Buenas prácticas para evitar el desgaste de maquinaria en turbinas de gas aeroderivadas

Las turbinas de gas aeroderivadas son motores térmicos rotativos cuya principal utilidad es la cogeneración, es decir, la obtención simultánea de energía eléctrica y térmica. De menor tamaño frente a las turbinas de ciclo combinado, se utilizan en procesos industriales que requieren la generación de ambas fuentes de energía -electricidad y calor- y su estrategia de funcionamiento es de manera ininterrumpida, por lo que las paradas y arranques impactan de forma severa en todo el dispositivo. Además, suponen la paralización del proceso industrial que esté asociado, con las pérdidas económicas que conlleva. Por ello, es esencial minimizar las paradas y arranques no deseados. A continuación te mostramos 4 consejos que pueden ayudar a evitar el desgaste de las turbinas de Gas.

Mantener el lubricante limpio, frío y seco

Los aceites de turbinas tienen como función lubricar los cojinetes, el reductor y el generador, así como regular la temperatura de todos los componentes. Un buen aceite lubricante debe contar con ciertas características tales como una viscosidad adecuada, resistencia a la oxidación, prevención de la corrosión y capacidad para expulsar rápidamente tanto el aire como el agua. El lubricante de turbinas debe mantenerse siempre limpio, frío y seco, tres variables que deben ser monitorizadas para evitar fallos que pueden desembocar en una parada no planificada.

Las turbinas de gas aeroderivadas son máquinas muy compactas con holguras especialmente pequeñas, de una micra de distancia. Si el aceite está sucio, es probable que las partículas terminen por arañar las superficies en contacto, por ello los códigos de limpieza son muy bajos y deben estar monitorizados, ya que la operación diaria afecta mucho a la generación de partículas. Todos los procedimientos de filtración han de estar muy bien definidos, incluyendo la revisión y cambio de filtros cuando sea necesario y el control del estado del lubricante. Es importante resaltar, también, que el aceite nuevo debe ser filtrado antes de ser añadido por primera vez a la turbina para asegurarnos de que está lo suficientemente limpio antes de su aplicación.

Una de las funciones del lubricante es refrigerar los componentes. Por ello, es necesario monitorizar la temperatura del aceite durante la operación. Además, si está más caliente de lo habitual, el aceite acelera su degradación: un aumento de la temperatura del aceite de 10 grados puede reducir su vida útil hasta un 20%. Por último, la presencia de agua supone un gran problema, puesto que genera herrumbre y corrosión de la máquina, por tanto, es esencial mantener el aceite seco. En muchas ocasiones, estas máquinas están situadas a la intemperie, por ello resulta indispensable proteger los sistemas de lubricación frente a agentes externos y revisar los sistemas de ventilación para que no pueda entrar agua o polvo.

Control del sistema de arranque a través del lubricante

Uno de los elementos más críticos es el correspondiente al sistema de arranque de la turbina. El escenario óptimo es que tengamos que utilizar el sistema de arranque muy pocas veces, sin embargo, debe estar disponible cuando sea necesario. Por esta razón, debe ser revisado de manera periódica para conocer su estado y, en este sentido, el lubricante nos puede dar información muy valiosa. Mediante el análisis de las partículas presentes en el aceite obtenemos datos sobre el estado de la máquina y podemos detectar problemas de contaminación sin necesidad de desmontarla o ponerla en funcionamiento.

La monitorización del lubricante también permite evitar paradas no planificadas debidas a falsas alarmas. Estas máquinas cuentan con un sistema de apagado automático en situación de desgaste, pero se trata de detectores de partículas metálicas de gran tamaño y, en muchas ocasiones, los sensores dan falsos positivos al detectar otro tipo de partículas que en realidad no son metálicas. El uso de sensores más exactos descartará estos fallos y aumentará la disponibilidad de la turbina.

Análisis online de forma continuada

Las turbinas de gas aeroderivadas son muy sensibles a las condiciones ambientales y por eso, en función del momento del día en que se haga la toma de muestra, los valores sobre la contaminación del aceite pueden mostrar variaciones muy altas. Es esencial tener esto en cuenta a la hora de tomar las muestras y ser conscientes de que la mejor solución consiste en monitorizar el aceite de manera continua con un análisis de estado dinámico. En este momento existen medios técnicos suficientes para la realización de un mantenimiento predictivo que pueden realizarse online y que nos ayudan a conocer el estado y evitar procesos de desgaste no deseados en maquinaria de las turbinas de gas.

Herramientas para evitar el foaming

Una de las situaciones más críticas que pueden ocurrir es la presencia de burbujas en los sistemas de lubricación, que aparecen cuando el aceite no es capaz de expulsar el aire. La espumación, o foaming, puede ser debida a diferentes situaciones: un fallo en los aditivos, una equivocación de los aceites en los rellenos, contaminación o problemas mecánicos que causen aireación. Si esto ocurre, se generará una espuma que ocasionará problemas muy importantes al llegar a las zonas de lubricación. Para evitar que esto ocurra, existen diferentes técnicas analíticas que permiten monitorizar cómo el aceite se deshace del aire y detectar la presencia de burbujas en el lubricante antes de que provoque serios daños en las turbinas.

Las turbinas aeroderivadas presentan unas características de funcionamiento, como el alto coste de la no-disponibilidad y las condiciones de funcionamiento muy estables, que provocan que la lubricación de estos equipos y su condición sea de una importancia crítica. La correcta monitorización del estado del lubricante en los diferentes equipos que componen estos sistemas, junto con la eliminación de los posibles contaminantes, mejoran la disponibilidad y eliminan posibles arranques no deseados y paradas no planificadas.