funcionamiento y mantenimiento de la turbina saturno 20

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA ELECTRICA
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
TEMA:
“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20”
PRESENTA:
YBES ANTONIO AGUILAR VELÁZQUEZ
PARA APROBAR LA EXPERIENCIA EDUCATIVA:
Experiencia Recepcional
EN LA MODALIDAD DE:
TESINA
DIRECTOR DE TRABAJO RECEPCIONAL:
M. en C. Luz Y. Villagrán Villegas
Poza Rica de Hidalgo, Ver., a 14 de enero de 2013.
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
INDICE
INTRODUCCIÓN. ......................................................................................................................... 1
CAPITULO l .................................................................................................................................. 1
JUSTIFICACIÓN. ..........................................................................................................................3
NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANZE DEL TRABAJO. ........................................................... 4
ENUNCIACION DEL TEMA. ...................................................................................................... 5
EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO. ............................................................. 7
CAPITULO ll ................................................................................................................................ 9
DESARROLLO DEL TEMA.......................................................................................................... 9
PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN. ............................................................. 9
MARCO CONTEXTUAL ............................................................................................................. 10
MARCO TEORICO ...................................................................................................................... 11
2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA TURBOMAQUINARIA. .................................................. 11
2.1.1
SISTEMAS Y COMPONENTES PRINCIPALES. ...................................................... 13
2.1.2SISTEMA DE ARRANQUE............................................................................................... 13
2.1.3 SISTEMA DE COMBUSTIBLE. ....................................................................................... 14
2.1.4 SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO. ......................................................................... 15
2.1.5 SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE. ............................................................................ 16
2.1.6 TURBINA DE GAS. ......................................................................................................... 18
2.1.6.1 CONJUNTO DE ENTRADA DE AIRE .......................................................................... 18
2.1.6 .2 CONJUNTO DEL COMPRESOR DE LA TURBINA .................................................. 19
2.1.6.3 CONJUNTO DE DIFUSOR DEL COMPRESOR .......................................................... 21
2.1.6.4 CONJUNTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN ....................................................22
2.1.6.5 CONJUNTO DE LA TURBINA ................................................................................... 24
2.1.6.6 DIFUSOR DEL ESCAPE DE LA TURBINA..................................................................25
2.1.7CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES Y DEL SITIO DE INSTALACIÓN ................27
2.1.8 CONSIDERACIONES AMBIENTALES. ..........................................................................27
2.1.9 CONDUCTOS Y RESPIRADEROS. ................................................................................27
2.1.10 DISPOSICIÓN EN PLANTA. ........................................................................................ 28
2.1.11NIVEL DE RUIDO. ......................................................................................................... 28
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.12 OPERACIÓN A BAJAS TEMPERATURAS. .................................................................. 29
2.1.13 REQUISITOS DEL SISTEMA DE LAVADO CON AGUA. ........................................... 29
2.2
TURBINA DE GAS. ......................................................................................................... 29
2.2.1 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO. .................................................................. 31
2.2.2CONJUNTO DE ACCIONAMIENTO DE ACCESORIOS. ..............................................34
2.2.3 CONJUNTO DE ENTRADA DE AIRE. ........................................................................... 35
2.2.4 CONJUNTO DEL COMPRESOR DE LA TURBINA. .................................................... 36
2.2.5 VÁLVULA DE AIRE DE PURGADO DEL COMPRESOR. ............................................ 38
2.2.6 CONJUNTO DE DIFUSOR DEL COMPRESOR. .......................................................... 39
2.2.7 CONJUNTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN. .................................................... 40
2.2.8 CONJUNTO DE LA TURBINA..................................................................................... 42
2.10 CONJUNTO DE LA TURBINA PRODUCTORA DE GAS. ............................................ 44
2.3
SISTEMAS Y COMPONENTES PRINCIPALES DE LA TURBINA DE GAS. .......... 47
2.3.1 SISTEMA DE ARRANQUE. ............................................................................................ 47
2.3.2. TIPOS DE ARRANQUE. ............................................................................................... 48
2.3.2.1 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES ELÉCTRICOS ................................................ 48
2.3.2.2 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES HIDRÁULICOS. ............................................ 49
2.3.2.3 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES NEUMÁTICOS. ............................................. 50
2.3.3 SISTEMA DE COMBUSTIBLE. ...................................................................................... 51
2.3.4 SISTEMA DE AIRE DE LA TURBINA. .........................................................................52
2.3.5 AIRE DE PRESIONIZACIÓN DEL SELLO DE ACEITE. ................................................ 53
2.3.6 AIRE DE ENFRIAMIENTO DE LA TURBINA. .............................................................55
2.3.7 AIRE DE CONTROL DE BOMBEO EN EL COMPRESOR DE LA TURBINA. ............ 56
2.3.8 SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO. ........................................................................ 56
2.3.9 SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE. ...........................................................................57
2.4 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO ................................................................................. 61
2.4.1 PRIORIDAD DE MANTENIMIENTO ........................................................................... 62
2.4.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO ..................................................................................... 63
2.4.3 MANTENIMIENTO DIARIO Y MENSUAL. ................................................................. 65
2.4.4 TAREAS DE MANTENIMIENTO Y COMPROBACIONES PERIÓDICAS.................. 65
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.5 PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO GENERAL. .................................................. 76
2.5.1 DESMONTAJE E INSTALACIÓN DE ACCESORIOS.....................................................77
2.5.2 LIMPIEZA. ......................................................................................................................77
2.5.3 DESENGRASE. ............................................................................................................... 78
2.5.4 DESCARBONIZACIÓN. ................................................................................................ 79
2.5.5 TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE LAS PIEZAS DE ALUMINIO. .................... 80
5.5.1 EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL ..................................................................... 81
2.5.5.2 REQUISITOS DE UN E.P.P. ....................................................................................... 82
2.5.5.3 CLASIFICACIÓN DE LOS E.P.P. ................................................................................ 83
ANALISIS CRÍTICO DE LOS DIFERENTES ENFOQUES ........................................................ 88
CAPITULO lll ........................................................................................................................... 90
CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 90
BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 91
GLOSARIO ................................................................................................................................. 92
ANEXOS ..................................................................................................................................... 101
A1) Álabes de turbina de gas. ............................................................................................... 101
A2) Arandela....................................................................................................................... 101
A3) Tipos de bridas. .......................................................................................................... 102
A4) Tipos de cojinetes....................................................................................................... 102
A5) Rotor y estator del motor eléctrico de arranque de una turbina. ............................ 103
A6) Fuelle .......................................................................................................................... 103
A7) Intercambiador de calor de placas............................................................................. 104
A8) Manifolds utilizados en automóviles. ....................................................................... 104
A9) Manifolds utilizados en la industria petrolera. ......................................................... 105
A 10) Muñón del eje. ......................................................................................................... 105
A 11) Termopares ............................................................................................................... 106
A 12) Válvula de venteo libre. ........................................................................................... 106
A 13) Válvula de venteo automático. ................................................................................ 107
APENDICES .............................................................................................................................. 108
Tabla de niveles de ruido.................................................................................................... 108
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
INTRODUCCIÓN.
CAPITULO l
Para comprender la importancia de la turbina gasógena, es necesario conocer las
características generales de la misma, como son la descripción de los componentes
de la turbina de gas, definir las partes constructivas e identificar las características
que nos ayudan a reconocer a una turbina de gas modelo Saturno 20 Introducida en
el mercado en 1960, la cual ha registrado más de 620 millones de horas de
funcionamiento y se ofrece con una configuración de un solo eje y velocidad
constante para la impulsión de generadores.
Esta tesina tiene como objetivo su uso por el personal de mantenimiento y de
servicio de campo en donde han sido instaladas.
Es de vital importancia adquirir el conocimiento para la operación y manejo de la
turbina Saturno 20 ya que de esta manera se pueden evitar accidentes y daños en los
equipos dentro del campo de trabajo.
El desarrollo de esta investigación es dar a conocer a los ingenieros, estudiantes de
ingeniería mecánica y personas afines al tema, la importancia de mantener en
óptimas condiciones todas las partes que conforman la turbina de gas Solar Saturno
20 así como los estándares que permitirán un mejor rendimiento de la maquina
térmica.
Los capítulos de esta tesina incluyen:




Introducción –En este apartado se describe la turbomaquinaria, los
componentes principales, subsistemas, las consideraciones sobre el
emplazamiento y la estructura e información general de mantenimiento.
Sistema de arranque –Este tema incluye descripciones generales,
componentes y también provee información sobre los procedimientos de
mantenimiento.
Sistema de combustible –En esta sección se incluyen las descripciones
generales de funcionamiento y de los componentes generales, así como
también provee información sobre los procedimientos de mantenimiento a
efectuarse.
Sistema de control eléctrico –Este segmento contiene descripciones generales
de funcionamiento y componentes principales.
1
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME


Sistema de aceite lubricante- Este tema contiene descripciones generales, de
funcionamiento y componentes e información sobre los procedimientos de
mantenimiento.
Turbina –Este apartado contiene descripciones generales, de funcionamiento
y de los componentes de la turbina, así como datos sobre el rendimiento,
instrucciones de limpieza y procedimientos de mantenimiento de la turbina.
La sección del equipo impulsado contiene los procedimientos para el
desmontaje e instalación del eje de interconexión entre la turbina de gas y el
equipo impulsado, además de instrucciones para la alineación de la turbina
de gas con el equipo impulsado. El equipo impulsado puede ser bomba,
compresor o generador eléctrico.
2
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
JUSTIFICACIÓN.
El conocimiento integral de una turbina de gas es sin duda una de las inquietudes
más grandes de un ingeniero que tiene a su cargo la operación, mantenimiento y la
conservación de esta máquina.
La turbina de gas está constituida por cuatro componentes principales que son: el
compresor axial, la cámara de combustión, la turbina gasógena y la turbina de
potencia o expansión.
La turbina Gasógena es uno de los componentes principales de la turbina de gas, el
presente trabajo está enfocado a instruir de un manera correcta al personal
encargado de operar la turbina para su adecuado desempeño, ayudando así a reducir
los daños que impacta en la vida útil de la máquina, los tiempos fuera de servicio y
reduciendo los costos o pérdidas totales de los equipos.
3
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
NATURALEZA, SENTIDO Y ALCANZE DEL TRABAJO.
Es una investigación apoyada en la técnica documental, cuyo propósito es dar a
conocer los diferentes puntos de vista que se proponen en el conocimiento y análisis
de los problemas que pueden surgir si no se hace una capacitación técnica operativa
para el funcionamiento y mantenimiento de la turbina Saturno 20.
Se dará a conocer el funcionamiento y mantenimiento más común en la turbina de
gas así como las recomendaciones propias para su uso y mejoramiento de vida útil
del equipo.
La presente tesina se concreta solamente a la descripción de la turbina de gas como
un conjunto ya que sería un trabajo extenuante y no alcanzaría a tratar con detalle
las funciones, los problemas y soluciones de cada componente de la máquina
térmica.
Se enfocará a la investigación teórica-práctica a una zona con características muy
distintivas, ya que al tratarse de los complejos marinos de la Sonda de Campeche, se
tendrá una gran influencia en lo que respecta a las condiciones ambientales, ya que
la humedad y salinidad existente propician daños en los materiales de los equipos.
4
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
ENUNCIACION DEL TEMA.
La primera referencia al fenómeno en que se basa la turbina de hoy se realizó en el
año 150 A.C de manos del filósofo egipcio Hero, que ideó un pequeño juguete
llamado Aeolípilo, el cual giraba a partir de vapor generado en un pequeño caldero
como se muestra en la figura1.
FIGURA 1.- Imagen del aeolípilo
La primera turbina de gas realmente construida fue concebida por J.F. Stolze en 1872
a partir de una patente de Fernlhougs, y construida realmente entre 1900 y 1904.
Constaba de un compresor axial multietapa, un intercambiador de calor que
precalentaba el aire antes de entrar en la cámara de combustión, utilizando los gases
de escape de la turbina para este fin, y una turbina de expansión multietapa. A pesar
de lo genial del diseño, fue poco el éxito debido al bajo rendimiento tanto del
compresor como de la turbina, esto debido a las bajas relaciones de compresión y
baja temperatura máxima alcanzada en función de los materiales disponibles en
aquella época.
Solar turbines company fue fundada en 1927 bajo el nombre Prudden-San Diego
Airplane Company, la empresa en sus inicios sólo construyo tres aviones
completamente metálicos antes de la Gran Depresión que golpeó en 1929. Entonces,
la empresa comenzó a fabricar componentes para otros fabricantes.
5
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A finales de la década de 1950 Solar ganó un contrato de la Marina EE.UU. para el
desarrollo de un equipo de 750-kW dicho equipo fue diseñado para la propulsión en
barco de alta velocidad. El resultado fue la turbina de gas Saturno, que entró en
producción en 1960.
Los líderes de la compañía Solar se dan cuenta de que la turbina Saturno también
tenía un potencial comercial definido, ya que era mucho más pequeña, más ligera,
más fiable y fácil de mantener a diferencia de las grandes turbinas de baja velocidad
y con motores alternativos. El motor de Saturno pasó a convertirse en la turbina de
gas más utilizada a nivel industrial con unas 4800 unidades en 80 países.
Solar reconoce que para ganarse a los clientes de equipo alternativo, la empresa
tendría que ofrecen paquetes de turbomaquinaria completamente ensamblado en
fábrica y probados, como conjuntos completos de compresores de gas, unidad de
bomba-paquetes y grupos electrógenos, en lugar de motores desnudos de turbina de
gas. Solar comenzó en 1960 a construir su propia línea de compresores centrífugos
de flujo de gas natural, que ahora abarca 18 modelos.
Actualmente la familia de tubinas Solar está conformada por los equipos Saturno 20,
Centauro40, Centauro50, Taurus60, Taurus 70, Mars 90, Mars 100, Titan 130, Titan
250 y tecnologías como Solonox que reduce las emisiones de gases contaminantes.
6
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
EXPLICACION DE LA ESTRUCTURA DEL TRABAJO.
El presente trabajo recepcional en la modalidad de tesina cuenta con el marco
teórico dividido en 5 subtemas para su mejor entendimiento de la información, los
cuales son:
2.1: Descripción general de la turbomaquinaria.
2.2: Turbina de gas.
2.3: Sistemas y componentes principales de la turbina de gas.
2.4: Programa de mantenimiento.
2.5: Procedimientos de mantenimiento general.
En el subtema 2.1 se describe al conjunto Turbomotriz impulsado, que consiste en
una turbina de gas de flujo axial sobre un bastidor de base y una estructura de acero
soldado que forman una base rígida.
El eje de salida de la turbina está alineado con el eje de entrada del equipo
impulsado, éste a su vez se encuentra conectado mediante un eje estriado de
accionamiento.
También se hablará de los sistemas auxiliares que incluyen los sistemas de arranque,
sistema de combustible, sistema de aire, sistema de aceite lubricante y sistema de
control eléctrico.
En el subtema 2.2 se hace una descripción de la turbina de gas modelo Saturno 20
que es un equipo de impulsión autónomo completamente integrado de flujo axial y
dos ejes.
Se explicará también los principales componentes de la turbina, éstos a su vez se
mantienen en alineación precisa mediante la coincidencia de elementos mecánicos
para formar un conjunto rígido y el proceso en el que la turbina desarrolla la
potencia de salida mediante la conversión de la energía de los gases en expansión,
los cuales mediante mecánica rotacional impulsan a las etapas de la turbina.
En el subtema 2.3 se hace mención al sistema de arranque de la turbina Saturno 20
donde se explicarán los tipos de arranque para la turbina de los que destacan: el
arranque mediante motores eléctricos, arranque mediante motores hidráulicos,
arranque mediante motores neumáticos, además se hablará de los dispositivos de
control, así como el sistema de combustible, el sistema de control eléctrico y el
sistema de aceite lubricante.
7
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
En el subtema 2.4 se describe en términos generales de mantenimiento, la
clasificación de los departamentos de mantenimiento, la prioridad que tiene el
mantenimiento de acuerdo a categorías y códigos, los tipos de fallas y su
clasificación, se hace mención a los tipos de mantenimiento conservación,
mantenimiento el cual se divide en :Mantenimiento correctivo inmediato, diferido,
continuando con el mantenimiento preventivo, mantenimiento programado,
mantenimiento predictivo mantenimiento de oportunidad y mantenimiento de
actualización.
Así como también se redactan de los tipos de mantenimiento diario y mensual, las
tareas de mantenimiento y comprobaciones periódicas recomendadas para un buen
funcionamiento de la turbina de gas y del equipo de control a intervalos
establecidos. Se indicarán los intervalos recomendados para condiciones nominales,
ambientales y de funcionamiento. Ya que en ambientes severos y de condiciones
extremas pueden requerir mantenimiento más frecuente y extensivo.
En el subtema 2.5 se explican los procedimientos de mantenimiento general así
como algunos pasos a seguir para el desmontaje e instalación de accesorios, cañerías
y mazos de cables eléctricos, siguiendo las prácticas habituales de mantenimiento y
reparación industrial. Se mencionará del proceso de limpieza a fondo de la
turbomaquinaria, el desengrase, descarbonización y el debido tratamiento
superficial para las piezas de aluminio y accesorios,
En este subtema se describen los equipos de protección personal, los requisitos
necesarios de un equipo de protección personal y la clasificación de los mismos.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
CAPITULO ll
DESARROLLO DEL TEMA
PLANTEAMIENTO DEL TEMA DE INVESTIGACIÓN.
El planteamiento de este tema es sin duda conocer las características generales de la
turbina de gas Saturno 20. Resaltando la descripción de los componentes de la
misma, su funcionamiento y el correcto mantenimiento al que se somete el equipo
para un mejor rendimiento, bajo el cargo de personal capacitado para llevar a cabo la
labor basándose en las recomendaciones del fabricante y con el debido uso y
portación del equipo de protección personal.
De la misma manera se definirán las partes constructivas y características que nos
ayudarán a identificar una turbina de gas solar Saturno 20.
En este trabajo recepcional se darán a conocer los diferentes tipos de mantenimiento
que van desde un mantenimiento preventivo, un mantenimiento programado en
periodos cortos para garantizar una durabilidad y utilidad de la turbomaquinaria, de
igual manera son muy importantes los mantenimientos correctivo inmediato,
mantenimiento correctivo diferido, mantenimiento predictivo, mantenimiento de
oportunidad según sea el caso y el mantenimiento de actualización en cuestiones de
software. El objetivo de la investigación es proporcionar una serie de
recomendaciones al personal de operación y mantenimiento a cargo del equipo, solo
así se evitara una pérdida total o daños en sus componentes principales, y de esta
manera evitar los costos innecesarios en reparaciones y el tiempo fuera de operación
que a nivel industrial repercute en el volumen de producción.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
MARCO CONTEXTUAL
Las turbinas de gas son equipos capaces de transformar la energía química contenida
en un combustible en energía mecánica, ya sea para su aprovechamiento energético
o como equipos impulsores de bombas, compresores o generadores eléctricos. En
este trabajo recepcional se enfocará la atención a su papel como productor de
electricidad en un porcentaje de potencia de producción de 1 a 22MW comparada
con las turbinas de generación eléctrica que son utilizadas por empresas nacionales
para la producción energética de uso residencial, comercio e industria privadas.
Desde que las turbinas Solar se introdujeron al mercado de las turbinas de gas en la
década de 1960, la flota de turbinas de gas Solar instaladas en todo el mundo ha
crecido hasta 13,900 unidades operando, mismas que han generado 1.7 millones de
horas de uso en 98 países.
La turbina de gas Saturno 20 es un equipo altamente fiable y resistente que ofrece
eficiencia en sus rangos competitivos de producción entre la gama de
turbomaquinarias que ofrece la compañía Solar Turbines, misma que es regida por la
certificación ISO 9001 desde el año de 1991 y aseguran una compatibilidad e
integración máxima en ambientes exigentes, la unidad cuenta con múltiples
funciones integradas para la instrumentación de temperatura, desmontaje rápido y
fácil inspección para llevar a cabo una labor de mantenimiento rápida y maximizar
su disponibilidad.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
MARCO TEORICO
2.1 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA TURBOMAQUINARIA.
El conjunto turbomotriz impulsado por turbina de gas consiste en una turbina de gas de
flujo axial que produce potencia derivada del calor que genera el quemado de un
combustible, dicha potencia es utilizada para accionar una carga ya sea un generador, una
bomba o un compresor. Se encuentra ubicada sobre un bastidor de base y una estructura de
acero soldado con secciones de viga y travesaños que forman una base rígida.
El eje de salida de la turbina está alineado con el eje de entrada del equipo impulsado, estos
a su vez están conectados mediante un eje de accionamiento de interconexión estriado.
Los sistemas auxiliares incluyen los sistemas de arranque, combustible, aire, aceite
lubricante y control eléctrico.
FIGURA 2.-Partes componentes de la turbomaquinaria
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 3.-Dimensiones de la turbomaquinaria.
TABLA 1.-Especificaciones y caracteristicas clave de la turbomaquinaria.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.1 SISTEMAS Y COMPONENTES PRINCIPALES.
La turbina gasógena Saturno 20 se compone de 5 sistemas principales para su
funcionamiento tal como el sistema de arranque, el sistema de combustible, el
sistema de control eléctrico, el sistema de aceite lubricante y el conjunto de turbina
de gas, describiendo a su vez de manera independiente el funcionamiento de cada
conjunto (ver figura 4).
Combustible
Arranque
Aceite
Turbina
Aire
Sistemas de
Control
Eléctrico
FIGURA 4.- Sistemas principales de la turbina de gas
Los sistemas principales de la turbina de gas son los siguientes:
2.1.2SISTEMA DE ARRANQUE.
El sistema de arranque incluye el arrancador y los dispositivos de control. Cuando la
turbina alcanza la velocidad de autosustentación (90%), el arrancador se desconecta,
el embrague del arrancador gira libremente y la turbina acelera con su propia
potencia hasta la velocidad de carga.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 5.- Motor de arranque directo y controlador de frecuencia variable.
FIGURA 6.-Diagrama de sistema de arranque directo.
2.1.3 SISTEMA DE COMBUSTIBLE.
El sistema de combustible regula el flujo de combustible que fluye hacia la
turbomaquinaria para regular la velocidad y potencia de la turbina, tal como se
muestra en la siguiente figura.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 7.-Esquema simplificado del sistema dual de combustible.
2.1.4 SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO.
El sistema eléctrico monitorea la turbina y controla las paradas de la turbina.
Durante el funcionamiento, el sistema de control eléctrico protege al equipo de
daños tales como sobrevelocidad, alta temperatura de la turbina, baja presión del
aceite lubricante, y alta temperatura del aceite.
El sistema de control se opera desde las cajas de empalme de control y monitoreo.
Un monitor con botones pulsadores y lámparas indicadoras anuncia la condición de
funcionamiento de la turbina.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 8.-Sistema de control eléctrico de la turbina.
2.1.5 SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE.
El sistema de aceite lubricante hace circular el aceite presionizado desde el tanque
en el patín hasta los subsistemas hidráulicos, la turbina de gas y los cojinetes del
compresor. Un calentador del tanque de aceite, un enfriador y una válvula de control
termostático mantienen la temperatura del aceite.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 9.-Diagrama de sistema de aceite lubricante.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.6 TURBINA DE GAS.
El aire es succionado hacia el compresor de la turbina a través de la entrada de aire,
donde se comprime. El combustible se añade al aire comprimido en la cámara de
combustión y se enciende. Después de la combustión, los gases calientes se
expanden a través de las toberas de la turbina e impulsan los rotores de la turbina. El
aire y los gases de combustión se descargan en la atmósfera a través del sistema de
escape.
FIGURA 10.- Diagrama de la turbina de gas.
Los subconjuntos principales de la turbina incluyen:
2.1.6.1 CONJUNTO DE ENTRADA DE AIRE
El conjunto de entrada de aire, incluido el conducto de entrada de aire, está ubicado
detrás del conjunto de accionamiento de accesorios. Está unido a la caja de
accionamiento de accesorios y a la carcasa del compresor.
El aire es aspirado a través de los filtros y conductos de entrada de aire y sigue una
ruta de flujo axial hasta el conducto de entrada de aire, que proporciona una ruta de
flujo radial para el aire succionado a través del conjunto de entrada de aire hasta el
conjunto del compresor de la turbina. El conducto de entrada de aire contiene
salientes para las tuberías del lavado con agua, detector de temperatura y un drenaje.
Una abertura anular en el conjunto del filtro de entrada de aire vuelve a dirigir la
ruta del flujo radial a una ruta de flujo axial.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
La abertura está cubierta con un filtro de malla espesa para impedir la entrada de
materias sólidas extrañas en la entrada de aire del productor de gas.
Este filtro no se considerará un dispositivo de filtración de aire. Incluidos en el
conjunto de entrada de aire están los soportes para el conjunto de caja de cojinetes
delanteros, que contiene los cojinetes y los sellos de laberinto.
FIGURA11.-Ubicación de la entrada de aire de la turbina.
2.1.6 .2 CONJUNTO DEL COMPRESOR DE LA TURBINA
El conjunto turbocompresor es un conjunto de flujo axial y ocho etapas que incluye
un conjunto de entrada de aire, un conjunto de carcasa del compresor, un conjunto
del difusor, caja de soporte de cojinetes del compresor y un conjunto de rotor del
compresor.
El conjunto de compresor de la turbina está ubicado en la sección intermedia
delantera de la turbina. El conjunto de compresor está unido a la caja de entrada de
aire en el extremo delantero.
En el extremo posterior, el conjunto de compresor va empernado al difusor del
compresor, y éste a su vez a la carcasa de la cámara de combustión. La carcasa del
compresor encierra los estatores estacionarios y anillos espaciadores, así como los
discos y espaciadores del conjunto del rotor. Se incorpora un múltiple de purgado de
aire alrededor de la parte externa de la carcasa. Hay una serie de orificios radiales en
la pared de la carcasa que comunican con el interior del múltiple, el cual termina en
una abertura bridada para la sujeción de la válvula de purgado de aire.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El rotor del compresor consta de ocho discos rotores con paletas, espaciadores, un
cono y un eje en el extremo delantero y un eje posterior integral con el conjunto de
disco de la octava etapa. Estos componentes van retenidos entre sí por un perno
pasante y van soportados por cojinetes en cada extremo.
El extremo delantero del eje del rotor del compresor está conectado al eje de entrada
del conjunto de caja de reducción. La sección de eje enchavetada y de forma cónica
en el extremo posterior del eje del rotor del compresor se engrana al eje del rotor de
la turbina.
El conjunto de sello de aceite y cojinete integral delantero del rotor del compresor va
montado en una caja de soporte instalada en el diámetro interior de la caja de
entrada de aire. El cojinete posterior del rotor, el conjunto de sello de aceite y las
arandelas de empuje, van montados en el extremo delantero de la caja de cojinetes
de la turbina.
Esta caja va instalada entre la brida interna del difusor y el aro interno del conjunto
de boquilla de la primera etapa de la turbina, y se extiende a través del centro del
conjunto de la cámara de combustión. La caja del cojinete está protegida del calor de
combustión por una colchoneta aislante y por el blindaje (o guardera) interno de la
cámara de combustión.
La lubricación del cojinete del extremo delantero del rotor del compresor se
proporciona a través de un conducto de aceite en el conjunto de entrada de aire. Hay
un conjunto de sello de aceite en la parte posterior del cojinete que impide fugas de
aceite a través de las cajas hacia los pasillos de aire. El aceite usado se drena a través
de un conector en la parte inferior del conjunto de caja de reducción. La lubricación
del cojinete en el extremo posterior del rotor del compresor se proporciona a través
de una conexión de aceite en la carcasa del difusor y por conductos de aceite en las
cajas de la arandela de empuje y del cojinete.
El aceite proveniente de la conexión del difusor se dirige también a través de un tubo
en la caja de cojinetes de la turbina hacia el cojinete de manguito del rotor de la
turbina. El aceite usado se drena de ambas áreas de cojinetes a través de un conector
en la parte inferior del difusor hacia el colector de aceite de drenaje y regresa al
tanque de aceite.
20
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 12.-Ubicación del compresor de la turbina.
2.1.6.3 CONJUNTO DE DIFUSOR DEL COMPRESOR
El extremo delantero del conjunto de difusor del compresor está unido por pernos al
extremo posterior de la carcasa posterior del compresor. El conjunto de difusor
soporta las cajas de soporte de los cojinetes No. 2 y No. 3, y el diafragma de
equilibrio de empuje.
La caja del difusor incluye la entrada del aceite, dos lumbreras de drenaje del aceite,
las tomas de presión de descarga del compresor, y la toma de presión del aire de
enfriamiento de la turbina. La caja de soporte del cojinete No. 2 incluye el cojinete
de zapatas basculantes No. 2, el cojinete de empuje, el diafragma de equilibrio de
empuje y los componentes estacionarios del sello de equilibrio de empuje. El
cojinete No. 2 soporta el extremo posterior del rotor del compresor. El cojinete de
empuje es adyacente al cojinete No. 2 y es del tipo de zapata basculante. La caja de
soporte del cojinete No. 3 incluye el cojinete de zapatas basculantes No. 3 y soporta
el eje del rotor de la turbina.
21
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 13.- Ubicación del difusor del compresor.
2.1.6.4 CONJUNTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN
El conjunto de la cámara de combustión, ubicado en la sección media de la turbina,
está fijado a la carcasa del difusor del compresor en el extremo delantero, y a la
carcasa de la turbina en el extremo posterior. La carcasa de la cámara de combustión
forma parte del protector exterior de la turbina. La carcasa de acero inoxidable
encierra un conjunto anular de la cámara de combustión. Doce inyectores de
combustible están montados en protuberancias alrededor de la carcasa de la cámara
de combustión, y sobresalen a través de los revestimientos de la cámara de
combustión que los soportan. Una conexión especial en la carcasa acomoda la
instalación del quemador de encendido, a través de la misma, hacia dentro del área
de la cámara de combustión. A través de una conexión de drenaje de combustible en
el fondo de la carcasa se elimina cualquier acumulación de líquido. Una válvula de
retención accionada a presión, ubicada en la tubería de drenaje, impide la acción de
purgado cuando la turbina está funcionando.
Los componentes del conjunto de la cámara de combustión incluyen una cúpula de
extremo, un revestimiento interior, un revestimiento exterior, deflectores y herrajes
de inyector de combustible. La cúpula y el revestimiento exterior están perforados
22
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
con agujeros de diferentes tamaños y ubicaciones para admitir aire para la
combustión.
El conjunto de guarderas de enfriamiento está instalado dentro del conjunto de
revestimientos de la cámara de combustión y encierra la caja de cojinetes de la
turbina.
Durante el funcionamiento, la presión de descarga del compresor fluye a través del
difusor del compresor hacia el área entre las paredes de la cámara de combustión y
la guardera de enfriamiento, y las paredes exteriores del conjunto de revestimientos
de la cámara de combustión. El flujo de aire del compresor hacia las áreas
circundantes de los revestimientos contribuye al enfriamiento y aislamiento del
exterior de la carcasa y el área encerrada del eje del rotor.
El aire del compresor entra en la cámara de combustión a través de agujeros y
deflectores en la cúpula delantera y los revestimientos. Una vez que el combustible
ha sido inyectado hacia la cámara de combustión y se ha encendido la mezcla de
combustible/aire, la llama queda confinada en gran parte por la configuración
primaria del flujo de aire, limitando el contacto de la llama con los lados de los
revestimientos. El aire secundario, dirigido hacia atrás a lo largo de los lados de los
revestimientos, provee aire adicional para obtener una combustión completa y
disminuye al mismo tiempo la temperatura de los gases que entran en la sección de
la turbina. Los gases de alta energía son dirigidos entonces a través de un anillo
estrecho hacia la boquilla de la turbina.
FIGURA 15- Ubicación de la cámara de combustión de la turbina.
23
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.6.5 CONJUNTO DE LA TURBINA
El conjunto de la turbina está ubicada en la sección posterior de la turbina y consiste
en una turbina de tres etapas.
La carcasa de la turbina está empernada a la carcasa del conjunto de la cámara de
combustión en el extremo delantero y a la carcasa del difusor de escape en el
extremo posterior. La caja de la turbina encierra y soporta tres toberas estacionarias.
La boquilla de la primera etapa va empernada a una brida interna en la carcasa de la
turbina y al extremo posterior de la caja de cojinetes. Las boquillas de la segunda y
tercera etapas van sujetas por clavijas radiales y aros de retención de clavijas en la
periferia externa de la carcasa de la turbina.
El conjunto del rotor de la turbina incluye tres ruedas de turbina, un eje de
conexión y un eje de salida estriado unido por espigas de montaje y un perno. El eje
va soportado por un cojinete de manguito en la caja de cojinetes de la turbina. El
extremo delantero del eje se acopla al eje cónico del rotor del compresor, y se afianza
con chavetas y contratuercas.
Durante el funcionamiento, los gases de combustión son dirigidos a través de los
álabes correctamente inclinados de la boquilla de la primera etapa de la turbina y
contra las paletas del rotor de la primera etapa, y después pasan a través de los
álabes de la boquilla de la segunda etapa hacia las paletas del rotor de la segunda
etapa. Los gases pasan a través de los álabes de la boquilla de la tercera etapa hacia
las paletas del rotor de la tercera etapa.
La lubricación del cojinete del rotor de la turbina se realiza a través de conductos de
aceite en el conjunto de la caja de cojinetes de la turbina. Discos de sellos y anillos
de sellos de carbono evitan fugas de aceite hacia los conductos del gas de
combustión. El aceite usado se drena a través de un conector en la parte inferior del
difusor del compresor.
24
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 16.-Conjunto turbomotriz.
2.1.6.6 DIFUSOR DEL ESCAPE DE LA TURBINA
El difusor del escape de la turbina está afianzado al extremo posterior de la cámara
de combustión y proporciona el alojamiento de soporte de la turbina y el
alojamiento de soporte de cojinetes de la turbina de potencia. El difusor proporciona
el espacio inicial para la expansión de los gases de escape del disco del rotor de la
cuarta etapa. La superficie exterior del difusor provee las zapatas de montaje para las
monturas de muñón del soporte posterior de la turbina y el bloque guía de la base
posterior de la turbina.
25
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 17.- Difusor del escape de la turbina.
2.1.6.7 COLECTOR DEL ESCAPE
El colector de escape está afianzado a la brida posterior del difusor del escape. El
colector recibe el flujo axial de gases del escape que salen del difusor del escape y los
hace girar en dirección radial.
El colector del escape y la mayoría de las demás áreas externas que tienen superficies
de alta temperatura están recubiertas con una colchoneta térmica aislante de acero
inoxidable para minimizar la radiación de calor y para cubrir las superficies
expuestas.
FIGURA 18.- Ubicación del colector de escape.
26
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.7CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES Y DEL SITIO DE INSTALACIÓN
El conjunto impulsado por turbina funciona a una altitud de hasta 2438 m (8000
pies), en temperaturas desde -29°C a +46°C (-20°F a +115°F). Se requieren accesorios
para el funcionamiento en altitudes superiores, en temperaturas extremas o en
entornos salinos o polvorientos. La viscosidad del aceite lubricante puede limitar el
funcionamiento a temperaturas extremas. La viscosidad del aceite lubricante debe
cumplir con la especificación para las temperaturas ambiente de arranque.
2.1.8 CONSIDERACIONES AMBIENTALES.
El conjunto impulsado por turbina puede instalarse en el exterior si está equipado
con una cabina impermeable, o puede instalarse dentro de un edificio. Las cabinas
acústicas no son necesarias para la mayoría de instalaciones dentro de edificios.
2.1.9 CONDUCTOS Y RESPIRADEROS.
La interconexión de las tuberías de venteo o respiraderos representa un peligro. Los
venteos que contienen gas combustible no deben interconectarse de ningún modo
con conductos, tuberías de drenaje ni sumideros que estén a su vez conectados a la
parte “caliente" de la turbina. Estos respiraderos deben desembocar individualmente
en la atmósfera, en un lugar seguro, lo más lejos posible de salidas del sistema de
escape, entradas de aire u otros respiraderos de forma que no se produzca ninguna
mezcla de flujos. Los residuos del separador de niebla de aceite se devuelven
normalmente al tanque de aceite y no deben conectarse a los sumideros de drenaje,
que a su vez están conectados a la turbina.
El uso de válvulas de retención en los respiraderos interconectados o tuberías de
drenaje no es un sustituto aceptable de las tuberías independientes. La terminación
de los sistemas de conductos de escape de la turbina, enfriador de aceite,
respiraderos del tanque de aceite de lubricación y los de gas de servicio debe
realizarse de tal forma que no exista recirculación de los productos de escape hacia
la entrada de aire de la turbina o del radiador de enfriamiento del aceite. La
recirculación dañará la turbina y/o el radiador.
La disposición en planta de la(s) turbina(s) debe satisfacer los requisitos para
sistemas de conductos de entrada y de escape. Si se utilizan varias unidades debe
considerarse la posición relativa de los conductos de entrada y de escape entre sí y
respecto a otras unidades.
27
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.10 DISPOSICIÓN EN PLANTA.
La disposición en planta debe tomar en cuenta el espacio necesario para trasladar la
turbomaquinaria completa a su posición (en caso de instalaciones de varias
unidades) y la holgura adecuada para el desmontaje de los componentes para el
servicio y la colocación de la grúa o aparejo de elevación. Los componentes más
pesados que requieren elevación se indican en el plano de instalación. Normalmente
el enfriador de aceite se monta fuera de cualquier edificio.
2.1.11NIVEL DE RUIDO.
Puede ser necesaria una cabina de atenuación acústica si el personal permanece en el
edificio durante períodos prolongados, especialmente cuando hay varias unidades
funcionando.
La unidad cumple con los requisitos de nivel de ruido especificados por el usuario.
La reducción del ruido es una función de la fuente del ruido, las consideraciones de
la instalación, la presencia de equipos en las inmediaciones y las características
acústicas de los edificios y obstáculos existentes. El usuario puede reducir aún más
los niveles de ruido mediante modificaciones en su edificio o equipo. Las
modificaciones no deben afectar al funcionamiento seguro o la eficacia de la unidad.
TABLA 2.- Tabla de decibles permitidos para el oído humano.
28
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.1.12 OPERACIÓN A BAJAS TEMPERATURAS.
Donde existan bajas temperaturas deben proporcionarse aceites de punto de fluidez
bajo y/o un sistema de calentamiento para garantizar que la viscosidad del aceite
lubricante durante el arranque no es superior a los valores mínimos especificados en
el capítulo de sistema de aceite lubricante. Este límite aplica a todos los aceites,
incluyendo el aceite en el tanque, tubería, enfriador y filtros. Además de los
calentadores opcionales del tanque sumergidos, puede ser necesario calentar el
ambiente. Los serpentines del enfriador deben mantenerse calientes. Los filtros de
entrada de aire de tipo viscoso requieren calentamiento.
2.1.13 REQUISITOS DEL SISTEMA DE LAVADO CON AGUA.
Las unidades instaladas en una atmósfera cargada de sal o en un entorno con
condiciones de polvo extremas, deben suministrarse con un sistema opcional de
lavado con agua para permitir el lavado del compresor de la turbina, y minimizar así
el deterioro del rendimiento.
Las tuberías del usuario y tanques que suministran agua al sistema de lavado deben
ser de un material resistente a la corrosión. No son aceptables las tuberías
galvanizadas.
2.2 TURBINA DE GAS.
La turbina de gas modelo Saturno 20 es un equipo de impulsión autónomo
completamente integrado de flujo axial y dos ejes. La turbina consta de los siguientes
conjuntos principales:







Conjunto de accionamiento de accesorios
Conjunto de entrada de aire
Conjunto del compresor de la turbina
Conjunto de la cámara de combustión
Conjunto de la turbina
Colector del escape
Eje de mando de salida
29
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 19. Turbina de gas.
Los principales componentes de la turbina se mantienen en alineación precisa
mediante la coincidencia de bridas con superficies piloto y se atornillan entre sí para
formar un conjunto rígido.
La unidad de accionamiento de accesorios, atornillada con pernos al conjunto de la
entrada de aire, es impulsada por el eje del rotor del compresor de la turbina. La
unidad de accionamiento de accesorios soporta e impulsa la bomba de aceite
lubricante y otros accesorios e inicialmente es impulsada por el sistema de arranque.
La turbina desarrolla la potencia de salida mediante la conversión de la energía de
los gases en expansión a potencia mecánica rotacional. La energía de los gases en
expansión impulsa las etapas de la turbina que accionan la sección del compresor de
la turbina. A continuación, los gases fluyen a través de la turbina de potencia, donde
se absorbe y transfiere la energía adicional al eje de accionamiento de salida, que a
su vez impulsa el equipo impulsado.
30
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tabla 3.- Especificaciones generales y características de la turbomaquinaria.
2.2.1 DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO.
Las turbinas de gas generan calor que se convierte en energía mecánica mediante la
aplicación del proceso termodinámico del ciclo de Brayton. Los eventos del proceso
son los siguientes:




Compresión: se comprime el aire atmosférico
Combustión: se añade combustible al aire comprimido y se enciende la
mezcla.
Expansión: los gases de combustión se expanden y producen trabajo.
Escape: los gases del escape se descargan a la atmósfera
31
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Volumen A)
Temperatura B)
FIGURA 20.-Diagrama de ciclo Brayton.
32
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Los procesos termodinámicos que tienen lugar en una turbina de gas son continuos.
Hay un flujo continuo de aire comprimido desde la sección del compresor, una
combustión continua dentro del conjunto de la cámara de combustión y una
potencia de salida continua desde el conjunto de turbina.
El aire es succionado dentro de la sección del compresor por el rotor del compresor a
través de la entrada de aire. Al principio, la potencia se suministra al rotor del
compresor por medio del sistema de arranque y más tarde por la potencia producida
por la sección de la turbina a medida que la combustión continúa.
Se extrae aire de la presión de la descarga del compresor (Pcd), según se requiera,
para el enfriamiento de la turbina y el control neumático. El aire se purga a través de
la válvula de purgado a velocidades bajas e intermedias para evitar el bombeo en la
turbina durante la aceleración y la desaceleración. El aire comprimido pasa a través
del conjunto del difusor, donde disminuye la velocidad del aire que sale de la última
etapa del estator y aumenta la presión estática. El aire comprimido fluye después
dentro de la cámara de combustión donde el recorrido del flujo es distribuido entre
el aire primario de la cúpula de la cámara de combustión y el aire de enfriado de los
revestimientos interior y exterior. El aire primario se mezcla en la cámara de
combustión con combustible inyectado. Los recorridos del aire de enfriamiento
ayudan a enfriar alejando el cono de la llama de los componentes de la cámara de
combustión, y establecen el perfil de temperatura del gas que entra a la sección de la
turbina.
Durante el ciclo de arranque de la turbina, una bujía que enciende un quemador
orientado al interior de la cámara de combustión y que recibe alimentación de una
tubería de combustible independiente. El quemador enciende la mezcla de
combustible/aire que entra en la cámara de combustión, donde se mantiene una
combustión continua. El quemador se apaga más tarde durante la secuencia de
arranque. Los gases de alta velocidad en expansión de la sección de la cámara de
combustión pasan a través de la sección de la turbina e impulsan los rotores
independientes del productor de gas y de la turbina de potencia. La turbina del
productor de gas acciona el compresor de la turbina y los accesorios. El rotor de la
turbina de potencia absorbe la energía de los gases que salen de la turbina del
productor de gas, con el fin de impulsar a un equipo a través del eje motor de salida.
33
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 21.-Proceso de combustión en una turbina.
En la configuración de turbina de dos ejes, la velocidad de la turbina productora de
gas está relacionada directamente al nivel de potencia de la turbina. Por esta razón,
la velocidad de la turbina productora de gas se controla electrónicamente, con el
objeto de proporcionar el ajuste del nivel de potencia.
Durante el funcionamiento normal, la carga del equipo impulsado determinará la
velocidad más eficaz de la turbina de potencia para cada requisito de potencia
concreto. Se proporcionan dispositivos de protección contra la sobrevelocidad en el
caso de que se suprima repentinamente la carga.
2.2.2CONJUNTO DE ACCIONAMIENTO DE ACCESORIOS.
La caja de reducción de velocidad incluye el conjunto de accionamiento de
accesorios. El adaptador del mando de arranque y los accesorios impulsados por la
turbina están montados en zapatas de accionamiento, ubicados en la cubierta del
extremo delantero del conjunto de caja de reducción. La carcasa del adaptador del
arrancador soporta el arrancador.
Los accesorios utilizados para la mayoría de las aplicaciones incluyen la bomba de
aceite lubricante y la bomba de combustible líquido.
34
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
En instalaciones que no requieren una bomba de combustible impulsada por
turbina, el zócalo de accionamiento vacante puede cubrirse o puede usarse para
cualquier otro accesorio impulsado por turbina que la aplicación requiera.
Los accesorios son impulsados a velocidades rotacionales especificadas a través de
un accionamiento de accesorios y un tren de engranajes intermedio dentro del
conjunto de caja de reducción.
FIGURA 22.- Conjunto de accionamiento de accesorios.
2.2.3 CONJUNTO DE ENTRADA DE AIRE.
El conjunto de entrada de aire, incluido el conducto de entrada de aire, está ubicado
detrás del conjunto de accionamiento de accesorios. Está unido a la caja de
accionamiento de accesorios y a la carcasa del compresor.
El aire aspirado a través de los filtros y conductos de entrada de aire sigue una ruta
de flujo axial hasta el conducto de entrada de aire. El conducto de entrada de aire
proporciona una ruta de flujo radial para el aire succionado a través del conjunto de
entrada de aire hasta el conjunto del compresor de la turbina. El conducto de
entrada de aire contiene salientes para las tuberías del lavado con agua, detector de
temperatura y un drenaje.
35
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Una abertura anular en el conjunto del filtro de entrada de aire vuelve a dirigir la
ruta del flujo radial a una ruta de flujo axial.
La abertura está cubierta con un filtro de malla espesa para impedir la entrada de
materias sólidas extrañas en la entrada de aire del productor de gas. Este filtro no se
considerará un dispositivo de filtración de aire. Incluidos en el conjunto de entrada
de aire están los soportes para el conjunto de caja de cojinetes delanteros, que
contiene los cojinetes y los sellos de laberinto.
FIGURA 23.-Conjunto de entrada de aire.
2.2.4 CONJUNTO DEL COMPRESOR DE LA TURBINA.
El conjunto turbocompresor es un conjunto de flujo axial y ocho etapas que incluye
un conjunto de entrada de aire, un conjunto de carcasa del compresor, un conjunto
del difusor, caja de soporte de cojinetes del compresor y un conjunto de rotor del
compresor.
El conjunto de compresor de la turbina está ubicado en la sección intermedia
delantera de la turbina. El conjunto de compresor está unido a la caja de entrada de
aire en el extremo delantero.
36
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
En el extremo posterior, el conjunto de compresor va empernado al difusor del
compresor, y éste a su vez a la carcasa de la cámara de combustión. La carcasa del
compresor encierra los estatores estacionarios y anillos espaciadores, así como los
discos y espaciadores del conjunto del rotor.
Se incorpora un múltiple de purgado de aire alrededor de la parte externa de la
carcasa.
Hay una serie de orificios radiales en la pared de la carcasa que comunican con el
interior del múltiple, el cual termina en una abertura bridada para la sujeción de la
válvula de purgado de aire.
El rotor del compresor consta de ocho discos rotores con paletas, espaciadores, un
cono y un eje en el extremo delantero y un eje posterior integral con el conjunto de
disco de la octava etapa. Estos componentes van retenidos entre sí por un perno
pasante y van soportados por cojinetes en cada extremo. El extremo delantero del eje
del rotor del compresor está conectado al eje de entrada del conjunto de caja de
reducción.
La sección de eje enchavetada y de forma cónica en el extremo posterior del eje del
rotor del compresor se engrana al eje del rotor de la turbina.
El conjunto de sello de aceite y cojinete integral delantero del rotor del compresor va
montado en una caja de soporte instalada en el diámetro interior de la caja de
entrada de aire. El cojinete posterior del rotor, el conjunto de sello de aceite y las
arandelas de empuje, van montados en el extremo delantero de la caja de cojinetes
de la turbina. Esta caja va instalada entre la brida interna del difusor y el aro interno
del conjunto de boquilla de la primera etapa de la turbina, y se extiende a través del
centro del conjunto de la cámara de combustión. La caja del cojinete está protegida
del calor de combustión por una colchoneta aislante y por el blindaje (o guardera)
interno de la cámara de combustión.
La lubricación del cojinete del extremo delantero del rotor del compresor se
proporciona a través de un conducto de aceite en el conjunto de entrada de aire. Hay
un conjunto de sello de aceite en la parte posterior del cojinete que impide fugas de
aceite a través de las cajas hacia los pasillos de aire. El aceite usado se drena a través
de un conector en la parte inferior del conjunto de caja de reducción. La lubricación
del cojinete en el extremo posterior del rotor del compresor se proporciona a través
de una conexión de aceite en la carcasa del difusor y por conductos de aceite en las
cajas de la arandela de empuje y del cojinete. El aceite proveniente de la conexión
del difusor se dirige también a través de un tubo en la caja de cojinetes de la turbina
hacia el cojinete de manguito del rotor de la turbina.
37
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El aceite usado se drena de ambas áreas de cojinetes a través de un conector en la
parte inferior del difusor hacia el colector de aceite de drenaje y regresa al tanque de
aceite.
FIGURA 25.- Conjunto de compresor.
2.2.5 VÁLVULA DE AIRE DE PURGADO DEL COMPRESOR.
La válvula de aire de purgado de la sexta etapa del control de bombeo es una válvula
accionada por pistón, normalmente abierta, montada en la carcasa del compresor. La
válvula de pistón y el pistón de potencia están combinados como un solo
componente. El diámetro mayor es la porción de la válvula y el diámetro menor es el
pistón de potencia. El cilindro del pistón de potencia está incorporado en la cubierta
de la válvula de purgado, que se retiene en la caja de la válvula de purgado a través
de un aro de resorte.
El cilindro de la válvula del pistón es el diámetro interior de la caja de la válvula de
purgado. El pistón funciona como una válvula de manguito para cerrar una serie de
lumbreras radiales en la base de las paredes interiores de la caja de la válvula de
purgado.
38
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 26.- Válvula de aire de purgado del compresor.
2.2.6 CONJUNTO DE DIFUSOR DEL COMPRESOR.
El extremo delantero del conjunto de difusor del compresor está unido por pernos al
extremo posterior de la carcasa posterior del compresor. El conjunto de difusor
soporta las cajas de soporte de los cojinetes No. 2 y No. 3, y el diafragma de
equilibrio de empuje. La caja del difusor incluye la entrada del aceite, dos lumbreras
de drenaje del aceite, las tomas de presión de descarga del compresor, y la toma de
presión del aire de enfriamiento de la turbina. La caja de soporte del cojinete No. 2
incluye el cojinete de zapatas basculantes No. 2, el cojinete de empuje, el diafragma
de equilibrio de empuje y los componentes estacionarios del sello de equilibrio de
empuje. El cojinete No. 2 soporta el extremo posterior del rotor del compresor. El
cojinete de empuje es adyacente al cojinete No. 2 y es del tipo de zapata basculante.
La caja de soporte del cojinete No. 3 incluye el cojinete de zapatas basculantes No. 3
y soporta el eje del rotor de la turbina.
39
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 27.- Conjunto de difusor del compresor.
2.2.7 CONJUNTO DE LA CÁMARA DE COMBUSTIÓN.
El conjunto de la cámara de combustión, ubicado en la sección media de la turbina,
está fijado a la carcasa del difusor del compresor en el extremo delantero, y a la
carcasa de la turbina en el extremo posterior. La carcasa de la cámara de combustión
forma parte del protector exterior de la turbina. La carcasa de acero inoxidable
encierra un conjunto anular de la cámara de combustión.
Doce inyectores de combustible están montados en protuberancias alrededor de la
carcasa de la cámara de combustión, y sobresalen a través de los revestimientos de la
cámara de combustión y los soportan. Una conexión especial en la carcasa acomoda
la instalación del quemador de encendido, a través de la carcasa, hacia dentro del
área de la cámara de combustión. A través de una conexión de drenaje de
combustible en el fondo de la carcasa se elimina cualquier acumulación de líquido.
Una válvula de retención accionada a presión, ubicada en la tubería de drenaje,
impide la acción de purgado cuando la turbina está funcionando.
Los componentes del conjunto de la cámara de combustión incluyen una cúpula de
extremo, un revestimiento interior, un revestimiento exterior, deflectores y herrajes
de inyector de combustible. La cúpula y el revestimiento exterior están perforados
con agujeros de diferentes tamaños y ubicaciones para admitir aire para la
combustión. El conjunto de guarderas de enfriamiento está instalado dentro del
conjunto de revestimientos de la cámara de combustión y encierra la caja de
cojinetes de la turbina.
40
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Durante el funcionamiento, la presión de descarga del compresor fluye a través del
difusor del compresor hacia el área entre las paredes de la cámara de combustión y
la guardera de enfriamiento, y las paredes exteriores del conjunto de revestimientos
de la cámara de combustión. El flujo de aire del compresor hacia las áreas
circundantes de los revestimientos contribuye al enfriamiento y aislamiento del
exterior de la carcasa y el área encerrada del eje del rotor.
El aire del compresor entra en la cámara de combustión a través de agujeros y
deflectores en la cúpula delantera y los revestimientos. Una vez que el combustible
ha sido inyectado hacia la cámara de combustión y se ha encendido la mezcla de
combustible/aire, la llama queda confinada en gran parte por la configuración
primaria del flujo de aire, limitando el contacto de la llama con los lados de los
revestimientos. El aire secundario, dirigido hacia atrás a lo largo de los lados de los
revestimientos, provee aire adicional para obtener una combustión completa y
disminuye al mismo tiempo la temperatura de los gases que entran en la sección de
la turbina. Los gases de alta energía son dirigidos entonces a través de un anillo
estrecho hacia la boquilla de la turbina.
FIGURA 28.- Conjunto de la cámara de combustión.
41
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.2.8 CONJUNTO DE LA TURBINA.
El conjunto de la turbina está ubicado en la sección posterior de la turbina y consiste
en una turbina de tres etapas.
La carcasa de la turbina está empernada a la carcasa del conjunto de la cámara de
combustión en el extremo delantero y a la carcasa del difusor de escape en el
extremo posterior. La caja de la turbina encierra y soporta tres toberas estacionarias.
La boquilla de la primera etapa va empernada a una brida interna en la carcasa de la
turbina y al extremo posterior de la caja de cojinetes. Las boquillas de la segunda y
tercera etapas van sujetas por clavijas radiales y aros de retención de clavijas en la
periferia externa de la carcasa de la turbina.
El conjunto del rotor de la turbina incluye tres ruedas de turbina, un eje de conexión
y un eje de salida estriado unido por espigas de montaje y un perno. El eje va
soportado por un cojinete de manguito en la caja de cojinetes de la turbina. El
extremo delantero del eje se acopla al eje cónico del rotor del compresor, y se afianza
con chavetas y contratuercas.
Durante el funcionamiento, los gases de combustión son dirigidos a través de los
álabes correctamente inclinados de la boquilla de la primera etapa de la turbina y
contra las paletas del rotor de la primera etapa, y después pasan a través de los
álabes de la boquilla de la segunda etapa hacia las paletas del rotor de la segunda
etapa. Los gases pasan a través de los álabes de la boquilla de la tercera etapa hacia
las paletas del rotor de la tercera etapa.
La lubricación del cojinete del rotor de la turbina se realiza a través de conductos de
aceite en el conjunto de la caja de cojinetes de la turbina. Discos de sellos y anillos
de sellos de carbono evitan fugas de aceite hacia los conductos del gas de
combustión.
El aceite usado se drena a través de un conector en la parte inferior del difusor del
compresor.
42
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 29.- Conjunto de la turbina.
2.9 CONJUNTO DE DIFUSOR Y FUELLE DEL ESCAPE DE LA TURBINA.
El conjunto de difusor y fuelles del escape de la turbina, que está compuesto por una
caja interior y una exterior, está empernado a la brida posterior de la carcasa de la
turbina. Los gases quemados en el conjunto de la turbina se expulsan a través del
difusor del escape y se descargan hacia el conducto de escape proporcionado por el
usuario o hacia la atmósfera.
FIGURA 30- Conjunto de difusor y fuelle de la turbina.
43
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.10 CONJUNTO DE LA TURBINA PRODUCTORA DE GAS.
El conjunto de turbina del productor de gas incluye el alojamiento de soporte de
cojinetes del productor de gas, el conjunto de cámara de combustión y el rotor de
dos etapas de la turbina del productor de gas que impulsa el compresor.
El alojamiento de la cámara de combustión está atornillado con pernos a la brida
posterior del alojamiento de soporte de cojinetes y a la brida delantera del difusor
del escape de la turbina. Los doce inyectores de combustible están montados sobre
las protuberancias alrededor de la carcasa de la cámara de combustión. Los
inyectores sobresalen a través de la cámara de combustión y están dirigidos hacia el
interior de la cámara de combustión.
Las toberas de la turbina están contenidas en una carcasa de tobera montada en
voladizo hacia adelante de la brida posterior del alojamiento de la cámara de
combustión. Los cojinetes del rotor del productor de gas están soportados por un
conjunto de soporte de cojinetes. Las toberas de la turbina se enfrían por medio de
aire adicional que pasa a través de la turbina.
2.11 CONJUNTO DE LA TURBINA DE POTENCIA.
El conjunto de turbina de potencia está formado por el rotor de la turbina de
potencia de dos etapas, el alojamiento de cojinetes de la turbina de potencia, el
difusor del escape de la turbina y el colector de escape.
El extremo delantero del alojamiento de cojinetes de la turbina de potencia, que
soporta el cojinete del rotor delantero de la turbina de potencia, está unido al difusor
del escape de la turbina.
El difusor del escape de la turbina está atornillado con pernos a la brida posterior del
alojamiento de la cámara de combustión. El colector anular de escape está afianzado
con pernos a la brida posterior del difusor del escape, y aislado con una capa de
acero inoxidable.
2.12 TERMOPARES T5.
Los termopares T5 (TC1 a TC6) están montados alrededor de la carcasa posterior de
la cámara de combustión. Los termopares se proyectan dentro del área de las toberas
de la turbina de potencia, donde detectan la temperatura (T5) a la entrada de la
turbina de potencia.
44
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.13 DIFUSOR DEL ESCAPE DE LA TURBINA.
El difusor del escape de la turbina está afianzado al extremo posterior de la cámara
de combustión y proporciona el alojamiento de soporte de la turbina y el
alojamiento de soporte de cojinetes de la turbina de potencia. El difusor proporciona
el espacio inicial para la expansión de los gases de escape del disco del rotor de la
cuarta etapa. La superficie exterior del difusor provee las zapatas de montaje para las
monturas de muñón del soporte posterior de la turbina y el bloque guía de la base
posterior de la turbina.
2.14 COLECTOR DEL ESCAPE.
El colector de escape está afianzado a la brida posterior del difusor del escape. El
colector recibe el flujo axial de gases del escape que salen del difusor del escape y los
hace girar en dirección radial. El colector del escape y la mayoría de las demás áreas
externas que tienen superficies de alta temperatura están recubiertas con una
colchoneta térmica aislante de acero inoxidable para minimizar la radiación de calor
y para cubrir las superficies expuestas.
FIGURA 32.- Colector de escape.
2.15 SOPORTES DE LA TURBINA.
La turbina está sostenida sobre el patín en los extremos delantero y posterior de la
turbina. La altura de la turbina sobre el patín permite el máximo acceso para facilitar
el mantenimiento.
45
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.16 SOPORTE DELANTERO.
El soporte delantero está dividido. La mitad inferior está afianzada al patín y la
mitad superior está afianzada a la caja de entrada de aire. La mitad superior se
separa de la inferior para facilitar el desmontaje de la turbina.
La mitad inferior es un conjunto soldado que incluye dos bloques de gato para el
ajuste vertical.
Las calzas ranuradas se utilizan para mantener la altura ajustada cuando se afianza la
mitad inferior. El pie tiene agujeros ranurados que permiten el movimiento hacia
adelante y hacia atrás para el alineamiento.
La mitad superior está afianzada al extremo posterior de la caja de entrada de aire.
Un ángulo en la base de la mitad superior se acomoda contra un ángulo de
coincidencia en la mitad inferior.
FIGURA 33.-Soporte delantero.
2.17 CONJUNTO DE MONTAJE POSTER IOR DE LA TURBINA.
El conjunto de montaje posterior de la turbina consiste en una base posterior de la
turbina, dos placas de muñón y clavijas y calzas de soporte. La base posterior de la
turbina está montada sobre dos zapatas grandes en el patín de la turbomaquinaria.
Se tienen pernos de gato para mover la turbina en sentido vertical, horizontal y
longitudinal y facilitar el alineamiento de la turbina con el equipo impulsado. Se
utilizan calzas ranuradas para el ajuste vertical.
Los muñones están afianzados con clavijas y pernos a cada lado de la base posterior
de la turbina para facilitar el desmontaje de la turbina o de la turbina de potencia.
Dos bloques soldados a la parte superior de la base sirven como guías para una
clavija deslizante ubicada en la parte inferior de la caja del difusor.
46
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Una clavija de soporte instalada a través de cada muñón embraga con las zapatas de
montaje en cada lado de la caja del difusor de la turbina de potencia. Una placa
empernada a los muñones retiene a las clavijas de soporte.
FIGURA 34.- Soporte posterior de la turbina.
2.3 SISTEMAS Y COMPONENTES PRINCIPALES DE LA
TURBINA DE GAS.
Los diferentes sistemas de arranque así como los sistemas de aceite lubricante, el
sistema eléctrico y el sistema de combustible juegan un papel de suma importancia
en el óptimo funcionamiento y desempeño de la turbomaquinaria, es necesario tener
un conocimiento básico de cada sistema y componente para evitar riesgos y
accidentes en el área de trabajo, a continuación se describen los sistemas y
componentes principales de la turbina de gas:
2.3.1 SISTEMA DE ARRANQUE.
Los sistemas de arranque de las turbinas de gas pueden ser de dos tipos: los que
arrancan el compresor de manera directa o los que arrancan el compresor de manera
indirecta utilizando una caja de cambios.
47
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El motor de arranque tiene las siguientes funciones:
 Llevar a la turbina a una velocidad de giro que pueda mantener por sí sola.
 Poder enfriar la turbina después de apagarla haciendo rotar el compresor,
introduciendo gas a menores temperaturas.
 Hacer que el compresor de gas purgue todo el sistema de gases volátiles e
inquemados antes del encendido del combustible.
La operación de arranque de una turbina de gas consiste en:




Encendido del motor de arranque.
Purga de gases no quemados.
Preparación de inyectores.
Abastecer de combustible
El proceso de arranque inicia con la puesta en marcha del motor eléctrico de
arranque de la turbina, el sistema debe acelerarse hasta una velocidad cercana a la
que la turbina pueda mantener por sí sola; cabe destacar que el motor de arranque
deberá suministrar un par capaz de arrastrar a la turbina y al compresor, en el caso
que la turbina sea de eje simple. En el caso que el compresor y la turbina de gas no
compartan eje el par será menor ya que solo se hace rotar el compresor. Los motores
de arranque suelen tener como mínimo dos velocidades; baja velocidad para purga y
enfriamiento y alta velocidad para arranque del equipo.
2.3.2. TIPOS DE ARRANQUE.
2.3.2.1 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES ELÉCTRICOS
Los motores trifásicos de inducción son los dispositivos más utilizados para el
arranque de estos equipos. Cuando el compresor ha alcanzado la velocidad de giro
requerida el motor se desconecta y se desengrana en caso de llevar embrague.
Los motores de corriente continua son pocas veces utilizados, cuando no se dispone
de corriente alterna o de respaldo. Las baterías que los alimentan deben ser capaces
de arrastrar al compresor, lo que hace que se empleen en pequeñas instalaciones en
las que el par de arranque debe ser bajo. Una aplicación frecuente es la de convertir
el motor de corriente continua en un generador para cargar la batería, sobretodo,
cuando las baterías deben ser empleadas para alimentar a otros equipos auxiliares.
48
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 35.-Arranque mediante motor eléctrico.
2.3.2.2 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES HIDRÁULICOS.
Motores y bombas hidráulicas tienen sus aplicaciones de arranque sobretodo en
turbinas hidráulicas tipo Pelton Wheel. También son utilizadas en turbinas aéreas
con fines industriales, las turbinas aeroderivativas que son más pequeñas y tienen
mayor capacidad para arrancar y parar que las grandes turbinas de gas industriales.
FIGURA 36.- Arranque mediante motores hidráulicos.
49
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.3.2.3 ARRANQUE MEDIANTE MOTORES NEUMÁTICOS.
El sistema neumático de arranque utiliza un motor de turbina para generar el par de
arranque necesario y transmitirlo a la turbina a través de un embrague de espuelas
de giro libre en el tren de engranajes de accesorios. La turbina requiere la ayuda del
arrancador hasta que alcanza la velocidad de autosustentación de 60 por ciento del
valor de régimen.
Una válvula de control de presión del sistema de combustible suministra y regula la
presión del gas piloto del sistema de arranque a una presión nominal de 5.6 kg/cm2
(80 lb/pulgada2). La válvula solenoide piloto de corte de gas controla el suministro
de gas piloto a la válvula de corte de gas.
La válvula de corte controla el suministro neumático al motor de arranque
neumático y se mantiene en una posición normalmente cerrada mediante resortes
de retorno cuando la válvula solenoide piloto se desactiva.
El sistema de arranque neumático es impulsado automáticamente por el sistema de
control eléctrico durante la secuencia de arranque. Después de un ciclo de prelubricación de una duración predeterminada, normalmente 30 segundos, se activa la
válvula solenoide piloto. Se admite presión piloto para abrir a la válvula de corte. El
arrancador comienza a hacer girar la turbina.
El giro continúa hasta obtener el 60 por ciento de la velocidad de la turbina, cuando
una señal del sistema de control eléctrico desactiva la válvula solenoide piloto. La
presión piloto se ventea y la presión del resorte interno cierra la válvula de corte.
El embrague de giro libre se desacopla y permite que la turbina continúe acelerando
por sí misma hasta la velocidad de vacío.
El sistema de arranque neumático cuenta con los componentes principales
siguientes:
 Colador de entrada del gas
 Válvula de corte de gas
 Motor de arranque neumático
El sistema de arranque usa una alimentación nominal de 24 m3n/min) (850 p3e/min)
de gas o aire limpio filtrado, a una presión de 11.2 a 12.6 kg/cm 2 (160 a 180
lb/pulgada2), para la fuente de alimentación eléctrica neumática.
El gas de suministro puede proceder de la misma fuente que el gas del sistema de
combustible mediante el uso de un colector externo. Si se usa una fuente
independiente de aire comprimido o gas de servicio, debe instalarse una válvula de
corte manual de acción rápida en la entrada de gas.
50
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El gas natural, cuando se utiliza como suministro neumático, debe cumplir con los
Requisitos de gas de servicio que se relacionan en capitulo siguiente.
FIGURA 37.-Arranque mediante motores neumáticos.
2.3.3 SISTEMA DE COMBUSTIBLE.
La selección de un combustible satisfactorio depende de la composición física y
química del combustible. Los requisitos del gas combustible natural y del gas de
servicio para el gas combustible de la turbina, y el gas de servicio que se usa para los
motores auxiliares y de arranque. El suministro de gas combustible deberá cumplir
la Especificación Solar ES 9 El gas combustible no debe contener azufre, ni
contaminantes, ni agua de arrastre ni hidrocarburos líquidos. El sistema de gas
requiere un suministro constante de gas de acuerdo al caudal y la gama de presión
especificados en el Diagrama de instalación mecánica.
51
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Clave de identificación para la
Figura 38.
1. Transmisor de ΔP de
combustible de la presión PCD
2. Válvula dosificadora de gas
combustible
3. Válvula secundaria de corte
de gas combustible
4. Actuador/válvula primaria de
corte de gas combustible
5. Válvula de alivio de presión de
gas piloto
6. Regulador de presión de gas
piloto
7. Orificio de presión de gas
piloto
8. Filtro de gas piloto
FIGURA 38.- Sistema combustible.
2.3.4 SISTEMA DE AIRE DE LA TURBINA.
El sistema de aire de la turbina se utiliza para presionizar los sellos de aceite, enfriar
los discos del rotor de la turbina y ayudar a evitar condiciones de bombeo a
velocidades críticas. La turbina comienza a producir aire comprimido para el sistema
de aire de la misma cuando el motor de arranque hace girar el rotor del compresor
de la turbina.
52
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 39.-Sistema de aire de la turbina.
2.3.5 AIRE DE PRESIONIZACIÓN DEL SELLO DE ACEITE.
La turbina consta de cuatro sellos de aceite de carbón. Cada sello consiste en dos
anillos de carbón. Se forma un claro de separación controlada entre cada par de
anillos de carbón y el eje de rotación.
El aire purgado del compresor fluye por este claro y no permite que el aceite pase al
otro lado de los anillos de carbón. Se dosifica el aire a través de los pasillos internos
al sello de aceite delantero del rotor del compresor, al sello de aceite posterior del
rotor del compresor, y al sello de aceite delantero del rotor de la turbina. El aire
comprimido, purgado del conjunto de la cámara de combustión, es dirigido por un
tubo externo que conduce el aire hacia la caja de los cojinetes de la turbina de
potencia y al sello de aceite posterior del rotor. En algunas turbinas, una tubería
externa conduce aire hacia el conjunto del eje de salida para presionizar el sello del
eje de salida.
53
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 40.-Diagrama de aire de presionizacion del sello de aceite.
54
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.3.6 AIRE DE ENFRIAMIENTO DE LA TURBINA.
Hay dos fuentes principales de aire de enfriamiento de la turbina. La primera fuente
es aire dirigido entre la guardera interior de la cámara de combustión y la caja de
cojinetes del productor de gas. Este aire es llevado a la cara del disco de la primera
etapa de la turbina para enfriar.
La segunda fuente de aire de enfriamiento es dirigida entre el revestimiento exterior
de la cámara de combustión y la carcasa de la cámara de combustión hasta la
boquilla de la primera etapa de la turbina. El aire entra en la boquilla por orificios en
la guardera exterior y fluye a través de la boquilla. Los orificios dirigen aire de
enfriamiento de choque tanto a los bordes de ataque como a las superficies internas
del lado de succión.
Los bordes posteriores se enfrían por películas por medio de aire descargado a través
de orificios en el lado de presión de los álabes para mezclarse con la corriente de gas,
con lo que se reduce al mínimo la pérdida de rendimiento debido al enfriamiento.
FIGURA 41.- Diagrama de flujo de aire de enfriamiento de la boquilla.
55
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.3.7 AIRE DE CONTROL DE BOMBEO EN EL COMPRESOR DE LA TURBINA.
Se purga aire de la sexta etapa del compresor a velocidades reducidas para evitar que
la turbina entre en la condición de bombeo durante la aceleración y la
desaceleración. Esta acción se efectúa mediante una válvula de purga de aire
controlada por la presión de descarga del compresor, derivada de la caja de la
cámara de combustión. La válvula se abre para desviar una parte del aire
comprimido hacia el escape.
Cuando el ciclo de arranque de la turbina comienza, el resorte del pistón en el
conjunto de válvula mantiene abierta la válvula. A medida que aumenta la velocidad
de la turbina, la presión de descarga del compresor comienza a mover la válvula del
pistón, superando la presión del resorte para así cerrar la válvula. La válvula se cierra
por completo, evitando la salida de aire del compresor, cuando la turbina haya
llegado aproximadamente a la velocidad del 90 por ciento. Las presiones de entre
etapas se descargan a las velocidades de la turbina que tienen mayor probabilidad de
producir bombeo en el compresor. En la gama de velocidades más altas, el flujo de
aire completo del compresor se utiliza en la operación normal.
2.3.8 SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO.
El control de los parámetros de funcionamiento tales como temperaturas, presiones,
flujo, velocidad y vibración es crítico para evitar daños a la turbina y al equipo
impulsado. El arranque y la parada requieren de procesos controlados en secuencia.
Un controlador lógico programable o PLC (programable logic controller en sus
siglas en inglés) son dispositivos electrónicos muy usados en automatización
industrial que conectado a una computadora controla los sistemas de la
turbomaquinaria.
Por lo general se describe a los PLC como procesadores, microprocesadores,
controladores o combinaciones de estos elementos. El PLC lee el estado del
dispositivo de entrada, como los botones pulsadores del panel de control, toma
decisiones, y ajusta los dispositivos de salida como indicadores, posicionadores, o
bobinas de calor. Los sensores de presión y temperatura, tomas de velocidad y
vibración, y otros sensores transfieren la información medida al PLC a través de
módulos analógicos de entrada. Los ajustes de los interruptores, así como otras
entradas de dos estados, se envían al PLC a través de módulos de entradas discretas.
56
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El PLC evalúa estas entradas y envía comandos, a través de módulos de salida a
dispositivos de control como posicionadores y solenoides.
Los módulos de comunicación acomodan la transmisión de datos entre dispositivos
de control utilizando formatos de datos disimilares, como por ejemplo, los datos de
control transmitidos al PLC, vía Ethernet, o mediante redes de datos.
El equipamiento de control y soporte está alojado en las cajas de empalmes u otras
áreas no peligrosas. Los instrumentos y dispositivos de control están situados dentro
y alrededor de la turbomaquinaria.
FIGURA 42.- Sistema de control eléctrico.
2.3.9 SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE.
El aceite lubricante con aditivos adecuados debe cumplir con los requisitos físicos y
químicos, no debe contener aditivos degradables a temperaturas inferiores a 140°C
(284°F) o hidroseparables. Los aditivos deben permanecer uniformemente
distribuidos en la totalidad del aceite a todas las temperaturas superiores al punto de
fluidez de hasta 140°C (284°F).
El aceite de petróleo está compuesto por aceite de base de parafina y los aditivos
necesarios para cumplir con los requisitos físicos y químicos generales. Se
recomienda la utilización del aceite lubricante tipo ISO VG 46 (S215) en
temperaturas entre moderadas y calientes.
57
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Los límites de temperatura de funcionamiento del aceite de petróleo tipo ISO VG 46
(S215) son los siguientes:
El punto de fluidez del aceite debe ser de 6°C (11°F) por debajo del límite mínimo de
temperatura ambiente. Se utilizan calentadores y bombas auxiliares adecuadas para
asegurar la viscosidad adecuada del aceite en el sistema antes del arranque inicial.
 Los límites de funcionamiento de la temperatura del aceite hacia la turbina
después de un mínimo de 30 minutos de funcionamiento de la turbina, son de
+52°C a +74°C (+125°F a +165°F).
 El aceite de petróleo es adecuado para proteger la turbina y sus
componentes durante un período de hasta 90 días. Se debe Consultar
al Departamento de Atención al Cliente de Solar Turbines sobre
instrucciones especiales para la conservación si se prevé un tiempo de
almacenamiento, envío o parada mayor de 90 días.
La vida útil del aceite se ve limitada por cambios de viscosidad, un incremento del
índice de acidez total o la presencia de agua. Compruebe la contaminación y la
degradación del aceite de forma regular (esto es una vez al mes). La degradación
varía con cada aplicación.
Los límites reales deben determinarse según la experiencia del usuario. Se debe
drenar y reemplazar el aceite siempre que se cumpla uno de los criterios siguientes:




Sí la viscosidad se incrementa en un 20% (comparada con el aceite nuevo)
Sí la viscosidad disminuye en un 10% (comparada con el aceite nuevo)
Sí el número acídico total es 0.6 mg/KOH máx.
Sí el contenido de agua es 2000 partes por millón como máximo.
El sistema de control proporciona la protección durante la marcha de la turbina al
activar el conjunto de motor/bomba cuando la presión del aceite lubricante es
inferior al límite de alarma por baja presión del mismo.
58
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
FIGURA 43.-Diagrama de sistema de aceite.
59
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Cuando la presión del aceite lubricante deja de ser inferior al límite de alarma por
baja presión el conjunto de motor/bomba continúa en funcionamiento durante 30
segundos y después se desactiva. Se pueden presentar las tres siguientes situaciones:
 Si la presión del aceite lubricante continúa disminuyendo por debajo del
límite de alarma hacia el límite de parada por baja presión se inicia una
parada rápida con enclavamiento de la turbina y el conjunto de motor/bomba
contribuye a proteger los cojinetes de la turbina durante la parada de la
misma.
 Si la presión del aceite lubricante continúa disminuyendo por debajo de
límite de alarma, se estabiliza entre el límite de alarma por baja presión y el
límite de parada por baja presión durante 5 segundos, esto por consecuencia
una parada rápida sin enclavamiento de la turbina, y el conjunto de
motor/bomba proteja los cojinetes de la turbina durante la parada.
 Si la presión de aceite lubricante aumenta por encima del límite de alarma de
baja presión y después de 30 segundos se desactiva el conjunto de motor
bomba, mientras que la presión del aceite lubricante disminuye otra vez, se
activa una alarma y el conjunto de motor bomba se energiza de nuevo.
El aceite lubricante puede incluir tierra, aditivos y otros contaminantes. Los límites y
condiciones químicas del aceite en servicio se pueden determinar mediante las
siguientes pruebas:
 SUCIEDAD
El sílice es el elemento que indica la presencia de suciedad, arena, polvo o de otros
abrasivos en el aceite. También puede indicar la presencia de un aditivo
antiespumante.
 ADITIVOS DE ACEITE
Cinc, fósforo, calcio, bario, y magnesio son los elementos que pueden ser
combinados en los diferentes lubricantes por los fabricantes. Fósforo y cinc sirven
como elementos antidesgaste ya que recubren las piezas húmedas y reducen la
fricción. El calcio, bario, y magnesio son aditivos dispersantes y detergentes que
fluyen a través del sistema, recogen las partículas contaminantes y de desgaste, y las
llevan hasta el filtro para ser removidas del aceite.
 ADITIVOS DE SOLUCIONES DE ENFRIAMIENTO
El sodio y el boro se utilizan como aditivos de soluciones de enfriamiento en los
motores alternantes, y generalmente no se encuentran en las turbinas de gas. El
sodio, sin embargo, puede también entrar al sistema como contaminante
proveniente del agua salada o del aire marino.
60
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.4 PROGRAMA DE MANTENIMIENTO
El significado del término mantenimiento implica todas aquellas acciones llevadas a
cabo para mantener los materiales en una condición adecuada o los procesos para
lograr esta condición. Incluyen acciones de inspección, comprobaciones,
clasificación, reparación, etc., así como al conjunto de acciones de provisión y
reparación necesarias para que un elemento continúe cumpliendo su cometido. Se
deben seguir una serie de rutinas recurrentes necesarias para mantener una
instalación (planta, edificio, propiedades inmobiliarias, etc.) en las condiciones
adecuadas para permitir su uso de forma eficiente.
En otros términos es considerado un servicio que agrupa una serie de actividades
cuya ejecución permite alcanzar un mayor grado de confiabilidad en los equipos,
maquinas, construcciones civiles, instalaciones, entre otros.
Para ello existe un departamento de mantenimiento, y su labor está relacionada muy
estrechamente en la prevención de accidentes y lesiones en el trabajador ya que
tiene la responsabilidad de mantener en buenas condiciones, la maquinaria,
herramienta y equipo de trabajo.
El departamento de mantenimiento a su vez divide sus responsabilidades en
varias secciones, así tenemos por ejemplo:
 Sección Mecánica: conformada por aquellos encargados de instalar,
mantener, y reparar las maquinarias y equipos mecánicos.
 Sección Eléctrica: conformada por aquellos encargados de instalar,
mantener, y reparar los mandos eléctricos, generadores, subestaciones, y
demás dispositivos de potencia.
 Sección Electrónica: conformada por aquellos
mantenimiento de los diversos dispositivos electrónicos.
encargados
del
 Sección Informática: tienen a su cargo el mantener en un normal desarrollo
las aplicaciones de software.

Sección Civil: conformada por aquellos encargados del mantenimiento de las
construcciones, edificaciones y obras civiles necesarias para albergar a los
equipos.
61
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.4.1 PRIORIDAD DE MANTENIMIENTO
TABLA 4.-Códigos y prioridades del mantenimiento.
PRIORIDADES DEL TRABAJO DE MANTENIMIENTO
PRIORIDAD
CODIGO
NOMBRE
1
Emergencia
2
Urgente
3
Normal
4
Programado
5
Aplazable
MARCO DE TIEMPO EN QUE
DEBE COMENZAR EL TRABAJO
El trabajo debe comenzar
inmediatamente
TIPO DE TRABAJO
Trabajo que tiene un efecto
inmediato en la seguridad,el
ambiente,la calidad o que repara la
operacion
El trabajo debe comenzar dentro
Trabajo que probablemente tendra
de las proximas 24hrs.
un impacto en la seguridad, ambiente
o la calidad que podra parar la
operación
El trabajo debe comenzar dentro
Trabajo que probablemente tendra
de las proximas 24hrs.
un impacto en la produccion dentro
de una semana
Según este programado
Mantenimiento preventivo y de
rutina todo el trabajo programado
El trabajo debe comenzar cuando Trabajo que no tiene un impacto en la
se cuente con los recursos o en el salud, el ambiente o las operaciones.
periodo de paro
El mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida útil de los bienes,
a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante más tiempo y a reducir
el número de fallas.
El significado del término falla varía de acuerdo a su origen etimológico. Cuando la
palabra proviene del latín falla, hace referencia a un defecto, falta o incumplimiento.
Clasificación de las fallas:
Fallas tempranas: Ocurren al principio de la vida útil y constituyen un porcentaje
pequeño del total de fallas. Pueden ser causadas por problemas de materiales, de
diseño o de montaje.
Fallas adultas: Son las fallas que presentan mayor frecuencia durante la vida útil.
Son derivadas de las condiciones de operación y se presentan más lentamente que
las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios de rodamientos de una
máquina, etc.).
62
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Fallas tardías: Representan una pequeña fracción de las fallas totales, aparecen en
forma lenta y ocurren en la etapa final de la vida del bien (envejecimiento de la
aislación de un pequeño motor eléctrico, perdida de flujo luminoso de
una lámpara, etc.
2.4.2 TIPOS DE MANTENIMIENTO
MANTENIMIENTO
DE
CONSERVACIÓN
PREVENTIVO
CORRECTIVO
INMEDIATO
DE
ACTUALIZACIÓN
DIFERIDO
PROGRAMADO
PREDICTIVO
DE OPORTUNIDAD
FIGURA 44.- Mapa conceptual de mantenimiento.
En las operaciones de mantenimiento podemos diferenciar las siguientes
definiciones:
Mantenimiento: definido como el conjunto de operaciones para que un
equipamiento reúna las condiciones para el propósito para el que fue construido.
 Mantenimiento de conservación: es el destinado a compensar el deterioro
sufrido por el uso, los agentes meteorológicos u otras causas. En el
mantenimiento de conservación pueden diferenciarse los siguientes
términos:
63
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
 Mantenimiento correctivo: se denomina mantenimiento correctivo, a


aquel que corrige los defectos observados en los equipamientos o
instalaciones, es la forma más básica de mantenimiento y consiste en localizar
averías o defectos y corregirlos o repararlos.
Mantenimiento correctivo inmediato: es el que se realiza inmediatamente
de percibir la avería y defecto, con los medios disponibles, destinados a ese
fin.
Mantenimiento correctivo diferido: al producirse la avería o defecto, se
produce un paro de la instalación o equipamiento de que se trate, para
posteriormente afrontar la reparación, solicitándose los medios para ese fin.
 Mantenimiento preventivo: como el destinado a garantizar la fiabilidad de
equipos en funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o
avería por deterioro. En el mantenimiento preventivo podemos ver:
 Mantenimiento programado: como el que se realiza por programa de


emisiones, por tiempo de funcionamiento, kilometraje, etc.
Mantenimiento predictivo: que realiza las intervenciones prediciendo el
momento que el equipo quedara fuera de servicio mediante un seguimiento
de su funcionamiento determinando su evolución, y por tanto el momento en
el que las reparaciones deben efectuarse.
Mantenimiento de oportunidad: que es el que aprovecha las paradas o
periodos de no uso de los equipos para realizar las operaciones de
mantenimiento, realizando las revisiones o reparaciones necesarias para
garantizar el buen funcionamiento de los equipos en el nuevo periodo de
utilización.
 Mantenimiento de actualización: cuyo propósito es compensar la
obsolescencia tecnológica, o las nuevas exigencias, que en el momento de
construcción no existían o no fueron tenidas en cuenta pero que en la
actualidad si tienen que serlo.
Se requiere mantenimiento de la turbina de gas y del equipo de control a intervalos
establecidos. Los intervalos recomendados son para condiciones nominales
ambientales y de funcionamiento. Los ambientes severos y las condiciones extremas
pueden requerir mantenimiento más frecuente y extensivo.
64
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
El medio ambiente local, las condiciones y normas de funcionamiento, y la
disponibilidad de técnicos cualificados debe considerarse cuidadosamente al
establecer un plan de mantenimiento. El mantenimiento preventivo a intervalos
específicos minimiza la necesidad de un mantenimiento correctivo.
2.4.3 MANTENIMIENTO DIARIO Y MENSUAL.
El mantenimiento diario y mensual incluye una inspección general para garantizar
que el equipo funciona correctamente y detectar fugas o fallas obvias.
Los parámetros de funcionamiento deben ser registrados y analizados para detectar
las tendencias. Esto ayudará a anticipar posibles fallas.
Para el mantenimiento diario y mensual no es necesario suspender el
funcionamiento de la turbina.
2.4.4 TAREAS DE MANTENIMIENTO Y COMPROBACIONES PERIÓDICAS.
Las siguientes tablas (5 hasta 13) incluyen los intervalos de mantenimiento mínimo
general recomendados. Donde los Datos suplementarios especifican un
mantenimiento más extensivo o frecuente, o donde las condiciones de
funcionamiento lo dicten, aténgase al requisito de mayor rigor.




D (día)
M (mes)
S (semestral - 4000 horas de funcionamiento)
A (anual - 8000 horas de funcionamiento)
Tabla 5.- Mantenimiento - Sistemas eléctricos y de control.
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Inspeccione visualmente los manómetros e indicadores para asegurar
una operación correcta.
Inspeccione las conexiones eléctricas de la consola de control para
verificar su limpieza y seguridad. Inspeccione el cableado para asegurar
que no exista desgaste o daños al aislamiento.1
Si corresponde, compruebe los detectores de incendios para verificar la
sensibilidad.1
X
X
X
65
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Si corresponde, limpie los detectores.1
X
Si corresponde, compruebe los cilindros extintores para verificar que
están cargados.
Compruebe que el cargador de baterías esté funcionando
adecuadamente. Para las baterías de níquel cadmio (NiCad), coloque el
cargador a alta capacidad durante unas horas.2
X
X
Compruebe y registre el voltaje de salida de las tomas magnéticas de
velocidad. Esto se debe llevar a cabo con la turbina en marcha.
X
Compruebe el estado de las conexiones de los termopares. Compruebe la
integridad de los aros de refuerzo.1
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Extraiga e inspeccione el cable de encendido. Revise la bujía del
dispositivo de encendido para ver si presenta erosión y tiene la
separación adecuada. Sustituya la bujía si es necesario.
X
Compruebe el sistema de limitación de velocidad y temperatura.
X
Compruebe y calibre el sistema de protección contra la sobrevelocidad.
X
Verifique la calibración de los monitores de temperatura.
X
Compruebe y regule todos los medidores/interruptores de presión y
temperatura.
Compruebe y regule de ser necesario todos los dispositivos de alarma de
seguridad y de parada automática.
Compruebe el monitor de vibración de la turbomaquinaria y regule los
transductores correspondientes.
Sustituya las baterías de litio del PLC (para sistemas de control basados
en el PLC).2
X
X
X
X
NOTAS:
1 Las comprobaciones periódicas sólo pueden realizarse cuando la unidad no está en
funcionamiento.
2 Consulte la sección de MANTENIMIENTO del capítulo Sistema de control
eléctrico de este volumen.
66
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tabla 6.- Mantenimiento - Sistemas de aire
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Compruebe si existen obstrucciones o contaminación en el sistema de
entrada de aire.1
Registre la presión diferencial.
X
2
Si hay instalado un secador de aire, compruebe su funcionamiento. 1
X
Inspeccione para determinar el desgaste en el mecanismo de los álabes
variables del compresor de la turbina. Compruebe si hay brazos
curvados, varillajes flojos o casquillos sueltos. 1
X
Inspeccione los sistemas de entrada y de escape para comprobar si
existen daños, fugas y residuos.1
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Compruebe y regule el sistema de activación de los álabes directores de
entrada (IGV).
X
Inspeccione y sustituya, de ser necesario, los filtros de entrada de aire.2
Si se han instalados filtros de aire de autolimpieza, compruebe la presión
de suministro e inicie manualmente la operación de limpieza.
Desarme, limpie, inspeccione y vuelva a armar la válvula de purgado.
X
X
X
NOTAS:
1 Las comprobaciones periódicas sólo pueden realizarse cuando la unidad no está en
funcionamiento.
2 Los filtros de entrada de aire deben remplazarse de acuerdo con las recomendaciones
del fabricante. Como guía, los filtros de barrera requieren servicio si la presión
diferencial alcanza el punto de ajuste de alarma, normalmente a 5 pulgadas de agua
(0.01 kg/cm). Los prefiltros requieren servicio si la presión diferencial aumenta de 1.0 a
1.5 pulgadas de agua (0.003 a 0.004 kg/cm) por encima de la línea de base.
67
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tabla 7.- Mantenimiento - Sistemas de aceite lubricante y servoaceite.
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Compruebe cada 24 horas el nivel del tanque de aceite. Registre el
consumo de aceite.
X
Si el sistema de compensación de aceite está instalado, verifique que
funciona adecuadamente.
X
Si corresponde, compruebe la tensión de la correa del enfriador de
aceite.1
X
Compruebe la operación de la persiana del enfriador de aceite según
corresponda.
X
Si corresponde, compruebe el funcionamiento adecuado del ventilador
de venteo del tanque de aceite lubricante y del separador de niebla.
X
Compruebe y registre la presión diferencial del filtro de aceite
lubricante. Cambie los filtros si se excede el límite de la presión
diferencial.
X
Si se tiene instalado, compruebe el indicador tipo eyector en el filtro de
servoaceite; si está disparado cambie el filtro.
X
Compruebe el núcleo del enfriador de aceite; límpielo si es necesario.
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Tome una muestra de aceite lubricante para análisis de laboratorio. 2,3
X
Compruebe que el sistema de aceite lubricante no tenga fugas.
X
Inspeccione y sustituya, de ser necesario, los filtros de servoaceite y de
aceite lubricante.4
X
Lubrique los cojinetes del eje del ventilador del enfriador de aceite.
X
68
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
NOTAS:
1 Las comprobaciones periódicas sólo pueden realizarse cuando la unidad no está en
funcionamiento.
2 Para todas las tareas de mantenimiento con la excepción de éstas se debe parar la
unidad.
3
Para los criterios que se aplican al cambio de aceite consulte la Especificación de
ingeniería Solar 9-224.
4
El aceite lubricante y los elementos del filtro de servoaceite deben reemplazarse
cuando haya contaminación visible, cuando se hayan disparado los indicadores
tipo eyector de presión diferencial, o cuando se sobrepasen los límites de presión
diferencial. Los filtros deben reemplazarse por lo menos una vez al año .
Tabla 8.- Mantenimiento - Sistema de aceite de sello (si corresponde)
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Compruebe la temperatura y el nivel de aceite en el tanque de
desgasificación, si corresponde.
Compruebe las mirillas de cristal del aceite de sello para verificar la
dirección correcta del flujo de aceite y gas.
Compruebe que no tenga fugas el sistema de aceite de sello.
Compruebe el filtro de aceite de sello y registre la presión diferencial.
Cambie el filtro si la presión diferencial excede los límites (o si el
indicador “de tipo eyector" se dispara, según corresponda).
X
X
X
X
Compruebe los filtros de aire y de gas de separación; sustitúyalos de ser
necesario.
X
Verifique la mirilla de cristal del tanque de aceite de sello superior, si
corresponde.
X
Compruebe los elementos conglutinadores del aceite de sello;
sustitúyalos de ser necesario.
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Reemplace los filtros de suministro de aceite de sello.
X
69
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Inspeccione y limpie los coladores de entrada a la trampa de aceite de
sello.
X
Desarme y reconstruya las trampas de aceite de sello.
X
Limpie e inspeccione las válvulas reguladoras de presión diferencial del
gas de separación y del aceite de sello.
X
Tabla 9.- Mantenimiento - Sistema de sellos secos de gas (si corresponde).
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Compruebe los ajustes de la presión del aire de separación y del gas de
sello.
Compruebe y registre las fugas del sello seco de gas en los dos extremos
de cada compresor, según corresponda.
X
X
Compruebe que no tiene fugas el sistema de sello
X
Compruebe y registre la presión diferencial del filtro conglutinador de
aire de separación y de gas de sello. Reemplace los elementos si la
presión diferencial sobrepasa de 1.4 kg/cm (20 lb/pulgada 2).
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Drene el conglutinador del aire de separación (y de ser aplicable el
conglutinador del gas de sello).
Reemplace los elementos del filtro conglutinador del gas de sello y del
aire de separación.
Cuando sea aplicable, limpie e inspeccione las válvulas reguladoras de
presión diferencial del sistema de sellos secos de gas.
X
X
X
70
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tabla 10.- Mantenimiento - Sistema de gas combustible (si corresponde).
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Inspeccione el sistema de control de combustible en cuanto a seguridad
y fugas, e inspeccione visualmente el varillaje y las conexiones.1
X
Compruebe que no haya fuegos en el sistema de combustible.
X
Inspeccione la(s) válvula(s) de combustible; limpie según sea necesario.1
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Registre la presión de combustible y, de ser necesario, ajústela en el
regulador fuera del patín.
X
Si es aplicable, desarme, limpie y reconstruya las válvulas de gas.
X
Desmonte e inspeccione la caja del quemador de encendido en busca de
grietas y desgaste excesivo; inspeccione el tubo de descarga en busca de
desgaste por fricción.
X
Reacondicione o reemplace las válvulas solenoides y los reguladores
incluyendo los correspondientes al aire atomizador.
X
NOTAS:
1 Estas comprobaciones sólo pueden realizarse con el funcionamiento de la unidad
suspendido.
71
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tabla 11.- Mantenimiento - Sistema de combustible líquido (si corresponde).
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Compruebe la operación de la bomba de combustible de baja presión, si
está instalada.
X
Compruebe la bomba de combustible de alta presión para detectar fugas
y ruido.
X
Compruebe que no haya fugas en el sistema de combustible líquido.
X
Compruebe el filtro de combustible de alta presión. Limpie o sustituya
según sea necesario.1
X
Observe el rendimiento del control de combustible (estabilidad, tiempo
de inicio, tiempo de encendido inicial durante el arranque).
X
Compruebe el funcionamiento de la válvula de control de combustible.
Verifique las temperaturas T5 durante el arranque; compárelas con los
datos originales si están disponibles.
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Inspeccione y reemplace los filtros según se requiera.2
X
Desarme y lubrique las válvulas de corte de combustible; reármelas con
sellos anulares nuevos.
X
Inspeccione el múltiple de purgado de aire para detectar decoloración,
grietas e indicaciones de recalentamiento.
X
Desmonte e inspeccione los inyectores de combustible. Limpie según
sea necesario.
X
72
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Reacondicione o reemplace las válvulas solenoides y los reguladores
incluyendo los correspondientes al aire atomizador.
X
NOTAS:
1 Estas comprobaciones sólo pueden realizarse con el funcionamiento de la unidad
suspendido.
2 Los elementos filtrantes de combustible deben reemplazarse cuando exista una
contaminación visible, cuando los indicadores tipo eyector de la presión diferencial se
hayan disparado, o cuando se excedan los límites de la presión diferencial. Los filtros
deben reemplazarse por lo menos una vez al año.
Tabla 12.-Mantenimiento - Sistema de arranque y motores auxiliares.
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Inspeccione y compruebe la bomba de aceite de pre/poslubricación, la
bomba de aceite de sello, bomba de aceite lubricante de respaldo y la
bomba de aceite de sello de respaldo, según corresponda.1
X
Si corresponde, inspeccione el embrague del motor de arranque para
garantizar que cierre en una dirección y gire libremente en la opuesta.1
X
Inspecciones visualmente los sellos de gas del arrancador.1
X
Si se trata del sistema de arranque electrohidráulico, verifique el nivel
del tanque de aceite.
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Para los sistemas de arranque electrohidráulicos, obtenga una muestra
de aceite del sistema del motor de arranque para realizar pruebas de
laboratorio.2
X
73
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Para los sistemas de arranque electrohidráulicos, cambie los filtros del
sistema de arranque.
X
Para los sistemas neumáticos de arranque, cambie el aceite lubricante.3
X
NOTAS:
1 Las comprobaciones periódicas sólo pueden realizarse cuando la unidad no está en
funcionamiento.
2 Consulte los criterios para el cambio de aceite en la Especificación de ingeniería 9347 de Solar. Tome muestras con más frecuencia si se llevan a cabo más arranques de
lo normal.
3 El aceite lubricante se debe reemplazar después de cada 500 arranques.
Tabla 13.- Mantenimiento - General
Sistema/Descripción
D
M
S
A
Comprobaciones periódicas
Esté alerta a cualquier condición de funcionamiento inusual (vibración, X
ruido, etc.).
Inspeccione todas las tuberías y mangueras para detectar fugas, X
desgaste, o fricción; rectifique según se requiera.
Inspeccione todos los varillajes mecánicos para detectar desgaste o X
ajustes flojos; rectifique lo que sea necesario.
Inspeccione visualmente todo el conjunto de la turbomaquinaria para X
detectar fugas de combustible, aceite y aire.
Inspeccione visualmente la integridad de los afianzadores,
acoplamientos de motores auxiliares y el varillaje de control de la válvula
de purgado y de combustible.
Compruebe el estado y funcionamiento de las válvulas de corte y de
solenoide.1
X
X
74
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Inspeccione la turbomaquinaria para detectar ruidos raros, alteración
del color, grietas y líneas de fricción.
X
Inspeccione visualmente los fuelles de escape para detectar grietas o
distorsión.
X
Tareas de mantenimiento periódicas
Registre todas las lecturas del panel, compruebe que todos los
manómetros que lleven aceite estén llenos.2
X
Haga los análisis de rendimiento del motor. Lleve a cabo una limpieza
por ingestión según se requiera y por lo menos cada seis meses.2
X
Inspeccione la turbina con un endoscopio.
X
Lubrique todos los motores eléctricos que tengan conexiones de
engrase.
X
Compruebe todas las válvulas de alivio de seguridad conforme a lo
dispuesto por los reglamentos locales.
X
Limpie todo el conjunto de la turbomaquinaria.
X
Desmonte la bomba de aceite de sello de la unidad de accionamiento de
accesorios (si está instalada). Revise las estrías del eje para detectar
posible desgaste o la evidencia de fugas de aceite. Revise el
accionamiento de accesorios internamente. Vuelva a instalar la bomba
de aceite de sello al utilizar una nueva junta.
X
Si corresponde, desarme los ejes de interconexión e inspeccione las
estrías para detectar desgaste. Vuelva a montar con nuevos sellos “O".
X
Compruebe y ajuste el alineamiento de la turbina, la unidad de
engranajes y el (los) compresor(es) si corresponde.
X
Arranque nuevamente la turbina y registre el tiempo de aceleración.
Supervise el sistema de control para ver si la secuencia es correcta.
X
Realice un examen de vibración para conocer las tendencias.2
X
Tome muestras para verificar la calidad del agua de NOx y registre los X
resultados.3
75
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Tome muestras de combustible(s) para medir la gravedad específica, el
valor calorífico inferior (LHV), el punto de rocío y la composición, y
registre los resultados.3
Para aplicaciones marítimas, lubrique los cojinetes cardánicos y la
deslizadora en el anclaje de soporte primario de la turbomaquinaria con
grasa a base de litio del tipo National Lubricating Grease Institute
(NGLI) Grado 2 con aditivos de disulfuro de molibdeno y de presión
extrema. Inyecte grasa en los herrajes Zerk hasta que salga grasa limpia
por las ranuras de los cojinetes. Limpie la grasa sobrante de la superficie.
X
X
NOTAS:
1 Estas comprobaciones sólo pueden realizarse con el funcionamiento de
la unidad suspendido.
2 Las tareas de mantenimiento, con excepción de éstas, requieren que la
maquinaria no esté en funcionamiento.
2.5 PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO GENERAL.
ADVERTENCIA
Se debe operar la unidad sólo cuando sea seguro hacerlo. Se consideran condiciones
inseguras:
 Fugas de gas combustible y aceite lubricante en áreas calientes
 Cables eléctricos deshilachados o sin forro
 Pernos de anclaje o componentes estructurales quebrados o con rajaduras.
Las acumulaciones explosivas de gas natural, vapores de combustible, fugas de los
respiraderos del depósito de aceite o vapores de solvente pueden ser explosivos y
deben evitarse. Esto se realiza mediante el venteo apropiado, la eliminación de las
fugas y al limitar el uso de solventes a las instalaciones de mantenimiento
apropiadas.
La unidad deberá ser operada sólo por personal calificado. El operador debe
comprender los principios de funcionamiento de la turbina y del equipo impulsado,
así como todos los controles, indicadores y límites de funcionamiento.
Todo el personal que trabaja en las inmediaciones de la máquina en funcionamiento
debe utilizar una protección auditiva y ocular.
76
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
PRECAUCIÓN
Cuando quite o instale componentes eléctricos, asegúrese de etiquetar el cableado y
de utilizar los procedimientos de bloqueo. No dependa de los códigos de colores en
el cableado para su identificación. Consulte en el diagrama de cableado.
2.5.1 DESMONTAJE E INSTALACIÓN DE ACCESORIOS.
PRECAUCIÓN
Las áreas de trabajo deben estar limpias para garantizar un montaje limpio. Es muy
importante debido a las altas velocidades y estrechas tolerancias de las piezas de la
turbina de gas.
Para el montaje e instalación de accesorios, cañerías y mazos de cables eléctricos,
siga las prácticas habituales de mantenimiento y reparación industrial.
No se requieren herramientas especiales. Estos elementos se conectan con herrajes
estándar. Deseche los sellos "O" y las juntas viejas y sustitúyalas por piezas nuevas
idénticas.
2.5.2 LIMPIEZA.
ADVERTENCIA
Cuando utilice disolventes o soluciones para la limpieza o tratamiento de las piezas
de la turbina, lleve máscaras, gafas y guantes. Evite el contacto y la inhalación de
disolventes o soluciones.
Los limpiadores emulsivos que utilizan disolventes de petróleo como líquido
portador representan un riesgo de incendio.
Cumpla las precauciones contra incendios.
Siga las precauciones del fabricante cuando utilice los materiales de limpieza.
La limpieza a fondo de las piezas es importante para un funcionamiento
satisfactorio. Cuando transcurra un tiempo considerable entre la limpieza o la
inspección y el nuevo montaje, lubrique y coloque las piezas limpias en bolsas de
plástico transparente para evitar la corrosión o contaminación.
Tape los receptáculos eléctricos antes de limpiar para evitar la contaminación.
77
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.5.3 DESENGRASE.
ADVERTENCIA
Los disolventes de petróleo tienen puntos de inflamación bajos. Su uso en forma de
pulverizadores los hace altamente inflamables. Deben cumplirse las precauciones
contra incendios.
El personal debe protegerse para no inhalar los vapores del pulverizador.
Desengrase con disolventes de petróleo, disolventes emulsivos o disolventes
clorados. Utilice disolventes que cumplan con las especificaciones federales P-D-680,
Tipo I o II (EE.UU.), o equivalentes, en un depósito de baño químico o con un
pulverizador en una cabina exterior y ventilada. Sumerja, remoje y agite las piezas o
rocíelas a presión hasta que se elimine el aceite y la grasa. Utilice un cepillo de
cerdas de fibra para eliminar la grasa endurecida o la carbonilla blanda. Puede ser
necesaria la descarbonización para eliminar la carbonilla dura.
ADVERTENCIA
Los limpiadores emulsivos que utilizan disolventes de petróleo como líquido
portador representan un riesgo de incendio. Mantenga una cubierta de sello
hermético junto al depósito o cuba para sofocar cualquier incendio incipiente.
Cumpla las precauciones contra incendios.
Utilice disolventes emulsivos que cumplan con la Especificación militar MIL-D11090A (EE.UU.) o equivalente, en tanques o cubas equipadas con agitador, de forma
que el movimiento del líquido despegue el aceite, la grasa y la carbonilla blanda.
Agite las piezas hasta que estén limpias. Escurra y enjuague a fondo con agua de un
pulverizador a presión. Después de lavar, seque las piezas inmediatamente con
paños limpios, secos y sin pelusa. Las piezas que no requieren la descarbonización
para la extracción de la carbonilla dura, incrustaciones o corrosión deben rociarse
con una solución que prevenga la corrosión y que cumpla con la especificación
militar MIL-C-6529, Tipo III (EE.UU.) o equivalente.
Los limpiadores de tipo disolvente clorados (inhibidos con anilinas), que cumplen
con la especificación militar MIL-T-7002 (EE.UU.) o equivalente, se utilizan
normalmente en un tanque de laterales altos o cuba que pueda calentarse para
vaporizar el limpiador; los laterales altos confinan los vapores en el contenedor.
Suspenda o coloque en estantes las piezas que deben limpiarse en un tanque o cuba
sobre el disolvente calentado.
78
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Los vapores del disolvente, que se condensan sobre el metal frío de las piezas que se
están limpiando, disuelven y eliminan los aceites y grasa a medida que los
disolventes se drenan del metal.
Las piezas que no permiten el drenaje libre deben suspenderse o colocarse en
estantes de forma que puedan girarse para que se sequen completamente. Las piezas
que se limpian con este método se secan al retirarlas del tanque y, a menos que
requieran descarbonización, deben rociarse con una solución que prevenga la
corrosión y que cumpla con la Especificación militar MIL-C-6529, Tipo III (EE.UU.) o
equivalente.
Los disolventes clorados pueden rociarse en estado líquido sobre las piezas si la
boquilla de rociado y las piezas que se están limpiando se mantienen por debajo del
nivel de vapor en el tanque. Después de que se haya desactivado el rociado,
mantenga las piezas en la zona de vapor unos 10 ó 20 segundos más para la limpieza
final.
NOTA
Las piezas o tubos de aleación de aluminio limpiados por este método deben ser
sumergidos inmediatamente en un baño de solución de ácido crómico al 5%, de
acuerdo con la Especificación Federal O-C-303, a 60°C (140°F) durante 20 minutos,
luego deben enjuagarse con agua limpia a 82°C (180°F) durante otros 20 minutos
para luego anodizarlos a fin de evitar la corrosión. No anodice ninguna pieza de
aluminio que tenga inserciones de acero o tubos de aluminio que tengan tuercas de
acoplamiento de acero. Podría iniciar una reacción electrolítica erosiva.
2.5.4 DESCARBONIZACIÓN.
ADVERTENCIA
Se requieren máscaras, guantes y gafas siempre que se efectúe el chorreo con
granalla suave o vapor.
Descarbonice o elimine la carbonilla dura mediante el chorreo de vapor o chorreo
con granalla suave.
Puede utilizarse el chorreo de vapor para eliminar la carbonilla dura o
acumulaciones de plomo, corrosión e incrustaciones.
Antes del chorreo con vapor, deben desengrasarse las piezas y secarse a fondo. Use
granalla de grado no mayor del No. 325 con una presión del aire en la boquilla de
7.03 kg/cm2 (100 lb/pulgada2). La boquilla debe mantenerse en movimiento de
forma que el chorro no se detenga en un punto de la pieza.
79
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Puede utilizarse un chorreo con granalla suave para eliminar la carbonilla dura o
acumulaciones de plomo, corrosión e incrustaciones. Puede usarse una cámara
estándar de chorro de arena. La presión del aire puede variar de 4.6 a 7.03 kg/cm2
(65 a 100 lb/pulgada2), según el tipo de granalla y el tamaño de boquilla.
Antes de efectuar el chorreo con granalla suave, desengrase y seque las piezas a
fondo. Durante el chorreo, mantenga la boquilla en movimiento de forma que el
chorro no se quede en un punto.
Después del chorreo, repita la operación de desengrase en las piezas que están
sujetas a una inspección fluorescente penetrante. Las piezas que no deben revisarse
de este modo pueden desengrasarse con un disolvente o lavarse en agua caliente y
secarse a fondo. Proteja las piezas aplicando una solución que prevenga la corrosión,
que cumpla con la especificación militar MIL-C-6529, Tipo III (EE.UU.) o
equivalente.
2.5.5 TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE LAS PIEZAS DE ALUMINIO.
Cuando las mellas y rasguños dañen el revestimiento de la superficie anticorrosión
de las piezas de aluminio, las piezas deben revestirse de nuevo.
 Las piezas de aleación de aluminio que tienen superficies anodizadas, se
enjuagarán en agua dulce. La parte dañada se tratará con una película
química, especificación militar MIL-C-6529 (EE.UU.). Se puede utilizar como
alternativa el ácido crómico.
 El período óptimo de reacción de la solución varía según la concentración, la
temperatura ambiente y la temperatura del metal a tratar. Estas variables
determinan el tipo de revestimiento producido. Si el revestimiento es blando
y el polvo se puede quitar mediante la frotación, la solución es demasiado
fuerte o el tiempo de reacción es demasiado prolongado. Disuelva la solución
en agua. Si se forma un revestimiento muy reducido o no visible, aumente la
concentración de la solución o el tiempo de reacción.
80
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
5.5.1 EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL
Los EPP comprenden todos aquellos dispositivos, accesorios y vestimentas de
diversos diseños que emplea el trabajador para protegerse contra posibles lesiones.
*Los equipos de protección personal (EPP) son elementos de protección individuales
del trabajador, muy extendidos y utilizados en cualquier tipo de trabajo y cuya
eficacia depende, en gran parte, de su correcta elección y de un mantenimiento
adecuado del mismo. Constituyen uno de los conceptos más básicos en cuanto a la
seguridad en el lugar de trabajo y son necesarios cuando los peligros no han podido
ser eliminados por completo o controlados por otros medios como por ejemplo:
Controles de Ingeniería.
Se excluyen de esta definición:







La ropa de trabajo corriente y los uniformes que no estén específicamente
destinados a proteger la salud o la integridad física del trabajador.
Los equipos de los servicios de socorro y salvamento.
Los equipos de protección individual de los militares, de los policías y de las
personas de los servicios de mantenimiento del orden.
Los equipos de protección individual de los medios de transporte por
carretera.
El material de deporte.
El material de defensa o de disuasión.
Los aparatos portátiles para la detección o señalización de los riesgos y de los
factores de molestia.
Según la definición y para tener la condición de EPP es necesario hacer las
siguientes consideraciones:



El EPP no tiene por finalidad realizar una tarea o actividad sino protegernos
de los riesgos que presentan la tarea o actividad. Por tanto, no tendrán la
consideración de EPP las herramientas o útiles aunque los mismos estén
diseñados para proteger contra un determinado riesgo (herramientas
eléctricas aislantes, etc.).
El EPP debe ser llevado o sujetado por el trabajador y utilizado de la forma
prevista por el fabricante.
El EPP debe ser elemento de protección para el que lo utiliza, no para la
protección de productos o personas ajenas.
81
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
*La Ley 16.744 sobre Accidentes del Trabajo y Enfermedades Profesionales, en su
Artículo nº 68 establece que: “las empresas deberán proporcionar a sus trabajadores,
los equipos e implementos de protección necesarios, no pudiendo en caso alguno
cobrarles su valor”.
FIGURA 45.- Equipo de protección personal básico.
2.5.5.2 REQUISITOS DE UN E.P.P.

Proporcionar máximo confort y su peso debe ser el mínimo compatible con la
eficiencia en la protección.

No debe restringir los movimientos del trabajador.

Debe ser durable y de ser posible el mantenimiento debe hacerse en la
empresa.

Debe ser construido de acuerdo con las normas de construcción.

Debe tener una apariencia atractiva.
82
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
2.5.5.3 CLASIFICACIÓN DE LOS E.P.P.

Protección a la Cabeza (cráneo).
FIGURA 46.- Equipo de protección personal a la cabeza.

Protección de Ojos y Cara.
FIGURA 47.- Equipo de protección personal de ojos y cara.
83
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME

Protección a los Oídos.
FIGURA 48.-Equipo de protección personal a los oídos.

Protección de las Vías Respiratorias.
FIGURA 49.- Equipo de protección personal a las vías respiratorias.
84
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME

Protección de Manos y Brazos.
FIGURA 50.- Equipo de protección personal de manos y brazos.

Protección de Pies y Piernas.
FIGURA 51.-Equipo de protección personal de pies y piernas.
85
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME

Cinturones de Seguridad para trabajo en Altura.
FIGURA 52.- Equipo de protección personal para trabajos en altura.

Ropa de Trabajo.
FIGURA 53.-Tipos de ropa para trabajo.
86
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME

Ropa protectora
FIGURA 54.- Tipo de ropa protectora.
87
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
ANALISIS CRÍTICO DE LOS DIFERENTES ENFOQUES
Una vez descrito el conjunto Turbomotriz Saturno 20 queda claro el papel y la
importancia que juega en la actualidad el uso de la turbomaquinaria a nivel
industrial ya que es un equipo con un alto desempeño y rendimiento térmico que
puede ser instalado en un espacio menor y utilizado en cualquier lugar, sobre todo
en el ambiente marino como plataformas y embarcaciones.
Ahora que ya se tiene una comprensión y un concepto más claro de los sistemas de
arranque, el sistema de combustible, el sistema de aceite lubricante, el sistema de
control eléctrico que integran la máquina térmica podemos entender mejor los
procesos que se presentan en un ciclo de funcionamiento de la turbina, se deben
tomar en cuenta siempre las consideraciones estructurales y del sito de instalación
así como las respectivas consideraciones ambientales para la puesta en marcha.
El hablar de la turbina de gas modelo Saturno 20no solamente es referirse a una
cámara de combustión o unos álabes que giran sobre un eje gracias a la acción de los
vapores salientes de la quema del combustible, si no es referirse un equipo de
impulsión autónomo constituido por una variedad de conjuntos como el conjunto
de accionamiento de accesorios, conjunto de entrada de aire, conjunto del
compresor de la turbina, conjunto de la cámara de combustión, conjunto de la
turbina, el colector del escape y el eje de mando de salida.
En este trabajo fue presentada la turbina Saturno 20 como una maquinaria que
necesita de un mantenimiento cada determinado tiempo y horas de uso, esto es de
gran utilidad para reducir el riesgo de pérdidas de bienes y materiales, por lo tanto,
se considera de gran importancia que se lleve a cabo un mantenimiento preventivo
y un mantenimiento programado en periodos cortos, hay que recordar que para que
exista un óptimo y mejor desempeño se deben realizar los mantenimientos
correctivo inmediato, mantenimiento correctivo diferido, mantenimiento predictivo,
mantenimiento de oportunidad según sea el caso y el mantenimiento de
actualización en cuestiones de software.
88
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Los procedimientos mencionados en este trabajo deben ser realizados con el uso
debido de protección personal básico o en su caso complementarlo con los
accesorios necesarios para mayor seguridad y por ningún motivo violar las leyes o
estatutos del área de trabajo, toda operación de ser registrada en una bitácora diaria,
solo así se llevará un control de apoyo e historial de funcionamiento del equipo y se
sabrá con exactitud el tiempo y tipo de mantenimiento adecuado, no obstante se
debe cumplir al 100% con las recomendaciones del fabricante y si existe alguna duda
consultar el manual de operación de la maquinaria.
89
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
CAPITULO lll
CONCLUSIONES
A lo largo de la vida útil de la turbomaquinaria es común encontrar daños en la
turbina gasógena debido al ambiente en el que opera y en ocasiones el personal a
cargo no cuenta con la suficiente capacitación para operar adecuadamente el equipo,
esto conlleva a un alto costo de reparación y por lo tanto genera una pérdida de
capital económico y producción.
Después de haber efectuado este trabajo se recomienda diseñar un programa de
mantenimiento para el equipo dinámico y sus complementos con el objetivo de
detectar las soluciones preventivas y correctivas específicas mediante una serie de
recomendaciones aplicables al óptimo funcionamiento de esta máquina térmica,
obteniendo resultados favorables en la vida útil de este equipo.
A continuación se muestran algunas recomendaciones para los operadores que se
consideran puntos importantes para prevenir daños mayores a futuro:




Esté alerta a cualquier condición de funcionamiento inusual (vibración,
ruido, etc.).
Inspeccione todas las tuberías y mangueras para detectar fugas, desgaste,
o fricción.
Inspeccione todos los varillajes mecánicos para detectar desgaste o ajustes
flojos; rectifique lo que sea necesario.
Inspeccione visualmente todo el conjunto de la turbomaquinaria para
detectar fugas de combustible, aceite y aire.
Como conclusión, a través de este trabaj0 recepcional se mostraron las
recomendaciones técnicas para evitar posibles daños por falta de conocimiento,
prevención, control y mantenimiento, así como los tipos de equipo de protección
personal que existen para salvaguardar la integridad del personal a cargo de su
operación.
90
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
BIBLIOGRAFÍA
1.
MANUAL DE OPERACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20.
International Harrister Group.Caterpillar Company.
2. MARKS MANUAL DEL INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICO TOMO l,ll Y lll.
Theodore Baumeister, Eugene A. Avallone
MC Graw-hill.
3. GAS TURBINE THEORY.
H. Cohen, G.F.C. Rogers H.I.H Saravanamuto
Longamn Group
4. TURBINAS DE GAS, MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN.
José Luis Carmona.
IMP- México.
5. DICCIONARIO ENCICLOPEDICO DE INGLES TECNICO.
Inglés y español.
Tomos l y ll.
91
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
GLOSARIO
Abrasivos: Los abrasivos son todos los materiales, productos químicos o naturales,
cuya dureza es mayor que la del objeto a “raspar”. Pueden ser en polvo, líquidos,
mixtos (líquidos-polvo), aglutinados en materiales de cemento, resinas sintéticas,
aleaciones metálicas y/o montados en soportes, flexibles, rígidos, oscilantes y
giratorios. Pueden ser producidos para allanar, alisar, pulir mármol, piedra, granito,
cerámica, vidrio, madera, acero y materiales varios que precisen un acabado de sus
superficies. Pueden servir para cortar, taladrar, alisar y pulir los materiales
mencionados, se clasifican en: Abrasivos Naturales: son los que se encuentran en la
naturaleza y Abrasivos Artificiales: son originados por reacciones químicas, producidos
generalmente, por la industria.
Aditivo: Un aditivo son los elementos naturales o químicos que se añaden a un
producto para añadir o potenciar alguna de sus características. Se utilizan en los
lubricantes, combustibles, líquidos refrigerantes, etc. En otras palabras, son
sustancias que imparte o mejora de una propiedad deseada al lubricante. Es utilizado
para combatir contaminantes que puedan causar barniz, lodo, lacas, herrumbre o
corrosión en el metal, un aditivo mejora el rendimiento y mejora las propiedades y
características de una reserva base.
Aeroderivativas: Este tipo de turbinas son más compactas que las turbinas
convencionales y tienen una alta relación potencia respecto de su propio peso ya que
son más livianas que las convencionales y por ello introducen un nuevo factor de
riesgo al ser menos robustas. Las turbinas aeroderivadas fueron desarrolladas para el
transporte aéreo.
Álabe: Un álabe es la paleta curva de una turbomáquina o máquina de
fluido rotodinámica. Forma parte del rodete y, en su caso, también del difusor o del
distribuidor. Los álabes desvían el flujo de corriente, bien para la transformación
entre energía cinética y energía de presión por el principio de Bernoulli, o bien para
intercambiar cantidad de movimiento del fluido con un momento de fuerza en
el eje.
Álabes directores: Un álabe director es una paleta curva de una turbomaquinaria
encargada de desviar y dirigir de manera correcta el flujo de corriente de un fluido.
Arandela: Pieza delgada, circular y con un orificio en el centro, que sirve para
mantener apretados una tuerca o tornillo, asegurar el cierre hermético de una junta
o evitar el roce entre dos piezas.
92
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Autosustentación: Sustentable o sostenible es aquel que se puede mantenerse en el
tiempo por sí mismo, sin ayuda exterior y sin que se produzca la escasez de los
recursos existentes.
Betún:
Mezcla de líquidos orgánicos obtenida
como residuo de
la destilación del petróleo.
Está
compuesto
mayoritariamente
por hidrocarburos policíclicos aromáticos, es de color negro, con propiedades
viscosas, pegajosas y muy as. Se disuelve completamente en disulfuro de carbono.
Bituminosa: Sustancias semejante al betún, la fracción más densa del petróleo.
Bobina: Una bobina es un dispositivo eléctrico que almacena energía, por medio de
un campo electromagnético que es estimulado por corriente, es muy útil en
diferentes aplicaciones debido a su capacidad de almacenar corrientes altas.
Brida: Reborde de un tubo, en forma de arandela plana, que sirve para ajustar o
empalmar otro tubo
Calibración: Calibración es simplemente el procedimiento de comparación entre lo
que indica un instrumento y lo que "debiera indicar" de acuerdo a un patrón de
referencia con valor conocido.
Cámara de combustión: La cámara de combustión es el lugar donde se realiza
la combustión del combustible con el comburente, generalmente aire, en el motor
de combustión interna.
Carcasa: Armazón exterior que sirve de soporte o protección de un mecanismo u
objeto que se encuentra dentro de él.
Conglutinadores: Son aquellos elementos químicos que tienen la facultad de
Conglomerarse por medio de una sustancia viscosa o bituminosa.
Cojinete: Pieza cilíndrica en que se apoya y gira el eje de un mecanismo; su función
es la de disminuir el rozamiento de las superficies en contacto.
Compresor: Un compresor es una máquina de fluido que está construida para
aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal
como lo son los gases y los vapores. Esto se realiza a través de un intercambio
de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor
es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo,
aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.
93
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Compresor de flujo axial: Un compresor en el cual el flujo tiene lugar en una
dirección axial esencialmente paralela al eje del compresor.
Compresor centrífugo: Un compresor en el cual la fuerza centrífuga origina un
flujo axial hacia fuera del eje del compresor.
Degradación: Reducción de un compuesto químico a otro menos complejo,
normalmente por separación de uno o más grupos o subgrupos de átomos, como la
desaminación.
Descarbonización: Este procedimiento “casero” consiste en eliminar los residuos
de combustión se pudieron haber acumulado en la cámara de combustión,
conductos y válvulas.
Drenar: Es la acción de dejar salir algún solido o fluido acumulado en una zona
determinada.
Difusor: Mecanismo que posee unas lamas con diversas posiciones, empleado para
dispersar el aire caliente o el aire acondicionado en diversas direcciones
Empernar: Asegurar una cosa con pernos.
Enchavetada: Pieza asegurada con una chaveta.
Enchavetar: Asegurar un perno u otra cosa con chaveta.
Engranar: Ajustarse las ruedas dentadas de un mecanismo de modo que encajen
entre sí.
Espiga: Extremo de una pieza de metal o madera cuyo espesor se ha disminuido
para introducirla o encajarla en otra pieza.
Estator: Circuito fijo de una dinamo o un motor eléctrico, dentro del cual gira el
rotor.
Fluidez: La fluidez en una propiedad que se estudia solamente en los polímeros y se
mide en términos del índice de fluidez que se calcula con base en la viscosidad
(resistencia a fluir), la presión (necesaria para obligar el material a fluir) y el tamaño
del orificio (por el cual fluye el material empujado).
94
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Fuelle: Es un dispositivo mecánico cuya función es la de contener aire para
expelerlo a cierta presión y en cierta dirección para diversos fines. Básicamente, un
fuelle es un contenedor deformable el cual tiene una boquilla de salida.
Cuando el volumen del fuelle disminuye, el aire sale expulsado del mismo a través
de una boquilla. Un típico fuelle tiene también una entrada y salida de aire separadas
o válvulas de no retorno (válvula check), lo que asegura que el aire entre y salga en
una dirección determinada. En otros términos, se lo puede considerar como una
especie de bomba neumática.
Gasógena: Maquinaria destinada a producir carburo de hidrogeno empleado como
carburante.
Granalla: La granalla de acero es un abrasivo utilizado en numerosas aplicaciones
como el tratamiento de superficies por granallado y el aserrado de bloques
de granito.
Guardera: Se le denomina guardera al tipo de carcasa de protección que se le instala
a los alabes móviles.
Inquemados: Son las pérdidas que representa el combustible mediante la energía
calorífica no liberada como consecuencia de no haber logrado oxidar todo el carbono
del combustible.
Intercambiador de calor.-Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado
para transferir calor entre dos medios, que estén separados por una barrera o que se
encuentren en contacto.
Son parte
esencial
de
los
dispositivos
de refrigeración, acondicionamiento
de
aire,
producción
de energía y
procesamiento químico.
Inyector: Dispositivo mecánico utilizado para inyectar fluidos.
Lubricante: Un lubricante es una sustancia que, colocada entre dos piezas móviles,
no se degrada, y forma asimismo una película que impide su contacto, permitiendo
su movimiento incluso a elevadas temperaturas y presiones.
Una segunda definición es que el lubricante es una sustancia (gaseosa, líquida o
sólida) que reemplaza una fricción entre dos piezas en movimiento relativo por la
fricción interna de sus moléculas, que es mucho menor.
En el caso de lubricantes gaseosos se puede considerar una corriente de aire a
presión que separe dos piezas en movimiento. En el caso de los líquidos, los más
conocidos son los aceites lubricantes que se emplean, por ejemplo, en los motores.
95
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Los lubricantes sólidos son, por ejemplo, el disulfuro de molibdeno (MoS2), la mica y
el grafito.
Mazut: Residuo de la destilación del petróleo crudo, consistente en una substancia
obscura de aspecto bituminoso, compuesta por las fracciones de temperatura de
ebullición superior a 350 °C. Puede emplearse como combustible de elevado poder
calorífico (superior a 10.000 kcal/kg) o bien para producir otros hidrocarburos más
ligeros mediante un proceso de craqueo.
Manifold: En español se refiere a un elemento mecánico con múltiples conexiones
,se les conoce como múltiples de admisión y de escape sistema encargado que
suministrar la cantidad de combustible adecuado a la cámara de combustión, con
señales electrónicas de los sensores, que vienen desde los mismos sensores,
almacenados y procesados y van hacia el cuerpo de admisión, logrando una señal
para que el inyector pueda dosificar la cantidad adecuada según los requerimientos
del motor, para lograr una mezcla en relación aire combustible, puede ser
monopunto y multipunto
Muñón: Espiga o gorrón con que un órgano mecánico se fija en un soporte,
conservando la libertad de movimiento de rotación sobre sí mismo.
Muñón con manguito de rampa ancha: Los manguitos son acoplamientos que
sirven para la unión permanente de los árboles. Por la disposición relativa de los
árboles a unir y su permanencia, estos acoplamientos se subdividen en
acoplamientos rígidos (ciegos) cuando se unen árboles coaxiales con disposición
relativa invariable, y en acoplamientos móviles para unir árboles no coaxiales con
disposición relativa variable.
Nox: (Óxidos de nitrógeno NOx), elNOx es un término genérico que hace referencia
a un grupo de gases muy reactivos [tales como el óxido nítrico (NO) y el dióxido
de nitrógeno (NO2)] que contienen nitrógeno y oxígeno en diversas proporciones.
Muchos de los óxidos de nitrógeno son incoloros e inodoros. Sin embargo, el dióxido
de nitrógeno (NO2), un contaminante común, forma en el aire junto a las partículas
en suspensión una capa entre rojiza y marrón que cubre muchas zonas urbanas.
Los óxidos de nitrógeno se forman cuando se quema combustible [...]. Las
principales fuentes de NOx son los automóviles, las centrales eléctricas y otras
fuentes industriales, comerciales y domésticas que queman combustibles.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
En la atmósfera, los óxidos de nitrógeno pueden contribuir a la formación de ozono
fotoquímico (smog o niebla contaminante) y tener consecuencias para la salud.
También contribuye al calentamiento global y puede provocar lluvia ácida.
Presionizado: Acción de realizar una presión, fuerza o empuje sobre una cosa u
objeto.
Revestimiento: Revestimiento es la acción y efecto de revestir (cubrir, disfrazar,
simular). El concepto se utiliza para nombrar a la cubierta o capa que permite
decorar
o
proteger
una
superficie.
Rotor: Pieza de una máquina electromagnética que gira dentro de un elemento fijo
Servoaceite: Aceite del motor.
Solonox:
TECNOLOGÍA SOLONOX™
Solar Turbines introdujo la tecnología SoLoNOx™ en 1993 como una opción de bajas
emisiones para las turbinas de gas de la compañía con una capacidad de 3,5 MW o
superior. Las turbinas de gas SoLoNOx usan tecnología de combustión de premezcla
pobre para garantizar una mezcla uniforme del aire y el combustible y evitar así la
formación de sustancias contaminantes reguladas. Nuestros clientes han decidido
emplear turbinas equipadas con la tecnología SoLoNOx en más de 870 instalaciones
de todo el mundo debido a que Solar ofrece:
Experiencia inigualable.
Se han
acumulado más de 13.838.000 horas de funcionamiento con la
tecnología SoLoNOx que han evitado aproximadamente la emisión de 168.138
toneladas de NOx desde 1993.
Opciones de combustible.
Se ofrecen opciones tanto de gas natural como de doble combustible (diesel No.
2/destilado o gas natural).
97
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Bajas emisiones
Las turbinas de gas SoLoNOx han sido diseñadas para cumplir con la mayoría de las
regulaciones internacionales sobre emisiones al funcionar con una carga de la
turbina del 50-100% a todas las temperaturas ambiente superiores a -18oC (0oF).
Rentabilidad
La tecnología de combustión seca de premezcla pobre significa que las turbinas de
gas SoLoNOx generalmente no requieren dispositivos de limpieza para la
postcombustión para cumplir con los requisitos de emisiones.
Alto
rendimiento.
Las
turbinas
equipadas
con
la
tecnología SoLoNOx proporcionan la misma potencia y tasa térmica que los modelos
equivalentes de turbinas que utilizan tecnología de combustión convencional.
Subsistema: Un subsistema es un conjunto de elementos interrelacionados que, en
sí mismo, es un sistema pero a la vez es parte de un sistema superior.
Temperatura ambiente: La temperatura del aire de los alrededores en la cual
funciona el equipo.
Termopar: (también llamado termocupla) es un transductor formado por la unión
de dos metales distintos que produce un voltaje (efecto Seebeck), que es función de
la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente"
o unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de
referencia. En Instrumentación industrial, los termopares son ampliamente usados
como sensores de temperatura. Son económicos, intercambiables, tienen conectores
estándar y son capaces de medir un amplio rango de temperaturas
Tobera: Tubo de salida por el que termina el conducto de descarga de un fluido
Transductor: Dispositivo que recibe energía de un tipo (eléctrica, mecánica,
acústica, etc.) y la convierte en otro tipo de energía, aunque de características
dependientes de la recibida.
Turbina: Motor constituido por una o varias ruedas de álabes sobre las cuales actúa
la fuerza y presión de un fluido que al desviarlo lateralmente provoca la rotación
del rodete y permite disponer de la energía mecánica en su flecha.
En todas las turbinas el fluido motor es dirigido por las paletas de un órgano fijo
llamado distribuidor ubicado sobre los álabes de un órgano móvil llamado rotor o
rueda de álabes.
98
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
En una turbina axial el fluido sigue una dirección paralela a la del eje de la rueda de
álabes, mientras que en la turbina radial fluye radialmente desde la periferia hasta el
centro o viceversa.
En una turbina de acción el fluido no llena el espacio entre el elemento fijo y el
elemento móvil solo empuja a este en razón de su fuerza cinética, por lo contrario en
una turbina de reacción que llena completamente el referido espacio y obra a la vez
por su fuerza y presión ejercida entre los dos elementos de la turbina.
Turbina axial: Una turbina en la que el flujo tiene lugar en una dirección axial
esencialmente paralela al eje de la turbina.
Turbina de gas:: El fluido motor de estas turbinas se halla constituido por los gases
de elevadas temperaturas y presiones producidos por la combustión en un órgano
de la turbina de combustibles líquidos y gaseosos llamado MAZUT ó sólidos en el
caso del carbón pulverizado.
Turbomotriz: Nombre genérico de las turbinas de vapor o de gas comprimido que
funcionan como motor.
Válvula: Dispositivo que abre o cierra el paso de un fluido por un conducto en una
máquina o en un instrumento.
Válvula solenoide: La válvula de solenoide es un dispositivo operado
eléctricamente, y es utilizado para controlar el flujo de líquidos o gases en posición
completamente abierta o completamente cerrada. A diferencia de las válvulas
motorizadas, las cuales son diseñadas para operar en posición moduladora, la válvula
de solenoide no regula el flujo aunque puede estar siempre completamente abierta o
completamente cerrada. Dicho cierre se hace por gravedad, por presión o por la
acción de un resorte; y es abierta por el movimiento de un émbolo operado por la
acción magnética de una bobina energizada eléctricamente, o viceversa.
Varillaje: Conjunto de las varillas que forman la armazón de un objeto
Viscosidad: La viscosidad es una característica de los fluidos en movimiento,
que muestra una tendencia de oposición hacia su flujo ante la aplicación de una
fuerza. Cuanta más resistencia oponen los líquidos a fluir, más viscosidad poseen.
Los líquidos, a diferencia de los sólidos, se caracterizan por fluir, lo que significa que
al ser sometidos a una fuerza, sus moléculas se desplazan, tanto más rápidamente
como sea el tamaño de sus moléculas. Sí son más grandes, lo harán más lentamente.
99
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
Venteo: El "venteo" o "válvula de venteo", es aquel dispositivo que permite la
liberación de presión o vacío al interior de un tanque de combustible permitiendo el
ingreso o la salida de gases.
Zapatas: Piezas formadas por un soporte, que se acopla a la leva de freno, y es un
compuesto especial que fricciona con el elemento a frenar.
Zonas deflectoras: Área destinada a reducir, anular o cambiar la dirección o
resistencia de un fluido.
100
[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
ANEXOS
A1) Álabes de turbina de gas.
A2) Arandela.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A3) Tipos de bridas.
A4) Tipos de cojinetes.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A5) Rotor y estator del motor eléctrico de arranque de una turbina.
A6) Fuelle
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A7) Intercambiador de calor de placas.
A8) Manifolds utilizados en automóviles.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A9) Manifolds utilizados en la industria petrolera.
A 10) Muñón del eje.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A 11) Termopares
A 12) Válvula de venteo libre.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
A 13) Válvula de venteo automático.
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[“FUNCIONAMIENTO Y MANTENIMIENTO DE LA TURBINA SATURNO 20“] FIME
APENDICES
Apéndice a)
Tabla de niveles de ruido
108