La planta de EDF y la herramienta Superbolt Tool: mantenimiento de los pernos con enorme potencia
Con más de 250 tornillos jackbolts por apretar en una turbina crítica, el equipo de mantenimiento de una de las centrales hidroeléctricas más productivas de EDF busca una herramienta para el mantenimiento anual.
Un actor importante en la producción europea de energías renovables
Según la publicación Our World In Data, la energía hidroeléctrica fue la mayor fuente mundial de energía renovable en 2020. En Francia, las centrales hidroeléctricas produjeron 62,5 TWh en 2021, o lo que equivale al 12 % de la producción de la Francia metropolitana, según el estado de cuentas eléctrico de Réseau de Transport d'Électricité de 2021. EDF es el principal productor de energía hidroeléctrica de la Unión Europea.
Una de sus mayores instalaciones es EDF de la Coche, una central hidroeléctrica situada al norte de los Alpes, a la entrada del valle de Tarentaise, en Saboya (Francia). La Coche, como se la conoce, es una de las seis principales centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo de Francia, responsable de la producción de un tercio de la energía hidroeléctrica del país.
En el punto más alto del desarrollo se encuentra la cuenca de La Coche, una presa alimentada por 28 km de cursos de agua que almacena la energía potencial utilizada por La Coche para generar electricidad. Se trata de un desarrollo denominado de «alta caída», con una diferencia de altitud de 900 m entre la cuenca y su central eléctrica subterránea. Esta altura, conocida como «cabezal hidráulico», crea un caudal de 40 metros cúbicos por segundo a medida que el agua se canaliza a través de la compuerta de esclusa hasta llegar a cinco turbinas.
Cuatro de estas turbinas son reversibles, por lo que el agua residual del embalse inferior (la presa de Aigueblanche) se puede bombear de vuelta a la cuenca para reconstituir la energía potencial, similar a la creación de una batería grande, durante períodos de baja demanda.
«Cuando necesitamos electricidad durante los picos de consumo, podemos utilizar el agua para producir electricidad para los residentes franceses. En La Coche, producimos el equivalente al consumo anual de 270 000 personas», comenta Benoît Pezous, director del grupo de la planta de La Coche Randens de EDF.
Mantenimiento de una turbina de rueda Pelton de 15 toneladas
La unidad número cinco, a diferencia de las otras cuatro turbinas Francis, es una rueda Pelton G5 no reversible. Esta última incorpo-ración al desarrollo de La Coche es una turbina unidireccional que es especialmente eficiente cuando la presa recibe una entrada de agua excesiva, como las que se producen en la red de aguas alpinas con el deshielo de la nieve del invierno.
Con un diámetro de 3,6 metros y un peso de 15 toneladas, la rueda Pelton es el corazón de la producción y la unidad hidráulica más potente de EDF en Francia. Sin embargo, a pesar de contar con un revestimiento específico contra la abrasión, el agua cargada de sedimentos se proyecta a través de cinco inyectores a unos 500 km/h para hacer girar la rueda, por lo que la unidad debe sustituirse prácticamente todos los años.
David Enault es el director de primera línea del equipo de inter-vención mecánica de EDF, y su equipo tiene por tarea realizar un mantenimiento receptivo y optimizar la disponibilidad de las unidades en todo el grupo EDF.
«Durante las operaciones de sustitución de la rueda Pelton G5 en La Coche, trabajamos en 18 tensionadores multi-jackbolt M125 que deben aflojarse desde una altura de techo de 1,8 m», afirma Enault.
Optimización del mantenimiento de las turbinas hidroeléctricas
Debido al volumen de conexiones atornilladas y al espacio opera-tivo limitado que pueden utilizar para apretar/aflojar los múlti-ples tornillos aéreos, el equipo de Enault busca herramientas que puedan optimizar el tiempo de mantenimiento y la ergonomía que este trabajo implica. Jean-Christophe Bette, director de preparación empresarial y compañero de Enault, descu-brió por primera vez la herramienta Super-bolt Tool precisamente mientras hojeaba un número anterior de esta revista. Dice que «nuestra persona de contacto en Nord-Lock Group nos explicó que este dispositivo podría adaptarse a nuestro uso».
Las pruebas posteriores de la herramienta Superbolt Tool en una válvula de bolas en La Coche convencieron al equipo de que tenía las cualidades ergonómicas y la velo-cidad de implementación que buscaban, por lo que decidieron proceder al desarro-llo de una herramienta específica para la aplicación de la rueda Pelton G5.
La herramienta Superbolt Tool permite un apriete hasta tres veces más rápido
La herramienta Superbolt Tool es un sistema de fabricación modular basado en cada proyecto individual que incluye una unidad de accionamiento y un cassette que es, por ejemplo, específico para los tamaños de tuerca de la rueda Pelton de EDF. Durante el uso, amplifica una pequeña entrada de par en una salida de par grande y uniforme, de modo que todos los tornillos pueden apre-tarse simultáneamente con una precarga precisa y uniforme.
«A diferencia del apriete simple de los tensionadores Superbolt, donde teníamos unas 1000 carreras en todas las tuercas, aquí tenemos un apriete simultáneo que garantiza una precarga homogénea y genera un ahorro de tiempo considerable», comenta Bette.
La rueda Pelton de La Coche está asegu-rada por 18 tensionadores grandes. Esto quiere decir que antes había más de 250 tornillos jackbolts que había que tensar manualmente.
Albin Paluello, técnico de mantenimiento sénior de EDF, se muestra satisfecho con el procedimiento de mantenimiento anual desde la incorporación de la herramienta Superbolt Tool:
«Es una experiencia muy buena. Si comparamos el antes y el después de usar la herramienta Superbolt Tool, vemos claramente que los tiempos se reducen enormemente, las herramientas hacen que sea más sencillo».
«Al apretar todo al mismo tiempo, pode-mos reducir fácilmente las horas de mante-nimiento en dos tercios», añade Bette. «Conseguimos lo que nos propusimos hacer: desarrollar una herramienta que permite a nuestros empleados trabajar de forma más ergonómica bajo la rueda Pelton y ganar tiempo operativo», concluye Enault.