MANTENIMIENTO MECÁNICO

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    30-Jun-2015
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MANTENIMIENTO MECNICODescripcin del mantenimiento mecnico Este mantenimiento lo podemos dividir en dos subgrupos de los que podemos decir que ni uno ni otro es menos importante. Aunque nos abocaremos al primero. Estos dos subgrupos son: a) mquinas principales. b) mquinas auxiliares. En esta breve descripcin trataremos de resumirlos principales puntos de la turbina. Por qu turbinas Kaplan? El nombre se debe a su inventor y la principal diferencia con las dems reside en la propiedad de mover las palas, variando el ngulo de incidencia entre 15 y 17 mediante un mecanismo hidrulico que funciona de la siguiente manera:

Para la regulacin de las palas se enva una seal elctrica a un convertidor electroidrulico que al registrarla se encarga de transformarla en un pequeo movimiento hidrulico que sera transformado mas tarde en uno mucho mayor. Este instrumento posee una leva especial que se encarga de mantener la relacin del distribuidor y las palas en donde se obtiene mayor rendimiento de agua.

En resumen la regulacin de las palas es automtica de acuerdo a la variacin del distribuidor. Retomando la parte del circuito hidrulico. Tres conductos de aceite entran a la mquina por el cabezal Kaplan (la parte amarilla superior que se ve en la sala de mquinas).

De ah pasa a travs del eje hasta el rodete, en donde se encuentra un pistn que se encarga de rotar los alabes mediante un sistema de bielas. Este es un diagrama de cmo se podra ver el tubo por el eje y los alabes con el pistn. Movimiento de los alabes del distribuidor

Este se realiza a travs de cuatro pistones hidrulicos fijos que estn sujetos a sus esprragos a un anillo que literalmente flota sobre el eje de la turbina.

Esquemticamente

El movimiento de este anillo se produce al expandir dos cilindros, contrayendo atrs dos, abriendo y cerrando los alabes del distribuidor por medio de un juego de dos bielas sujetas al mismo disco, como antes dijimos estos alabes se encargan de regular la cupla mecnica por medio del volumen de agua.

Este sistema esta ayudado por un cmara espiral que para obtener un ingreso uniforme del agua en todas las partes del distribuidor tiene una forma decreciente.

COJINETESExisten tres cojinetes: El cojinete gua del generador que se encuentra ubicado por encima del generador y directamente sobre el piso de la sala de mquinas. El cojinete de empuje que soporta las 2400 tn de peso de las mquinas, ubicado debajo del generador. El cojinete gua de turbina que se encuentra por encima de los 8,6 m de dimetro de las palas. Siendo estos tres cojinetes los ms crticos en cuanto al mantenimiento mecnico los ubicaremos en la mquina y luego los describiremos uno por uno. COJINETE GUIA DE GENERADOR Consta de doce brazos que se apoyan contra el eje y en las paredes de hormign. El esfuerzo es transmitido por los brazos que forman la estrella que se ve en la sala de mquinas. Estos cojinetes trabajan sumergidos en un bao de aceite, refrigerado ste por agua del lago con un prefiltrado grueso. La temperatura del aceite en movimiento vara entre 68 y 70C. COJINETE DE EMPUJE Quizs la pieza ms importante de la turbina ya que soporta todo el peso de la mquina.

Se encuentra por debajo del generador elctrico y consta de un disco pulido a espejo que descansa sobre 32 cojinetes apoyados sobre un balancn dividido en dos que a su vez descansa sobre una media esfera. Los cojinetes tienen una forma que permiten ubicarlos en forma circular en forma pareja alrededor del eje. Tambin estn rasqueteados para reducir puntos de apoyos, otro detalle de diseo es un ngulo en uno de sus lados, recordando que la mquina gira en sentido horario, este ngulo se encuentra en sentido antihorario, lo que permite que el bao de aceite cubra la superficie del cojinete y evite as el contacto metal con metal. Podemos especificar que el cojinete es de acero cubierto con una placa de metal blanco.

En la parada este sistema deja de funcionar, por lo que para arrancar la mquina se requiere bombear el aceite por un tubo dentro del cojinete, observado en esquemas anteriores. La revisin de los cojinetes se realiza elevando la mquina por medio de 36 gatos hidrulicos ubicados debajo del generador y removiendo los radiadores de refrigeracin para poder quitarlos y examinarlos uno por uno.

COJINETE GUIA DE TURBINAEste se encuentra en la parte inferior de la maquina, por encima de los alabes, siendo no menos importante que los anteriores.

Como es lgico imaginar en la turbina existe un espacio entre lo esttico (la carcaza) y lo mvil(el eje). Tambin es lgico que exista una filtracin de agua hacia adentro ya que la presin en su interior es menor que afuera. Para evitar esta filtracin la turbina cuenta con 2 sistemas de sellos, uno para la parada y otro dinmico para el movimiento de este.

SELLO ESTATICOEste es una goma muy resistente y flexible, de gran espesor que se infla, al detener se la maquina se infla tapando el acceso del agua al interior. En una forma muy esquemtica:

1)

maquina parada

2)

maquina en movimiento

SELLO DINAMICOSeria imposible utilizar el mtodo anterior con la maquina funcionando, por la friccin a la que estara sometida la manguera.

Entonces se utiliza un nuevo sello, el cual consta de un disco pulido que se encuentra alrededor del eje independiente del mismo. Este disco esta apoyado sobre dos aros de carbn que giran con el eje. El disco superior es aplastado por resortes contra los carbones y para evitar el desgaste se bombea muy finamente, entre los carbones. En algunas ocasiones entra una pequea cantidad de agua, pero es agua filtrada, por lo que la maquina no se ensucia. Para eliminarla se utiliza bombas dentro de la cachaza.

Existen cuatro tipos reconocidos de operaciones de mantenimiento, los cuales estn en funcin del momento en el tiempo en que se realizan, el objetivo particular para el cual son puestos en marcha, y en funcin a los recursos utilizados, as tenemos: Mantenimiento Correctivo Este mantenimiento tambin es denominado mantenimiento reactivo, tiene lugar luego que ocurre una falla o avera, es decir, solo actuar cuando se presenta un error en el sistema. En este caso si no se produce ninguna falla, el mantenimiento ser nulo, por lo que se tendr que esperar hasta que se presente el desperfecto para recin tomar

medidas de correccin de errores. Este mantenimiento trae consigo las siguientes consecuencias: o Paradas no previstas en el proceso productivo, disminuyendo las horas operativas. o Afecta las cadenas productivas, es decir, que los ciclos productivos posteriores se vern parados a la espera de la correccin de la etapa anterior. o Presenta costos por reparacin y repuestos no presupuestados, por lo que se dar el caso que por falta de recursos econmicos no se podrn comprar los repuestos en el momento deseado o La planificacin del tiempo que estar el sistema fuera de operacin no es predecible. Mantenimiento Preventivo Este mantenimiento tambin es denominado mantenimiento planificado, tiene lugar antes de que ocurra una falla o avera, se efecta bajo condiciones controladas sin la existencia de algn error en el sistema. Se realiza a razn de la experiencia y pericia del personal a cargo, los cuales son los encargados de determinar el momento necesario para llevar a cabo dicho procedimiento; el fabricante tambin puede estipular el momento adecuado a travs de los manuales tcnicos. Presenta las siguientes caractersticas: o Se realiza en un momento en que no se esta produciendo, por lo que se aprovecha las horas ociosas de la planta. o Se lleva a cabo siguiente un programa previamente elaborado donde se detalla el procedimiento a seguir, y las actividades a realizar, a fin de tener las herramientas y repuestos necesarios a la mano. o Cuenta con una fecha programada, adems de un tiempo de inicio y de terminacin preestablecido y aprobado por la directiva de la empresa. o Esta destinado a un rea en particular y a ciertos equipos especficamente. Aunque tambin se puede llevar a cabo un mantenimiento generalizado de todos los componentes de la planta. o Permite a la empresa contar con un historial de todos los equipos, adems brinda la posibilidad de actualizar la informacin tcnica de los equipos. o Permite contar con un presupuesto aprobado por la directiva.

Mantenimiento Predictivo Consiste en determinar en todo instante la condicin tcnica (mecnica y elctrica) real de la mquina examinada, mientras esta se encuentre en pleno funcionamiento, para ello se hace uso de un programa sistemtico de mediciones de los parmetros ms importantes del equipo. El sustento tecnolgico de este mantenimiento consiste en la aplicaciones de algoritmos matemticos agregados a las operaciones de diagnstico, que juntos pueden brindar informacin referente a las condiciones del equipo. Tiene como objetivo disminuir las paradas por mantenimientos preventivos, y de esta manera minimizar los costos por mantenimiento y por no produccin. La implementacin de este tipo de mtodos requiere de inversin en equipos, en instrumentos, y en contratacin de personal calificado. Tcnicas utilizadas para la estimacin del mantenimiento predictivo: o Analizadores de Fourier (para anlisis de vibraciones) o Endoscopia (para poder ver lugares ocultos) o Ensayos no destructivos (a travs de lquidos penetrantes, ultrasonido, radiografas, partculas magnticas, entre otros) o Termovisin (deteccin de condiciones a travs del calor desplegado) o Medicin de parmetros de operacin (viscosidad, voltaje, corriente, potencia, presin, temperatura, etc.) Mantenimiento Proactivo Este mantenimiento tiene como fundamento los principios de solidaridad, colaboracin, iniciativa propia, sensibilizacin, trabajo en equipo, de moto tal que todos los involucrados directa o indirectamente en la gestin del mantenimiento deben conocer la problemtica del mantenimiento, es decir, que tanto tcnicos, profes