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Estudio Teórico y Práctico del Fenómeno de Fouling en Turbocompresores Axiales

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Capítulo 2 Descripción del fouling

2.1 Partículas que ocasionan fouling en el compresor

En general, el emplazamiento de una turbina de gas es un entorno de tipo

industrial, desértico, marino o rural. Junto con esto, la experiencia demuestra que el

compresor se verá afectado por el fouling en la mayoría de los casos, de ahí que exista

un amplio rango de contaminantes industriales y condiciones medioambientales que

originen o favorezcan este fenómeno. Se considera que partículas de hasta 5-10 μm

causan fouling pero no llegan a erosionar los componentes. A partir de este tamaño

pueden aparecer problemas de erosión en los álabes (Minco; Meher-Homji, 2004).

Normalmente el fouling es ocasionado por:

- Agua salada: en su paso por el compresor, el aire aumenta su temperatura,

evaporándose así la humedad contenida en el mismo. Esto hace que sal y

otros elementos disueltos puedan quedar depositados en los álabes y

adherirse a ellos también por el efecto de las altas temperaturas. La presencia

de sal puede ocasionar asimismo problemas de oxidación y corrosión si no se

elimina de forma rápida. Este problema es especialmente importante en

zonas costeras y marinas. Las Figuras 2.1 y 2.2 muestran ejemplos de esta

situación.

Figura 2.1 – Depósitos de sal en rotor de compresor Figura 2.2 – Sal cristalizada en álabes de

compresor (Meher-Homji, 2009)


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- Hidrocarburos: los peores problemas de ensuciamiento son causados por

mezclas de grasas y aceites, o hidrocarburos en general, que originan una

capa oleosa al quedar depositados en los álabes. Ésta actúa como

“pegamento” y favorece la captura de otras partículas que viajen con el aire.

Esto puede ser originado por posibles pérdidas internas de aceite de la turbina

(el cojinete de empuje en el extremo delantero del motor) o la ingestión de

los propios gases de escape de la misma. Este problema se hace más

importante si se le suma la contaminación industrial, tal como cenizas, humo

de otras industrias o emisiones del tráfico de vehículos, dando lugar a un caso

severo de fouling. Se muestran ejemplos en las Figuras 2.3 y 2.4.

Figura 2.3 – Depósitos de grasa en álabes de compresor axial

(Meher-Homji, 2009)

Figura 2.4 – Fouling en álabes de compresor, mezcla de

sales y aceites (Meher-Homji, 2009)


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- Otras causas: el aire atmosférico puede estar contaminado en general por

otros sólidos o líquidos que viajen con el aire. Depósitos minerales tales como

tierra, arena o polvo causan erosión y ensuciamiento cuando se combinan con

otros vapores aceitosos. Además, la atmósfera también puede contener

productos químicos usados en cultivos, insecticidas, insectos y demás materia

orgánica.

El aire que ingiere la turbina puede tener por tanto contaminantes sólidos,

líquidos y gaseosos. La carga de contaminante en el aire se puede definir en mg/m3,

granos/1000 ft3 o ppm (masa de contaminante por unidad másica de aire). Algunas

cargas típicas en función del ambiente son:

- Rural: 0,01-0,1 ppm en peso

- Costero: 0,01-0,1 ppm en peso

- Industrial: 0,1-10 ppm en peso

- Desértico:0,1-700 ppm en peso

El grado de fouling va a depender fuertemente de factores como el ambiente, las

condiciones climatológicas (lluvia, humedad), la dirección del viento o el sistema de

filtrado, ya que éstos definirán la cantidad de partículas y el tipo de las mismas.

2.2 Fenómenos físico/químicos de fouling

A continuación se discuten los principales mecanismos de ensuciamiento que

conducen al deterioro del funcionamiento del motor (Kurz, 2001; Meher-Homji, 2009;

Omar, 2007).

Fouling

El término fouling hace referencia al ensuciamiento causado por la deposición de

partículas de diámetro <5-10 μm en los álabes del compresor (Figura 2.5). Esto origina

una variación en la rugosidad y forma del perfil aerodinámico del álabe, el cual tiende

a aumentar su espesor, alejándose así de sus valores óptimos de diseño. Como

consecuencia disminuye el gasto de aire y la relación de compresión, la temperatura

del componente aumenta y con ello las emisiones. El resultado final es un motor

menos eficiente que desarrolla una menor potencia. La mayoría de las pérdidas

ocasionadas por el fouling pueden ser recuperadas mediante el lavado del compresor

tal y como se ha indicado anteriormente.

Los fenómenos descritos a continuación son también fenómenos de

ensuciamiento pero implican una serie de alteraciones físicas o químicas y por ello se


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analizan fuera del concepto de fouling. No obstante guardan relación; por ejemplo, sal

marina que inicialmente se deposita en el álabe como partículas de suciedad puede

acabar generando corrosión en el mismo si permanece el tiempo adecuado.

Figura 2.5 – Fouling severo entrada turbina

de gas (35 MW) operada en ambiente

industrial (www.turbotec.com)

Abrasión

La abrasión se origina cuando superficies rotativas friccionan con superficies fijas.

En ocasiones se utilizan superficies abrasivas que permiten una cierta fricción durante

el funcionamiento del motor para así conseguir la tolerancia adecuada tras un periodo

de funcionamiento (periodo inicial de ajuste).

Erosión

La erosión es la eliminación abrasiva del material al incidir partículas sólidas

suspendidas en la corriente de aire sobre las superficies que definen la trayectoria que

sigue el flujo (Figuras 2.6 y 2.7). Estas partículas suelen ser mayores de 10-20 μm

aproximadamente para causar erosión por impacto. Este fenómeno también aumenta

la rugosidad de los álabes, modifica el ángulo de incidencia del álabe y con ello el perfil

en general de los mismos. El resultado son pérdidas adicionales y, por lo tanto, una

disminución del rendimiento de la turbina. En ocasiones la erosión puede dar lugar a

una reducción del espesor en la cola del perfil, lo cual es beneficioso para el

funcionamiento del compresor; sin embargo esto es inaceptable en cuanto a

consideraciones sobre integridad mecánica. Este problema es más característico de las

turbinas de tipo aeroderivado, ya que en turbinas industriales los filtros eliminan la

mayoría de partículas de gran tamaño.


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Figura 2.6 – Erosión en álabes

Figura 2.7 – Erosión en punta de álabe

Corrosión y corrosión en caliente

Determinados contaminantes que entran en el motor, tales como sales,

minerales ácidos o gases reactivos, reaccionan químicamente con los elementos de la

turbina dando lugar así a la corrosión. El resultado es la pérdida o deterioro del

material en los componentes que se encuentran en la trayectoria que sigue el flujo

(Figura 2.8), así como la posible adherencia en forma de incrustación de los productos

resultantes de la reacción en los componentes. La corrosión de los álabes puede

también ocasionar picaduras que actúan como concentradores de tensiones y

disminuyen la vida a fatiga de los mismos. En la Figura 2.9 se muestra un ejemplo de

este fenómeno junto con el fenómeno de erosión.

Oxidación

Oxidación a alta temperatura, por el contrario, es la reacción química entre los

átomos de metal de los componentes y el oxígeno del ambiente circundante de gases

calientes. La protección a través de una capa de óxido, se verá perjudicada por daños

mecánicos, tales como agrietamiento o desprendimientos, por ejemplo, durante los

ciclos térmicos.


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Figura 2.8 – Corrosión en caliente en rotor de turbina

Figura 2.9 – Fenómeno corrosión-erosión en disco

Daño por ingestión de objetos extraños (FOD)

Es ocasionado por grandes objetos que golpean en los componentes que

encuentra la corriente de aire a su paso (foreing object damage). Estos objetos entran

en la turbina con el aire de aspiración o pueden ser el resultado de la ruptura de los

propios componentes internos del motor. Ejemplos de estos objetos son trozos de

hielo, acumulación de carbón que puede desprenderse de los inyectores de

combustible o herramientas dejadas en la cámara de entrada. Como resultado, en el

peor de los casos, se pueden dañar las piezas internas del motor dando lugar al fallo

catastrófico del motor. En el mejor de los casos, se producirá un deterioro del

funcionamiento no recuperable mediante lavado (Figura 2.10).

Obstrucción de conductos de refrigeración

En la corriente de refrigeración también pueden existir partículas contaminantes

que se adhieran a los conductos y los degraden, afectando así a la transferencia de

calor. El bloqueo o bloqueo parcial de los conductos de refrigeración impide el

adecuado enfriamiento de los componentes, estando éstos así sometidos a una mayor

temperatura, con lo que se acelera la fatiga térmica de los mismos. Este fenómeno en

sí mismo no tiene lugar en el turbocompresor, no obstante está directamente


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relacionado con el ya que en ocasiones el aire de refrigeración procede del sangrado

del compresor.

Figura 2.10 – Daño en álabes por FOD

En general, no es trivial separar los efectos del fouling sobre el compresor de

aquellos en el resto de la turbina, ya todos están relacionados entre sí, pues el fouling

en la turbina está condicionado en gran medida por el aire que ingiere el compresor,

de ahí que a lo largo del documento se mencionen en ocasiones que se consideren

relevantes fenómenos asociados a la turbina.

Algunos de estos efectos son posibles de contrarrestar mediante lavado del

motor, mientas que otros requieren del ajuste, reparación o reemplazamiento del

componente. Además, los fabricantes usan normalmente revestimientos protectores

en los materiales de los componentes de la turbina para protegerlos frente a estos

fenómenos de oxidación, corrosión y erosión y también como barrera térmica, siendo

en ocasiones dicha capa protectora la que determina la vida del componente.

2.3 Efectos sobre las prestaciones del compresor

El compresor axial es un componente que requiere superficies aerodinámicas

lisas y pulidas. El fouling origina cambios en la forma y perfil del álabe (aumenta la

rugosidad de las superficies), lo que reduce el gasto másico que puede circular por el

compresor, su relación de compresión total, así como el rendimiento del mismo. El

efecto observable en el conjunto del motor es una caída en el rendimiento térmico

(aumento del consumo específico de calor) y una caída también en la potencia

obtenida por el motor. Métodos para el modelado de este fenómeno se pueden

encontrar en la literatura (Aker y Saravanamuttoo, 1989; Tarabrin et al., 1998; Kurz,

2001; Kurz, 2007)


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2.3.1 Efectos aerodinámicos y termodinámicos

El aumento de rugosidad en las superficies debido al ensuciamiento del

compresor incrementa las pérdidas en el perfil de los álabes. Estas pérdidas aparecen

como un aumento de espesor de la capa límite, que se ve incrementado al aumentar la

rugosidad. Esto se traduce en un mayor trabajo específico del compresor (kW por

unidad de gasto másico).

La potencia producida por la turbina viene dada por la siguiente ecuación

(Meher-Homji, 1987):

Siendo:

ṁT=ṁaire+ṁcble=gasto másico a través de la turbina

Cp=calor específico de los gases de combustión

T3=temperatura de entrada la turbina (TIT)

RCT=p3/p4=relación de expansión de la turbina

=Cp/Cv

La presión de entrada a la turbina, p3, es la presión de descarga del compresor,

p2, menos la pérdida de presión en la cámara de combustión, Δpcc, esto es p3= p2-Δpcc.

Al disminuir el gasto que circula por el compresor, se reduce la relación de compresión

del motor porque la contrapresión impuesta por la turbina es menor (esta afirmación

supone que la sección de entrada a la turbina se encuentra bloqueada durante la

operación del motor, lo cual es muy común en motores modernos). Como

consecuencia la potencia producida por la misma es menor.

Aproximadamente 2/3 de la potencia desarrollada en la turbina es necesaria

para accionar el compresor, por lo que el 1/3 restante es lo que se obtiene en el eje de

salida. Como el rendimiento del compresor disminuye también a causa del

ensuciamiento, éste consumirá más potencia, reduciendo aún más la potencia a la

salida de la turbina. En aplicaciones de producción de potencia, esta pérdida se corrige

inmediatamente con el sistema de control del motor, el cual demandará un mayor

consumo de combustible, aumentando así la temperatura de entrada a la turbina (TIT),

la cual tiene un límite debido al efecto de dicho aumento sobre la reducción de vida

útil de las partes calientes.


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En general, son los IGVs y primeros escalonamientos del compresor son los que

mayor ensuciamiento presentan. Resultados experimentales determinan que si el

fouling se produce en los escalonamientos traseros, esto tiene un menor impacto

sobre el funcionamiento del compresor (Aker y Saravanamuttoo, 1989; Tarabrin et al.,

1998), sin embargo las altas temperaturas podrían hacer que las deposiciones se

“cocieran” sobre los álabes resultando complicada su limpieza. Este efecto de “cocido”

es más severo en compresores de alta relación de compresión, por ejemplo de 18:1 a

30:1, como es el caso de las turbinas de tipo aeroderivado, que en las turbinas de gas

industriales, cuya relación de compresión típica oscila entre 10:1 o 20:1.

2.3.2 Distorsión del flujo y margen de bombeo

Dado que el fouling reduce el gasto másico (y con ello el coeficiente de flujo) en

el primer escalonamiento, el comportamiento de los escalonamientos posteriores se

ve afectado. El punto de operación en la característica del primer escalonamiento se

desplaza hacia la izquierda sobre la línea de velocidad constante en el mapa del

compresor, aumentando el coeficiente de presión. Esto da lugar a una mayor densidad

del aire a la entrada del segundo escalonamiento, con la correspondiente reducción

adicional en el coeficiente de flujo de dicho escalonamiento. Este efecto progresa a lo

largo de los sucesivos escalonamientos hasta que tiene lugar el bombeo en los

escalonamientos posteriores. Los efectos que originan las variaciones en las

características de los escalonamientos sobre el comportamiento del compresor axial se

comentan con mayor detalle en la parte práctica del presente documento.

Mientras que el fouling hace que la línea de operación del compresor se

aproxime a la línea de bombeo, existen otros factores que condicionan también el

movimiento de la propia línea. Como ya se ha mencionado, la erosión de los álabes e

incluso el incremento de la rugosidad, afectan a la capa límite del perfil, ocasionando

un incremento de la misma y que sigue una tendencia hacia la separación con

aumentos adicionales de la rugosidad. Esto hace que el desprendimiento (que da lugar

al bombeo del compresor) pueda ocurrir para valores menores del ángulo de

incidencia que en el caso de álabes perfectamente lisos.

La consideración de los efectos del ensuciamiento sobre el margen de bombeo

del compresor se hace más relevante en el uso de turbinas de gas en ciclos

combinados, o en presencia de sistemas de control mediante IGV, ya que el cierre de

los álabes guía restringe el flujo de aire, que en presencia de fouling severo puede

contribuir al bombeo del compresor.


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2.3.3 Integridad de los álabes

El fenómeno de fouling no es la causa principal de fallo de un álabe, sin embargo

sí contribuye a la aparición de determinados problemas en los mismos (Mejer-Homji,

2009):

- Promueve el bombeo del compresor y el desprendimiento de la corriente, lo

cual tiene efectos nocivos sobre los álabes (ocasiona vibraciones sobre los

mismos).

- El incremento de masa en los álabes debido a la deposición de partículas

puede modificar la frecuencia natural de vibración de los mismos.

- La acumulación de suciedad entre los discos o en la raíz de los álabes puede

causar que estos operen en una posición anormal, lo que añadiría un estrés

adicional soportado por los álabes.

- Corrosión de los álabes debida a la acumulación de suciedad, especialmente si

la humedad es elevada. Sales o gases agresivos (por ejemplo NOx, SOx, etc.)

en combinación con el agua pueden ocasionar picaduras (Figura 2.11) sobre

los álabes, dando lugar a picos de tensiones locales que disminuyen la vida a

fatiga de los álabes.

- La transición entre fouling y erosión se encuentra entre los 5-10 μm de

tamaño de partícula, por lo que partículas cuyo diámetro se encuentre

contenido en ese rango de tamaños puedes causar de forma adicional

erosión. Ésta perjudica la aerodinámica del álabe (aumenta la rugosidad en la

superficie) y modifica la resistencia mecánica de los mismos (disminución del

espesor del perfil en la cola).

- La deposición de partículas también sobre los conductos de refrigeración de la

turbina (el aire de refrigeración empleado procede del sangrado del

compresor) perjudica la transferencia de calor dando lugar a un peor

enfriamiento de los álabes que puede causar daño en los mismos. La

obstrucción de estos conductos es un proceso lento que puede no ser

detectado a menos que se detenga el motor para una revisión a fondo.


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Figura 2.11 – Picaduras por corrosión

sobre álabes de compresor (Meher-

Homji, 2009)

2.4 Manifestación y detección del fouling

2.4.1 Manifestación del fouling

Los fabricantes y operadores de turbinas de gas desarrollan pautas para

reconocer cuándo el deterioro ocasionado por el fouling necesita de medidas

correctivas. Generalmente éstas se basan en una combinación de potencia y

temperatura de gases de escape. Los usuarios también monitorizan la presión de

descarga del compresor e, indirectamente, el rendimiento del mismo. Se pueden

representar así gráficos que permitan comparar los resultados medidos frente a los

esperados (motor limpio). Sin embargo, la opinión de algunos operadores es que la

única forma de detectar un compresor afectado por fouling es mediante inspección

visual, lo que implica, para la mayoría de diseños de turbinas, la parada de la unidad y

la apertura de la ventanilla de entrada para poder examinar la entrada del compresor,

los IGVs y los primeros escalonamientos visibles.

Existe un cierto consenso sobre los efectos medibles que ponen de manifiesto la

existencia de fouling en el compresor:

- Disminución del gasto másico de aire circulante por el compresor (parámetro

más sensible).

- Disminución del rendimiento del compresor y de la relación de compresión (o

de la presión de descarga).

El problema real radica en detectar el fenómeno de fouling a tiempo para evitar

una caída de prestaciones relevante, y antes de incurrir en elevados costes de

combustible. Frente a esto, los usuarios adoptan diferentes filosofías. Algunos llevan a

cabo un lavado periódico del motor, mientras que otros basan la frecuencia de lavado

en determinados parámetros de funcionamiento.


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2.4.2 Detección del fouling

El parámetro ideal para monitorizar el fenómeno de fouling debería poder

proporcionar una indicación precisa de las condiciones del compresor y motor, así

como no verse afectado por cambios en las condiciones ambientales o estado de carga

de la turbina y ser un dato sencillo y rápido de adquirir. Además, sería de interés que

no requiriera conocimientos técnicos muy especializados para poder interpretar los

datos medidos.

Aker y Saravanamuttoo (1898), llevaron a cabo un estudio sobre dos motores de

diferentes características a fin de establecer qué variaciones en los parámetros de

funcionamiento fueran un indicio de presencia de fouling o qué parámetros podrían

dar una idea más precisa sobre el comportamiento que cabría esperar en un

determinado motor ante el ensuciamiento. Seddigh y Saravanamuttoo (1991),

realizaron un estudio similar sobre tres motores, también con amplia diferencia en el

funcionamiento de los mismos. Desafortunadamente, las características que debería

cumplir el parámetros ideal no se encuentran presentes, y a la misma vez, de forma

clara en ninguno de los parámetros o combinación de parámetros medidos en los

estudios realizados.

Presión de descarga del compresor (CDP)

El estudio de Seddigh y Saravanamuttoo (1991) establece que la presión de

salida del compresor disminuye como función del número de escalonamientos

afectador por el fouling, siendo esta disminución aproximadamente lineal hasta que el

ensuciamiento ha progresado a lo largo del 25% del total de escalonamientos. A partir

de ese punto la disminución es menor.

Incremento de temperatura del escalonamiento (ΔTesc)

Este parámetro representa una medida de la carga aerodinámica del

escalonamiento. Los resultados obtenidos indican que no existe una clara relación

entre ΔTesc y la tendencia al ensuciamiento del motor. No obstante la penalización en

el funcionamiento de la turbina con menores ΔTesc es más severa en comparación con

aquellas con una carga por escalonamiento mayor.

Temperatura de entrada a la turbina (TIT)

Este parámetro no resulta ser seguro como indicador de fouling en el compresor,

pues su valor efectivamente se ve modificado pero no de manera uniforme. Los

resultados de Aker y Saravanamuttoo (1898) muestran que el valor TIT puede ser

mayor o menos que en condiciones de diseño, dependiendo significativamente de lo

afectado que se vea el rendimiento del escalonamiento. Sólo cuando éstos reducen de

manera considerable su rendimiento existe una tendencia creciente claramente


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definida en la TIT, hecho que sugiere que este parámetro podría ser un buen indicador

de daños por ingestión de objetos extraños, por ejemplo.

Potencia de salida (kW)

Los resultados de Aker y Saravanamuttoo (1898) muestran una gran variación de

la potencia producida para todo nivel de fouling. Seddigh y Saravanamuttoo (1991),

establecen dos grupos adimensionales en relación a la potencia de salida sobre los que

poder incluir características del tamaño o geometría del motor:

- kW/ṁU2, representa la relación entre la potencia específica a la salida y la

velocidad periférica de los álabes en el radio medio. Los resultados no

muestran ninguna correlación entre este valor y el fenómeno de fouling, pues

los tres motores presentan un valor similar del parámetro.

- kW/ṁCpΔTesc, representa la relación entre la potencia específica obtenida y el

incremento de entalpía del escalonamiento. De acuerdo a los resultados este

parámetro adimensional resulta ser el más representativo, pues presenta una

variación lineal y consistente con la sensibilidad al fouling, incorporando

además información sobre el tamaño del motor, a través del valor de la

potencia de salida, el gasto másico en el punto de diseño y el salto de

temperatura del escalonamiento.

Rendimiento del compresor (ηc)

La pérdida de rendimiento del compresor es un hecho innegable, sin embargo no

se puede considerar un factor ni sensible ni preciso a la hora de determinar la

presencia de fouling o el nivel alcanzado por el mismo dentro del compresor. En

concreto, los resultados de Aker y Saravanamuttoo (1989) ponen de manifiesto que la

disminución en el rendimiento de los escalonamientos (y con ello en ηc) tiene un

efecto significante sobre todos los parámetros de funcionamiento (variación en CDP,

ITT, potencia de salida o consumo específico de calor) salvo en el gasto másico, hecho

que reafirma a la disminución del gasto másico como un indicador fiable de fouling.

Como conclusión, en cuanto a manifestación y detección del fouling la reducción

del gasto másico en el punto de operación del compresor es una de las medidas más

fiables para determinar si existe ensuciamiento en el compresor. Dado que el gasto a

través del compresor no es un parámetro que se mida directamente, como alternativa

a esta medida se puede determinar la depresión a la entrada de la turbina, Δpin. Al

disminuir el gasto de aire, disminuye la velocidad y la presión estática aumenta. La

disminución de Δpin respecto al motor limpio es un excelente indicador de fouling,

pues cuando el compresor se ensucia, la reducción en el gasto másico es

aproximadamente proporcional a la raíz cuadrada de Δpin. La presión de descarga del


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compresor también es un parámetro medido frecuentemente el cual ha demostrado

ser también un buen indicador.

2.5 Pérdidas del compresor

Como ya se ha comentado, el deterioro en el funcionamiento del motor debido a

fouling, erosión, corrosión, etc., es un hecho presente incluso bajo condiciones

normales de operación, usando un combustible limpio y un sistema de filtrado

adecuado. Como resultado, este deterioro empeorará progresivamente con el tiempo

de operación.

Los tipos de pérdidas en el compresor se pueden englobar en las categorías

descritas a continuación (Diakunchak , 1992).

2.5.1 Recuperables mediante lavado

Durante el normal funcionamiento del compresor, suciedad, polvo, etc., se

adhieren a las superficies del compresor. Estas partículas, además del hollín producido

en la cámara de combustión, pueden acumularse también en los álabes de la turbina.

El resultado del fenómeno fouling es el deterioro en el funcionamiento de los distintos

componentes.

Los métodos empleados para la limpieza de los componentes sin necesidad de

desmontaje del motor son los siguientes:

- Lavado on-line en seco, mediante el empleo de cáscaras o algún otro material

abrasivo.

- Lavado on-line (en carga base o potencia parcial) con agua, agua mezclada con

detergente o algún otro fluido adecuado, preferiblemente no tóxico, no

inflamable y biodegradable.

- Lavado off-line (con el motor fuera de servicio aunque no necesariamente

parado) mediante un fluido adecuado. Este método es probablemente el más

eficaz para limpiar el compresor, en especial los componentes de la sección de

mayor temperatura, sin necesidad de abrir el motor. Sin embargo, no todos

los motores pueden permitirse una parada completa o, en caso de poder ser

así, los periodos entre paradas deben ser elevados.

El uso de un sistema de filtrado adecuado atenúa la tasa de fouling del

compresor, pero no la eliminará. Asimismo, si la superficie de los álabes no presenta

un incremento de la rugosidad y son suficientemente lisas, o tienen algún tipo de


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recubrimiento, éstas serán menos susceptibles al fouling y mostrarán una mejor

respuesta ante el lavado.

2.5.2 No recuperables mediante lavado

Incluso con un lavado regular, parte de los depósitos permanecerán en las

superficies de los componentes, reduciendo por tanto sus prestaciones. Cualquier

imperfecto en las superficies, corrosión o erosión, aumento del juego entre

componentes, etc., no se recuperará mediante la limpieza del compresor, dando lugar

a un deterioro que podrá incluso empeorar con el tiempo. Para eliminarlas se hace

necesario el desmontaje del motor y la reparación o sustitución de la pieza afectada.

2.5.3 Deterioro permanente

Durante la parada y puesta a punto del motor, los conductos de paso del aire se

limpian exhaustivamente, las partes dañadas se sustituyen y las holguras y juntas se

restauran al estado “inicial”. Si existían fugas, éstas son selladas, los álabes recubiertos

de nuevo si es necesario, etc. Es de esperar estas acciones devuelvan la turbina a las

condiciones iniciales, como si de un motor nuevo se tratara, esperándose que su

funcionamiento sea, en teoría, el mismo.

Sin embargo, el funcionamiento de la turbina no puede recuperarse

completamente hasta las condiciones de diseño, ya que existen factores que no son

posibles de restaurar, como es el aumento de la rugosidad en las superficies que sigue

la corriente, excentricidades en los huecos, doblado de los álabes, etc.

Afortunadamente, bajo circunstancias normales, este tipo de pérdida es leve.

Figura 2.12 Pérdidas estimadas a la salida frente a horas de operación


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