(1) Coautor - Engenheiro Mecânico – Petrobras Transporte S.A.

(2) Coautor - Técnico de Mecânica – Petrobras Transporte S.A.

(3) Autor Principal - Engenheiro Mecânico – Petrobras Transporte S.A.

DESCONEXÃO, RETIRADA E RECONEXÃO DE TURBINA A GÁS SOLAR TAURUS 70

Pablo Adolfo Batista Nogueira (1) Thiago Gonçalves de Oliveira (2) Mauro Muniz de Castro (3)

RESUMO O trabalho em questão tem por objetivo divulgar os principais pontos de atenção e lições aprendidas, obtidas durante a desconexão e retirada para manutenção geral (overhaul) de turbinas a gás fabricadas pela SOLAR, modelo TAURUS 70. Adicionalmente, divulgar as lições aprendidas relativas à reconexão deste mesmo modelo de turbina para ser utilizada como máquina acionadora de compressor centrífugo para gasoduto. O desenvolvimento é apresentado seguindo a cronologia das atividades, e é dividido em dois capítulos. O primeiro capítulo aborda a desconexão e retirada de turbina para overhaul, e o segundo capítulo aborda a reconexão da turbina para acionar o compressor centrífugo para o gasoduto. O capítulo de desconexão e retirada de turbina inicia citando a fase de planejamento, na sequência aborda a retirada das interferências para a movimentação da turbina, passando então pelos pontos específicos da desconexão e retirada da turbina, até seu acondicionamento para envio internacional à oficina do fabricante. O capítulo da reconexão inicia com a abordagem da preparação do local da instalação, passando pelas atividades de fixação da turbina nos suportes, acoplamento, e finalização do alinhamento entre a turbina e o compressor centrífugo. Caracteriza-se por ser um trabalho prático, que aborda situações e dificuldades vivenciadas durante a execução dos serviços em campo, e traz as soluções implantadas para o sucesso das atividades.

1 INTRODUÇÃO Para permitir o transporte de gás natural através de dutos no Brasil, são dispostas estações de compressão ao longo dos mesmos para aumentar a pressão do gás, e assim compensar as perdas ocorridas durante o fluxo. Para que a operação das estações de compressão não dependa de fontes de energia externas, as turbinas a gás são usadas como o equipamento de acionamento de compressores centrífugos responsáveis pelo aumento de pressão citado. Estas turbinas a gás utilizam como combustível o gás natural transportado pelo próprio gasoduto. O plano de manutenção preventiva para turbinas a gás programa a revisão de acordo com o número de horas de operação, exigindo a desconexão e remoção das turbinas para realizar estes serviços na oficina do fabricante. O objetivo deste trabalho é divulgar os principais pontos de atenção e lições aprendidas obtidas durante as primeiras desconexões e remoções para manutenção geral (overhaul) das turbinas a gás Solar, modelo Taurus 70, das estações de compressão atualmente operadas pela Transpetro. Além disso, disseminar as lições aprendidas sobre a reconexão deste mesmo modelo de turbina. 2 DESCONEXÃO E RETIRADA 2.1-Planejamento Evidentemente, a etapa de planejamento da atividade é fundamental para o sucesso da execução. Este subitem aborda especificamente as atividades de planejamento de impacto direto na desconexão em si e retirada da turbina para overhaul. Para a atividade de desconexão e retirada da turbina é necessária a localização prévia das ferramentas especiais que serão utilizadas, bem como, verificar o estado de conservação das mesmas. A verificação do estado de conservação é muito importante para evitar atrasos durante a execução da desconexão e retirada, com especial atenção ao estado das roscas de parafusos e porcas que devem ser testadas previamente. A falta de uma ferramenta especial pode inviabilizar os serviços de desconexão e retirada da turbina, com consequências significativas no cronograma da atividade, pois a compra destas ferramentas não ocorre de maneira rápida, e a confecção das mesmas em oficinas locais depende da disponibilização dos desenhos de projeto pelo fabricante da turbina (em geral não é disponibilizado), disponibilidade de matéria prima, e existência de oficina capaz de atender às tolerâncias de fabricação. Em relação às interferências físicas para a retirada, o primeiro ponto a ser abordado é a definição de qual lado a turbina será removida, avaliando o espaço disponível na lateral do hood, se a ponte rolante acessa esse lado e a quantidade de interferências existente em cada lado. As vigas I de extensão, que são montadas nos “A frames” para o deslocamento lateral da turbina, possuem aproximadamente 3 metros de comprimento, por esta razão a turbina é descida próxima ao hood, sendo necessário retirar guarda corpo, plataforma, tubulações, eletrodutos, e demais interferências que possam

ser obstáculo à movimentação lateral e de descida da turbina. A retirada das tubulações na lateral do hood pode demandar maior planejamento em função da inexistência de válvulas de bloqueio para o isolamento destas linhas, por isso o isolamento e retirada das tubulações em questão deve ser realizado antes da mobilização dos profissionais de desconexão da turbina. Além das possíveis interferências já citadas, deve ser verificada existência de interferências no piso, como bases de concreto, que podem impedir o posicionamento dos “A frames” ou interferir no coletor de admissão ou de descarga, que são retirados juntos com a turbina e ficam próximos ao solo quando a turbina é apoiada nos suportes em solo. O posicionamento dos suportes que sustentarão a turbina em solo também deve ser simulado previamente em campo para verificar a existência de interferências ou se há canaletas no solo que precisem ser adequadamente cobertas ou fechadas para o apoio seguro dos suportes.

Figura 01: Interferências físicas

2.2 Desconexão e Retirada 2.2.1 Troles para Içamento e Movimentação Foram fornecidos pelo fabricante dois tipos de trole para içamento e movimentação da turbina, sendo dois troles de cada tipo. A montagem dos troles nas vigas I internas do hood foi realizada posicionando primeiro os troles que proveem também o movimento lateral, na sequência foram montados os troles que proveem apenas movimento de içamento. Cabe ressaltar que a montagem que foi adotada possibilita que os profissionais que acionam os troles fiquem posicionados de forma mais segura, pois quando o trole é acionado para movimentar lateralmente a turbina, a mesma se afasta do corpo do profissional.

Figura 02: Posicionamento dos troles de movimentação lateral nas vigas I

2.2.2 Bomba Principal de Óleo e Motor de Partida A retirada da bomba principal de óleo e do motor de partida é realizada utilizando o dispositivo de carga existente no hood. A distribuição de peso nestes equipamentos não é homogênea, por esta razão deve-se realizar a retirada com atenção redobrada para evitar acidentes durante esta movimentação de carga.

Figura 03: Retirada da bomba principal de óleo

2.2.3 Acoplamento Turbina / Compressor Centrífugo A retirada do espaçador (carretel) do acoplamento da turbina com compressor centrífugo é uma etapa que exige atenção especial. Apenas os parafusos que fixam os dois flanges do carretel devem ser retirados. É importante salientar que o espaçador (carretel) é montado “encaixado” através de rebaixo nos flanges dos cubos em que é fixado, por esta razão, não é possível remover o carretel radialmente apenas retirando os parafusos dos flanges que o fixam. Para remover o carretel é necessário prover uma folga no sentido axial, comprimindo o acoplamento flexível com parafusos especiais (ferramentas especiais). Ao comprimir o acoplamento flexível e prover uma folga axial suficiente para o desencaixe dos flanges do carretel e dos cubos, pode-se remover o carretel radialmente.

Figura 04: Folga axial para retirada do carretel

Figura 05: Retirada do carretel

2.2.4 Suporte para Içamento (ferramenta especial) Para o içamento da turbina são utilizados dois suportes (ferramentas especiais) que devem ser fixados na mesma. Um dos suportes é fixado sobre o compressor axial, e o outro é fixado no flange que separa a GG da PT.

Figura 06: Suporte de içamento fixado sobre o compressor axial

Para a montagem do suporte que é fixado no flange entre a GG e a PT é necessário retirar seis parafusos do referido flange para então encaixar o suporte de içamento. Cabe ressaltar que, para fixação deste suporte é necessário providenciar dois parafusos (M12 ou ½”) com comprimento suficiente para fixar o suporte no flange (125 mm), pois os parafusos originais do flange não possuem comprimento suficiente. São necessários apenas dois parafusos pois o suporte já possui 4 pinos soldados, que encaixam nos outros quatro furos do flange.

Figura 07: Suporte de içamento no flange da turbina entre a GG e a PT

2.2.5 Hood Para a efetiva retirada da turbina é necessário retirar duas colunas do hood. Uma das colunas é retirada pois está no caminho de retirada da turbina, então obviamente precisa ser retirada. A outra coluna precisa ser retirada pois impede que viga I interna (que suporta os troles) fique alinhada com o suporte de içamento da turbina.

Figura 08: Coluna do hood impede correto alinhamento da viga I interna

2.2.6 Desmontagem da turbina em solo Após a turbina ser retirada de dentro do hood e apoiada nos suportes em solo, a mesma pode ser içada e movimentada pela ponte rolante para local com melhor espaço para desmontagem do coletor de admissão, do coletor de escape e do hub da turbina. Para a retirada do hub da PT será necessário o uso de uma ferramenta especial (FT 67110), pois a montagem do cubo é feita com interferência no eixo, e o uso de um saca-polias tradicional não apresentou resultado satisfatório em campo. Para retirar o coletor de escape, deve ser aplicado desengripante nos parafusos, preferencialmente com 24 horas de antecedência. Na sequência, deve ser apenas “quebrado o torque” de todos os parafusos antes de se retirar qualquer um deles. Tais medidas visam reduzir o risco de quebra de parafusos durante a desmontagem.

Figura 09: Retirada do coletor de escape

3 RECONEXÃO 3.1 Planejamento Este subitem aborda especificamente as atividades de planejamento de impacto direto na reconexão em si da turbina. Evidentemente, a etapa de planejamento da atividade é fundamental para o sucesso da execução, e no caso da reconexão de turbina o sucesso também depende de como foi a organização da desconexão. A correta identificação e armazenamento das peças e fixações que foram retiradas durante a desconexão possibilita que a reconexão ocorra sem contratempos. Para a atividade de reconexão da turbina são necessárias ferramentas especiais do fabricante SOLAR, além de instrumentos de medição para o alinhamento da PT com o compressor centrífugo. A falta de uma ferramenta especial pode inviabilizar os serviços de reconexão da turbina, com consequências significativas no cronograma da atividade, pois a compra destas ferramentas não ocorre de maneira rápida, e a confecção das mesmas em oficinas locais depende da disponibilização dos desenhos de projeto pelo fabricante da turbina (em geral não são disponibilizados), disponibilidade de matéria prima, e existência de oficina capaz de atender às tolerâncias de fabricação. A verificação do estado de conservação das ferramentas especiais é muito importante para evitar atrasos durante a execução, prestando especial atenção à condição dos filetes de parafusos e porcas que devem ser testados anteriormente. Para reconectar a turbina, é possível aproveitar a análise que foi feita para desconectar e removê-la, inserindo-a no hood pelo mesmo lado em que foi retirada, aproveitando o fato de que as interferências já foram mapeadas e removidas.

3.2 Preparação do Hood e da Turbina para Reconexão É importante preparar o hood e a turbina antes da efetiva movimentação da mesma para dentro. Esta preparação consiste basicamente em organização e limpeza para facilitar a movimentação e a posterior reconexão, bem como, a pré-montagem dos coletores e do hub da turbina. 3.2.1 Montagem do Hub da Turbina A montagem do hub da PT no eixo também é realizada antes da inserção da turbina no hood. Por se tratar de uma montagem com interferência é necessário aquecer o hub para possibilitar a montagem. Este aquecimento do hub pode ser realizado em forno ou em óleo aquecido. Após o aquecimento do hub no óleo, o mesmo deve ser retirado e montado na ponta do eixo da PT, sendo importante a utilização de hastes guia inseridas nos furos da ponta do eixo, e desta forma garantir que os furos do hub fiquem alinhados com os furos da ponta do eixo. Este alinhamento dos furos do hub com os furos da ponta do eixo é o que possibilitará fixar o hub com parafusos posteriormente. A foto abaixo ilustra os guias montados na ponta do eixo da PT para montagem do hub.

Figura 10: Guias para a montagem do hub da PT

3.3 Reconexão da Turbina Para a inserção das turbinas no hood são utilizadas as mesmas ferramentas especiais de suporte e içamento utilizadas na desconexão e retirada da mesma. 3.3.1 Alinhamento Turbina / Compressor Centrífugo A fixação dos relógios comparadores para realizar o alinhamento entre a turbina e o compressor centrífugo é feita no flange do espaçador (carretel), com o uso de uma ferramenta especial (FT67108A). As leituras do alinhamento axial (angular) e radial (paralelismo) são feitas com os relógios comparadores tocando na carcaça que protege o eixo da PT, conforme pode ser visualizado na foto abaixo.

Figura 11: Relógio comparador em medição para alinhamento angular

O target do alinhamento da turbina considera as dilatações térmicas que ocorrem com a máquina em operação, por esta razão, os valores de target não são sempre zero, e constam na documentação técnica do equipamento. 4 CONCLUSÃO O monitoramento e o registro da desconexão e reconexão das turbinas Taurus 70 possibilitaram o aprendizado das equipes executoras que realizarão essas atividades em um futuro próximo.