Turbinas a gás esquentam, mas o ROTALIGN Touch as mantém frias sob pressão

A demanda por energia está aumentando globalmente, à medida que muitos países migram para energias renováveis. Mas, quando as usinas a carvão param de funcionar, elas deixam uma lacuna na produção de energia que as empresas precisam preencher rapidamente. Turbinas a gás — amplamente utilizadas nos setores de geração de energia, aviação e petróleo e gás — estão entrando em cena para fornecer energia confiável e sob demanda quando as energias renováveis ​​não conseguem acompanhar.

O mercado global de turbinas a gás deverá crescer de US$ 18.9 bilhões em 2021 para US$ 22.5 bilhões até 2026, devido à expansão industrial, à relocalização da manufatura e ao crescimento explosivo de data centers alimentados por inteligência artificial (IA). Nos EUA, 54 gigawatts de usinas termelétricas a carvão deverão ser desativados até 2030 e, embora as energias renováveis ​​estejam em expansão, o gás natural continua sendo a opção mais flexível e confiável para estabilizar a rede.

Mas não se trata apenas de manter o status quo. Os fabricantes de turbinas a gás também enfrentam pressão para impulsionar a próxima revolução industrial, já que a rápida expansão de data centers com tecnologia de IA está impondo uma pressão sem precedentes sobre a rede elétrica. O Goldman Sachs projeta que a demanda por energia para data centers aumentará 160% até 2030 — e as turbinas a gás serão responsáveis ​​por 60% desse crescimento.

As turbinas a gás estão, portanto, sob mais pressão do que nunca para operar com mais intensidade, por mais tempo e com mais eficiência. E isso significa que os técnicos que as mantêm em funcionamento têm um trabalho cada vez mais implacável.

Turbinas a gás operam a milhares de RPMs, com temperaturas internas superiores a 2,000 °F. O menor desalinhamento não reduz apenas a eficiência, mas também reduz a vida útil dos rolamentos, aumenta o consumo de combustível e eleva o risco de paradas dispendiosas.

E quando você é o responsável por mantê-lo funcionando, mesmo o menor desalinhamento não é nada pequeno, porque ele não fica pequeno. Com a pressão crescente na indústria de turbinas a gás, ferramentas de alinhamento de última geração, como a RotAlign Touch estão se tornando mais vitais para manter as máquinas funcionando de forma confiável com tempo de inatividade mínimo.

Você alinhou sua turbina a gás perfeitamente. Então, por que ela continua falhando?

Uma turbina pode continuar funcionando com um leve desalinhamento, mas quando os sinais se tornam evidentes, como aumento de vibração, temperaturas mais altas, maior consumo de combustível ou falhas prematuras, o dano à turbina já está feito. Estas são as principais formas de manifestação dos desalinhamentos da turbina: 

• Abrasão: os eixos raspam nos componentes, desgastando-os. 
• Crescimento térmico: o calor expande o metal 
• Erosão e incrustação: depósitos prejudicam a eficiência e aumentam o consumo de combustível. 
• Sobrecarga de vibração: rolamentos e acoplamentos são afetados, reduzindo a vida útil da turbina. 

Uma turbina continuará funcionando mesmo com esses problemas — mas não por muito tempo. E se você ainda estiver alinhando da maneira antiga, nunca verá esses problemas surgirem. Isso ocorre porque ferramentas de alinhamento tradicionais, como relógios comparadores e os primeiros sistemas a laser, medem os eixos quando a máquina está em repouso. Os valores parecem corretos, mas não representam a situação completa da turbina.

Quando uma turbina a gás é ligada, os componentes se movem devido à expansão térmica. Os rolamentos se acomodam. Os acoplamentos flexionam. A deformação da tubulação introduz forças que não existiam durante o alinhamento, quando a máquina estava desligada.

Até mesmo distorções na base e nos pés macios — problemas que parecem menores no desligamento — podem alterar a condição de alinhamento no estado operacional ao longo do tempo.

Os técnicos tentam se ajustar a isso aplicando deslocamentos de alvos térmicos ou ajustando calços com base na experiência. Mas, sem dados em tempo real, o alinhamento se baseia em suposições e não no comportamento real da máquina.

E é por isso que o desalinhamento continua voltando.

Ferramentas mais inteligentes para alinhamento mais preciso da turbina

Então, como quebrar o ciclo? Mudando a forma como você mede o alinhamento.

Isso envolve ajustar a maneira como você mede e contabiliza os impactos. Ao contrário de máquinas menores, os eixos das turbinas não giram facilmente. Eles dependem de guindastes, guinchos de corrente ou macacos hidráulicos — métodos que podem introduzir movimentos indesejados, levantar os eixos em seus mancais ou causar uma rotação repentina "sem freio" que distorce as leituras. Mesmo com os eixos em movimento, medições de varredura contínuas não são recomendadas. A acomodação do eixo, distorções da estrutura e vibração externa podem corromper os dados antes que os técnicos façam uma única correção.

É por isso que sistemas de alinhamento em tempo real como RotAlign Touch não apenas medem — eles se adaptam.

• Modo de medição IntelliPoint resolve um problema que todo técnico de turbinas conhece muito bem: eixos que não giram suavemente. Em vez de depender de uma única varredura, RotAlign Touch registra o alinhamento em vários pontos de parada, eliminando erros causados ​​por acomodação do eixo ou rotação irregular.
  
  
• Tendência ao vivo mede e registra/registra em tempo real o movimento dinâmico da máquina do estado off-line para o estado operacional.
  
  
• Filtragem de desvio padrão corta o ruído. Turbinas a gás operam em ambientes cheios de vibração externa, dificultando saber se uma leitura de desalinhamento é real ou apenas interferência. RotAlign Touch filtra automaticamente pontos de dados não confiáveis, garantindo que os técnicos não estejam buscando correções falsas. Quando precisam fazer um ajuste, os técnicos podem ter certeza de que ele se baseia no comportamento real da máquina — e não em dados não confiáveis.
  
  
• Modo Live Move Elimina a incerteza nas correções. Em turbinas de alta velocidade e alta temperatura, as mudanças de alinhamento nem sempre são visíveis até que a máquina opere em plena carga. A máquina precisa ser desligada para realizar uma correção de realinhamento Live-Move, e os técnicos podem observar as mudanças de alinhamento em tempo real, simultaneamente, nas direções horizontal e vertical. 

Quando os técnicos medem o alinhamento dinamicamente em vez de estaticamente, as turbinas funcionam com menos estresse, menos falhas e maior eficiência.

Estudo de caso

Poucas empresas conhecem os benefícios do alinhamento dinâmico melhor do que a Mitsubishi Power Aero, cujas turbinas aeroderivadas operam em velocidades de decolagem onde até mesmo um pequeno desalinhamento pode levar a uma falha catastrófica. Para se manter à frente disso, as equipes de serviços de campo da Mitsubishi Power Aero FT8® e FT4000® utilizaram o RotAlign Touch para ajudar seus clientes a fornecer energia sob demanda.

Após o alinhamento preciso dos eixos, as turbinas passaram a operar com mais rapidez e confiabilidade, prontas para gerar energia a qualquer momento. Como resultado:

• A unidade Mitsubishi Power Aero FT4000® SWIFTPAC® — a turbina a gás aeroderivada de maior capacidade do mundo — agora atinge a capacidade operacional máxima em apenas 10 minutos. Essa rápida inicialização a torna um recurso essencial para atender a necessidades repentinas de fornecimento de energia.
  
  
• O alinhamento preciso mantém os motores funcionando com eficiência, permitindo que as turbinas Mitsubishi Power Aero gerem até 140 megawatts de energia quando a demanda por eletricidade aumenta. A equipe de serviço consegue identificar até os menores desalinhamentos com a RotAlign Touch e corrigi-los para um desempenho ideal. Isso melhora não só a vida útil da unidade, mas também a margem de lucro do cliente.

A Mitsubishi Power Aero prova o que todo técnico de turbinas sabe: o alinhamento não significa apenas acertar uma vez, mas mantê-lo correto em condições operacionais reais. 

Clique aqui para saber mais sobre o sucesso da Mitsubishi com o RotAlign Touch.

Manutenção de máquinas que mantêm as luzes acesas

Todo técnico de turbinas sabe a importância do seu trabalho. Quando a rede elétrica depende de turbinas a gás para atender à demanda e cada segundo de inatividade representa um custo, são eles que garantem que tudo funcione.

Cada megawatt gerado por uma turbina depende da precisão. A construção da turbina não é a única coisa que importa — a forma como essas máquinas são alinhadas, mantidas e submetidas a um esforço diário tem uma influência enorme no desempenho. Os riscos são altos e não há espaço para suposições quando a demanda por energia aumenta.

É por isso que o alinhamento não pode ser uma solução única. Ele precisa se manter em condições reais, mesmo com mudanças de temperatura e carga. Ferramentas como RotAlign Touch revelar como o alinhamento realmente se move, dando aos técnicos o controle necessário para se manterem à frente. Porque, quando a pressão aumenta, as máquinas que mantêm as luzes acesas não podem se dar ao luxo de ficar para trás — e nem as pessoas que as mantêm funcionando.

Mais estudos de caso:
Alinhamento de turbina a gás em menos de uma hora