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Ciencia & Tecnología

La U.N. patenta dispositivo que repara turbinas hidráulicas

Un tratamiento térmico localizado, conformado por un software y un hardware, repara los cangilones (especie de cántaros que transportan agua) sin necesidad de mover las turbinas de su lugar de funcionamiento.

Medellín, 10 de junio de 2016Agencia de Noticias UN-

El dispositivo se puede utilizar en el sitio donde funciona la turbina.

Esquema general del sistema de tratamiento térmico ubicado en un cangilón de un rodete tipo Pelton.

Turbina tipo Pelton.

Concentración del flujo de calor.

Laboratorio de Tribología de la U.N.

Profesor Alejandro Toro Betancur.

El invento pertenece al grupo de Tribología y Superficies de la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Medellín, el cual desarrolla proyectos con Empresas Públicas de Medellín (EPM), algunos de ellos relacionados con la generación hidroeléctrica. 

Uno de los proyectos adelantados con esta empresa consistió en mejorar la durabilidad y eficiencia de las turbinas para minimizar las pérdidas, pues están sometidas a diversos daños. El más frecuente es la pérdida de la forma o tamaño de los álabes o cangilones, como consecuencia de la constante caída del agua, muchas veces con partículas o sustancias corrosivas. 

El propósito fundamental del equipo de investigación era encontrar un camino para recuperar de manera rápida las partes dañadas y luego dejarlas en una condición idónea antes de trabajar nuevamente, y espaciar los tiempos entre cada intervención. 

La invención consiste en un sistema que no solo repara de manera rápida los cangilones de las turbinas, sino que lo hace en sitio, sin necesidad de desmontar las turbinas, de tamaños de entre uno y cinco metros de diámetro y pesos de hasta seis toneladas. Además, mover estos aparatos hasta los talleres implica tiempo, costo y transporte. 

El profesor Alejandro Toro, docente de la Facultad de Minas, explica que el sistema es llevado hasta la central hidroeléctrica donde está la turbina. Allí, se identifica el punto exacto del daño y genera calor hasta las condiciones deseadas durante el tiempo necesario. 

“Al retirar el sistema, la turbina queda, inmediatamente, en condiciones óptimas y lista para trabajar”, añade. 

A base de calor 

El tratamiento térmico al que son sometidas las turbinas consiste en proveer calor a estas piezas de manera controlada y localizada. El dispositivo logra determinar en tiempo real, a través del software, qué partes de la pieza están menos o más calientes, cuáles deben calentarse más porque están muy frías o al contrario. 

“Esto tiene implicaciones enormes porque cuando una pieza se calienta de manera inadecuada, genera tensiones residuales que derivan en fracturas de la turbina, lo cual puede tener consecuencias no solo en la generación de energía, sino en la integridad física de los operarios”, advierte el profesor Alejandro. 

La patente 

Durante el proyecto de desarrollo, los investigadores vieron la posibilidad de que este dispositivo tuviera protección intelectual. Aunque primero se consideró la posibilidad de sigilo profesional industrial, optaron por el proceso de patente, pues podría comercializarse para generar algún tipo de utilidad. 

David Bernardo Hoyos, estudiante vinculado al proyecto, menciona que “la ganancia, además de la patente como tal, es que aprendimos que las cosas se pueden hacer funcionar, pero requiere esfuerzo y no es fácil. Hay que comprometerse, y al final es gratificante cuando las cosas se dan”. 

El profesor Toro destaca que la participación de los estudiantes del grupo de Tribología y Superficies de la U.N. cumplió un papel fundamental en todo el proceso. Mientras unos se centraban en aspectos como la transferencia de calor en las turbinas, otros analizaban la metalurgia de los aceros en las mismas. También, investigaban cómo estas máquinas se dañan para poder tomar las medidas correctas. 

Otros inventores del dispositivo fueron Sebastián Romo, Hernando Pacheco, Jorge Iván Jiménez. 

(Por: fin/SLGS/dmh/APBL
)
N.° 900

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