Expansão de parafusos
O uso do aquecimento por indução para a expansão de parafusos em turbinas de alta pressão é uma ferramenta poderosa. É mais rápido do que o aquecimento por resistência e chama, e seu calor rápido, preciso e localizado não danifica parafusos e roscas.
Solução de aquecimento de parafusos
A solução de expansão de parafusos da ENRX é baseada em um pequeno, porém poderoso, equipamento
móvel Minac e indutores especialmente projetados para a aplicação.
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A solução de expansão de parafusos ENRX foi criada em torno de um pequeno, porém potente conversor Minac móvel e de bobinas especialmente desenvolvidas.
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Flexível: Ele pode ser ajustado em várias bobinas de várias dimensões de parafuso. Coldre de isolamento de fibra de vidro, lacas de verniz e bobina eletrônica para detecção de peças de trabalho fornece uma segurança tripla em situações de flashover.
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Simples operação: Os transformadores portáteis (HHT) apresentam controles exatos on/off (liga/desliga) e de potência. Na verdade, o transformador portátil é de fácil operação, da mesma forma que uma furadora elétrica convencional. Cabos flexíveis resfriados com água que conectam o transformador portátil ao conversor permitem fácil acesso às peças de trabalho.
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A repetibilidade precisa dos ciclos de aquecimento é assegurada. A mesma quantidade de energia é aplicada a cada parafuso. Um nível de energia constante e tempo de aquecimento é garantido.
Os detalhes de um negócio melhor
Como dois clientes se saíram quando recorreram à ENRX para resolver seus desafios de aquecimento de parafusos.
A British Energy, a maior produtora de eletricidade do Reino Unido, utiliza o aquecimento por indução para expansão de parafusos. Fred Hunter, Engenheiro de Desenvolvimento do Grupo de Suporte de Turbinas da British Energy, comenta: “Antes, dependíamos de aquecedores de resistência para soltar os parafusos das válvulas de controle das turbinas. Mas isso estava longe de ser um procedimento eficiente. Essa tecnologia é inerentemente pouco confiável. Os elementos elétricos são frágeis, os fusíveis tendem a queimar e é essencial manter um enorme inventário de peças de reposição no local. Além disso, esses aquecedores não são móveis. Pode imaginar o enorme trabalho de preparação necessário antes de podermos usar o equipamento.”
As limitações dos aquecedores de resistência tinham sérias implicações para a British Energy. Abrir válvulas de controle para inspeção é uma obrigação estatutária—tem que ser feito. Como a frequência dessas paradas obrigatórias não pode ser alterada, a única oportunidade de redução de custos está em diminuir a duração—e a consequente interrupção—de cada parada. A conversão para os conversores móveis Minac da ENRX permitiu à British Energy reduzir a duração dessas atividades de manutenção.
Dedias para horas
“Isso mesmo,” concorda Richard Stewart, Chefe de Grupo de Engenharia do Grupo de Suporte de Turbinas. “Ficamos muito impressionados quando realizamos nossos primeiros testes com o Minac. Anteriormente, soltar os parafusos em uma de nossas usinas levava até dois dias. O Minac reduziu esse tempo para algumas horas.”
A principal razão para a economia de tempo é a entrega extremamente rápida e precisa de calor do Minac. Com aquecedores a gás ou de resistência, um calor excessivo é inserido na peça e os tempos de aquecimento são lentos. Durante a remontagem, longos períodos são gastos esperando que a montagem esfrie antes de medir as tensões dos parafusos.
“O método da ENRX,” acrescenta Stewart, “nos permite entregar a quantidade certa de calor no local certo, resultando em tempos de resfriamento consideravelmente mais curtos. O Minac agora faz parte do kit de manutenção padrão usado pelo nosso Grupo em três usinas da British Energy.”
A mudança de resistência para indução foi relativamente indolor. “Houve os inevitáveis problemas iniciais, um dos quais foi uma alta corrente de partida que causava desligamentos. Mas a equipe da ENRX trabalhou conosco e resolveu o problema adicionando um transformador adicional.”
Paradas mais curtas não são os únicos benefícios proporcionados pelo Minac. Como o equipamento Minac é móvel e fácil de usar, a própria equipe de manutenção interna da British Energy—neste caso, o Grupo de Suporte de Turbinas—pode agora realizar o afrouxamento e o aperto dos parafusos. O procedimento anteriormente era terceirizado para subcontratados externos com expertise em aquecimento por indução. “Isso,” diz Stewart, “significa que temos controle total. Podemos realizar nossas ações de manutenção conforme necessário durante as paradas. Essa flexibilidade significa que os subcontratados não ficam esperando no local, minimizando os custos.”
75% mais rápido
A versatilidade do Minac se estende além das usinas de energia para aplicações de afrouxamento de parafusos. A Sulzer Elbar B.V., parte da Sulzer Turbo Services, com sede em Lomm, na Holanda, é especializada em reforma de turbinas a gás e vapor, fabricação de componentes, serviço de campo e relocação de turbinas a gás. A empresa também oferece gestão de inventário e acordos de serviço de manutenção. Anteriormente, a Sulzer Elbar usava um aquecedor de parafusos a gás. Mas, segundo Rob Bormans, soltar um parafuso levava em média 12 minutos. Quando Bjørn Røsvik, engenheiro de aplicações da ENRX, organizou uma demonstração do Minac, Bormans e seus colegas ficaram “absolutamente impressionados” quando “os parafusos foram soltos em um tempo recorde de apenas três minutos por parafuso.”
Røsvik está justamente empolgado com o resultado: “Este caso realmente ilustra o potencial do Minac para esta aplicação exigente. Felizmente, mais e mais empresas—especialmente aquelas preocupadas com custos e qualidade—estão percebendo que não precisam continuar com aquecedores a gás ultrapassados e ineficientes de resistência. A indução é uma alternativa viável e comprovada.”
Desde a demonstração inicial há mais de um ano, a Sulzer Elbar adquiriu dois Minacs, um Minac 50–80 e um modelo 25–40. Bormans conclui: “Tenho certeza de que encontraremos novas aplicações dentro da nossa empresa para o aquecimento por indução. Estou feliz pela Sulzer Elbar por termos escolhido o parceiro certo para resolver nossos problemas de aquecimento de parafusos!”
O trabalho Italiano
Veneza, lar da Praça de São Marcos, da Ponte Rialto... e de um trabalho muito interessante de expansão de parafusos em uma turbina a vapor.
Os canais e a esplendorosa arquitetura de Veneza fazem esquecer facilmente que ela também é uma grande cidade moderna, onde cerca de um quarto de milhão de pessoas vivem. E isso sem contar os turistas, 50.000 dos quais congestionam os canais e praças todos os dias. Além disso, há as áreas industriais ao redor da cidade. Porto Marghera, por exemplo, é um dos centros de processamento químico mais importantes da Itália.
Tudo isso significa que um sistema de geração e distribuição de energia confiável é essencial. E com qualquer sistema crítico, é vital manter o tempo de inatividade programado ao mínimo. Isso é especialmente verdadeiro para turbinas, já que até mesmo algumas horas de parada não planejada podem resultar em grandes perdas de receita. A pressão de tempo enfrentada pelos engenheiros de serviço é agravada pela tecnologia tradicionalmente usada para expandir e remover os grandes parafusos que seguram as tampas das turbinas.
Alessandro Mariani da ENRX Itália explica: “Chamas abertas e aquecedores de resistência têm sérias desvantagens. O primeiro método é lento, desconfortável e impreciso—e há o risco do calor excessivo danificar as roscas. O segundo tem problemas de confiabilidade, com risco de as hastes derreterem dentro dos parafusos. Então, quando a Alstom Power na Itália estava realizando manutenção programada em uma turbina em Marghera, nos arredores de Veneza, eles nos perguntaram se o aquecimento por indução era uma alternativa viável.”
Mariani continua: “Realizamos uma demonstração em Milão para a Alstom, onde mostramos como nossos sistemas móveis Minac, completos com bobinas especiais alongadas, são perfeitos para expansão de parafusos. Abrangemos muitos tópicos; até explicamos os benefícios de um Minac ‘Twin’. Este é um único conversor conectado a duas saídas de potência portáteis e independentes. Um operador pode trabalhar em dois parafusos ao mesmo tempo—efetivamente dobrando sua produtividade. Ou dois operadores podem trabalhar simultaneamente, cada um com seu próprio transformador.”
A Alstom ficou suficientemente impressionada e encomendou dois sistemas Minac 25/40. Embora as dimensões externas de cada Minac sejam apenas 345 x 708 x 453mm, o transformador portátil do sistema fornece uma potência máxima de saída de 40kW. Quando se utiliza um Minac, o processo de aquecimento é tão rápido que simplesmente não há tempo para o calor se propagar para a área da rosca. E graças aos controles eletrônicos, os principais parâmetros do processo, como temperaturas, tempos de subida e de manutenção, podem ser definidos com antecedência e repetidos com incrível precisão.
Segundo Mariani, a Alstom ficou encantada com o desempenho do Minac em Veneza. "Claro, o trabalho foi concluído muito mais rápido do que levaria se métodos tradicionais tivessem sido usados. Não houve danos às porcas ou parafusos. E os operadores realmente apreciaram o conforto e a segurança do Minac. Em resumo, nada inesperado aconteceu. O Minac fez o que faz de melhor—concluiu o trabalho.
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O uso do aquecimento por indução para a expansão dos parafusos nas centrais elétricas é uma ferramenta comercial poderosa.
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Um operador insere uma bobina de indução projetada especialmente no parafuso.
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O resultado final de um rápido e seguro aquecimento com parafusos de indução: Uma turbina exposta está pronta para manutenção.
