABES94Desarrollo de mtodos Este grupo se especializa en desarrollo de software y mtodos automatizados para acelerar procesos ingenieriles, usando lenguajes de programacin y herramientas como "C", Unigraphic's UFUNC, Open Gl and Motif. Nuestros programas desarrollados para el anlisis de elementos finitos reduce en gran medida el tiempo en el diseo de una parte.

NOZZLE

11

MEDIANTE SOFTWARE Y MTODOS AUTOMATIZADOS PARA ACELERAR PROCESOS INGENIERILES, USANDO LENGUAJES DE PROGRAMACIN Y HERRAMIENTAS COMO "C", UNIGRAPHIC'S UFUNC, OPEN GL AND MOTIF. DESARROLLAN EL ANLISIS DE ELEMENTOS FINITOS Y REDUCE EN GRAN MEDIDA EL TIEMPO EN EL DISEO DE UNA PARTE.ALABES95

11

ALABESTORCIONADOS DE TURBINAS DE GAS Y DE VAPOR96Alabes refrigerados de turbinas de gas. Coleccin de labes de distintos tamaos, algunos de ellos torsionados, correspondientes a una turbina de vapor|UNIDAD ACCIONADA 12

12

12BOMBA UNITEDPRESION DE SUCCION 100 PSIPRESION DE DESCARGA 4000 PSIrpm 7950

12GENERADOR ELECTRICOVOLTAJE DE SALIDA 4.16KV- 13.8 KVrpm 1800Excitacin 24 Vdc|SISTEMA DE CONTROL 13

13DESDE LAS TURBINAS SON LLEVADAS SEALES DE CONTROL POR MEDIO DE:SISTEMA DE CONTROLCANALETAS AEREAS TRINCHERASSEALES DE mV, mA, 120Vdc, 300Vdc 125- 480Vac CONDUCTORES CON REVESTIMIENTOS ESPECIALES, PARA LA INTEMPERIE, LIQUIDOS, etc.102DESDE LAS TURBINAS SON LLEVADAS SEALES DE CONTROL POR MEDIO DE:CANALETAS AEREAS TRINCHERASSEALES DE mV, mA, 120Vdc, 300Vdc 125- 480Vac CONDUCTORES CON REVESTIMIENTOS ESPECIALES, PARA LA INTEMPERIE, LIQUIDOS, etc.

13SISTEMA DE CONTROLTIENE 7 CHASIS DESLIZANTES NUMERADOS DEL 1 AL 6 , ESTAN DOTADOS DE DESLIZADERAS TELESCOPICAS LO QUE PERMITE QUE LOS CHASIS SEAN SACADOS PARA TENER MAYOR ACCESIBILIDAD.MODULO DE CONTROL DE LA TURBINACONTIENE TODO EL EQUIPO DE CONTROL PARA EL ARRANQUE, MARCHA Y PARADA DE LA TURBINA DE GAS.103MODULO DE CONTROL DE LA TURBINACONTIENE TODO EL EQUIPO DE CONTROL PARA EL ARRANQUE, MARCHA Y PARADA DE LA TURBINA DE GAS.TIENE 7 CHASIS DESLIZANTESNUMERADOS DEL 1 AL 6 , ESTAN DOTADOS DE DESLIZADERAS TELESCOPICAS LO QUE PERMITE QUE LOS CHASIS SEAN SACADOS PARA TENER MAYOR ACCESIBILIDAD.

13SISTEMA DE CONTROLMCC CENTRO DE CONTROL DE MOTORESMOTOR-BOMBA BOOSTER DE DIESELMOTOR-BOMBA DE DIESELMOTOR-BOMBA DE ACEITE LUBRICANTEMOTOR DE ARRANQUE DE LA TURBINAMOTOR DE SUCCION DE AIREAUXILIARES

13SISTEMA DE CONTROLDISPOSITIVOS DE SEALIZACION DE:DESCARGA DE LA BOMBASUCCION DE LA BOMBADE LA LINEADE GAS A LAS TURBINAS DIESEL A LAS TURBINASDE AIREPRESIONAPERTURA Y CIERE DE VALVULASON / OFF MOTORES AUXILARES

13SISTEMA DE CONTROLDISPOSITIVOS DE SALIDA:SEALES DE FLAMA ALARMASVELOCIDAD DE CT Y PTPULSADORES ON/OFFCONTROL DE TEMPERATURADISPOSITIVOS DE SALIDA

SISTEMA DE CONTROLCHASIS 1CONTIENE LOS CIRCUITOS DE DETECTORES DE FLAMAS, LAS LAMPARAS INDICADORAS PARA TALES CIRCUITOS ESTN MONTADASEN EL PANEL DELANTERO DEL CHASIS. CHASIS 2SE ENCUENTRAN LOS CIRCUITOS LOGICOS DE ESTADO SOLIDO DE LA ANUNCIACION; POSEE LOS INDICADORES DE VELOCIDAD DEL GENERADOR DE GAS Y DE LA VELOCIDAD DE LA TURBINA MOTRIZ, Y MONITOR DE TEMPERATURA; SE MUESTRA EL TOTAL DE ARRANQUES, LAS HORAS DE MARCHA Y LOS SEGUNDOS INVERTIDOS DE LOS ARRANQUES.CHASIS 2AALOJA EL CHROMALOXMEDIDOR DE TEMPERATURA SALIDADEL ESCAPE T2

CHASIS 3CONTIENE LOS RELES DE SALIDA Y LOS CIRCUITOS DE ESTADO SOLIDO REQUERIDOS PARA EL SISTEMA DE CONTROL, POSEE PULSADORES PARA LAS OPERACIONES DE: ARRANQUE, PARADA, PARADA DE EMERGENCIA,REDUCCION Y AUMENTO DE VELOCIDAD, ACEPTACIONDE CARGA, REPOCICIONADO , PRUEBA DE LAMPARAS, CAMBIO DE COMBUSTIBLE LIQUIDO / GAS, SELECTOR DE CONTROL DE MODO, SELECTOR DE MONITOR DE TEMPERATURA DE 10 POSICIONES.CHASIS 4CONTIENE LOS MODULOS DE: POWER SUPLY, CONTROL ISOC & DROP, CT SPEEDPT SPEED, ACHIEVEED, SET SPEED, DEMANDCHASIS 5MONITOR DE TEMPERATURACHASIS 6ES EL EQUIPO DE DISTRIBUCION DE ENERGIA TANTO DE AC COMO DE DCY EL RELE DE PARADA DE EMERGENCIA

107CHASIS 1CONTIENE LOS CIRCUITOS DE DETECTORES DE FLAMAS, LAS LAMPARAS INDICADORAS PARA TALES CIRCUITOS ESTN MONTADASEN EL PANEL DELANTERO DEL CHASIS.EL CHASIS 2SE ENCUENTRAN LOS CIRCUITOS LOGICOS DE ESTADO SOLIDO DE LA ANUNCIACIONPOSEE LOS INDICADORES DE VELOCIDAD DEL GENERADOR DE GAS Y DE LA VELOCIDAD DE LA TURBINA MOTRIZ, Y MONITOR DE TEMPERATURA.SE MUESTRA EL TOTAL DE ARRANQUES, LAS HORAS DE MARCHA Y LOS SEGUNDOS INVERTIDOS DE LOS ARRANQUES.CHASIS 2AALOJA EL CHROMALOXMEDIDOR DE TEMPERATURA SALIDADEL ESCAPE T2 CHASIS 3CONTIENE LOS RELES DE SALIDA Y LOS CIRCUITOS DE ESTADO SOLIDO REQUERIDOS PARA EL SISTEMA DE CONTROLPOSEE PULSADORES PARA LAS OPERACIONES DE :ARRANQUEPARADAPARADA DE EMERGENCIAREDUCCION DE VELOCIDADAUMENTO DE VELOCIDADACEPTACIONREPOCICIONADOPRUEBA DE LAMPARASCAMBIO DE COMBUSTIBLE LIQUIDO / GASSELECTOR DE CONTROL DE MODOSELECTOR DE MONITOR DE TEMPERATURA DE 10 POSICIONES.CHASIS 4

CONTIENE LOS MODULOS DE:POWER SUPLYCONTROLISOCDROPCT SPEEDPT SPEEDACHIEVEEDSET SPEEDDEMANDCHASIS 5MONITOR DE TEMPERATURACHASIS 6ES EL EQUIPO DE DISTRIBUCION DE ENERGIATANTO DE AC COMO DE DCY EL RELE DE PARADA DE EMERGENCIA

13SISTEMA DE CONTROLCARGADORES DE BATERIAS PARA AUXILIARESIMPRESORAPERIFERICOS DE SALIDAREGISTRADORES DE PRESION

13SISTEMA DE CONTROLSEALES DE TERMOCUPLASTERMOCUPLAS TIPO KORDEN DE LOS mVPARES AL GOVERNOR (TCM)2,4,6,8,10,12,14,16,20IMPARES 1,3,5,7,9,11,13,15 a AVG (A 8)17A,17B ,19 a AVG (A2)

13EQUIPOS DE MONITOREOANALIZADOR DE VIBRACIONESBOROSCOPIOLAVADORA DE COMPRESORBALANCEADORASANDBLASTEADORATERMOGRAFIA|CORROSION 14

112 ADITIVOS PARA TURBINAS DE GAS DESCRIPCINSon una mezcla de ingredientes activos que permiten un control de la corrosin y una reduccin de los depsitos en los labes de la turbina. VENTAJAS Reduce corrosin e incrustacin de depsitos por Vanadio y Sodio.Reduce emisiones contaminantes a la atmsfera.Aumenta la eficiencia de la turbina de gas.Prove lubricidad al combustible.

0,1mm 25,0 kV 3,12E2 2174 / 01 144 4%

0,1mm 25,0 kV 6,25E2 7092 / 01 NI3AL-1

10 mm 25,1 kV 5,88E3 2122 / 01 24H 1%Estado de entrega Microestructura de naturaleza bifsica (g + g )Oxidos en forma de agujas tipo Whisker

Deterioro del material causado por el fenmeno de corrosin en caliente. Se observa corrosin intergranular, generando otros tipos de corrosin transgranular y por picaduras.

14114CORROSIN EN CALIENTE DE UNA SUPERALEACIN Ni3Al EN SALES FUNDIDAS DE Na2S04-NaClKey, Celys *, Patio A.**, Fras P**.*Laboratorio de Metalografa. Dpto. de Tecnologa de Materiales.I.U.T- "Dr.Federico Rivero IntroduccinLa evaluacin de la morfologa de los productos de corrosin y las variaciones microestructurales que experimenta una superaleacin Ni3Al, expuesta a soluciones salinas de sulfato de sodio ms cloruro de sodio de diferentes concentraciones (1%, 2% y 4%) respectivamente.Dicha aleacin es utilizada en la elaboracin de labes de turbinas y otros componentes que son sometidos a altas temperaturas y presiones. Cuando los productos de combustin de una turbina de gas presentan una combinacin de compuestos de S y Na, las paletas y labes son severamente atacados; pudiendo ocurrir este ataque en perodos de tiempos muy cortos, del orden 225 horas.La corrosin en caliente esta asociada con la formacin de un depsito electroltico, fundido y corrosivo sobre la superficie del componente [1]. Estos depsitos estn principalmente compuesto de sulfato de sodio, cloruro de sodio y otras sales con temperaturas lquidus inferiores.MetodologaLa elaboracin de las muestras a partir de polvos solidificados y consolidados por un proceso de presin isosttica en caliente (H.I.P).Los ensayos de corrosin en caliente se realizaron en un horno de mufla a temperatura constante de 10000C; en una atmsfera de aire a presin atmosfrica y tiempos de exposicin de 1,6,24,72 y 144 horas.La microestructura y los xidos encontrados en la superficie de las muestras, una vez sometido el material al proceso de corrosin, fueron evaluados utilizando las tcnicas de: microscopa ptica en un microscopio marca NiKON modelo TME y microscopa electrnica de barrido (MEB) y anlisis qumico por dispersin de energa (EDS) en un microscopio electrnico PHILIPS.Resultados y DiscusinLas tcnicas utilizadas permitieron observar distintas morfologas de los xidos formados son: acculas, [2] whisker, cristales y espnela; todo esto debido a las condiciones locales, en presencia de un reactivo lmitante, que imperan en las regiones donde se produce nucleacin y crecimiento de dichas fases.La morfologa del dao se caracteriza por presentar la formacin de una doble capa de NiO y espnela NiAl2O4, siendo la exterior muy porosa y poco adherente esto debido a la presencia del cloro que se encuentra disuelto en la sal depositada en la muestra, lo cual aumenta la facilidad de penetracin de oxgeno y azufre hacia el interior del metal.ConclusionesLas morfologas encontradas en los xidos, se deben nica y exclusivamente a las condiciones locales a la que se encuentra sometido dicho xido. El dao causado en el material es dependiente de la concentracin, aunque para las concentraciones utilizada, el mismo fue bastante severo. El dao por corrosin en el interior del material, es de naturaleza de intergranular, fenmeno favorecido por la existencia de una alta estructura de defectos en dichos bordes, que actan como caminos de difusin rpida, en funcin al mecanismo planteado. Esto dar paso ms tarde a otros tipos de corrosin como transgranular y por picaduras. Aumentando la precipitacin de sulfuros en la interfase metal/xido, perjudicando de esta forma la integridad mecnica metalrgica de la aleacin. Estado de entrega Microestructura de naturaleza bifsica (g + g )Oxidos en forma de agujas tipo Whisker. Deterioro del material causado por el fenmeno de corrosin en caliente. Se observa corrosin intergranular, generando otros tipos de corrosin transgranular y por picaduras.Bibliografa[1] BIRKS. N y otros. Introduction to High Temperature Oxidation of Metals. Editorial Edward Arnold. 1983.[2] RAPP,Robert. Qumica y Electroqumica de la Corrosin en Caliente de Metales. CORROSION NACE. Vol.42. N 10.Octubre de 1986.[3] BOURHIS Y, y otros. Na2SO4 - and NaCl Induced Hot Corrosion of Six Nickel Base Superalloys. Oxidation of Metals. Vol. 9 N 6. 1975.

Microestructura de la aleacin AMS 5704. RazMorfologa del revestimiento

Microestructura de la aleacin AMS 5704. Hoja

14115CORROSIN /EROSIN A ALTA TEMPERATURA DE LABES DE TURBINAG. Navas, L. Viloria, H. Tovar. Departamento de Tecnologa de Materiales. PDVSA-Intevep. P. O. Box 76343. Caracas 1070A, VenezuelaLa Planta de Craqueo Cataltico de la Refinera El Palito es una unidad con licencia UOP que procesa 540000 barriles por da. Esta unidad dispone de un tren recuperador de potencia, que permite auto abastecer la planta del aire comprimido requerido para su operacin. El tren recuperador de potencia esta constituido por una turbina de vapor, un compresor de aire, un motor generador y el expansor o turbina de potencia. El expansor es de una etapa, marca Dresser Rand, con una potencia de 14,168 Kw, la temperatura de entrada del flujo de gas es de 704C, a una presin de 266 Mpa, y una temperatura de salida de aproximadamente 593 C a una presin de 15.5 Mpa. El flujo msico que maneja el expansor es del orden de 3,400-3,738 m3/min con una composicin de 14.11% de CO2, 2.11% O2 , 70.98 de N2, 12.63 de H2O, 500 ppm de CO y 1200 ppm de SOx.En 1996, durante la inspeccin de rutina mediante boroscopio del expansor, se observ un agrietamiento en los labes del expansor y del rotor. Durante la parada de emergencia de la Planta, junio-agosto de 1997, se decidi retirar de servicio los labes del rotor y del estator de la turbina para evitar una falla en servicio. El dao de los alabes se caracteriz por la presencia de una alta densidad de grietas longitudinales y se present apenas a un ao de servicio. Con la finalidad de determinar el origen de las grietas, verificacin del dao en los extremos del labe por roce metal-metal o friccin por deposicin de catalizador y los mecanismos de degradacin metalrgica del metal base y del revestimiento, se seleccionaron dos labes para su evaluacin mediante microscopa electrnica de barrido y energa dispersiva de rayos X (MEB-EDX). La Fig.1a presenta la microestructura del material del labe que corresponde a la raz, la cual es tpica para una super aleacion base Ni Waspaloy (AMS 5704) y consiste de una matriz austentica Gamma (g) y carburos primarios (MC) precipitados en el grano. El efecto de sobrecalentamiento se observ en la microestructura que corresponde a la hoja del alabe, la cual present evidencias de envejecimiento (Fig1b). La hoja de los labes est tratada en toda la superficie, con excepcin de la punta (tip), con un revestimiento antidesgaste Cr-Ni, cuyo espesor vara entre 101-210 micras. La Fig.2 muestra la seccin transversal del revestimiento, el cual presenta una morfologa laminar caracterizada por la precipitacin de carburos de cromo inmersos en una matriz de Ni. La tcnica de aplicacin (termorrociado de alta velocidad y alta presin "D-Gun") le confiere al revestimiento una alta densidad, pocos defectos (poros y grietas), alta adherencia y minimiza la formacin de xidos.El anlisis por MEB-EDX efectuado en la superficie de la punta del alabe permiti detectar partculas del catalizador, as como azufre en los limites del grano y xidos formados a partir de los elementos de la aleacin (Fig.3). El anlisis microscpico revel la existencia de gran cantidad de micro y macro grietas longitudinales con origen en la punta (tip) del labe tal como se muestra en la Fig.4, la cual corresponde a una grieta de 4,8 mm de longitud en el interior de la aleacin. La Fig.5 presenta el ataque intergranular catastrfico en el origen de la grieta. Los productos de corrosin detectados a 2,5 mm de la superficie estn constituidos principalmente por Ni3S2, CrS y xidos de cromo y titanio. Este tipo de morfologa de dao es tpico de corrosin por sulfuracin a alta temperatura. En 1997, durante la parada programa de la unidad, se confirm mediante inspeccin visual, el arrastre excesivo de catalizador en el gas del regenerador debido a una baja eficiencia del separador de tercera etapa. Estas partculas sinterisadas originan una alta erosin de los labes del expansor, asimismo, la friccin de la punta del labe con estos depsitos produjo un sobrecalentamiento que afect la microstructura del material en esta zona tal como se observ en la Fig.1b y origin la presencia de altos esfuerzos localizados, considerados iniciadores de grietas. Dresser-Rand ha reportado agrietamiento en estos labes asociado a sobrecalentamiento localizado1. Estas grietas se originan longitudinalmente hasta cierta magnitud mediante un mecanismo de termofluencia-fatiga, pero, debido a la fuerza centrifuga ejercida en estos componentes, las grietas pueden cambiar su direccin de propagacin formando las denominadas "grietas J". Dresser-Rand ha reportado dao por sulfuracin en la raz del labe y en los discos de algunos expansores, pero no se haba presentado hasta ahora este dao en la punta del alabe2. No obstante, este expansor maneja gas con una alta concentracin de compuestos de azufre que favorece la ocurrencia de corrosin por sulfuracin a alta temperatura en esta zona del labe. Asimismo, la aleacin presenta una disminucin de la resistencia a este tipo de corrosin cuando la capa de xidos protectora es arrastrada por la alta incidencia de erosin por partculas duras de catalizador.En conclusin, el agrietamiento observado en las puntas de los alabes se origin por el efecto sinergstico de un sobrecalentamiento localizado originado por erosin y corrosin a alta temperatura.Referencias 1 Dresser-Rand Metallurgical Report MR 97-8. Olean, N.Y. March 1997.2 Dresser Rand Service Division Private Communication. Olean, N. Y., Octuber 31, 1996. (a)(b)Fig. 1- Microestructura de la aleacin AMS 5704. a)Raz b) HojaFig. 2- Morfologa del revestimiento Fig. 3 Superficie de la punta del labeFig. 4 Agrietamiento longitudinalFig.5 Ataque corrosivo por sulfuracin

Superficie de la punta del labe

Agrietamiento longitudinalAtaque corrosivo por sulfuracin

14116CORROSIN /EROSIN A ALTA TEMPERATURA DE LABES DE TURBINAG. Navas, L. Viloria, H. Tovar. Departamento de Tecnologa de Materiales. PDVSA-Intevep. P. O. Box 76343. Caracas 1070A, VenezuelaLa Planta de Craqueo Cataltico de la Refinera El Palito es una unidad con licencia UOP que procesa 540000 barriles por da. Esta unidad dispone de un tren recuperador de potencia, que permite auto abastecer la planta del aire comprimido requerido para su operacin. El tren recuperador de potencia esta constituido por una turbina de vapor, un compresor de aire, un motor generador y el expansor o turbina de potencia. El expansor es de una etapa, marca Dresser Rand, con una potencia de 14,168 Kw, la temperatura de entrada del flujo de gas es de 704C, a una presin de 266 Mpa, y una temperatura de salida de aproximadamente 593 C a una presin de 15.5 Mpa. El flujo msico que maneja el expansor es del orden de 3,400-3,738 m3/min con una composicin de 14.11% de CO2, 2.11% O2 , 70.98 de N2, 12.63 de H2O, 500 ppm de CO y 1200 ppm de SOx.En 1996, durante la inspeccin de rutina mediante boroscopio del expansor, se observ un agrietamiento en los labes del expansor y del rotor. Durante la parada de emergencia de la Planta, junio-agosto de 1997, se decidi retirar de servicio los labes del rotor y del estator de la turbina para evitar una falla en servicio. El dao de los alabes se caracteriz por la presencia de una alta densidad de grietas longitudinales y se present apenas a un ao de servicio. Con la finalidad de determinar el origen de las grietas, verificacin del dao en los extremos del labe por roce metal-metal o friccin por deposicin de catalizador y los mecanismos de degradacin metalrgica del metal base y del revestimiento, se seleccionaron dos labes para su evaluacin mediante microscopa electrnica de barrido y energa dispersiva de rayos X (MEB-EDX). La Fig.1a presenta la microestructura del material del labe que corresponde a la raz, la cual es tpica para una super aleacion base Ni Waspaloy (AMS 5704) y consiste de una matriz austentica Gamma (g) y carburos primarios (MC) precipitados en el grano. El efecto de sobrecalentamiento se observ en la microestructura que corresponde a la hoja del alabe, la cual present evidencias de envejecimiento (Fig1b). La hoja de los labes est tratada en toda la superficie, con excepcin de la punta (tip), con un revestimiento antidesgaste Cr-Ni, cuyo espesor vara entre 101-210 micras. La Fig.2 muestra la seccin transversal del revestimiento, el cual presenta una morfologa laminar caracterizada por la precipitacin de carburos de cromo inmersos en una matriz de Ni. La tcnica de aplicacin (termorrociado de alta velocidad y alta presin "D-Gun") le confiere al revestimiento una alta densidad, pocos defectos (poros y grietas), alta adherencia y minimiza la formacin de xidos.El anlisis por MEB-EDX efectuado en la superficie de la punta del alabe permiti detectar partculas del catalizador, as como azufre en los limites del grano y xidos formados a partir de los elementos de la aleacin (Fig.3). El anlisis microscpico revel la existencia de gran cantidad de micro y macro grietas longitudinales con origen en la punta (tip) del labe tal como se muestra en la Fig.4, la cual corresponde a una grieta de 4,8 mm de longitud en el interior de la aleacin. La Fig.5 presenta el ataque intergranular catastrfico en el origen de la grieta. Los productos de corrosin detectados a 2,5 mm de la superficie estn constituidos principalmente por Ni3S2, CrS y xidos de cromo y titanio. Este tipo de morfologa de dao es tpico de corrosin por sulfuracin a alta temperatura. En 1997, durante la parada programa de la unidad, se confirm mediante inspeccin visual, el arrastre excesivo de catalizador en el gas del regenerador debido a una baja eficiencia del separador de tercera etapa. Estas partculas sinterisadas originan una alta erosin de los labes del expansor, asimismo, la friccin de la punta del labe con estos depsitos produjo un sobrecalentamiento que afect la microstructura del material en esta zona tal como se observ en la Fig.1b y origin la presencia de altos esfuerzos localizados, considerados iniciadores de grietas. Dresser-Rand ha reportado agrietamiento en estos labes asociado a sobrecalentamiento localizado1. Estas grietas se originan longitudinalmente hasta cierta magnitud mediante un mecanismo de termofluencia-fatiga, pero, debido a la fuerza centrifuga ejercida en estos componentes, las grietas pueden cambiar su direccin de propagacin formando las denominadas "grietas J". Dresser-Rand ha reportado dao por sulfuracin en la raz del labe y en los discos de algunos expansores, pero no se haba presentado hasta ahora este dao en la punta del alabe2. No obstante, este expansor maneja gas con una alta concentracin de compuestos de azufre que favorece la ocurrencia de corrosin por sulfuracin a alta temperatura en esta zona del labe. Asimismo, la aleacin presenta una disminucin de la resistencia a este tipo de corrosin cuando la capa de xidos protectora es arrastrada por la alta incidencia de erosin por partculas duras de catalizador.En conclusin, el agrietamiento observado en las puntas de los alabes se origin por el efecto sinergstico de un sobrecalentamiento localizado originado por erosin y corrosin a alta temperatura.Referencias 1 Dresser-Rand Metallurgical Report MR 97-8. Olean, N.Y. March 1997.2 Dresser Rand Service Division Private Communication. Olean, N. Y., Octuber 31, 1996. (a)(b)Fig. 1- Microestructura de la aleacin AMS 5704. a)Raz b) HojaFig. 2- Morfologa del revestimiento Fig. 3 Superficie de la punta del labeFig. 4 Agrietamiento longitudinalFig.5 Ataque corrosivo por sulfuracin

||DESPERDICIOS DE ENERGIA 15

PERDIDAS TCNICASELCTRICAS

EMPALMESIMPEDANCIAESTADO FACTOR DE POTENCIADECISIONES

MANTENIMIENTOTRANSFORMADORESSOBRECARGAS CONDUCTORESPROTECCIONESCARGASEQUIPO

ESTUDIOSDIMENSIONAMIENTOTEMPERATURAAMBIENTECALIBRACINTECNOLOGACONTROLTECNOLOGADESPERDICIOSDE ENERGAELCTRICAPROGRAMACIN MANTENIMIENTOEQUIPOSINEFICIENTES

AUTOMATIZACIN LUMNARIASPROGRAMASSUBSIDIOREPUESTOSCONCIENTIZACIONSTOCKPROGRAMASMOTORESESTUDIOS CULTURAESTUDIOSTURBINASHUMEDADEFICIENCIADISEO PRESIN CONDICIONES ISOALTITUDTEMPERATURA

TECNOLOGIAESPECIFICACIONESCOMBUSTIBLES PERDIDASHOLGURASALABES REDISEOPREDICTIVOMANTENIMIENTOPREVENTIVOCORRECTIVOOVERHAULDESPERDICIOS DE ENERGIAY ALTO COSTOKW-H EN EL SEIP ALTO CONSUMODIESELCALIDAD DEL GASCOMPRESOR CO2MANTENIMIENTOVOLUMENGASTRATAMIENTOCENTRALIZACIONYACIMIENTOS REPUESTOSCORROSINHUMEDADUBICACINESTADODIAGRAMA CAUSA-EFECTO DE KAORU ISHIKAWACAUSAS DE LOS DESPERDICIOS DE ENERGIA EN EL SEIP|Gracias por su atencinHoja1DISCOS DEL ROTOR DEL COMPRESORMATERIAL DEL DISCOMATERIAL DEL ALABE# del DiscoComposicinU.T.S. T/SQ IN0.2%# de EtapaComposicinU.T.S. T/SQ INY.P. T/SQ INTB11071A410521'P'TB11072AC. 0.15 MaxTB11073ASi. 0.8 MaxTB11074ATodas las EtapasTodas lasMn. 1.0 Max4024TB11075817M40 'U'60-70EtapasNi. 1.0 MaxTB11076Cr. 11.5/13.5TB11077S. 0.03 MaxTB11078P. 0.04 MaxJUEGO DE ALABES DEL C.T. DEL ESTATOR# de EtapaComposicn del material1ra EtapaINCO 939Carbono0.13/0.17Cromio22.0/22.8Cobalto18.5/19.5Tungsteno1.8/2.2Niobio0.9/1.1Tantalio1.3/1.5Titanio3.6/3.8Aluminio1.8/2.0Zirconio0.03/0.14Nitrogeno0.005 MaxAzufre0.005 MaxBismuto0.0000 MaxPlomo0.0000 MaxPlata0.0005 MaxNiquelbalanceadoSin de material de fundicin2da EtapaINCO 738 LC

Hoja2JUEGO DE ALABES DEL P.T. DEL ESTATORMaterial del rotor# de EtapaComposicinBS 2MR 2(NIMONIC 90)MATERIAL DEL ALABECarbono0.13 Max# de EtapaComposicinTitanio1.8/3.0Carbono0.09/0.131era. y 2da.Cromo18/21Reemplazado porManganeso0.20 MaxEtapa de laAl0.8/2.0INCOLOY 901Fsforo0.015 MaxTurbina delSil1.5 MaxTurbina delCobre0.10 MaxCompresorManganeso1.0 MaxCompresorCromio15.70/16.30Hierro5.0 MaxTitanio3.10/3.70Cobalto15/21Boro0.007/0.012NiquelbalanceadoNiobio0.60/1.10BS 2HR (NIMONIC 80A)Tungsteno2.40/2.80Carbono0.1 MaxSilicn0.30 MaxSilicn1.0 MaxAzufre0.015 Max1era.Hierro5.0 MaxCobalto8.00 9.00Etapa de laManganeso1.0 MaxHierro0.50 MaxTurbina deCromio18/21Aluminio3.20/3.70PotenciaTitanio1.8/1.7Molibdeno1.50/2.00Aluminio0.5/1.8Zirconio0.03/0.08Cobalto2.0 MaxTantalio1.50/2.00NiquelbalanceadoAl + Tl4.50/7.20BS HR54 (FV448E)Niquel balanceadoCarbono0.10Sin material de fundicinSilicn0.501era. y 2da.2da.Manganeso1.0Etapa de laBS2 HR2(NIMONIC 80A)Etapa de laCromio11.0Turbina de laTurbina deNiquel0.75PtotenciaPotenciaMolibdeno0.70Vanadio0.15Niobio0.40

Hoja3

&APgina &P

Hoja1DISCOS DEL ROTOR DEL COMPRESORMATERIAL DEL DISCOMATERIAL DEL ALABE# del DiscoComposicinU.T.S. T/SQ IN0.2%# de EtapaComposicinU.T.S. T/SQ INY.P. T/SQ INTB11071A410521'P'TB11072AC. 0.15 MaxTB11073ASi. 0.8 MaxTB11074ATodas las Eta-Todas lasMn. !.0 Max4024TB11075817M40 'U'60-70pasEtapasNi. 1.0 MaxTB11076Cr. 11.5/13.5TB11077S. 0.03 MaxTB11078P. 0.04 MaxJUEGO DE ALABES DEL C.T. DEL ESTATOR# de EtapaComposicn del material1Era EtapaINCO 939Carbono0.13/0.17Cromio22.0/22.8Cobalto18.5/19.5Tungsteno1.8/2.2Niobio0.9/1.1Tantalio1.3/1.5Titanio3.6/3.8Aluminio1.8/2.0Zirconio0.03/0.14Nitrogeno0.005 MaxAzufre0.005 MaxBismuto0.0000 MaxPlomo0.0000 MaxPlata0.0005 MaxNiquelbalanceadoSin de material de fundicin2da. EtapaINCO 738 LC

Hoja2JUEGO DE ALABES DEL P.T. DEL ESTATORMaterial del rotor# de EtapaComposicinBS 2MR 2(NIMONIC 90)MATERIAL DEL ALABECarbono0.13 Max# de EtapaComposicinTitanio1.8/3.0Carbono0.09/0.131ra. y 2da.Cromo18/21Reemplazado porManganeso0.20 MaxEtapa de laAl0.8/2.0INCOLOY 901Fsforo0.015 MaxTurbina delSil1.5 MaxTurbina delCobre0.10 MaxCompresorManganeso1.0 MaxCompresorCromio15.70/16.30Hierro5.0 MaxTitanio3.10/3.70Cobalto15/21Boro0.007/0.012NiquelbalanceadoNiobio0.60/1.10BS 2HR (NIMONIC 80A)Tungsteno2.40/2.80Carbono0.1 MaxSilicn0.30 MaxSilicn1.0 MaxAzufre0.015 Max1era.Hierro5.0 MaxCobalto8.00 9.00Etapa de laManganeso1.0 MaxHierro0.50 MaxTurbina deCromio18/21Aluminio3.20/3.70PotenciaTitanio1.8/1.7Molibdeno1.50/2.00Aluminio0.5/1.8Zirconio0.03/0.08Cobalto2.0 MaxTantalio1.50/2.00NiquelbalanceadoAl + Tl4.50/7.20BS HR54 (FV448E)Niquel balanceadoCarbono0.10Sin material de fundicinSilicn0.501era. y 2da.2da.Manganeso1.0Etapa de laBS2 HR2(NIMONIC 80A)Etapa de laCromio11.0Turbina de laTurbina deNiquel0.75PtotenciaPotenciaMolibdeno0.70Vanadio0.15Niobio0.40

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