Energía y generación eléctrica
Componentes e hidráulica de un solo proveedor
Hydroforce fabrica cilindros hidráulicos, motores y bombas, ejes y engranajes mecanizados, carcasas fundidas a presión, piezas sinterizadas y piezas de desgaste en carburo para turbinas hidroeléctricas y compuertas de presa, aerogeneradores, seguidores solares, auxiliares de plantas térmicas y de generación, equipos de cabeza de pozo en petróleo y gas, y sistemas de red eléctrica e izado pesado.
Por qué los equipos energéticos desgastan las piezas de otro modo
El cilindro de una compuerta de presa o de un álabe de una turbina puede quedarse quieto en una posición durante meses y luego tener que moverse de inmediato cuando el nivel del agua lo exige. El vástago permanece expuesto al agua y a la humedad, y en algunas instalaciones al hielo, durante todo ese periodo parado, y lo que se haya formado en la superficie mientras tanto hay que romperlo en la siguiente carrera. Un cilindro de paso o de orientación de un aerogenerador vive un régimen distinto: millones de pequeños movimientos a lo largo de la vida de la turbina, cada uno demasiado corto para que la junta reciba una carrera completa de limpieza, con la vibración propia del rotor añadida a la mezcla. Llevar un recambio hasta la góndola supone que un técnico suba la torre o que se reserve una grúa con antelación, así que el recambio tiene que encajar en las dimensiones originales sin ajustes.
Un parque solar hace funcionar miles de pequeños accionamientos de seguidor idénticos a la intemperie durante años, cada uno expuesto al polvo, a los rayos UV y a la oscilación diaria entre la temperatura de la noche y la del día. Que falle un solo accionamiento cuesta poco por sí mismo, pero multiplicado por todo un campo de seguidores, el precio unitario del actuador y de su junta marca el presupuesto de mantenimiento de toda la instalación. Una planta térmica o de ciclo combinado trae su propia complicación: las compuertas, las válvulas y sus actuadores están cerca de conductos de gases calientes y de líneas de proceso calientes, y el material de la junta y las holguras de funcionamiento tienen que aguantar ese calor además del ciclo normal.
El equipo de cabeza de pozo y de control de flujo añade además erosión al problema. Un estrangulador o un asiento de válvula que regula un caudal a alta presión se desgasta por dentro, el diámetro se va abriendo poco a poco, y la pieza sigue funcionando todo el tiempo que va perdiendo tolerancia. Esa es la razón habitual por la que los estranguladores y asientos se especifican en carburo en vez de en acero. Una planta o una turbina permanecen en servicio durante décadas, un inspector puede pedir un certificado mucho después de la entrega, y en todos estos casos la documentación tiene que seguir estando disponible cuando lo pidan.
Por tipo de equipo
Fabricados para cada planta y cada turbina
Turbinas hidroeléctricas y compuertas de presa
cilindros de álabe director y de compuerta de presa, pasadores y casquillos del álabe distribuidor, mecanizado de carcasas de turbina y generador, anillos de sellado para uniones en contacto con agua.
Aerogeneradores (paso, orientación, frenos)
cilindros de paso y de orientación, motores de pistones radiales para orientación y frenos, engranajes de accionamiento de paso y orientación, carcasas de sensores y control.
Seguidores solares
cilindros actuadores de seguidor y engranajes de accionamiento, engranajes sinterizados y pequeñas carcasas para las unidades de accionamiento del seguidor, casquillos guía.
Auxiliares de plantas térmicas y de generación (compuertas, válvulas, accionamientos)
cilindros actuadores de compuerta y válvula, carcasas de generador, engranajes de accionamiento auxiliar de planta, asientos de válvula y caras de sellado en carburo.
Cabeza de pozo y control de flujo en petróleo y gas
cilindros actuadores de estrangulador y control de flujo, núcleos de válvula en carburo, anillos de sellado, insertos de tubería de estrangulación y puntas de émbolo.
Red eléctrica e izado pesado
cilindros de izado sincronizado multipunto para transformadores y estructuras, motores para izado pesado, pasadores mecanizados y componentes estructurales.
Qué fabricamos para energía
Seis tecnologías para constructores de plantas, fabricantes de turbinas y talleres de reconstrucción
Cilindros hidráulicos
Diámetro de 20 a 1000 mm, presión de trabajo hasta 500 bar, carrera de 6000 mm en adelante, longitud total de hasta 16000 mm, temperatura de servicio de -50 °C a +200 °C; diseños de doble efecto, simple efecto, telescópicos y de pistón buzo, con sensores de posición y presión integrados donde el sistema de control lo exige. El cilindro de una compuerta de presa o de un álabe de turbina necesita un vástago que sobreviva a largos periodos parado expuesto al agua. Para ese servicio aplicamos una capa triplex Ni-Cr de 30+30 µm, una base de níquel con cromo denso y una capa superior de cromo microagrietado que impide que el agua llegue al acero a través de la red de grietas. Los cilindros bajo cubierta en una planta térmica llevan 25–50 µm de cromo duro simple sobre un vástago C45 o 42CrMo4, y para servicio en lodo abrasivo, como una toma hidroeléctrica expuesta a arenilla arrastrada por el agua, proyectamos 150–250 µm de cerámica HVOF en su lugar. Los cilindros de izado sincronizado multipunto para transformadores y estructuras pesadas se ajustan en carrera y fuga dentro del conjunto, y los cilindros actuadores de compuerta y válvula para auxiliares de planta trabajan cerca de gases calientes o líneas de proceso, donde el material de la junta tiene que aguantar el calor además de la presión. Cada cilindro se ensaya a 1,5 veces la presión de trabajo durante al menos cinco minutos antes de salir del taller.
Piezas típicas
- Cilindros de compuerta de presa y de álabe director de turbina
- Cilindros de izado sincronizado multipunto para transformadores y estructuras
- Cilindros actuadores de compuerta y válvula para auxiliares de planta
- Cilindros de paso y orientación para aerogeneradores
Motores y bombas hidráulicos
Motores de engranajes, planetarios, de pistones axiales y de pistones radiales con cilindrada de 0,25 a 8000 cc/rev, presión de trabajo hasta 450 bar, velocidad de 0,5 a 12000 rpm y temperatura de servicio de -40 °C a +120 °C. Un accionamiento de orientación o paso de un aerogenerador y un actuador de seguidor solar necesitan sobre todo par elevado a baja velocidad, más que velocidad pura, y un motor de pistones radiales es el diseño que lo ofrece. Las bridas de montaje siguen las normas SAE y DIN, así que un motor de recambio encaja en la fijación original de la turbina o del seguidor sin adaptador. Antes del envío, cada unidad pasa un ensayo funcional y un ensayo de presión contra los valores de catálogo, y los motores ya en servicio en una turbina o en un auxiliar de planta se pueden enviar para reacondicionamiento entre paradas programadas.
Aplicaciones típicas
- Motores de paso y orientación para aerogeneradores
- Motores de accionamiento para actuadores de seguidor solar
- Motores de pistones radiales para auxiliares de generación
- Bombas y motores para sistemas de control de planta
Mecanizado y engranajes
Nuestros tornos Schiess admiten ejes y vástagos de hasta 2 m de diámetro y 16 m de longitud, lo que cubre ejes de turbina, ejes de rotor de generador y vástagos hidráulicos largos en una sola puesta a punto. Mantenemos ±0,05 mm y ajustes IT6–IT7, y los engranajes para accionamientos de turbina y auxiliares de planta se tallan y rectifican hasta 2000 mm de diámetro según la norma ISO 1328, con la calidad 7 como requisito habitual para una etapa de reductor cargada. Las plantas hidroeléctricas y térmicas mantienen los accionamientos en servicio durante décadas, y los engranajes para ese servicio se cementan en consecuencia: profundidad de 1 a 3 mm y 56–62 HRC sobre un núcleo de 240–300 HB, con el certificado de material y el registro de inspección acompañando la pieza durante toda la vida del activo. También mecanizamos componentes de turbina hidráulica, piezas de planta térmica y carcasas de generador, y cuando todo lo que queda es una rueda gastada de una caja de cambios que el fabricante ya no soporta, la medimos y tallamos el recambio a partir de esa medición.
Piezas típicas
- Componentes de turbina hidráulica y carcasas de generador
- Engranajes para accionamientos de turbina y auxiliares de planta, hasta 2000 mm
- Piezas de planta térmica y accionamientos del sector energético
- Ejes y vástagos de hasta 16 m
Fundición a presión de aluminio
Las carcasas de control y de sensores para sistemas de turbina, seguidor y control de planta se funden en aluminio a ±0,1–0,3 mm y Ra 1,6–6,3 µm, lo que deja la mayoría de las superficies sin mecanizar después, y el espesor de pared puede bajar hasta 0,5–1,5 mm. Anodizado, recubrimiento en polvo, pintura y tratamiento térmico T6 están disponibles para carcasas que soportan carga o van a la intemperie en un seguidor o en la góndola de una turbina. Las piezas que soportan presión se pasan por rayos X para detectar porosidad antes de entrar en servicio.
Aplicaciones típicas
- Carcasas de sensores y controladores para turbinas y seguidores
- Cajas para paneles de control de planta
- Soportes y tapas para accionamientos auxiliares
Pulvimetalurgia y MIM
Los pequeños engranajes, pistones y palancas de los actuadores de seguidor y de las válvulas de control de planta entran en un proyecto en cantidades donde sinterizar cuesta menos que mecanizar cada uno a partir de barra, con un ahorro adicional de hasta un 30% de material. La presión de compactación llega a 800 MPa y la densidad al 97%; la tolerancia es de ±0,05 mm en piezas sinterizadas y ±0,02 mm en piezas MIM. La misma línea de producción fabrica filtros porosos sinterizados en bronce, 316L, níquel y titanio, con tamaños de poro de 0,2 a 100 µm, lavables a contracorriente y aptos para alta temperatura, lo que se ajusta a la filtración en sistemas hidráulicos y de fluido de proceso de planta. Cada lote se verifica en densidad, dureza y dimensiones.
Aplicaciones típicas
- Engranajes y ruedas dentadas sinterizados para accionamientos de seguidor y de pequeña planta
- Pequeños pistones, palancas y trinquetes para válvulas de control
- Filtros porosos sinterizados para sistemas de fluido de planta
Carburos cementados
Un estrangulador o un asiento de válvula en una cabeza de pozo o en una línea de control de flujo se desgasta por dentro a medida que el diámetro se abre por erosión, y sigue funcionando todo el tiempo que va perdiendo tolerancia. Seguimos ese diámetro y pedimos la sustitución cuando cruza el límite; no hay un intervalo de calendario detrás. Para ese servicio sinterizamos calidades de carburo de tungsteno según la norma ISO 513 en nuestra propia planta a 1350–1500°C, rectificamos con diamante hasta ±0,01 mm con Ra 0,1–0,4 µm en las caras de sellado, y añadimos HIP donde la pieza debe quedar totalmente densa. En medios de proceso corrosivos, una calidad estándar con aglutinante de cobalto falla químicamente antes de que se toquen siquiera los granos de carburo de tungsteno, así que aquí sinterizamos calidades WC-Ni con un 9–13% de aglutinante de níquel a 1400–1600 HV, manteniendo la dureza sin dejar el aglutinante como punto débil. Las piezas van de 0,001 a 300 kg y de Ø3 a 500 mm.
Aplicaciones típicas
- Núcleos de válvula, anillos de sellado e insertos de tubería de estrangulación para equipos de cabeza de pozo
- Puntas de émbolo para bombas de alta presión
- Caras de sellado e insertos en WC-Ni para medios de proceso corrosivos
- Casquillos y manguitos guía para equipos hidráulicos
Lógica de costes
Adónde va el presupuesto y cómo contenemos el precio
Un cilindro de paso o un motor de seguidor compiten en precio con una pieza de catálogo, y el comprador mira el coste por unidad. Invertimos el dinero en los detalles que deciden cuántas temporadas o cuántos ciclos de mantenimiento dura la pieza, y mantenemos sencillo el resto del diseño.
| Dónde invertimos | Cómo contenemos el precio |
|---|---|
| Acero de vástago y recubrimiento elegidos según la exposición: triplex Ni-Cr para compuertas de presa y posiciones húmedas, cerámica HVOF para servicio en lodo abrasivo | Cromo duro sobre vástagos C45 donde el cilindro va bajo cubierta en una planta; triplex y HVOF solo donde el agua o el lodo llegan al vástago |
| Motores de pistones radiales dimensionados para par elevado a baja velocidad en accionamientos de paso, orientación y seguidor | Patrones de montaje estándar donde encajan: SAE, DIN y bridas comunes |
| Engranajes para turbinas y accionamientos de planta verificados según ISO 1328, con profundidad de cementación y dureza en registro durante toda la vida del activo | Una sola puesta a punto para un lote del mismo motor o cilindro en una flota de turbinas o seguidores idénticos |
| El paquete de documentación: certificados EN 10204 3.1, certificado de la prueba de presión, registros de espesor de recubrimiento, informe de inspección de engranajes | Kits de juntas por número de serie para reconstrucciones durante paradas programadas |
Posventa
Recambios y reparación
Buena parte de las consultas del sector energético nos llegan durante una parada programada, como una pieza gastada sin plano: un cilindro de álabe director con el vástago picado, un engranaje auxiliar de planta sin dientes, o un cilindro de paso de aerogenerador que el fabricante original ya no incluye en catálogo. En un cilindro medimos el diámetro, el vástago, la carrera y la geometría de fijación; en un engranaje, el número de dientes, el módulo, el ángulo de presión y el ángulo de hélice, y presupuestamos una reconstrucción o una pieza nueva con las mismas dimensiones exteriores antes de cortar ningún material. Si la pieza anterior falló pronto, le decimos por qué, y un vástago que se picó bajo cromo simple recibe en el recambio una capa triplex o cerámica en su lugar.
Todo cilindro se envía con un kit de juntas de repuesto, y se pueden pedir más kits por el número de serie grabado en el cuerpo, de modo que una planta pueda tener en el almacén el kit correcto para cada cilindro que utiliza. Un operador con una flota de turbinas, seguidores o auxiliares de planta idénticos desgasta los mismos cilindros, motores y engranajes en toda la flota con un calendario parecido, y conviene pedir el lote completo antes de la parada o de la ventana de mantenimiento: el precio por unidad es más bajo y las piezas están en el emplazamiento antes de que la primera unidad se detenga.
Por plano
Por muestra gastada
Lotes programados por temporada
Kits de juntas en stock
Documentación
Normas y documentación
Los componentes se entregan con certificados de material, registros dimensionales y protocolos de ensayo, todos referenciados a las normas con las que trabaja su oficina técnica.
| Norma | Qué cubre |
|---|---|
| ISO 6020 / ISO 6022 | Dimensiones de montaje para cilindros hidráulicos, series de 160 bar y 250 bar. |
| ISO 4413 | Requisitos de seguridad para sistemas y componentes hidráulicos. |
| ISO 10100 | Ensayos de aceptación para cilindros hidráulicos. |
| EN 10204 3.1 | Certificado de material con resultados de ensayo trazables, bajo pedido. |
| ISO 1328 / DIN 3960 | Clases de precisión para la geometría del diente del engranaje. |
| EN 1706 | Composición química y propiedades mecánicas de las aleaciones de aluminio para fundición. |
| ISO 5755 / ISO 22068 | Especificación de materiales sinterizados PM y MIM. |
| ISO 513 | Clasificación de calidades de carburos cementados. |
Las normas de seguridad de planta, los códigos de diseño de turbinas y la reglamentación de equipos a presión cubren la instalación completa y son responsabilidad del propietario de la planta o del fabricante (OEM). Suministramos la documentación del componente que sostiene todo eso: certificados de material, informes dimensionales y protocolos de ensayo referenciados a las normas anteriores.
Nuestro sistema de calidad está certificado según la norma ISO 9001:2015. Más información sobre las etapas de inspección y el equipamiento: Calidad.
Calidad
Control de calidad
Todo pedido pasa por tres etapas de inspección. El material de entrada se verifica contra su certificado y, cuando la calidad importa, un vástago dúplex o un lote de polvo de carburo por ejemplo, hacemos también un análisis espectroquímico. Durante el mecanizado medimos con palpadores Renishaw en la propia máquina y en una máquina de medición por coordenadas Zeiss Contura con un error inferior a 3 µm; se hace una comprobación programada cada 45 horas de máquina, y los ejes demasiado largos para la mesa de la MMC se miden con rastreadores láser. En la aceptación final, antes del embalaje, se verifican de nuevo dimensiones, funcionamiento y acabado.
Para un cilindro esto significa una prueba de presión a 1,5 veces la presión de trabajo, una comprobación de fugas en cada junta dinámica y estática, una carrera completa sin efecto stick-slip y el espesor del recubrimiento medido y registrado en varias posiciones alrededor del vástago. En los núcleos de válvula, anillos de sellado e insertos de estrangulación de carburo comprobamos la dureza Rockwell en la pieza terminada y examinamos el tamaño de grano y la distribución del aglutinante al microscopio; las piezas críticas se pasan por rayos X para detectar porosidad. Los engranajes para turbinas y accionamientos de planta se miden en perfil, generatriz, paso y descentramiento contra su clase ISO 1328. La inspección de terceros se puede concertar bajo pedido, y la documentación permanece con el activo mientras la planta utilice la pieza.
Más información: Calidad.
Desde Hydroforce
Desde nuestro taller
Engranajes para reductores industriales y accionamientos de servicio pesado
Engranajes para accionamientos de turbina y auxiliares de planta, tallados y rectificados hasta 2000 mm en el mismo taller que mecaniza ejes de 16 m, inspeccionados según la norma ISO 1328 internamente.
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Preguntas frecuentes
¿Qué documentación entregan para un equipo que va a una central o a una instalación de turbinas?
Todo cilindro se envía con certificados de material EN 10204 3.1 para los aceros estructurales, un informe de inspección dimensional contra su plano, un certificado de la prueba de presión y registros de espesor de recubrimiento. Los engranajes llegan con su informe de inspección ISO 1328, los registros de dureza y profundidad de cementación, y el certificado de material. Díganos qué organismo de inspección o qué norma de planta aplica y planificamos el paquete de documentación junto con el pedido.
¿Pueden reconstruir un cilindro o un engranaje a partir de una muestra gastada durante una parada programada?
Sí. Envíenos la pieza, o fotos con las cotas de diámetro, vástago, carrera y pasadores para un cilindro, o el número de dientes, el módulo y el diámetro interior para un engranaje. Tomamos la geometría de la muestra y presupuestamos antes de cortar ningún material. Si la pieza falló pronto, le diremos qué cambiar en el recambio, un recubrimiento de vástago distinto o una ruta de cementación diferente, para que aguante hasta la próxima parada programada.
Tenemos una flota de turbinas o seguidores idénticos. ¿Pueden suministrar un lote en vez de una unidad cada vez?
Sí. Una vez presupuestado y ensayado el primer cilindro, motor o engranaje contra su plano, las siguientes unidades se pueden pedir en lote, con los mismos certificados y ensayos en cada pieza. Un lote presupuestado y planificado en conjunto cuesta menos por unidad y encaja mejor en una sola ventana de mantenimiento que pedidos únicos repetidos.
¿Cuál es el pedido mínimo y el plazo de entrega?
Un solo cilindro es posible, con los mismos certificados y ensayos que un lote de serie. Para motores y engranajes, díganos la cantidad y le presupuestamos. Las piezas e insertos de válvula en carburo van desde un solo prototipo hasta una serie repetida; las piezas fundidas a presión y sinterizadas necesitan utillaje y solo compensan en volumen. Indicamos el plazo en el presupuesto, y los cilindros de gran diámetro y los de compuerta de presa se planifican de forma individual. Díganos la fecha de la parada y le reservamos el hueco de producción.
Capacidades relacionadas:
Solicite un presupuesto
Envíenos un plano, una especificación o una foto de la pieza gastada con sus medidas, e indíquenos a qué equipo pertenece, una turbina, un seguidor, un auxiliar de planta o una línea de cabeza de pozo. Le presupuestamos el cilindro, el motor, el engranaje o la pieza de carburo que necesite, fabricado dentro de tolerancia y ensayado antes del envío, con la documentación que pida su planta o su inspector.