Reparacin de turbina de vaporAutor: Ing. OrIando Vargas Chavez 1mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesPresentacin deI cursoLas turbinas de vapor estn constituidas por dos partes principales; la partegiratoria- el rotor y la parte estacionaria- el estator. En este curso aprende todoaquello que te interesa de la turbina de vapor.2mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes1. Reparacin de turbinas de vapor conceptos bsico.Descripcin de Ias partes que constituyen Ia turbina de vapor; ciIindro deturbina interior y exterior, cargadores de diafragmas y seIIos, seIIos terminaIese interpasos, bIoques de toberas, diafragmas y cajas de seIIos, guas deconduccin de ciIindros, pedestaIes, chumaceras de apoyos y de empujes,defIectores de aceite y de vapor, girador, rotores y acopIamientos.Las turbinas de vapor estn constituidas por dos partes principales; la partegirat oria- eI rotor y la parte estacionaria- eI estator. El estator (cilindro), estconstituido por pedestales, cargadores, bloques de toberas, diafragmas y sellos y enocasiones por el sistema de distribucin de vapor y por el condensador.Los pedestales de la turbina sirven como apoyo del cilindro y de los rotores. Loscilindros de las turbinas normalmente se fabrican en dos mitades unidas entre s porla unin horizontal y apretadas mediante tornillos y esprragos. Para garantizar lacoincidencia plena de ambas mitades, en la unin horizontalSe practican orificios guas con esprragos especialmente construidos para ello.Las turbinas que se construyen con parmetros de vapor vivo, que superan las 90atm. y los 500 C y que poseen cilindros de alta y media presin conrecalentamiento intermedio, normalmente estn construidos con cilindros interiores.Los cilindros interiores tambin son unidos por la unin horizontal. Las turbinasque se construyen con cilindros interiores tienen la ventaja de disminuir lastensiones trmicas e hidrulicas que sufre el metal del cilindro y como consecuenciael espesor de las bridas de la unin horizontal y, adems, facilitar la aceleracin delarranque con un calentamiento ms uniforme.Dentro del cilindro estn maquinados los encajes de los cargadores, diafragmas ysellos. Algunos cilindros como los de las mquinas de reaccin tienen ranuras parainsertar los alabes estacionarios y otros cilindros por razones tecnolgicas tienencargadores que agrupan sellos y diafragmas, esto facilita conformar el espacio yubicar las extracciones de forma ms compacta, tambin disminuyeconsiderablemente la cantidad de tornillos lo que agiliza el mantenimiento.Para impedir la fuga del vapor hacia el ambiente o las prdidas entre los pasos ypara evitar la penetracin del aire en el cilindro sometido al vaco se construyensistemas de empaquetadura o de sellaje. Las cajas de sellos ubicadas en el exteriordel cilindro se llaman estufas3mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes2. Sistema de seIIaje.El sistema de sellaje de las turbinas puede ser de diferentes formas: Cuando eI rotor posee Ias Iminas empotradas en forma de aniIIos; enestos casos las cajas correspondientes pueden tener los laberintos fijos torneados oencajes para los segmentos elsticos con la misma configuracin. Cuando eI rotor posee Ias ranuras Iabernticas; en estos casos las cajas desellos estarn conformadas por segmentos con las lminas conformadas yempotrados.Existen otros tipos de sistemas de sellaje, entre los que se destacan los selloshidrulicos, esto se usa sobre todo en la estufa trasera de los cilindros de bajapresin y forman junto con el rotor un sistema de anillo hidrulico evitando la salidadel vapor y la penetracin del aire.La mitad inferior de los cilindros de las turbinas pequeas se apoyan directamenteen el fundamento de hormign armado o en pedestales construidos para ello. Lasgrandes turbinas se apoyan en los pedestales y su cilindro de baja presin seapoyan en placas bases fundidas en el hormign armado.S tenemos en cuenta que al poner en funcionamiento una turbina de 100 MW, lamisma se calienta desde la temperatura ambiente hasta una temperatura de 535 C.en la parte de alta y media presin. Podemos apreciar en el instrumento deexpansin total que la turbina se dilata 32mm. hacia el pedestal de regulacin,queremos sealar con esto, que si no se toman ciertas medidas, la turbina puedecambiar su alineamiento y su centramiento entre partes fijas y mviles provocandouna avera de graves consecuencia. Para evitar que esto ocurra se toman un conjuntode medidas, las cuales permiten que la turbina se dilate libremente, sin perder sugeometra.4mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes3. DiIatacin y bIoque de toberas y diafragma,pedestaIes.Todas las turbinas tienen su punto fijo en el centro del cilindro de baja presin, estopermite la dilatacin en dos direcciones, hacia la excitatriz y hacia la partedelantera. Para mantener la dilatacin lineal y no perder la alineacin de loscilindros, los pedestales se apoyan en una placa de acero con una chaveta centralque permite la dilatacin de la turbina a todo lo largo de su eje.BIoque de toberas y diafragma, pedestaIesDentro del cilindro como parte importante de la turbina se encuentran los bloquesde toberas y diafragmas. El bloque de tobera es el elemento que dirige el vaporhacia el primer paso del rotor de la turbina y los diafragmas dividen el interior enpasos, cada uno de ello es portador de las paletas estacionarias que forman loscanales donde se produce la expansin del vapor. Los bloques de toberas sefabrican formando segmentos fijados en su posicin por medio de tornillos o porcanales construidos para este fin. Los diafragmas se fabrican en dos mitades,unidos entre s por la unin horizontal.Cada diafragma est encajado en un encaje maquinado en el cilindro o en elcargador. Los diafragmas se apoyan en sus chavetas laterales y en su parte inferiorposee una chaveta radial, que impide el giro del diafragma durante la explotacin dela mquina, este conjunto de piezas posibilita que el diafragma se mantengacentrado durante el trabajo de la turbina, a pesar de los cambios del flujo de vapor ydel estado trmico de la turbina.La posicin axial del diafragma, est determinada por los pines axiales que a su vez,evitan que los diafragmas se tranquen en su alojamiento. Algunas turbinas de bajosparmetros no utilizan estos pines y la posicin del diafragma queda definida porsu espesor.Los pedestales, estn diseados para sostener los cilindros y la lnea de ejes de lasturbinas Las turbinas de un solo cilindro y de potencia relativamente baja, hasta5MW, pueden fabricarse con pedestales fundidos con el cilindro, como una solopieza, y las turbinas grandes, de mas de un cilindro y de potencias elevadastienen pedestales de apoyos separados de los cilindros.5mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes4. ChumacerasDentro de los pedestales se encuentra una estructura, servida como apoyo del rotor,esta se llama chumacera. La chumacera es una pieza de acero o de hierro fundidoformada por dos mitades unidas entre s con tornillos guas. La chumacera en susuperficie cilndrica interior, posee un revestimiento de metal antifriccin (Babbit),para disminuir la fuerza de friccin entre el eje y la chumacera.La mitad inferior de la chumacera est provista de tres tacones, dos laterales y unoinferior para realizar el centrado de la chumacera durante el alineamiento.Por su forma exterior las chumaceras se disean de dos formas, cilndricas oesfrica, este ltimo diseo permite un auto ajuste pequeo a la lnea de flexin delrot or.Para contrarrestar los grandes esfuerzos axiales provocados por el flujo del vapor,se construyen las chumaceras de empuje. Ellas son diseadas de varias formas, lasde uso ms generalizados, es la de disco insertado o forjado en el rotor que estnen contacto con los tacones de empuje. Estos tacones de empuje son segmentosdistribuidos radialmente y recubiertos con metal Babbit. Las chumaceras deempuje pueden ser combinadas o simpIemente de empuje, las combinadasrealizan la doble funcin de apoyo y de empuje, las simples realizan solamente lafuncin de empuje.S al referirnos que en los cilindros el punto cero de dilatacin se encontraba en elcentro del cilindro de baja presin, eI punto cero de diIatacin deI rotor estprecisamente en los tacones de empuje lado trabajo y los dos hacen que lasdilataciones sean de direcciones opuestas.Dentro de los pedestales se encuentran instalados tambin, los dispositivosejecutores de distintas funciones, tales como; proteccin, regulacin, tuberas desuministros de aceites, dispositivos de control de desplazamientos y detemperaturas.En el pedestal delantero o frontal generalmente se ubican los dispositivos deregulacin y la bomba principal de aceite.6mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes5. DefIectores de aceite.Para impedir el escape del aceite desde la chumacera o la entrada del vapor alpedestal se disean los defIectores de aceite y de vapor, los cuales se instalan a lasalida del pedestal y en la salida del rotor del cilindro.EI girador, es un reductor especial accionado por un motor con escalones detrasmisin, con el propsito de mantener a bajas revoluciones el giro del rotor,durante el calentamiento o enfriamiento uniforme en los procesos de arranque yparada de la turbina.La lnea de ejes de las turbinas est constituida por varios elementos tales comorotores, acoplamientos y chumaceras.Los rotores de turbinas son los encargados de transformar la energa cintica delvapor en energa mecnica a travs del movimiento giratorio de los mismos. Losrotores son ejes de acero especial forjado, que tambin se construyen con unoscuantos discos soldados y que pueden ser forjados juntos con el rotor oensamblados en el eje. La cantidad de rotores, de una turbina, est en dependencia de Ios parmetros,potencia, temperatura y presin de vapor vivo. Algunas turbinas pueden tenerocho o ms rotores, contando con los rotores del generador y de la excitatriz. Todos Ios rotoresTodos Ios rotores, acoplados entre si, tienen que presentar una lnea continua, espor ello que durante los montajes y mantenimientos el alineamiento es la operacinde montaje que requiere mayor atencin, es imprescindible el correcto alineamientoy acoplamiento de los rotores, una sola y pequea imperfeccin provocan seriasvibraciones y hasta la posibilidad de una avera.En los discos del rotor estn montados los alabes o paletas, estos elementos son losms caros del costo de la turbina, debido a los materiales empleados y a la formacompleja de construccin y por supuesto al ajuste y montaje de las mismas.Un solodisco tiene mas de 100 paletas y los pasos de la turbina a veces estn entre lo 20 y30, y hasta ms. Algunos fabricantes disean las turbinas hasta con 10000 paletas.Los rotores se unen entre s por acoplamientos, rgidos, semirgidos y flexibles.Estos ltimos de uso ms frecuente en las turbinas de pequeas potencia.Cuando los rotores estn acoplados entre s tienen que girar libremente sin roceentre las partes fijas y mviles, los roces son inadmisibles en las turbinas.El rotor gira, apoyado en las chumaceras y forma un rozamiento lquido condisipacin de calor del eje a travs del aceite. El sistema de lubricacin de aceite delas turbinas es forzado para mantener la sustentacin hidrosttica del eje.Reparacin de defIectores de aceite y de vapor; Normalmente requieren elrelaminado del sello, para restablecer el ajuste de las holguras entre el rotor y laslminas.La reparacin se ejecuta de la siguiente forma:1. Se desmontan las lminas utilizando para ello una pinza de presin, tambinse utilizan como medios auxiliares un buril con una punta estrecha para no daar laranura del sello y martillo.7mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes2. S escrepa una de las mitades contra el mrmol manteniendo superpendicularidad y la otra mitad contra la primera.3. Se eliminan las rebabas de las ranuras y se introducen las nuevas lminasconformadas y posteriormente se recalcan contra la base del sello.4. Se ensamblan ambas mitades por medio de sus tornillos o mediante el insertode una chapa soldada a ambas mitades, en estas condiciones se montan en un tornoy se maquina el dimetro, teniendo en cuenta su centramiento en la turbina.5. Despus en el sitio de montaje se verifican las holguras y si es necesario sescrepa o recalca a los valores nominales. Es fundamental restablecer el filo de laslminas, afn de evitar un calentamiento local en los procesos de arranque.8mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes6. PIanificacin y programacin de Ios trabajos demantenimiento.Procedimientos Instrucciones y FormuIarios.Las turbinas generadoras de electricidad de las Centrales Elctricas trabajan durantelargos perodos de tiempo, con poco perodos de interrupcin. Para asegurar unaexplotacin segura del equipo se realizan diferentes tipos de mantenimientos. Losmantenimientos prolongan la vida til de la turbina y la eficiencia del SistemaElectroenergtico.Las turbinas durante su tiempo de trabajo, como cualquier mecanismo, sufredesgastes de sus elementos y estos a su vez pueden provocar averas, por desajusteo por fatiga de los metales.Los mantenimientos se dividen segn el volumen de trabajo a ejecutar en Mantenimiento GeneraI. Estos se realizan cada 4 5 aos segn lasrecomendaciones del fabricante o el organismo superior en Cuba que es la UninElctrica, en ello se tiene en cuenta los avances tecnolgicos sobre nuevos metales,que prolongan los tiempos de explotacin, dispositivos automticos para elmonitoreo seguro y eficiente, nuevos tipos de control de temperatura y presionescon registradores que guardan en memoria lo acontecido durante el tiempo deexplotacin o modernizaciones dentro de la turbina que mejora su eficiencia eincluso su repotenciacin. El periodo de mantenimiento depende principalmente delos parmetros iniciales del vapor y como consecuencia de la potencia. Durante latemporada de explotacin a que est sometida la turbina, se le ejecutan dos Mantenimientos parciaIesMantenimientos parciaIes o un parciaI se puede sustituir por dos Iigeros, esto esuna forma general cuando no existen normas.Los adelantos en el campo de la electrnica permitieron la creacin de nuevosequipos ms sofisticados para la deteccin de defectos en las turbinas que permitendiagnosticar con antelacin a su reparacin el comportamiento de las mismas, estoha permitido con grandes resultados econmicos pasar del mantenimientopreventivo al mantenimiento por diagnstico. A pesar de todo el adelanto en elcampo del monitoreo de las turbinas todava se ejecutan losMantenimientosGeneraIes de forma preventiva.El mantenimiento se planifica a partir de los volmenes de trabajo aprobados, elloimplica que a partir de ese momento los tcnicos encargados de la reparacincomienzan los trabajos de Planificacin del mantenimiento.El trabajo de Planificacin del mantenimiento se programa de la siguiente manera: Se preparan los listados de insumos. Se relaciona y revisa todas las piezas de repuestos necesarias para laejecucin del mantenimiento. Se prepara los listados de herramientas necesarias. Se planifica la plantilla necesaria para la ejecucin de los trabajospreparatorios y de mantenimiento. Se elabora el plan de interrelacin entre las tareas de mantenimiento y laejecucin de los trabajos de talleres. Como una etapa de preparacin necesaria se debe instruir el personal en los9mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesmtodos de trabajos que se pondrn en practica durante el mantenimiento.10mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes7. Programa de trabajos preparatoriosPrograma de trabajos Preparatorios; En ello se establecen de forma ordenada ycontra un tiempo de ejecucin las actividades de preparacin que incluyen:inspeccin y acondicionamiento de las reas de trabajos, inspeccin e inventario delas herramientas de trabajo, preparacin y acondicionamiento de las mesas con sustornillos de bancos, preparacin de los dispositivos especiales que sern necesariosutilizar durante la reparacin, comprobacin y certificacin del estado tcnico de lagra, revisin y comprobacin del estado tcnico de los winches, diferenciales ypatecas, comprobacin y revisin de todas las barras de izajes con sus estrobos,revisin y comprobacin del estado de los estrobos y la identificacin de suschapillas, comprobacin del estado tcnico de las lneas y vlvulas de suministro deaire con sus cabezales, inspeccin y montaje si es necesario de las lneas desuministro de energa para la utilizacin de las extensiones y mquinas elctricas,instalacin de corriente de bajo voltaje para la iluminacin, verificar Y reponer lailuminacin en las reas de trabajos, preparar la instalacin para trabajos de alturasen el lugar que lo requiera, revisin e inspeccin de todas las barandas de seguridady la reposicin de las que estn en mal estado.11mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes8. Programa de mantenimientoPrograma de mantenimiento: Es elaborado por el tcnico o por un grupo detcnicos encargados de ejecutar y controlar el proceso de reparacin, en esteprograma, se ordena en secuencia de trabajo todas las actividades de pruebas,desmontaje de la instrumentacin y dispositivos de control de la turbina,desmontaje de los guardapolvos, desmontaje de la insulacin y todos los trabajossucesivos de manera de organizar contra un tiempo de ejecucin todas lasactividades del mantenimiento.Procedimientos e instrucciones: Los procedimientos e instrucciones se preparanantes de la ejecucin del mantenimiento para garantizar la calidad de los trabajosde reparacin.Generalmente dentro de la documentacin tcnica de la mquina el fabricanteentrega los procedimientos de ajuste y montaje de las turbinas y los formularios conlos valores de montaje, estos por supuesto no vienen completo, por lo que nosvemos en la necesidad de traducirlos y adaptarlos a las condiciones demantenimientos.EI procedimiento: Es una descripcin generalizada de todas las actividades queintervienen en determinado proceso tecnolgico y Ia instruccin es una descripcindetalla de una parte especfica del procedimiento. As, por ejemplo, podemosdescribir el procedimiento tecnolgico de desarme de un cilindro y referirnos a lahora de aflojar los esprragos a una instruccin que describa los cuidados y medidasque garanticen la conservacin del estado tcnico de los esprragos.FormuIarios: Es Ia constancia grfica que muestra Ios vaIores, que por suimportancia, garantiza Ia caIidad y seguridad deI funcionamiento de Ia turbina.El cuidado y la conservacin de estos formularios son imprescindibles para laevaluacin permanente del comportamiento desde el montaje hasta el trmino de suvida til.Los formularios se llenan con los detalles, antes del mantenimiento y despus delmantenimiento y son controlados y certificados por los tcnicos ejecutores de lareparacin.12mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes9. Reparacin de Ios eIementos de reguIacinReparacin de Ios eIementos de reguIacin; Bombas de aceite de impeIentes yde engranes; reguIadores de veIocidad; sincronizador; vIvuIas de reguIacin yde cueIIo; sistema de proteccin.Como sealamos anteriormente el sistema de regulacin esta constituidos porvarios elementos entre los cuales estn las bombas de aceite principales.Las bombas se construyen principalmente de dos tipos; centrfugas y de engrane.Las bombas de impelentes o centrfugas se reparan como las dems bombascentrfugas, es importante consolar la flexin del rotor, holguras de sellos y de laschumaceras, la calidad de las superficies de las camisas y estado del acoplamiento,todas las holguras tienen que corresponder a los valores de formularios. Tambindebe ser controlada la unin horizontal de la bomba, en caso necesario se escrepahasta eliminar la deformacin.El alineamiento de la bomba con el rotor de la turbina se realiza por medio de unaplaca de acero rectificado que se encuentra debajo del cuerpo de la bomba, en lamayora de los diseos de estos equipos se requiere una diferencia entre el rotor dela bomba y el de la turbina, dejando en fro el rotor de la bomba 0.20 mm porencima del rotor de la turbina.En las bombas de engrane se controla las holguras entre las tapas y los piones y elcentramiento de los bujes medido entre los dientes y el cuerpo de la bomba,tambin se controla la calidad del contacto entre los dientes, es imprescindible elcontrol de las holguras entre el buje y los muones de los ejes.Los reguIadores de velocidad que encontramos con ms frecuencia son losreguladores de tipo centrfugos o de Watts y los reguladores hidrodinmicos porello centraremos nuestras reparaciones a estos tipos de mecanismos.ReguIadores centrfugos (Watts); Se usan como censores de velocidad y sufuncin est muy vinculado a su calidad de ajuste, son mecanismos desde el puntode vista constructivo muy sencillos, generalmente estn constituidos por un ejecentral con dos brazos articulados en su extremo superior y fuertemente tensadospor un muelle a traccin que se opone a la separacin de los brazos sometidos a lafuerza centrfuga, en los extremos de los brazos estn colocados un peso quepuede tener una forma cilndrica o esfrica, la separacin de estas masas estnrelacionadas con la velocidad de rotacin del regulador que enva una seal a travsde un eje central a una vlvula piloto amplificadora y de ah se trasmite su seal atravs de sus cadenas de amplificacin. Estos elementos estn integrados porrodamientos, bujes, ejes, muelles, tornillos, pistn y camisa construidos con granprecisin, de ah la importancia que tiene para su reparacin el orden dedesmontaje precedido de un correcto marcaje. Las herramientas usadas para eldesarme deben tener la mejor calidad, evitando, usar materiales duros para trasmitirlos impactos producidos por los martillos. La manipulacin de los muelles durantelos desarmes debe ser sumamente cuidadosa evitando por todo los medios el usode herramientas que puedan deformar estos muelles con caractersticas especiales yque generalmente no existen en los repuestos de las mquinas: Los pasadores delas articulaciones deben ser desmontados con cuidado usando para ello botadorescon las dimensiones adecuadas, los pasapuntas de los mismos deben ser cambiadospor nuevos.13mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesGeneralmente los fabricantes de estos tipos de reguladores establecen normas dereparacin que incluyen los cambios de rodamientos y bujes cada cierto tiempo deexplotacin, hay que destacar que durante su reparacin se debe poner especialatencin a todos sus mecanismos de transmisin eliminando todos los juegos libresinnecesarios y perjudiciales que aumentan la insensibilidad del mecanismo.Con el desarrollo tecnolgico estos reguladores han ido cambiando su forma perosiempre basados en el mismo principio.14mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes10. ReguIadores hidrodinmicosEst basado en una bomba de tipo impeler que se utiliza como elemento censordirectamente acoplada al eje de la turbina y que transmite su seal de impulso atravs de un pistn que amplifica y convierte su seal. En este caso una seal develocidad del eje de la turbina es convertida en aumento de presin del impeler yest presin vara la posicin del pistn aumentando la seal del primer impulso atravs de una cadena de amplificacin. Los elementos de los reguladoreshidrodinmicos son mucho ms sencillos pero su mantenimiento tambin deberealizarse con mucho cuidado. Antes de comenzar el desmontaje los especialistasdeben marcar bien las posiciones de cada elemento en lugares visibles y que nodaen las piezas que lo integran, para este tipo de trabajo generalmente se empleancontrapunzones o marcadores de letras o nmeros pequeos. Es necesariocomprobar antes de realizar algn marcaje si los mismos ya han sido marcadosanteriormente durante otros procesos de desmontaje para evitar daarinnecesariamente los mecanismos. Generalmente est integrado por el cuerpo de labomba cuya unin horizontal debe ser comprobada y escrepada de ser necesario.Los sellos interpasos deben tener la holgura establecida por el fabricante y uncentrado correcto, para evitar el roce entre el impeler y el sello. El sello debe tenerun ajuste de posicin, evitando con ello el movimiento del mismo dentro de labomba, en algunos tipos de bombas cumplen la doble funcin de ser sello y a suvez limitadores axiales de la misma, teniendo para ello en una de sus caras unasuperficie revestida con material Babbit que debe ser ajustada contra la superficiedel impeler hasta marcar tres manchas por cm2. y limitar el valor de juego axial. Elimpeler debe ser cuidadosamente revisado a fin de descubrir cualquier tipo degrieta o arrastres de su superficie de sellaje, los impeler deben ser montados conapriete en su eje a fin de evitar movimientos que provoquen oscilacin de la presinde impulso. Su escurrimiento radial no debe ser mayor de 0,02 mm y su desviacinaxial tampoco debe ser mayor de 0,02mm. Los muones de apoyos del eje debenser medidos y controladas sus superficies a fin de evitar o eliminar en casonecesario las ralladuras producidas durante la explotacin de la bomba. Tambindeben de revisarse las chumaceras y comprobarse los valores de holguras quedeben corresponder a los valores establecidos en los formularios de montajes.Antes de desmontar el pistn del regulador deben tomarse las referenciasestablecidas en los formularios, valor de pretensin del muelle, altura de la camisadel sincronizador y posicin de los mecanismos. El marcaje de las piezas y eldesarme debe realizarse con sumo cuidado evitando darles golpes innecesarios a losmecanismos.El pistn del regulador se soporta a travs de un rodamiento axial colocado en latapa del regulador, el equilibrio del pistn queda compensado por la fuerza depresin del aceite de un lado y la pretensin de un muelle por el otro. En estoscasos se deben revisar: l estado de los rodamientos, la holgura entre el pistn ycamisa, el estado de fijacin de los muelles, los solapas entre pistn y camisa, elestado de las ventanas de alimentacin del aceite evitando que las mismas tenganredondeados los filos etc.Al igual que los reguladores centrfugos, existen muchas variaciones de losreguladores hidrodinmicos y se usan fundamentalmente en turbinas de granpotencia, los reguladores centrfugos en sus mltiples variantes se utilizanindistintamente en turbinas de menor y de gran potencia.15mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesSincronizador; tienen la funcin de llevar la turbina a la velocidad nominal, efectuarla sincronizacin y completar la carga. Son accionados manualmente desde unvolante o elctricamente desde el control de unidad. En los reguladores de tipocentrfugo accionan directamente sobre los contrapesos del regulador y en los deltipo hidrodinmicos actan directamente sobre el pistn del regulador variando losflujos de la cadena de amplificacin.Su reparacin en el primer caso est asociada a rodamientos, engranes, pasadores,barras de trasmisin y ajuste de los bujes y en el segundo caso a holguras entrepistn y camisa engranes sin fin, bujes cloches y volantes.16mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes11. VIvuIas de reguIacin y de cueIIoLas vlvulas de regulacin tienen como objetivo regular el flujo de vapor en lasturbinas, existen diferentes diseos, que van desde las que son de asiento simplehasta las de doble asiento, utilizadas normalmente en turbinas de pequeaspotencias. De acuerdo con su sistema de gobierno son diseadas con barra levadiza,arbol de levas y pistn hidrulico independiente. EI sistema de barra Ievadiza, es accionado a travs de un servomotorencargado de subir o bajar un balancn el cual sustenta a travs de dos vstagos unsistema de vlvulas colocadas sobre la barra levadiza. Generalmente este sistema devlvulas es utilizado en turbinas de pequeas potencias. ArboI de Ievas, son accionadas a travs de un servomotor principal y de unsistema de trasmisin que hace girar un arbol sobre sus apoyos, este arbol tienenmontadas las levas que son las que regulan el orden de apertura de las vlvulas,estos sistemas son muy difundidos en el mundo por su alta seguridad. Pistones hidruIicos independientes, son de accin unilateral, por un ladoacta la presin del aceite y por el otro se opone la presin del muelle o losmuelles, son accionadas generalmente por la presin de aceite lo que la hacensumamente peligrosas por los riesgos que implican los incendios por salideros deaceite, no obstante se emplean en turbinas de grandes potencias y tambin depequeas y medianas potencias, hoy en da con el mejoramiento de la calidad de loslquidos hidrulicos y los materiales de sellajes, estos peligros han sido reducidos ala mnima posibilidad.La defectacin y trabajos de mantenimiento se realizaran de acuerdo a losformularios de montajes y los procedimientos especficos de cada sistema, slo noslimitaremos a sealar los aspectos ms relevantes: Vlvulas de regulacin accionadas por mecanismos de Barras Levadizas; sumantenimiento consiste en realizar el formulario de posicin, despus se procede asu desarme sustituyendo la empaquetadura de los vstagos. Se revisa el estado delos vstagos de las barras levadizas. Se revisa el estado de las vlvulasindependientes, haciendo hincapi en las tuercas de fijacin, por la tendencia quetienen al desgaste durante la explotacin. Se revisa el estado de fijacin de losasientos fijos y la superficie de asentamiento de las vlvulas, Se detecta mediantedefectoscopa los radios de transicin de la caja de vapor. Se esmerilar todos losasientos de las vlvulas y se comienza ha restablecer cuidadosamente el montaje delsistema. Es muy importante sealar que debe tenerse muy claro cmo se realizar elajuste de cada vlvula en la barra levadiza para ello deber consultar al tcnicoencargado de la reparacin.La defectacin y trabajos de mantenimiento en las vlvulas de regulacin queemplean para su accionamiento arbol de levas se realizaran de acuerdo a losformularios de montajes y los procedimientos especficos de cada sistema, slo noslimitaremos a sealar los aspectos ms relevantes: Se realizara el desmontaje despus de haber realizado el formulario deposicin. Se desarmarn y revisarn todas las articulaciones poniendo nfasis en elestado de sus rodamientos, su sistema de lubricacin, lugares donde se estnproduciendo roces de los mecanismos y la sustitucin de sellos y cubre polvos si es17mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesnecesario. Un aspecto importante ha tener en cuenta en estos sistemas, es elcorrecto centrado de los elementos para evitar roces que provocan el trabajoresistente de los mecanismos. Durante el proceso de desarme de las Vlvulas deregulacin tendremos en cuenta marcar y ordenar correctamente todas las piezas afin de evitar el intercambio de sus partes, es importante sealar que se debe tenercuidado con las arandelas que regulan la pretensin de los muelles de las vlvulas.Se comprobaran el estado de su asiento esfrico o mecanismo de sujecin delvstago. Se eliminarn las incrustaciones de sales y de carboncillo que se incrustanen los mismos y de ser posible en el sistema de sellaje del vstago. Se revisar lafijacin del asiento mvil y fijo y se esmerilarn ambos entre s hasta garantizar lahermeticidad del conjunto. Se prepararn las superficies de los cuerpos de vlvulasen los radios de transicin para la realizacin de la defectoscopa con lquidospenetrantes y los esprragos y tuercas necesarios para el control de dureza de losmismos a fin de evitar que se partan durante el proceso de explotacin. Terminadostodos estos trabajos y con la revisin y aceptacin del tcnico encargado de lostrabajos se proceder al montaje y ajuste de las vlvulas de regulacin.La defectacin y trabajos de mantenimiento en las vlvulas de regulacin queemplean para su accionamiento servomotores independientes se realizaran deacuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos especficos de cadasistema, slo nos limitaremos a sealar los aspectos ms relevantes: Estos sistemas son accionados generalmente a travs de un distribuidor depresiones que regula el accionamiento de cada pistn hidrulico independiente. Sudiferencia fundamental estriba precisamente en la forma de accionamiento Estosservomotores van acoplados sobre las vlvulas y son de accionamiento unilateral, esdecir, la presin hidrulica acta contra un muelle o sistema de muelles que laobliga a mantenerse cerrada, este tipo de construccin garantiza la velocidad derespuesta ante un disparo por emergencia de la mquina. Durante el proceso dedesarme se debe tener mucho cuidado porque los muelles suelen tener una granpretensin y puede ocurrir un accidente lamentable, si no se toman las medidas deseguridad correspondientes. Generalmente se desarman con ayuda de esprragosespeciales que por su longitud eliminan totalmente la pretensin. Debe ponerseespecial atencin durante su mantenimiento al ajuste de su sistema de sellaje, alajuste de los aros termoelsticos entre pistn y camisa, al paralelismo de losmuelles a fin de evitar el roce del pistn durante la operacin y al sistema de mandodel servomotor. Como expresamos anteriormente los requisitos de mantenimientosde la vlvula son idnticos que los anteriores por lo tanto no emplearemos tiempoen su explicacin. Despus de revisado y reparado todo el sistema se proceder almontaje y ajuste de la vlvula bajo la supervisin del tcnico encargado de lareparacin.La defectacin y trabajos de mantenimiento en la vIvuIa de cueIIo se realizaran deacuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos especficos de cadasistema, la vlvula de cuello es el rgano de seguridad ms importante de lamquina porque es la encagada de interrumpir el paso del vapor a la turbina en casode parada normal o avera, de ah el grado de responsabilidad de su reparacin,aqu nos limitaremos a estudiar los aspectos ms relevantes de su reparacin: Las Vlvulas de cuello se dividen en dos partes, la vlvula de cuellopropiamente dicha ubicado en el cuerpo o en la lnea principal de la turbina y elservomotor hidrulico acoplado al vstago de la vlvula de cuello, tambin son deuso frecuente en las turbinas de media y pequeas potencias encontrar vlvulasgobernadas por mecanismos de traccin mecnica, en nuestro caso trataremos los18mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesde servomotores hidrulicos que son los ms difundidos en nuestra industria. En elcuerpo de la vlvula de cuello se encuentra ubicada la tapa de la vlvula que puedeser roscada y asegurada por una contratuerca o puede ser acoplada por una brida yasegurada por esprragos. En ambos casos los esprragos deben ser preparadospara la realizacin de pruebas de control de dureza, en el caso del cuerpo selimpiarn los radios de transicin y se les realizarn pruebas de defectoscopacapilar o por medio del magneflux segn de convenga. Despus de desmontada latapa encontrar en la unin, una junta metlica que impide el paso del vapor hacia laparte exterior del cuerpo, esta junta debe ser cambiada por una nueva y rectificadala superficie de asentamiento. Tambin dentro del cuerpo encontraremos un coladorresistente que ser encargado de evitar el paso de partculas slidas hacia laturbina, estos coladores tienen tendencia a tener partculas slidas en los orificiospor lo que durante las tareas de mantenimiento deben ser eliminadas, tambin esfrecuente encontrar rajaduras en el colador por lo que debe determinarse bien quetipo de acero lo constituye para aplicar la tecnologa de soldadura adecuada. Elvstago con su vlvula compensadora (preliff), se encuentra acoplado y conpretensin al muelle del servomotor por lo que para desacoplarlo hay que utilizaresprragos especiales para evitar daos al acoplamiento y un lamentable accidente.Al vstago de la vlvula de cuello se le desmontar el preliff y el asiento mvil y seeliminarn todas las incrustaciones producidas por las sales y el carboncillo en elvstago y en los asientos, se controlar los elementos de unin mediantedefectoscopa y se esmerilar, primero el preliff y despus el asiento mvil contra elfijo. En el asiento fijo y antes del proceso de esmerilado se revisar su sujecin alcuerpo y tambin se le eliminar la cascarilla. Despus de culminado todos estostrabajos se procedern a la limpieza cuidadosa de toda la parte interior de lavlvula y bajo la supervisn del tcnico se comenzar el montaje. El servomotor delas vlvulas de cuello tambin es unilateral, se abrir bajo la presin del aceite y secerrar por la pretensin de los muelles, las vlvulas de cuello no regulan flujo devapor a la mquina aun que existen vlvulas que s lo realizan durante la marcha envaco, pero no con carga. La reparacin de estos servomotores cumple los mismosrequisitos que los explicados para las vlvulas de regulacin gobernadas porservomotores.19mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes12. Sistema de proteccinComo su nombre lo indica es el sistema encargado de proteger la turbina. Estgeneralmente integrado por varios dispositivos que actan independientemente yque hacen cerrar la vlvula de cuello bajo lmites establecidos de funcionamiento.Generalmente se encuentran segn el fabricante distribuidos de diferentes formas yalgunos son comunes en todas las turbinas independientemente de su potencia, sonejemplo de ellos: El disparo por sobrevelocidad. El disparo por bajo vaco. El disparo por baja presin de aceite. El disparo por desplazamiento axialExisten otros tipos de accionamiento manual que accionan sobre la vlvul de cuellocomo son los accionamientos mecnicos e hidrulicos desde el mismo pedestalfrontal, existen otras protecciones de carcter elctrico que actan tambin sobre elsistema de proteccin pero que no son objetivos de este curso.Como toda reparacin de elementos de regulacin debe realizarse en lugareslimpios y acondicionado para ello, tambin deben limpiarse con trapos que nosuelten hilachas de hilo ni usar estopa para estos fines.Nos limitaremos a relacionar algunos aspectos importantes de la reparacin delsistema de proteccin de las turbinas.20mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes13. Proteccin por sobre veIocidadCon frecuencia se encuentran dos tipos de dispositivos; el primero del tipo deanillas excntricas que son equilibradas por la tensin de un muelle a compresinsobre un pasador central de fijacin en la anilla o comprimido directamente sobreun tornillo de regulacin en la anilla. Estas anillas son reguladas para que suaccionamiento se produzca entre el 10 y el 11% de la velocidad nominal de laturbina y en el momento de su accionamiento, golpean con fuerza un mecanismohidrulico o mecnico que acciona la vlvula de cuello y las vlvulas de regulacindeteniendo la marcha de la turbina, hay turbinas que solo poseen una anilla, existenotras que son accionadas por dos. Tambin es muy difundido el sistema depercusin por pasador central, en este caso se utiliza un perno como percutor, elperno es regulado por la accin de un tornillo contra la tensin del muelle, de estamanera queda regulado para su accionamiento en caso de sobrevelocidad, otravariante del mismo sistema es adicionarles lainers o arandelas que fijan laregulacin del percutor.La reparacin de cualquiera de estos dos elementos, consiste en su limpieza y elcontrol de su desgaste, se debe tener cuidado con las holguras entre el pasador ylos bujes, bajo ningn concepto debe haber roces entre estos elementos.21mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes14. Proteccin por bajo vacoSon mecanismos formados generalmente por fuelles de bronce y articulacionesmecnicas e hidrulicas que accionan sobre mecanismos amplificadores queaccionan directamente sobre la vlvula de cuello y las vlvulas de regulacin. Losfuelles son absorbidos por la accin del vaco y en la medida que disminuya el vacoaumenta la contraccin del fuelle hasta alcanzar los valores lmites de disparos.Estos mecanismos son muy delicados y precisos por lo que el mantenimiento serealiza con sumo cuidado. Se revisa el estado del silphon, el sistema de tranques, elajuste de los pasadores etc. Generalmente no presentan dificultades y tienen pocaspiezas de repuesto, por lo que es recomendable si no tiene problema y opera bienevitar su desarme.22mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes15. Disparo por baja presin de aceiteExisten diferentes tipos de protecciones por baja presin de aceite, deaccionamiento elctrico a travs de una vlvula solenoide, con mecanismos desilphon similar a los de bajo vaco, con diafragmas que accionan pistoneshidrulicos que drenan las lneas de proteccin cerrando las vlvulas de regulacin yde cuello etc.La reparacin de estos mecanismos, es similar a la reparacin de los dispositivos dedisparo por bajo vaco, en todos los casos debemos de marcar cuidadosamente laspiezas, evitar por todos los medios el uso de herramientas inadecuadas, restablecertodos los valores de ajuste segn las instrucciones del fabricante. En los casos quelos mecanismos posean diafragmas o silphones deben de comprobar antes dedesarmar la existencia de los repuestos para aumentar ms an las medidas deseguridad del trabajo.23mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes16. Disparo por despIazamiento axiaISon diseos muy variados, existen los de accin mecnicas por contacto entre elrotor y el perfil del dispositivo, tambin los hidrulicos que accionan por la cada depresin provocada por la separacin del rotor y una tobera, diseada para estepropsito, que generalmente se instala en los tacones de empuje de la turbina y losde uso ms moderno a travs de censores electromagnticos.La reparacin de estos dispositivos se realiza con sumo cuidado y precisin con lamisma importancia que tienen los dems mecanismos de proteccin.El sistema de proteccin de las turbinas de vapor se fabrican en forma de cascadas yen algunos casos todos sus mecanismos forman parte de un verdadero ingeniomecnico compacto y reducido,Debemos de caracterizar bien que los operarios que realizan sus reparaciones sonsumamente cuidadosos y responsables, adems de poseer conocimiento yhabilidades manuales, ser un excelente mecnico ajustador y ejecutor demediciones.24mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes17. Reparacin de Ios eIementos deI ciIindroEn la reparacin de las turbinas es el trabajo de ejecucin que implica mayorvolumen es la reparacin de Ios ciIindros exterior e interior, esto es debido a quedurante la explotacin los mismos sufren grandes tensiones trmicas que provocandeformaciones y el surgimiento de grietas. Durante las tareas de mantenimientodeben eliminarse las deformaciones y grietas surgidas durante la explotacin.El trabajo de reparacin comienza con la preparacin de las superficies en los radiosde transicin interior y exterior hasta el brillo metlico, estas zonas sonseleccionadas por los especialistas del laboratorio de metales, una vez terminado seproceder a las pruebas de defectoscopa por medios capilares o magneflux paradeterminar la ubicacin de las grietas. Posteriormente se proceder al desbastehasta la eliminacin total de las grietas y a la seleccin de la tecnologa de soldadurapara restablecer la superficie trabajada. Estas actividades generalmente se realizanen periodos de trabajos no crticos, por lo que es muy importante su ejecucin en eltiempo programado, a fin de no interrumpir la lnea critica de reparacin.Durante los trabajos de revisin se realiza el formulario de deformacin de la uninhorizontal del cilindro y se determina su volumen real de trabajo, generalmenteexisten tres opciones de reparacin:1. Que la deformacin existente puede ser absorbida por l apriete en fri de launin horizontal o adicionando un apriete en caliente de la tapa.2. Que la deformacin est localizada en una zona o en varios puntos de la uninhorizontal, en estos caso la medida a aplicar es rellenar con soldadura las zonasafectadas y restablecer la superficie mediante el maquinado.3. Que los volmenes que se ejecuten sean reconstructivos permitiendo unescrepado total de la unin horizontal.Reparacin de diafragmas y cargadores; para la ejecucin de estos trabajos sesiguen los siguientes pasos:1. Se realiza la limpieza manual o mediante la aplicacin de sandblastingeliminando todas las incrustaciones en el metal.2. Se miden los dimetros interiores y exteriores de los cargadores y diafragmas,con micrmetro interior y exterior o dispositivos desarrollados para este fin.3. Control y ajuste de la unin horizontal de los cargadores y diafragmas. Este controI se realiza con calibrador de hojas, comprobando la penetracin de unalamina de 0,05mm y escrepando la unin por medios mecnicos o manual, hastaeliminar la separacin.4. Se miden y corrigen los juegos axiales y radiales. EI ajuste deI juego axiaI serealiza colocando dos indicadores a ambos lados del diafragma o cargador y seempuja en ambas direcciones para determinar el valor de su juego. Para limitar elexceso de juego axial, se colocan unos pines roscados hacia el lado de entrada delvapor. EI juego radiaI de los diafragmas y cargadores se reduce ajustando elespesor de la chaveta inferior contra el ancho del chavetero.5. Control y correccin de la hoIgura trmica de Ios cargadores. El control se25mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesrealiza antes de la correccin de los diafragmas y calculndolo de la misma forma.La correccin se realizar mediante el escrepado de la unin horizontal del cargador.6. Control y correccin de la hoIgura trmica de Ios diafragmas. El control serealiza mediante la medicin de la diferencia de altura entre el nivel horizontal deldiafragma y el nivel horizontal del cargador o cilindro en los extremos de losdiafragmas con un Pie de Rey de profundidad. La suma algebraica de la semisumade los valores de ambas mitades ser el resultado de la holgura o aprieto existente.Para realizar la correccin de la holgura trmica se rebajara o aumentar la altura delos pines radiales de la parte superior del diafragma, existen casos en que debe sertorneados el arco superior.7. Se realiza defectoscopa capilar de los cuerpos y paletas de los diafragmas ycargadores, se eliminan los defectos encontrados mediante el chapisteado,maquinado o la aplicacin de tecnologas de soldaduras.8. Control de la flexin de los diafragmas. El control se realiza uniendo ambasmitades de los diafragmas sobre un mrmol y utilizando el mtodo de control deplanicidad con una regla guardaplanos. Para tener un control histrico sobre ladeformacin es necesario marcar la zona de medicin y llenar el formulariocorrespondiente.9. Se revisa, controla y restablece toda la tornillera de los cargadores ydiafragmas.10. Preparacin, reparacin y ajuste de las chavetas y chaveteros radiales y axialesde los cargadores y diafragmas. Este trabajo se realiza rellenando con soldadura laschavetas y restableciendo sus dimensiones mediante el uso de limas y micrmetroexterior, en el caso de los chaveteros mediante el uso de los bloques calibrados yherramientas especiales.11. Centramiento de los cargadores y diafragmas respecto al rotor. Estasactividades se realizan de acuerdo a las instrucciones de reparacin de la turbina.Consiste la operacin en centrar primeramente los cargadores y despus losdiafragmas, el procedimiento se ejecuta centrando un eje calibre en el cuerpo delcilindro tomando como referencia los valores de centramiento del rotor en elcilindro. Es imprescindible que la ejecucin de estos trabajos se realice con elmximo rigor, dado que los errores de ajuste se pagan con la repeticin de lasoperaciones y la perdida de gran parte del tiempo del cronograma de ejecucin. Laoperacin de medicin del centrado de los diafragmas es simple, se coloca unsuncho con una punta de medicin atornillada en la posicin del encaje de lossellos de los diafragmas y se gira el eje calibre tomando tres mediciones, izquierda,centro y derecha para determinar su desviacin como se muestra en la figura.La posicin 1 representa el eje calibre.26mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesLa posicin 2 representa el suncho con la punta de medicin.La posicin 3 representa el encaje27mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes18. Reparacin de seIIos interpasos y terminaIesReparacin de seIIos interpasos y terminaIes; Es fundamental en el proceso dereparacin por la incidencia que tiene en la eficiencia de la turbina durante suexplotacin y a dems porque un mal montaje puede implicar una avera grave en laturbina.Los trabajos de reparacin de los sellos interpasos y terminales comienzan por lacorrecta identificacin de la posicin que ocupa y la evaluacin tcnica del estadoen que se encuentran, posteriormente el desmontaje y ordenamiento de sutornillera, topes y muelles, una vez concluida esta actividad se proceder de lasiguiente manera:1. Limpieza de los segmentos y sus encajes; esta tarea se realiza con cepillosmetlicos de forma manual o por medios mecnicos.2. Defectacin de las lminas de los segmentos; Consiste en revisar y reparar, slas lminas se encuentran flexionadas o si estn partidas, se sustituye lossegmentos por nuevos.3. Se revisara y controlara el estado de los muelles; Consiste en comprobar sitienen flexin permanente o s estn partidos, en dicho casos se sustituyen pornuevos. Al sustituirse los muelles por nuevos se verificar si realmente ocupan esaposicin y se tienen las propiedades qumicas y mecnicas correspondientes.4. Montaje de sellos para ajuste; Consiste en realizar un formulario de holguras radiaIes y axiaIesradiaIes y axiaIes. Las holguras radiaIes se verifican midiendo la separacin entrelas lminas y el rotor con un calibrador de hojas. Esto se realiza inmovilizando concuas laterales los segmentos de sellos, la holgura inferior se determina con tiras deesparadrapos hiladas una sobre otras hasta alcanzar el valor de separacin entre ejey sellos. Para la correccin del ajuste se recalcar si es necesario aumentar laholgura y se maquinar la raz si es necesario reducir la holgura La medicin axiaI,se realiza midiendo los espacios entre lminas y laberintos del rotor. Para larealizacin de esta medicin es obligatorio tener el rotor en posicin de operacin.La correccin axial de los sellos se realiza rellenando con soldadura un lado ymaquinando por el otro, otra variante es analizar si con un movimiento de la caja seresuelve el ajuste de todos los aros. Las partes superiores de los sellos en amboscasos se ajustan montando los segmentos por la parte inferior.5. Ajuste de la las holguras trmicas de Ios seIIos; Consiste en medir a partir dela unin horizontal de la caja de sello o del diafragma, la altura hasta el bordehorizontal de los sellos en ambos extremos, de igual forma en la parte superior yrealizar el clculo del resultado de las mediciones de la misma forma que la de losdiafragmas La correccin del ajuste se realizar mediante el maquinado de las carasde los sellos.6. Una comprobacin final antes del montaje definitivo de los sellos se realizarcon esparadrapo, realizndose primero en la mitad inferior y despus en lossuperiores.7. Durante el montaje definitivo se verificara que todos los sellos estn lubricadosy montados de acuerdo al plano de montaje. Que todos los segmentos de sellosregresen a su posicin despus de ser comprimidos y que las holguras axiales y28mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesradiales estn en normas, que todas las chavetas y tornillos queden por debajo de launin horizontal para evitar la separacin de la unin horizontal de las cajas desellos y los diafragmas.29mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes19. Preparacin para defectoscopa de Ios metaIesDefectoscopa capiIar, por magnefIux y por uItrasonido.La deteccin de los defectos asociados a los grandes esfuerzos a que son sometidoslos metales ocupan un gran tiempo durante los procesos de mantenimiento, por elvolumen de trabajo de limpieza de las superficies hasta el brillo metlico en lastuberas y cuerpos de los cilindros y vlvulas.De acuerdo con las configuraciones y propiedades de los metales se aplican losdiferentes tipos de defectoscopa.Para la revisin de los defectos en los cuerpos de los cilindros y vlvulas se hanextendido por el mundo el uso de la defectoscopa capiIar o a coIor. Para utilizareste mtodo primeramente hay que limpiar los radios de transicin hasta el brillometlico usando mquinas de discos y despus utilizando un lquido limpiador sedesgrasa la superficie, se atomiza con lquido penetrante de color rojo y se esperaunos minutos para que penetre el lquido en la grieta, posteriormente se limpia lasuperficie con trapos secos hasta el brillo metlico y se atomiza con un lquidorevelador de color blanco que resaltar la forma de los poros y grietas que sondefectos del metal.La utilizacin de la defectoscopa capilar es muy ventajosa en la deteccin dedefectos en las paletas con pequeas alturas y unidas entre s, tambin en ladeteccin de defectos de los discos, bandajes y elementos ensamblados de losrotores.La defectoscopa por eI mtodo de magnefIux se emplean principalmente en loscasos en que las superficies ha comprobar sean extensas, aunque tambin se puederealizar en pequeas superficies, los requisitos de preparacin de las superficies ainspeccionar son idnticos a los utilizados en la defectoscopa capilar.El procedimiento de ejecucin de la defectoscopa por el mtodo de magneflux serealiza de la manera siguiente:1. Se prepara una solucin de agua destilada jabonosa con micropolvos de oxidode hierro F2O3 que posee cualidades magnticas, con un tamao del grano de 10a 50 micrones y una concentracin aproximada a los 10 gramos de polvo por litrode agua.2. Con un atomizador o una brocha se aplica esta solucin en la superficie ainspeccionar e inmediatamente.3. Se conecta la superficie a inspeccionar a una fuente de corriente directa oalterna, segn el equipo, de 30 a 60 voltios a travs de dos elctrodos.El trabajo consiste en determinar las existencias de defectos en la zona magnetizaday se manifiesta por una concentracin de las partculas magnticas alrededor de losdefectos detectados.Este procedimiento tambin puede ser utilizado con grandes ventajas en ladeteccin de defectos de los rotores. Permite revisar rpidamente las paletas largasde los ltimos pasos de la turbina, tambin es utilizado en la deteccin de defectospor medio de la boroscopa de los agujeros centrales de los rotores.30mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesEs muy utilizado durante la inspeccin de los alabes de turbinas que sernmontados durante los procesos de empaletados.La defectoscopa por el mtodo de ultrasonido se utilizan para detectar defectos enlas uniones soldadas, en los esprragos, en los muones y alabes de los rotores deturbinas.Este mtodo se basa en la reflexin de un haz de las ondas ultrasnicas en lassuperficies de los metales.El mtodo consiste en calibrar el equipo para un espesor de control determinado,esta calibracin se mostrar en forma de una lnea recta en la pantalla delinstrumento. Para detectar el defecto, el haz es enviado a travs de la pieza, s laonda es interrumpida durante el proceso de control, esta se mostrar en la pantallaen forma de un pico. S comparamos las proyecciones podemos determinar a queprofundidad se encuentra el defecto y por la posicin del sensor podemos ubicar eldefecto.El uso del mtodo de defectoscopa por medio ultrasnico permite detectar grietas yporos que se encuentran en el interior del metal, no as en los mtodos dedefectoscopa capilar y de magneflux que solo permite la defectacin superficial.31mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes20. Reparacin de Ia Inea de ejes. Reparacin derotores de turbinas.Chumaceras de apoyos y de empuje. Reparacin de acopIamientos.Se llama lnea de ejes al conjunto de rotores acoplados que integran la turbina,generador, reductor y excitatriz en sus apoyos. Esta lnea de ejes debe de sercontinua sin quebraduras en sus uniones y perfectamente balanceada paragarantizar el trabajo estable sin vibraciones.Durante la reparacin los especialistas deben garantizar:1. La revisin minuciosa de las paletas y bandajes y ejucutar las pruebas dedefectoscopa pertinentes.2. Realizar la comprobacin de flexin de los rotores.3. La alineacin de los rotores.4. El pnduleo de los rotores.5. La cigealidad del acoplamiento6. La curva de niveles de los rotores acoplados.Tambin forma parte de la lnea ejes, las chumaceras de apoyos y de empuje enlas cuales debemos revisar:1. Comprobacin de los apriete de las tapas y casquillos.2. Comprobacin de las holguras laterales y de techo.3. Comprobacin del estado del Babbit de las chumaceras y la realizacin de laprueba de defectoscopa del metal antifriccin de las chumaceras.4. En las chumaceras de empuje se medir el juego axial del rotor, el juego axialdel casquillo y el juego del conjunto dentro de la tapa.5. A la chumacera de empuje se le controlar el estado del metal antifriccin y suespesor. Un aspecto importante en la reparacin de la lnea de ejes lo ocupa lacomprobacin de los acoplamientos de la turbina en ellos debemos garantizar:1. El ajuste y correcto desmontaje y montaje de los pasadores de acoplamientos.2. La comprobacin y correccin de la perpendicularidad y planicidad de losacoplamientos.3. Que al acoplar quede rectificada la desviacin existente en la cigealidad y enel pnduleo de los ejes. En sentido general existe una correspondencia muy precisa entre la calidaddel ajuste de los pedestales, el montaje de las chumaceras de apoyos yde empuje, el acoplamiento de los rotores de la turbina que garantizan,la calidad del trabajo de la lnea de eje de la turbina.1. Reparacin de rotores de Ias turbinas: Ia reparacin de Ios rotorescomienza por Ia defectacin fsica en sitio. Despus de IIenado Ios formuIariosde ajustes iniciaIes de Ia turbina procederemos a inspeccionar: El estado en que se encuentran las superficies de apoyos de los muones. Se limpiaran con papel de esmeril las zonas indicadas segn formularios para32mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesmedir la flexin de los rotores. Se inspeccionaran el estado en que se encuentran los bandajes tubulares yplanos bulones de fijacin de las paletas y empalmes soldados de los bandajes.Una inspeccin de mayor rigor se realizar despus de desmontado los rotores y setomar la decisin por los tcnicos encargados de la reparacin de enviarlos a lostalleres para su limpieza en sitio con Sand Blasting, este es un aspecto muyimportante por que nos permitir hacer una inspeccin de mayor rigor en la que seincluyen las pruebas de defectoscopa capilar en los labes y bandajes. Despus decompletada lainspeccin se decidir el volumen de reparacin a ejecutar. En loscasos mas complicados si el rotor requiere el empaletado o el maquinado. Lostrabajos se realizan en los talleres segn convengan.2. Comprobacin de fIexin de Ios rotores: La comprobacin de flexin de losrotores se ejecutar en el sitio o en los talleres segn la planificacin delmantenimiento y es una tarea fundamental dentro de la evaluacin del estadotcnico del rotor, esta operacin consiste en dividir radial y axialmente el rotor envarias planos segn el formulario del fabricante y medir su desviacin girndolo enel sitio o sobre un torno, de manera que podamos determinar el valor de su flexin.Este valor de flexin es comparado con el valor histrico de flexin de este rotor,dependiendo de este resultado se tomarn las decisiones que correspondan.3. AIineamiento de Ios rotores: Es una operacin de medicin ejecutada poroperarios de experiencia y con gran responsabilidad. Consiste en colocar undispositivo preparado para este fin con gran rigidez, que permita medir lasdiferentes posiciones que ocupa el rotor cuando lo giramos sus acoplamientos a 90hasta completar los 360 de giro. Esta medicin se ejecuta con bloques calibrados,calibradores de hojas e indicadores de cartulas. Atendiendo a la importancia ycalidad de esta medicin, este control debe realizarse dos veces por diferentesoperarios de alta calificacin. Tambin estas mediciones se realizan conequipamiento de alta tecnologa diseada para este fin.4. ControI deI pnduIeo de Ios rotores: Se mide preferentemente en los rotorescon un solo punto de apoyo aunque tambin se puede medir en rotores con dosapoyos. El objetivo de esta medicin es evitar un movimiento oscilatorio del eje enel mun de apoyo del rotor, para este fin se disean dispositivos especiales queauxiliados con indicadores de cartulas permiten cuantificar el valor de estasmediciones. El valor de esta desviacin nos permiten calcular de forma indirectatodo lo desviado que est la perpendicularidad del coupling.5. CigeaIidad de Ios rotores : Como su nombre los indica es el efecto que seproduce cuando el centro geomtrico de dos ejes no coincide produciendo un efectode cigeal en los ejes acoplados. Se miden como diferencia de la posicin de losejes. Para ello se divide el dimetro de los rotores en 8 ngulos iguales, enocasiones se dividen de acuerdo a la numeracin de los tornillos, dependiendo de lacalidad de la construccin del coupling se mide sobre su superficie y en muchasocasiones se utilizan los muones de las chumaceras ms prximas al acoplamiento. Se mide en el coupling cuando se garantiza plenamente la concentricidad delos coupling respecto a su eje. Se mide en los muones cuando el coupling no cumple los requisitos deconcentricidad con el eje. Para medir en el eje se desmonta la mitad inferior de la chumacera deleje demenos peso y ms prximo al acoplamiento. Se coloca un indicador de cartula33mailxmail - Cursos para compartir lo que sabessobre ambos muones con la indicacin en la aguja del 0,00 de inicio, aunque,algunos prefieren iniciar con valores positivos y enteros como por ejemplo0,50mm.Se realiza la rotacin de ambos ejes acoplados y se va tomando un juegode lecturas en ambos indicadores. Una medicin ha sido ejecutada con calidadcuando despus de haber completado el giro de 360 del rotor los indicadoresregresan al valor inicial.34mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes21. Reparacin de chumaceras de apoyos y deempujeComo habamos indicado en los epgrafes anteriores, los pedestales y laschumaceras de apoyo y de empuje forman parte de la lnea de ejes y son losencargados de garantizar su continuidad y de mantener la rotacin de los rotoresalrededor de su eje geomtrico dentro de lmites establecidos.Una buena reparacin de este sistema consiste en garantizar: Que los pedestales estn apoyados plenamente en sus bases para garantizarsu desplazamiento a travs de la gua central y que los mismos tengan la holguramnima permisible en sus guas de desplazamiento axial para evitar unlevantamiento innecesario de su posicin y permitir el desplazamiento de losmismos a travs de sus apoyos. Que las esferas de las chumaceras asienten completamente en sus soportesesfricos garantizando el auto ajuste de las mismas en sus apoyos. Existenconstrucciones de gran calidad en la que no es necesario realizar trabajos deescrepado en los apoyos esfricos, pero no siempre es as, lo cierto es que paragarantizar un asentamiento de calidad debe escreparse las superficies de contactohasta alcanzar un valor de ajuste de toda la superficie que no permita la penetracinde una hoja de calibrador de 0,03mm en su periferia y que, adems, tenga un 90%de contacto en toda la superficie. Un trabajo de terminacin generalmente se realizacon un esmerilado fino de ambas superficies. Existen chumaceras con tacones de centramientos, en estos casos los taconesson ajustados contra los apoyos esfricos hasta lograr una superficie de contacto deun 95% y no tolerar la penetracin de una hoja de 0,03mm en su periferia. Tanto las chumaceras esfricas como las chumaceras que se apoyan en lostacones de centramiento pueden estar apoyadas sobre casquillos de aceros que a suvez pueden tener o no tacones de centramiento, en todo los casos el rigor y lacalidad del ajuste tiene que ser igual sobre el casquillo. Existen chumaceras cuyo cuerpo es cilndrico, en estos casos el ajuste de lasuperficie de contacto con el pedestal, se realiza por medio de los tacones decentramiento. El ajuste de la superficie de contacto de los tacones tiene los mismosrequisitos de calidad para cualquier tipo de chumacera o casquillo. De acuerdo con la superficie de deslizamiento, las chumaceras tienendiferentes configuraciones, eIpticas y ciIndricas, existen tambin otrasintermedias entre las dos conocidas por semieIptica. Las chumaceras ciIndricasse caracterizan por tener las holguras radiales distribuidas de tal forma que la sumade las holguras laterales es igual a la holgura superior. Las chumaceras eIpticas secaracterizan por que la suma de las holguras laterales es dos veces superior a laholgura superior. Las chumaceras semi elpticas son el resultado de un compromiso entre las elpticas y las cilndricas. Uno de los aspectos ms importantes durante la reparacin de las chumacerases la revisin de los defectos en la superficie de deslizamiento de la misma. Lasuperficie de deslizamiento est compuesta de un material antifriccin Babbit (en35mailxmail - Cursos para compartir lo que sabeshonor de su inventor) cuyo contenido para el tipo B-83 que es a su vez el msdifundido en Cuba y cuya composicin es de cobre (Cu 6%), estao (Sb 83%) yantimonio (Sa 11%) Su caracterstica principal es su alta capacidad para soportargrandes cargas y bajo condiciones de lubricacin forzada, alta resistencia aldesgaste por friccin. Durante las reparaciones un aspecto fundamental es lacomprobacin del agarre del metal antifriccin al cuerpo de la chumacera, de formarudimentaria pero tambin efectiva se desarrollaron los siguientes mtodos:1. La deteccin de despegue del material por medios de golpes con un pequeomartillo, que al cambiar el sonido de la superficie golpeada nos indicar que hayuna zona de despegue.2. Sumergir durante 24 horas la chumacera en un bao de keroseno al cabo deeste tiempo, secarla bien y pintarlo con pintura de cal, las zonas despegadas seharn visibles inmediatamente al no combinarse la cal con el keroseno. Una tcnica ms desarrolla ha sido la utilizacin de la defectoscopa pormedio del uItrasonido para detectar problemas de despegue en el metal y ladefectoscopa con Iquidos penetrantes para detectar despegues de los bordes ydefectos sobre la superficie portante. 36mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes22. Ajuste deI metaI Babbit Despus de un proceso de maquinado en el cual se ha calculado bien y se hautilizando la tecnologa adecuada, las chumaceras no deben precisar ajuste deholguras, pero, s debemos eliminar los cantos filosos y los cambios bruscos de lasuperficie de entrada de aceite de lubricacin, suavizndolo con un escrepado quesuavice el filo. Hay que tener cIaro: que el hecho de haber maquinadocorrectamente la chumacera no impIica, que se deje de hacer las comprobacionesde holguras y de asentamiento, estas operaciones siempre hay que reaIizarIas.Cuando por razones de calidad y de buen trabajo de las chumaceras no requierande cambio, existen dos formas de reajustarlas:a. Con ejes calibres.b. Reajustando las holguras contra el eje.Para eI primer caso debemos considerar que todas Ias pruebas de caIidadposibiIitan Ia continuacin deI trabajo de Ia chumacera, entonces en este caso sefabrica un eje calibre cuyo dimetro ser igual al dimetro del eje mas la holguralateral de la chumacera y con estas dimensiones se comenzar a restablecer lasuperficie cilndrica de la mitad inferior de la chumacera mediante el escrepado delmetal Babbit, utilizando como mrmol el eje calibre, la chumacera quedar bienajustada cuando el eje calibre asiente plenamente sin holgura en la mitad escrepada.Esta operacin debe repetirse en la mitad superior de la misma forma y con lamisma calidad de ajuste. Al final debemos ajustar la holgura de techo entre el eje yla mitad superior de la chumacera mediante un escrepado de la unin horizontalde la chumacera. Existen otras variantes ha usar con el eje calibre como porejemplo, cuando rellenamos parcialmente el exceso de holgura lateral o cuandotenemos un eje calibre que no se ajusta exactamente a las dimensiones quenecesitamos, en ambos casos debemos de pensar y medir muy bien para elegir deforma correcta como vamos a ejecutar el trabajo.37mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes23. EI reajuste de Ias hoIguras contra eI eje . Para este caso debemos considerar que todas Ias pruebas de caIidadposibiIitan Ia continuacin deI trabajo de Ia chumacera, En este mtodo serestablece la holgura lateral si es necesario mediante el aporte de Babbit soldado ydespus s escrepa con la ayuda de perfiles con el mismo radio de la chumacera, unajuste final se realiza en el sitio, el asentamiento del eje de la chumacera debe detener un ngulo aproximado a los 60 este asentamiento se compara utilizando unaplantilla con la longitud aproximada y el ajuste se realiza contra el mismo mundel eje. Otros mtodos conjugan el mtodo del eje calibre y el ajuste en sitio.Las holguras en las chumaceras se miden de dos formas:a. La primera forma se mide con micrometros interiores y exteriores y se calcula laholgura por la diferencia de los dimetros del eje y de la chumacera.b. La segunda forma se mide con calibradores de hojas las holguras laterales y detecho, pero tambin se mide la holgura de techo por el mtodo de las placascalibradas. El mtodo de las placas calibradas nos permite medir ms en el interiorde la chumacera. Este mtodo consiste en poner cuatro placas calibradas del mismoespesor cerca de los orificios de los tornillos de ajuste y un plomo a largo de laparte superior del mun. Se aprieta la unin horizontal de manera que comprima elalambre de plomo y se desmonta con cuidado de no romper el plomo. En estacircunstancia medimos el espesor del plomo comprimido y se lo restamos del valorpromedio de las placas calibradas. S el espesor de los plomos es mayor que elpromedio del valor de las lminas calibradas entonces, tendremos valores deholguras en la parte superior, si es por el contrario entonces estar en presencia deapriete. Los valores de holguras de las chumaceras se ajustan de acuerdo a losvalores establecidos por el fabricante.Con respecto a Ia hoIgura IateraI se debe tener mucho cuidado aI medirIasteniendo en cuenta de que tipo de chumacera se trata:a. Si es una chumacera ciIndrica, se puede considerar el valor de penetracincomo el espesor mximo de hojas calibradas, cuando el calibrador a penetrado unaprofundidad de 25mm.b. Si es una chumacera eIptica, se puede considerar como la penetracin deespesor mximo de hojas calibradas, cuando el espesor del calibrador ha penetradoa la menor profundidad posible de la ranura (entre 3 y 5mm).Cuando no se tiene Ios vaIores de hoIguras de Ias chumaceras ciIindricas y secarece de Ios datos deI fabricante, se puede tomar como reIacin eI vaIor de IahoIgura diametraI 0,002 D con un mnimo de 0,25mm.Ejemplo:Sea una chumacera cilndrica, cuyo eje tiene en el mun de apoyo un dimetro de300mm y de la cual desconocemos los valores de ajuste del fabricante. Cmopodremos calcular su holgura de techo? y Cul sera su holgura lateral?Datos:Dimetro del eje es igual a 300mm.38mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesResoIucin:1. la holgura diametral es igual a la holgura de techo, por lo tanto: 0,002 x 300 = 0,60mm ( Holgura de techo).2. Por definicin habamos dicho anteriormente que "El valor de las Holguraslaterales en una chumacera cilndrica era la mitad de la holgura de techo. Por lotanto: O,60 x 0,5 = 0,30mm ( Holgura lateral)Respuesta: La distribucin de las holguras calculadas ser como s muestra en elesquema.Para eI caso en que una chumacera sea eIptica, entonces tendremos dosholguras; una vertical, que corresponde el eje menor y otra horizontalcorrespondiente el eje mayor de elipse. En Ias chumaceras eIpticas Ia hoIgura deItecho es 0, 001D y Ias hoIguras IateraIes son 0,002D 1. Entonces tendremos utilizando los datos del ejemplo anterior: 0,001 x 300 = 0,30 (Holgura Techo) Entonces tendremos para la holgura lateral que: 0,002 x 300 = 0,60 (Holgura Lateral).Respuesta: La distribucin de las holguras para una chumacera elptica ser comose muestra en la figura.Chumaceras de Empuje. Como sealamos en l capitulo 7, las chumaceras deempuje pueden ser simples o combinadas. Tambin sealamos que las chumaceras39mailxmail - Cursos para compartir lo que sabesde empuje combinada era la combinacin de la chumacera de empuje con una deapoyo. Para la reparacin de la chumacera de empuje combinada, la reparacin delapoyo tendr el mismo tratamiento de las chumaceras de apoyos convencionales,por lo que nos limitaremos al estudio de la reparacin de la chumacera de empujesimple y al final volveremos a las combinadas.Las chumaceras de empuje simpIe; estn instaladas en el pedestal de formaindependiente, esta formado por un cuerpo o armazn que se posesiona en elpedestal y queda ajustada en su posicin por medio de zunchos atornillados quemediante la insercin de laminas pueden ser trasladado de su posicin axial enambos sentidos, este cuerpo a su vez est dividido en dos mitades por medio deuna brida atornillada en la unin horizontal, en su interior se encuentra un discosolidario al eje de la turbina dividido en dos partes: lado trabajo y lado no trabajo,En ambas partes y apoyados contra la superficie del cuerpo se encuentran lostacones de empujes ensamblados a una estructura que les permite mantener suposicin de trabajo en el sitio de la instalacin. Generalmente los tacones del ladotrabajo tiene mayor superficie portante que los que van colocados en el lado de notrabajo. Existen diferentes diseos pero para una comprensin mas sencilla hemosdescrito la chumacera de empuje anterior.Los objetivos de la reparacin siempre sern restablecer el juego axial de la turbinay la perpendicuIaridad de los tacones con respecto al disco de empuje a fin degarantizar un calentamiento parejo de todos los tacones.La reparacin debe garantizar:1. Que todos los tacones tengan la misma altura desde su base hasta los taconesde empuje.2. Que todos los tacones tengan la cua de entrada de aceite de acuerdo a losplanos del fabricante.3. Que el espesor de la capa de metal antifriccin Babbit debe ser inferior al valormnimo de la holgura axial prevista para el rotor, teniendo en cuenta la dilatacintrmica, para evitar averas en las paletas en caso de fusin accidental de esta capade rozamiento.4. Que los aros de los respaldos de los tacones deben tener lassuperficiesrectificadas, paralelas entre s y que sean de iguales espesores en ambas mitades,sin golpes, deformaciones ni rebabas.40mailxmail - Cursos para compartir lo que sabes