Con el paso del tiempo, suelen producirse fugas en las uniones de cuatro vías de las turbinas de gas, ya que las variaciones térmicas extremas y los arranques hacen que los cilindros de las turbinas se comben y se distorsionen. El desalineamiento de los cilindros agrava el problema, ya que las superficies de las bridas no mantienen el área de contacto necesaria para garantizar un sellado adecuado, lo que producirá fugas.

Las fugas pueden provocar daños significativos en los instrumentos de las turbinas y en el aislamiento pudiendo poner en peligro las operaciones y la seguridad del lugar de trabajo. Hace poco, Nord-Lock Group se asoció con un propietario de una flota de turbinas de gas 501F que había experimentado fugas de este tipo durante más de 20 años. Juntos, desarrollaron un proyecto de I+D conjunto con el fin de encontrar una mejor solución.

La necesidad de una solución más permanente

«Las reparaciones que los propietarios de flotas tienen a su alcance o bien han tenido un carácter temporal o consisten en contener la fuga en lugar de pararla», afirma Jeremy Hersom, director de desarrollo empresarial de generación de energía de Nord-Lock Group.

Una forma típica de contenerla consiste en soldar un parche metálico. Esto no solo no elimina dicha fuga sino que en la parada programada requerirá retirarlo y volverlo a poner, lo que implica mayor tiempo y costes.

“Las reparaciones que se hacían anteriormente, se centraban en fugas puntuales a la hora de resolver el problema”, comenta Hersom. “Por contra, nuestra solución combina diferentes tecnologías de nuestra cartera de productos, para abordar las múltiples causas que originan las fugas.”

Durante el proyecto, los expertos en generación de energía de Nord-Lock Group tuvieron acceso libre a las turbinas del propietario de la flota, por lo que pudieron estudiar las configuraciones de los cilindros y las causas de las fugas.

«El hecho de tener acceso libre a las turbinas de gas 501F resultó ser crítico para el diagnóstico correcto de los múltiples factores que contribuían a las fugas», dice Hersom.

«Se trató en gran medida de un proceso de aprendizaje a lo largo del tiempo, ya que se desarrollaron y probaron varias soluciones».

 

Combinación ingeniosa de tecnologías

Después de realizar pruebas exhaustivas, la solución más eficaz fue una combinación de múltiples productos y tecnologías de Nord-Lock Group. Para empezar, se utiliza un sistema de cierre hidráulico (HCS, por sus siglas en inglés) Boltight para garantizar de forma rápida y temporal la alineación de los cilindros y la tensión de la unión de cuatro vías. Si, después de que el cilindro ha sido comprimido por el HCS, el orificio de algún perno o la brida siguen estando desalineados, se usa un sistema de tensionador CamAlign para realinear el cilindro. Esto puede eliminar hueco interno de 2 a 4 mm, garantizando así la menor holgura posible.

El HCS está presurizado para, de forma simultánea y uniforme, comprimir el cilindro de la turbina alrededor de la unión de cuatro vías, aislando así el área. Múltiples tensionadores hidráulicos mantienen la presión a la vez que se registran las lecturas de la holgura interna y externa, y se comprueba la alineación del cilindro.

Una vez completados estos ajustes y cuando la unión de cuatro vías está correctamente alineada, se vuelve a comprimir usando el HCS, lo cual permite que la carga se transfiera a los tensionadores mecánicos multitornillo Superbolt para tensionar la unión atornillada de forma permanente. En lugar de tensionar cada perno de forma individual, algo que puede crear movimiento en la carga, el HCS inmoviliza toda la unión y mantiene una estabilidad completa a medida que se tensiona cada perno.

Por último, se instala junta de sellado interna como capa de protección añadida en el área en la que confluyen el cilindro de combustión y las secciones de la turbina. Esto elimina todas las fugas no resueltas por la realineación de los cilindros.

La mejor solución del mercado

La combinación de las soluciones de Nord[1]Lock Group, incluidos tensionadores mecánicos multitornillo, sistemas de cierre hidráulico y tensionadores de alineación, se ha probado y ensayado desde entonces en las operaciones del propietario de la flota y ha demostrado ser eficaz a la hora de evitar las fugas en las uniones de cuatro vías. No se han producido paradas forzosas por culpa de daños en los instrumentos o en el aislamiento y ha proporcionado un entorno de trabajo más seguro dentro del recinto de la turbina.

La opinión general recibida del propietario de la flota de turbinas es que «es la mejor solución para las fugas en las uniones de cuatro vías que hay en el mercado en este momento».

Si bien esta solución concreta es única para propietarios de flotas de uniones 501F y sus turbinas específicas, los conocimientos y experiencia obtenidos serán muy valiosos para Nord-Lock de cara al futuro.

«Las turbinas comparten un principio común: una rueda o rotor gira para producir energía a través del movimiento», explica Peter Miranda, director regional de ventas de Nord[1]Lock Group. «Lo que han aprendido nuestros expertos en generación de energía aumenta nuestra experiencia y se puede aplicar para resolver problemas de fugas similares».