Ingeniería Civil Seguridad de las obras civiles Programa de mantenimiento al sistema SISE

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a Gerencia de Ingeniería Civil (GIC) colaboró con la Subgerencia de Comportamiento de Estructuras de la Gerencia de Estudios de Ingeniería Civil (GEIC) de la CFE, en el desarrollo de un proyecto denominado: Sistema de Información de Seguridad de Estructuras (SISE); éste tiene como objetivo principal conservar los índices de seguridad de las estructuras civiles que la GEIC tiene a su cargo, con mayor oportunidad, eficiencia, certidumbre y confiabilidad. Este proyecto consistió en realizar el mantenimiento de los módulos del sistema SISE, con la finalidad de adecuar y mejorar su funcionamiento, lo mismo que proporcionar soporte técnico y de capacitación en el uso de los módulos del SISE al personal de la GEIC. Al atender las solicitudes de ajustes se mejoró el desempe-

ño del sistema, particularmente en relación con la graficación de resultados y se capacitó al personal de esta subgerencia en el uso del sistema.

Control de avance mensual y seguimiento de los programas de construcción vía Intranet Una de las tareas del Departamento de Asesoría de la Construcción (DAC) de la Gerencia de Distribución de la CFE consiste en realizar el seguimiento y control de los programas de construcción de las obras en modalidades PIO, POISE, 100%, Edificaciones de distribución y Edificaciones Comerciales, que se realizan en las 13 divisiones de Distribución en que se segmenta al país. En busca de hacer más eficiente este procedimiento, se creó un sistema web que facilita el proceso de seguimiento y control de avance mensual de los programas de construcción para los diferentes tipos de obras que se generan en esas 13 divisiones y que ayuda en la generación de reportes gerenciales que resultan del análisis de esta información. Lo anterior conlleva a una reducción considerable en el tiempo de análisis de la información y generación de reportes gerenciales de avance mensual de construcción de obras; de igual modo, propiciará una disminución en la tasa de errores generados por la administración manual de dicha información, a la vez que facilitará el control y procesamiento de datos.

Ingeniería para la renivelación de tuberías, repavimentación, reconstrucción de barda colindante y muro de protección en el sector Venta de Carpio Debido a la importancia que Pemex Gas y Petroquímica Básica (PGPB) ha dado a la seguridad de sus instalaciones, esta subsidiaria de Pemex solicitó los estudios de ingeniería básica para la renivelación de tuberías en el sector Venta de Carpio. Dadas las características de las arcillas del Valle de México en donde se encuentran estas instalaciones de PGPB, se han tenido a lo largo de los años asentamientos y deformaciones en las tuberías superficiales y subterráneas que podrían generar esfuerzos mecánicos importantes en las mismas, lo cual representaría un riesgo en la operación y seguridad de esta planta de distribución de hidrocarburos. Hasta el momento se han realizado varios estudios de ingeniería, en ese sitio, que incluyen: levantamiento topográfico superficial y subterráneo de las líneas de la terminal Venta de Carpio; detección magnética de trayectorias de líneas enterradas y medición de espesores en pozos a cielo abierto y análisis de flexibilidad de las 41 tuberías. También se diseñó un nuevo muro de protección, contra posible explosión de

gas LPG, para módulos habitacionales colindantes. En una etapa posterior, se revisarán y diseñarán, si es necesario, nuevos cimientos y soportes de las tuberías que emergen en la terminal.

Análisis y diseño avanzado de estructuras Diseño estructural, ingeniería de detalle, supervisión de pruebas y determinación de los diagramas de utilización mecánica del catálogo de torres de transmisión normalizadas por la CFE, para 115, 230 y 400 KV Con el fin de reducir los costos de las estructuras de soporte de líneas de transmisión, se desarrollaron metodologías y herramientas de cálculo para normalizar estructuras (115, 230 y 400 KV). Se diseñaron durante este año, como parte de este proyecto, 26 torres más de transmisión para el catálogo de torres normalizadas de la CFE, que se utilizarán para el mismo tipo de líneas. Para cada diseño se elaboraron planos de detalle que incluyen los planos de taller para fabricación, los de montaje y una lista de materiales para pruebas de prototipo. En conjunto con la CFE, se supervisaron las pruebas de prototipos realizadas por TOMEXSA, en donde se obtuvieron resultados satisfactorios en general.

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Procesos Térmicos Centrales generadoras Acciones correctivas para incrementar la disponibilidad en generadores de vapor

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ebido al efecto de la alta temperatura de gases y a la presencia de cenizas fundidas de combustóleo, se han presentado recurrentemente ciertas fallas por corrosión en bancos de tubos del recalentador. Es por eso que se llevó a cabo la modificación del diseño del banco de tubos del recalentador de la U-3 de la Central Termoeléctrica Salamanca, Guanajuato, y se emitieron recomendaciones operativas para reducir altas temperaturas en las paredes exteriores de tubos en la unidades generadoras de vapor del Complejo Termoeléctrico Presidente Adolfo López Mateos, de Tuxpan, Veracruz.

Estudio del impacto en la operación de centrales termoeléctricas por utilizar crudo maya despuntado como combustible El objetivo de este proyecto consistió en determinar los efectos de utilizar crudo maya despuntado como sustituto del combustóleo en

los generadores de vapor de la CFE, e identificar las medidas preventivas que puede tomar la CFE para evitar o minimizar los efectos adversos. Utilizando técnicas electroquímicas para medición de la corrosión en tiempo real, se instaló un sistema de monitoreo electroquímico en la cámara de combustión del IIE y se evaluó la corrosividad de las cenizas de combustóleo sobre los materiales ASTM-SA-213-T22 y ASTM-SA-213 TP321H. También durante las pruebas de corrosión se efectuaron pruebas de combustión en las cuales se determinaron valores de emisiones contaminantes y radiación de flama resultantes del quemado de combustóleo. Los datos obtenidos de las pruebas anteriores servirán de base de comparación con los resultados que se obtengan con el quemado de crudo maya despuntado.

Evaluación de recubrimientos para el control de la corrosión por cenizas de combustóleo en tubos del sobrecalentador y recalentador Se evaluaron, en laboratorio y en pruebas de campo, seis recubrimientos metálicos resistentes a la corrosión por cenizas de combustóleo. La evaluación realizada permitirá a la CFE seleccionar el recubrimiento

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más adecuado que permita el control de la corrosión de los tubos del sobrecalentador y recalentador. La aplicación de recubrimientos para el control de la corrosión por ceniza de combustóleo permitirá incrementar los índices de confiabilidad y disponibilidad de los generadores de vapor de la CFE.

Estudio de una alternativa novedosa para sustitución del uso del cloro en sistemas de enfriamiento Este estudio permitirá evaluar la posibilidad de sustituir el uso del cloro por otro biocida (ionización de plata-cobre) compatible con el medio ambiente. Se llevó a cabo una electro-generación de los iones

plata y/o cobre en agua destilada, empleando un arreglo experimental de dos electrodos y aplicando un potencial de 10 voltios con un potenciostato. Para ello, los electrodos fueron hechos de plata y de cobre con una pureza de 97% y 99%, respectivamente. Así, se determinó que el tratamiento de agua con los iones plata-cobre tiene una efectividad del 99.9% en el control de ciertas poblaciones bacterianas presentes regularmente en los sistemas de agua de enfriamiento. También, esta técnica de ionización puede ser potencialmente aplicada para el tratamiento de efluentes industriales.

Procesos de combustión Desarrollo de la tecnología para la combustión de emulsiones agua en combustóleo pesado El combustóleo nacional tiene concentraciones de 3 a 4% de azufre, lo que contribuye de manera significante a la formación de trióxido de azufre en las calderas. Éste se transforma en ácido sulfúrico y puede condensarse en el interior de los generadores de vapor, incrementando la corrosión en las zonas de baja temperatura de éstos. En la cámara de combustión del IIE se evaluó el efecto de la adición de aditivos neutralizadores del trióxido de azufre en las emulsiones, obteniéndose resultados sumamente satisfactorios con neutralizadores de magnesio de bajo costo. La tecnología incluye una emulsión de combustóleo con agua (5%) capaz de producir reducciones de partículas de 50% aproximadamente.

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Desarrollo de la tecnología de preparación de emulsiones de residuos de vacío en agua Esta nueva tecnología de preparación de emulsiones permitirá la utilización de los residuos de vacío sin agregar solventes, con lo que se obtendrá un combustible mucho más barato que el combustóleo actual, lo que haría competitivas a muchas centrales termoeléctricas de la CFE cuyos costos de generación son elevados. Después de una revisión bibliográfica de la tecnología de preparación de emulsiones, la identificación de los tensoactivos y equipo emulsificador más adecuados al sistema, así como las proporciones aceite/tensoactivo/agua y los parámetros de operación más convenientes, se obtuvo una novedosa tecnología para la preparación de emulsiones de residuos de vacío en agua dentro de un laboratorio, ésta consiste en la formulación físico-química, la preparación y la caracterización reológica de la emulsión.

Rediseño de las fichas de atomización y los difusores de generadores de vapor con quemadores frontales de seis centrales termoeléctricas de la CFE Posterior a la realización de una primera etapa de rediseño de quemadores en cuatro centrales de la CFE, se trabaja en el rediseño de las fichas de atomización para combustóleo y difusores de los quemadores frontales de otras seis unidades de generación termoeléctrica de la CFE. Con base en los resultados obtenidos en las pruebas de evaluación en planta, se continuará con la aplicación de este proyecto en otras centrales termoeléctricas de la CFE, con el objetivo principal de reducir las emisiones de partículas suspendidas a los niveles establecidos por la norma ecológica vigente.

Otros proyectos de la gerencia:

Asesorías en sistemas de combustión En actividades desarrolladas para la industria privada extranjera, se realizó la asesoría a la compañía Clean Fuels Technology (CFT) de Reno, Nevada, para el uso de aditivos agregados en emulsiones para neutralizar el trióxido de azufre presente en los gases de combustión. CFT es una de las empresas más importantes de los Estados Unidos de América en la producción y comercialización de combustibles emulsionados. Se utilizó acetato de magnesio, nitrato de calcio e hidróxido de magnesio. El personal del IIE recomendó al personal de CFT el diseño o matriz de pruebas, las características de los aditivos, las dosis de aditivo a utilizar, la forma de agregarlos en las emulsiones, el tiempo mínimo requerido para evaluar el efecto de estos productos químicos y además realizó la medición de SO3.

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Reingeniería de procesos de la Plataforma de Inyección de Agua del Activo Pol– Chuc. Predicciones oportunas de incrustaciones minerales y acciones correctivas en sistemas de enfriamiento. Modelación de tecnologías de combustión. Modificación del sistema Fe-Si mediante adición de mezclas de elementos reactivos y aleaciones formadoras de óxidos protectores. Desarrollo de la tecnología para la evaluación de elementos traza en centrales carboeléctricas.

Turbomaquinaria Análisis del comportamiento, rehabilitación y extensión de vida útil de turbomáquinas Desarrollo de equipo, metodología y software para evaluación de vida útil de rotores de turbinas de vapor

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e pretende transferir al Laboratorio de Pruebas de Equipos y Materiales (Lapem) la tecnología necesaria para la evaluación del estado actual y la estimación de la vida útil remanente del rotor de una turbina de vapor. Lo anterior requiere realizar una evaluación no destructiva mediante la inspección borosónica (inspección ultrasónica del cuerpo de un rotor desde la superficie de su barreno central), un estudio del historial de operación de la máquina, el conocimiento de la geometría del rotor, así como un análisis de esfuerzos termomecánicos del rotor y de mecánica de fractura. En el 2000 se terminó, en lo fundamental, la etapa de desarrollo del proyecto y se entregaron los programas para: a) la evaluación termodinámica de turbinas de vapor, b) el cálculo de coeficientes de transferencia de calor, c) el procesamiento y análisis de señales de ultrasonido,

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d) el procedimiento para la estimación de vida remanente de rotores de turbinas de vapor, aplicando Ansys, y e) la base de datos de propiedades de materiales a fatiga. Con la terminación de esta etapa de desarrollo del proyecto, se puede dar inicio a la etapa de capacitación e impartición de asesorías a ingenieros de Lapem.

Diseño y fabricación de un equipo para la rehabilitación de las carcasas de las turbinas de vapor Se desarrolló la tecnología de rehabilitación de las carcasas deformadas de alta e intermedia presión de turbinas de vapor in situ. Se elaboró el diseño principal (diseño del conjunto) del equipo para el maquinado de las bridas de las carcasas y equipo para maquinado de las ranuras para alojamiento de los diafragmas y, además, el diseño de detalle del equipo en cada uno de sus elementos. Con base en la documentación elaborada (dibujos de diseño y especificaciones, entre otros) se fabricaron todos los elementos que conforman el equipo, al igual que se efectuó la adquisición de los componentes comerciales (una fresadora portátil y una rectificadora eléctrica portátil, junto con sus accesorios). El equipo fue ensamblado y se realizaron las pruebas de funcionamiento. Basándose en la tecnología desarrollada, se proporcionará el servicio para rehabilitar las carcasas deformadas de las turbinas de vapor de la CFE y de otros usuarios. Se considera que el mercado para prestar este tipo de servicios es grande y con tendencia creciente. 37

Diagnóstico de la falla de los álabes móviles de la rueda 4, del rotor de baja presión No.1, Unidad 2, instalada en la CNLV de la CFE En la Central Nucleoeléctrica Laguna Verde (CNLV), la turbina de la Unidad 2 presentó una falla en los álabes móviles de la rueda 4S. La falla fue detectada en los tetones de los álabes y se presentó en diferentes lados alrededor del cuerpo del tetón. De los análisis realizados por Mitsubishi Heavy Industries (fabricante original de la turbina), se concluyó que la falla presentó un patrón característico de fatiga por altos ciclos. La Gerencia de Turbomaquinaria (GT) realizó un diagnóstico de la falla de los álabes de la Unidad 2, utilizando como herramienta de cálculo el método del elemento finito.

Transferencia de metodología y cursos de capacitación para determinar la disminución de potencia y eficiencia de las turbinas de vapor de la CFE La transferencia de metodología se realizó mediante la impartición de cursos teóricoprácticos de capacitación a los ingenieros de operación y de mantenimiento de todas las regiones de generación de la CFE; cada curso se realizó durante el mantenimiento mayor de las turbinas de vapor por cada región. Con la transferencia de la metodología y las herramientas computacionales (programa computacional Turb-88), el personal de las centrales cuenta ahora con nuevas herramientas para la evaluación de las pérdidas de potencia y eficiencia en turbinas de vapor al inicio de los mantenimientos y de esta manera podrá cuantificar el impacto de las pérdidas que se deben recuperar durante el mantenimiento de las unidades.

Diagnóstico de equipos y mantenimiento predictivo Sistema Informático Computarizado para Análisis Dinámico (Sicad) El Sicad constituye una herramienta fundamental para el balanceo y diagnóstico de equipo rotatorio. Se han fabricado ocho equipos para la CFE y dos más para uso propio del IIE. El Sicad se desarrolló como una alternativa nacional en este tipo de instrumentación especializada e incluye opciones no proporcionadas por la competencia. Se llevó a cabo la capacitación de los usuarios finales de los ocho sistemas Sicad entregados a la CFE. El curso se efectuó en Central Termoeléctrica Manzanillo II. Al finalizarlo, se entregaron los sistemas a los representantes de las centrales receptoras (Manzanillo, Tuxpan, Altamira, San Luis Potosí, Mazatlán y Petacalco). El personal del Departamento de Ingeniería de Diagnóstico de la CFE inició la comunicación remota con los sistemas instalados en las centrales, desde sus oficinas en la ciudad de México. Aprovechando esta capacidad de comunicación remota del sistema, se llevó a cabo el primer balanceo a distancia. Con esto se inicia una nueva etapa de desarrollo, en la cual será posible realizar servicios técnicos y apoyo a distancia para las centrales de la CFE.

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