A Importância das  Buchas e Rolamentos para Enfrentar os Desafios da Indústria Hidrelétrica

O bom funcionamento dos componentes essenciais de uma usina hidrelétrica, como turbinas e válvulas, é baseado na qualidade dos rolamentos. A partir das interações da GGB com vários proprietários de usinas hidrelétricas, sabemos que manter operações com interrupções reduzidas, reduzir os custos operacionais e prevenir a poluição ambiental são as principais prioridades da indústria.

Os mancais desempenham um papel crucial na garantia de que esses objetivos sejam cumpridos e a confiabilidade dos mancais é de suma importância. Tradicionalmente, os rolamentos de bronze lubrificados a graxa foram usados ​​em aplicações de energia hidrelétrica por causa de seu sucesso histórico e da familiaridade da indústria com eles. Apesar disso, sabe-se que os rolamentos lubrificados a graxa aumentam o risco de danos à turbina se não se mantêm adequadamente, aumentam os custos anuais adicionais devido à compra de lubrificantes, exigem tempo dos funcionários para a manutenção e representam um risco de contaminação ambiental.

De fato, 15% das falhas de rotores, portões e turbinas são atribuídos a problemas de lubrificação, enquanto 7% são atribuídos ao desgaste dos rolamentos e 8% é atribuído à lubrificação e desgaste. Como mostrado, a escolha dos rolamentos tem um impacto significativo no funcionamento das usinas hidrelétricas.

OS CUSTOS DOS ROLAMENTOS ENGRAXADOS

A falha do rolamento é um evento caro para as usinas hidrelétricas que podem exigir até 3 meses de inatividade para substituição – uma perda de receita de quase US $ 4 milhões para uma usina de 30 MW. A manutenção inadequada dos rolamentos de bronze tradicionais, como a falta de uma única injeção de graxa ou a aplicação de uma quantidade insuficiente de lubrificante, aumenta a possibilidade de falha do rolamento.

Além de aumentar esse risco de falha, o custo de lubrificação dos rolamentos aumenta anualmente. A lubrificação regular dos rolamentos é um processo demorado para técnicos mecânicos, geralmente requer duas horas de trabalho por dia para manter o equipamento de lubrificação. Entre o tempo da equipe e o uso de graxa, mais de US $ 8.100 por técnico serão gastos anualmente para garantir o funcionamento ininterrupto da planta com rolamentos de metal lubrificados.

Além disso, devido ao derramamento de graxa ou óleo no ambiente, uma usina poderia enfrentar custos de limpeza de cerca de US $ 120 por galão – sem incluir os custos de outras multas.

BENEFÍCIOS DOS ROLAMENTOS COMPOSTOS

Os mancais compostos que contêm PTFE fornecem um desempenho superior de baixo atrito em aplicações hidrelétricas. Esses rolamentos também têm uma maior resistência ao desalinhamento, bem como um efeito stick-slip desprezível comparado aos rolamentos de bronze tradicionais, reduzindo o risco de mau funcionamento. O desempenho de baixo atrito dos mancais também resulta em um aumento na vida útil, consideravelmente maior do que os rolamentos lubrificados, o que resulta em tempos de funcionamento mais longos entre as renovações de rolamentos.

Além das vantagens de desempenho, os mancais compostos não requerem manutenção regular, o que reduz os custos operacionais anuais. Eliminar a necessidade de graxa também elimina a possibilidade de contaminação ambiental, o que impede que uma planta tenha multas potenciais e custos de limpeza. À continuação apresentamos um exemplo de como a equipe global de especialistas em engenharia da GGB ajudou um cliente a receber esses benefícios através da concepção e do fabrico, sob medida, de um mancal de compósito reforçado com fibras para sua aplicação hidrelétrica.

USINA HIDRELÉTRICA COM BOMBAGEM EM JIXI, CHINA

Em 2016, a Dongfang Electric Company entrou em contato com a GGB para obter uma solução de rolamento com estreitas margens de tolerância para sua usina hidrelétrica de acumulação de bombagem localizada em JiXi, província de Anhui, na China.

Enquanto as tolerâncias apertadas estão se tornando a norma para toda a indústria, esta usina, em particular, exigiu rolamentos com tolerância para a usinagem excêntrica do furo do rolamento após a instalação para redimensionar e calibrar um deslocamento ainda por determinar.

Para fornecer um mancal apropriado, a equipe de engenharia da GGB realizou um extenso estudo de usinagem para investigar qual matriz de fibra proporcionaria a melhor resposta de usinagem sem comprometer o desempenho tribológico.

Finalmente, determinou-se que os mancais de alta precisão HPMB™, feitos de compósitos reforçados com fibras, com uma camada tribológica grossa e mecanizável, eram mais adequados às necessidades da usina.

MANCAIS GGB PARA ENERGIA HIDRELÉTRICA

Os mancais de compósitos reforçados com fibras não são um luxo.

Nos últimos 20 anos, demonstraram com sucesso na indústria hidrelétrica que são os sucessores de rolamentos de bronze lubrificados a graxa.

A gama de mancais compósitos reforçados com fibras da GGB inclui as buchas de enrolamento filamentar HPM, HPMB™ e HPF. Estes mancais de deslizamento são particularmente adequados para aplicações de energia hidrelétrica, já que possuem revestimentos especificamente projetados para minimizar o efeito stick-slip e reduzir o atrito.

Os principais fabricantes de equipamentos originais, como a Voith e a GE, escolhem os mancais compósitos reforçados com fibras da GGB porque superam os rolamentos de bronze em termos de resistência aos desalinhamentos e melhor absorção do carregamento da borda.

Além disso, os mancais compósitos reforçados com fibras da GGB foram testados pelo Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA para ter uma vida útil de mais de 30 anos.

Em suma, os mancais da GGB para a energia hidrelétrica reduzem as interrupções na operação da usina, eliminam a necessidade de lubrificantes de graxa ou óleo e reduzem os custos graças ao seu design sem manutenção. Os nossos mancais são usados em usinas hidrelétricas em todo o mundo, de Xiangjiaba na China para Belo Monte no Brasil. Com esta vasta experiência, a GGB garante uma solução de mancal ideal para qualquer aplicação hidrelétrica.

Para mais informações, consulte o vídeo da apresentação da GGB sobre mancais compostos para a indústria hidrelétrica realizada na Conferência Internacional HYDRO 2017.