Hidro-abrasión en turbinas Francis : caso de estudio en cinco aprovechamientos hidroeléctricos instalados en la zona del Batolito antioqueño
Fecha
2019
Autores
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Descripción
Colombia es un escenario excepcional para el aprovechamiento de los recursos en la generación hidroeléctrica: posee una de las mayores cuencas hidrográficas del mundo, niveles pluviométricos elevados y condiciones geográficas convenientes. Sin embargo, cuencas tan importantes como la del río Magdalena junto con sus afluentes son grandes aportantes de sedimentos, lo que representa un reto para la ingeniería, operación y mantenimiento de los proyectos que aprovechan y aprovecharán sus recursos; para los próximos 4 años la matriz energética de Colombia tiene planeado aumentar en 1,6 GW la generación hidroeléctrica con pequeñas centrales hidroeléctricas y plantas menores a filo de gua, que generalmente son las más damnificadas por el desgaste hidro-abrasivo. El flujo con sedimentos que ingresa a una planta de generación y que atraviesa los pasajes de las turbomáquinas causan desgaste erosivo de los componentes hidráulicos acarreando diversos problemas como la pérdida gradual de la eficiencia hidráulica y volumétrica, alteración de los perfiles, aparición de erosión por cavitación que acelera el desgaste, debilitamiento estructural, pulsaciones de presión y vibraciones. En casos extremos el desgaste erosivo puede llegar a generar falla por fatiga del rodete. El desgaste erosivo incide de manera directa en la producción de energía, reduce el factor de planta, aumenta las frecuencias de mantenimiento y los costos operativos. Este estudio presenta cinco proyectos hidroeléctricos de características similares, instalados en la unidad geológica del Batolito antioqueño y a los cuales se les han realizado inspecciones periódicas y seguimiento del desgaste erosivo debido a la hidro-abrasión. El estudio permite analizar las características y variables que inciden en el fenómeno de erosión asociando la información técnica con los datos de operación de las plantas, caracterización de sedimentos de la zona y registros de medida y fotográficos logrados en inspecciones programadas de las 2000, 4000 y 8000 primeras horas de operación de las turbomáquinas. Finalmente, el estudio plantea la discusión y conclusiones alrededor del fenómeno de la erosión por hidro-abrasión, sus causas, sus efectos y estrategias para minimizarlos.
Palabras clave
Pequeñas Centrales Hidroeléctricas PCH, Erosión, Recursos hidroeléctricos, Plantas menores filo de agua, Hidro-abrasión en turbinas, Turbinas Francis, Aprovechamientos hidroeléctricos - Batolito antioqueño