Cómo Greene Tweed ayudó a la central nuclear de Brunswick a prolongar la vida útil de su bomba de agua
Este es el segundo artículo de una serie sobre Bombas de agua salada. Leer Parte 1
Las centrales eléctricas, uno de los mayores consumidores de agua del mundo, se enfrentan a un reto formidable: la amenaza corrosiva y abrasiva del agua salada. Desde los sistemas de refrigeración hasta las operaciones hidráulicas, sus componentes de bombeo críticos deben resistir los duros entornos de agua salada y salobre.
Pensemos en Duke Energy, el operador de la central nuclear de Brunswick, en Carolina del Norte. En 2015, querían sustituir ocho bombas de circulación de agua (CWP) que se utilizaban para bombear grandes volúmenes de agua de mar. Los ingenieros de Duke Energy necesitaban mejorar los cojinetes de caucho Cutlass por problemas de delaminación. "La presencia de agua salada que contiene sal, hendiduras y arena puede dañar el eje de acoplamiento, su manguito y los cojinetes de goma en las bombas de agua circulante", explica Greg Gedney, director de expansión industrial de Greene Tweed, que trabajaba con Flowserve para dar soporte a la central nuclear de Brunswick.
Una descarga externa suministrada a cada uno de los cojinetes de material compuesto de la bomba activaba una alarma cuando la descarga descendía por debajo de cinco galones por minuto de caudal a los cojinetes. La alarma de caudal bajo se fijó en dos minutos de condiciones bajas antes de activar la alimentación de las bombas, lo que causó problemas importantes. Gedney explica por qué: "Esto significaba que si el caudal de lavado de los cojinetes no se restablecía en dos minutos, la bomba se paraba e interrumpía el proceso. Además, los frecuentes arranques y paradas de la bomba pueden ser muy perjudiciales para su rendimiento".
Para reducir las interrupciones, el equipo de ingeniería de la central nuclear solicitó a Flowserve, fabricante de los equipos originales de la bomba, que ampliara la alarma de bajo caudal/lavado de dos a 15 minutos en las nuevas bombas. El aumento del tiempo de alarma a disparo en las nuevas bombas significaba que los cojinetes de la bomba debían sobrevivir un mínimo de 15 minutos en condiciones de bajo caudal.
Flowserve se puso en contacto con Greene Tweed y nuestros ingenieros propusieron los rodamientos AR®-HT, ejecutando un programa de pruebas de rodamientos para validar los rodamientos compuestos AR®-HT en un entorno más duro de lo solicitado: condiciones totalmente secas. Las pruebas se realizaron con cojinetes AR®-HT y manguitos de eje Stellite 12 en el rotor, elegidos por su compatibilidad con el agua salada y sus características de dureza superficial.
Los rodamientos AR®-HT de Greene Tweed superaron las expectativas, al resistir el desgaste y mantener las holguras de funcionamiento, durante más de 105 minutos -en comparación con la solicitud original de solo 15 minutos- en condiciones de funcionamiento en seco sin ningún tipo de lubricación. Las bombas actualizadas con rodamientos AR®-HT y manguitos de eje Stellite 12, instaladas en 2016, no han requerido ningún mantenimiento significativo desde entonces. Según Duke Engineering, los niveles de vibración son constantemente bajos y el funcionamiento suave. Dado que el sistema de cojinetes ya no es el factor limitante del mantenimiento de las CWP, es probable que la frecuencia de mantenimiento preventivo se prolongue más allá de los 15 años previstos", afirma Gedney.
Animados por los resultados, los ingenieros de la planta de Duke Brunswick actualizaron sus bombas de agua de servicio con la misma combinación: Rodamientos AR®-HT y manguitos Stellite 12. "Nuestros rodamientos cumplieron una vez más y ahora se utilizarán en la próxima sustitución de las bombas de descarga del océano de agua circulante", añade.
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