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Reparación de turbina de vapor

Autor: Ing. Orlando Vargas Chavez
Curso:
8,75/10 (8 opiniones) |6339 alumnos|Fecha publicación: 02/08/2006
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Capítulo 11:

 Válvulas de regulación y de cuello

Las válvulas de regulación tienen como objetivo regular el flujo de vapor en las turbinas, existen diferentes diseños, que van desde las que son de asiento simple hasta las de doble asiento, utilizadas normalmente en turbinas de pequeñas potencias. De acuerdo con su sistema de gobierno son diseñadas con barra levadiza, arbol de levas y pistón hidráulico independiente.

·        El sistema de barra levadiza, es accionado a través de un servomotor encargado de subir o bajar un balancín el cual sustenta a través de dos vástagos un sistema de válvulas colocadas sobre la barra levadiza. Generalmente este sistema de válvulas es utilizado en turbinas de pequeñas potencias.

·        Arbol de levas, son accionadas a través de un servomotor principal y de un sistema de trasmisión que hace girar un arbol sobre sus apoyos, este arbol tienen montadas las levas que son las que regulan el orden de apertura de las válvulas, estos sistemas son muy difundidos en el mundo por su alta seguridad.

·        Pistones hidráulicos independientes, son de acción unilateral, por un lado actúa la presión del aceite y por el otro se opone la presión del muelle o los muelles, son accionadas generalmente por la presión de aceite lo que la hacen sumamente peligrosas por los riesgos que implican los incendios por salideros de aceite, no obstante se emplean en turbinas de grandes potencias y también de pequeñas y medianas potencias, hoy en día con el mejoramiento de la calidad de los líquidos hidráulicos y los materiales de sellajes, estos peligros han sido reducidos a la mínima posibilidad.

La defectación y trabajos de mantenimiento se realizaran de acuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos específicos de cada sistema, sólo nos limitaremos a señalar los aspectos más relevantes:

·        Válvulas de regulación accionadas por mecanismos de Barras Levadizas; su mantenimiento consiste en realizar el formulario de posición, después se procede a su desarme sustituyendo la empaquetadura de los vástagos. Se revisa el estado de los vástagos de las barras levadizas. Se revisa el estado de las válvulas independientes, haciendo hincapié en las tuercas de fijación, por la tendencia que tienen al desgaste durante la explotación. Se revisa el estado de fijación de los asientos fijos y la superficie de asentamiento de las válvulas, Se detecta mediante defectoscopía  los radios de transición de  la caja de vapor. Se esmerilar todos los asientos de las válvulas y se comienza ha restablecer cuidadosamente el montaje del sistema. Es muy importante señalar que debe tenerse muy claro cómo se realizará el ajuste de cada válvula en la barra levadiza para ello deberá consultar al técnico encargado de la reparación.

La defectación y trabajos de mantenimiento en las válvulas de regulación que emplean para su accionamiento arbol de levas se realizaran de acuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos específicos de cada sistema, sólo nos limitaremos a señalar los aspectos más relevantes:

·        Se realizara el desmontaje después de haber realizado el formulario de posición. Se desarmarán y revisarán todas las articulaciones poniendo énfasis en el estado de sus rodamientos, su sistema de lubricación, lugares donde se están produciendo roces de los mecanismos y la sustitución de sellos y cubre polvos si es necesario. Un aspecto importante ha tener en cuenta en estos sistemas, es el correcto centrado de los elementos para evitar roces que provocan el trabajo resistente de los mecanismos. Durante el proceso de desarme de las Válvulas de regulación tendremos en cuenta marcar y ordenar correctamente todas las piezas a fin de evitar el intercambio de sus partes, es importante señalar que se debe tener cuidado con las arandelas que regulan la pretensión de los muelles de las válvulas. Se comprobaran el estado de su asiento esférico o mecanismo de sujeción del vástago. Se eliminarán las incrustaciones de sales y de carboncillo que se incrustan en los mismos y de ser posible en el sistema de sellaje del vástago. Se revisará la fijación del asiento móvil y fijo y se esmerilarán ambos entre sí hasta garantizar la hermeticidad del conjunto. Se prepararán las superficies de los cuerpos de válvulas en los radios de transición para la realización de la defectoscopía con líquidos penetrantes y los espárragos y tuercas necesarios para el control de dureza de los mismos a fin de evitar que se partan durante el proceso de explotación. Terminados todos estos trabajos y con la revisión y aceptación del técnico encargado de los trabajos se procederá al montaje y ajuste de las válvulas de regulación.

La defectación y trabajos de mantenimiento en las válvulas de regulación que emplean para su accionamiento servomotores independientes se realizaran de acuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos específicos de cada sistema, sólo nos limitaremos a señalar los aspectos más relevantes:

·        Estos sistemas son accionados generalmente a través de un distribuidor de presiones que regula el accionamiento de cada pistón hidráulico independiente. Su diferencia fundamental estriba precisamente en la forma de accionamiento Estos servomotores van acoplados sobre las válvulas y son de accionamiento unilateral, es decir, la presión hidráulica actúa contra un muelle o sistema de muelles que la obliga a mantenerse cerrada, este tipo de construcción garantiza la velocidad de respuesta ante un disparo por emergencia de la máquina. Durante el proceso de desarme se debe tener mucho cuidado porque los muelles suelen tener una gran pretensión y puede ocurrir un accidente lamentable, si no se toman las medidas de seguridad correspondientes. Generalmente se desarman con ayuda de espárragos especiales que por su longitud eliminan totalmente la pretensión. Debe ponerse especial atención durante su mantenimiento al ajuste de su sistema de sellaje, al ajuste de los aros termoelásticos entre pistón y camisa, al paralelismo de los muelles a fin de evitar el roce del pistón durante la operación y al sistema de mando del servomotor. Como expresamos anteriormente los requisitos de mantenimientos de la válvula son idénticos que los anteriores por lo tanto no emplearemos tiempo en su explicación. Después de revisado y reparado todo el sistema se procederá al montaje y ajuste de la válvula bajo la supervisión del técnico encargado de la reparación.

La defectación y trabajos de mantenimiento en la válvula de cuello se realizaran de acuerdo a los formularios de montajes y los procedimientos específicos de cada sistema, la válvula de  cuello es el órgano de seguridad más importante de la máquina porque es la encagada de interrumpir el paso del vapor a la turbina en caso de parada normal o avería,  de ahí el grado de responsabilidad de su reparación, aquí nos limitaremos a estudiar los aspectos más relevantes de su reparación:

·        Las Válvulas de cuello se dividen en dos partes, la válvula de cuello propiamente dicha ubicado en el cuerpo o en la línea principal de la turbina y el servomotor hidráulico acoplado al vástago de la válvula de cuello, también son de uso frecuente en las turbinas de media y pequeñas potencias encontrar válvulas gobernadas por mecanismos de tracción mecánica, en nuestro caso trataremos los de servomotores hidráulicos que son los más difundidos en nuestra industria. En el cuerpo de la válvula de cuello se encuentra ubicada la tapa de la válvula que puede ser roscada y asegurada por una contratuerca o puede ser acoplada por una brida y asegurada por espárragos. En ambos casos los espárragos deben ser preparados para la realización de pruebas de control de dureza, en el caso del cuerpo se limpiarán los radios de transición y se les realizarán pruebas de defectoscopía capilar o por medio del magneflux según de convenga. Después de desmontada la tapa encontrará en la unión, una junta metálica que impide el paso del vapor hacia la parte exterior del cuerpo, esta  junta debe ser cambiada por una nueva y rectificada la superficie de asentamiento. También dentro del cuerpo encontraremos un colador resistente que será encargado de evitar el paso de partículas sólidas hacia la turbina, estos coladores tienen tendencia a tener partículas sólidas en los orificios por lo que durante las tareas de mantenimiento deben ser eliminadas, también es frecuente encontrar rajaduras en el colador por lo que debe determinarse bien que tipo de acero lo constituye para aplicar la tecnología de soldadura adecuada. El vástago con su válvula compensadora (preliff), se encuentra acoplado y con pretensión al muelle del servomotor por lo que para desacoplarlo hay que utilizar espárragos especiales para evitar daños al acoplamiento y un lamentable accidente. Al vástago de la válvula de cuello se le desmontará el preliff y el asiento móvil y se eliminarán todas las incrustaciones producidas por las sales y el carboncillo en el vástago y en los asientos, se controlará los elementos de unión mediante defectoscopía y se esmerilará, primero el preliff y después el asiento móvil contra el fijo. En el asiento fijo y antes del proceso de esmerilado se revisará su sujeción al cuerpo y también se le eliminará la cascarilla. Después de culminado todos estos trabajos se procederán a la limpieza cuidadosa de toda la parte  interior de la válvula y bajo la supervisón del técnico se comenzará el  montaje. El servomotor de las válvulas de cuello también es unilateral, se abrirá bajo la presión del aceite y se cerrará por la pretensión de los muelles, las válvulas de cuello no regulan flujo de  vapor a la máquina aun que existen válvulas que sí lo realizan durante la marcha en vacío, pero no con carga. La reparación de estos servomotores cumple los mismos requisitos que los explicados para las válvulas de  regulación gobernadas por servomotores.

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