Estandarización de procesos prioritarios en la recuperación del rodete de una turbina tipo Francis

CienciAmérica (2021) Vol. 10 (3) ISSN 1390-9592 ISSN-L 1390-681X Estandarización de procesos prioritarios en la recuperación del rodete de una turbina tipo Francis Standardization of priority processes in the recovery of a Francis type turbine wheel Padronização de processos prioritários na recuperação de um roda de turbina tipo Francis 1 Leonardo Cuenca-Navarrete1 , Marisol Naranjo-Mantilla1 & Jorge Buele1 SISAu Research Group, Facultad de Ingeniería y Tecnologías de la Información y la Comunicación, Universidad Tecnológica Indoamérica, Ambato 180103, AmbatoEcuador. Correos: , , . Fecha de recepción: 18 de junio de 2021. Fecha de aceptación: 27 de agosto de 2021. RESUMEN INTRODUCCIÓN. Las turbinas son elementos importantes de las centrales hidroeléctricas que están propensas a sufrir daños por su uso constante. La reparación o reemplazo de sus piezas se realizan en el extranjero, lo cual involucra una muy elevada inversión económica. OBJETIVO. Analizar de forma particular el proceso de recuperación del rodete de una turbina tipo Francis y proponer mejoras para su optimización. MÉTODO. Mediante una investigación de campo se obtiene información basada en la experiencia de los trabajadores y se analizan los formatos y registros existentes. Se ejecuta la caracterización de los procesos, definición de las principales actividades a desarrollarse y la documentación faltante. Posteriormente, se realizan cambios en el proceso de soldadura basados en la norma RTE INEN 040, considerando las recomendaciones del Project Management Institute (PMI) y la aplicación de las 5M´s. Así también en balance estático considerando la norma ISO 21940-12-2016. RESULTADOS. Luego del desarrollo y aplicación de procedimientos, formatos, registro de control e indicadores de calidad bajo la normativa CCH 70-4, se eliminan reprocesos y se obtiene una optimización de recursos. DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES. Si el proceso de recuperación se lo realiza localmente se reducirían aproximadamente cuatro meses y 42 meses en el caso de la compra de una pieza nueva. Desde el punto de vista económico se podría llegar a un ahorro de USD 800000 para el primer caso y de USD 3860000 en el segundo caso. Palabras claves: Turbinas, estandarización de procesos, recuperación industrial. Cuenca-Navarrete, Naranjo-Mantilla & Buele. Estandarización de procesos prioritarios en la recuperación del rodete de una turbina tipo Francis. Julio – Diciembre 2021 http://dx.doi.org/10.33210/ca.v10i3.373 CienciAmérica (2021) Vol. 10 (3) ISSN 1390-9592 ISSN-L 1390-681X ABSTRACT INTRODUCTION. Turbines are important elements of hydroelectric power plants that are prone to damage due to constant use. The repair or replacement of their parts is carried out abroad, which involves a very high economic investment. OBJECTIVE. To analyze in a particular way the runner recovery process of a Francis type turbine and to propose improvements for its optimization. METHOD. Through a field investigation, information is obtained based on the experience of the workers and existing formats and records are analyzed. The characterization of the processes, definition of the main activities to be developed and the missing documentation are carried out. Subsequently, changes are made in the welding process based on the RTE INEN 040 standard, considering the recommendations of the Project Management Institute (PMI) and the application of the 5M's. Also in static balance considering the ISO 2194012-2016 standard. RESULTS. After the development and application of procedures, formats, control register and quality indicators under the CCH 70-4 standard, reprocesses are eliminated and resources are optimized. DISCUSSION AND CONCLUSIONS. If the recovery process is carried out locally, it would reduce approximately four months and 42 months in the case of the purchase of a new part. From the economic point of view, savings of USD 800,000 could be achieved in the first case and USD 386,000,000 in the second case. Keywords: Turbines, process standardization, industrial recovery. RESUMO INTRODUÇÃO. As turbinas são elementos importantes das usinas hidroelétricas que são propensas a danos devido ao uso constante. O reparo ou substituição de suas peças é realizado no exterior, o que envolve um investimento econômico muito alto. OBJETIVO. Analisar de forma particular o processo de recuperação do rotor de uma turbina do tipo Francis e propor melhorias para sua otimização. MÉTODO. Através de pesquisas de campo, as informações são obtidas com base na experiência dos trabalhadores e os formatos e registros existentes são analisados. A caracterização dos processos, a definição das principais atividades a serem desenvolvidas e a documentação que falta é executada. Posteriormente, são feitas mudanças no processo de soldagem com base na norma RTE INEN 040, considerando as recomendações do Project Management Institute (PMI) e a aplicação dos 5M's. Também em equilíbrio estático considerando a ISO 21940-12-2016. RESULTADOS. Após o desenvolvimento e aplicação de procedimentos, formatos, registro de controle e indicadores de qualidade sob a norma CCH 70-4, os reprocessos são eliminados e uma otimização de recursos é obtida. DISCUSSÃO E CONCLUSÕES. Se o processo de recuperação for feito localmente, ele reduziria aproximadamente quatro meses e 42 meses no caso da compra de uma peça nova. De um ponto de vista econômico, uma economia de USD 800.000 no primeiro caso e de USD 386.000.000 no segundo caso. Palavras-chave: Turbinas, normalização de processos, recuperação industrial. Cuenca-Navarrete, Naranjo-Mantilla & Buele. Estandarización de procesos prioritarios en la recuperación del rodete de una turbina tipo Francis. Julio – Diciembre 2021 http://dx.doi.org/10.33210/ca.v10i3.373 CienciAmérica (2021) Vol. 10 (3) ISSN 1390-9592 ISSN-L 1390-681X INTRODUCCIÓN El crecimiento de la industria energética en todo el mundo ha sido exponencial durante las últimas décadas, especialmente la energía hidroeléctrica [1]. Ésta transforma la fuerza que genera una corriente de agua en energía eléctrica. Para poder aprovechar la fuerza del agua se edifican estructuras hidráulicas de gran tamaño que extraen el mayor potencial de esta energía renovable [2]. El proceso consiste en hacer circular una cantidad considerable de agua por un círculo hidráulico que tiene un desnivel [3]. La ubicación de las centrales hidroeléctricas está donde se registran mayores precipitaciones y gran diferencia de alturas, así el agua adquiere energía potencial y luego se transforma en energía cinética. Posteriormente la turbina convierte la energía cinética en mecánica y el generador a energía eléctrica. En una turbina, el rodete es una pieza fundamental que convierte la energía cinética del agua en la energía mecánica necesaria para hacer girar el rotor del generador y convertirla en energía eléctrica [4]. El rodete se encuentra rígidamente acoplado en la parte inferior del eje de la turbina y concéntrico al distribuidor (...truncated)