Detección de cambios en la eficiencia isentrópica o en la rigidez de turbinas de gas y de vapor

Abstract

Trabajo Fin de Máster en Transformación Digital de Empresas (2022-23). Director: Dr. D. Pedro Javier Zarco Periñán. El presente trabajo se enfoca en el desarrollo de una herramienta para el apoyo en determinadas tareas, que se realizan en el mantenimiento predictivo de las turbinas de vapor y gas. Esta herramienta utiliza el análisis de vibraciones y el cálculo de la eficiencia isentrópica para detectar posibles fallos en las turbinas. Asimismo, se establece un proceso para la implementación de un modelo predictivo que permita identificar pequeñas anomalías en la eficiencia de una turbina de vapor, y este modelo sirve como base para realizar el análisis en otras turbinas. Con el fin de lograr estos objetivos, se llevó a cabo un análisis sobre el concepto de mantenimiento predictivo. Dentro de este análisis, se examinó el diagnóstico de máquinas rotativas mediante la observación de vibraciones, así como el cálculo de la eficiencia isentrópica en turbinas de gas y vapor. Se estudiaron los métodos utilizados para la detección y el cálculo respectivo de estas variables, y se evaluó su influencia en el comportamiento de las turbinas. Los objetivos planteados se alcanzaron, ya que la implementación de la herramienta resultó exitosa, evidenciando una disminución en la cantidad de tiempo necesario para la realización de estos procesos.

The present work focuses on the development of a tool to support certain tasks, which are carried out in the predictive maintenance of steam and gas turbines. This tool uses vibration analysis and isentropic efficiency calculation to detect possible failures in turbines. Likewise, a process is established for the implementation of a predictive model that allows the identification of small anomalies in the efficiency of a steam turbine, and this model serves as a basis for analysis in other turbines. In order to achieve these objectives, an analysis on the concept of predictive maintenance was carried out. Within this analysis, the diagnosis of rotating machines through the observation of vibrations was examined, as well as the calculation of the isentropic efficiency in gas and steam turbines. The methods used for the detection and the respective calculation of these variables were studied, and their influence on the behavior of the turbines was evaluated. The proposed objectives were achieved, since the implementation of the tool was successful, evidencing a decrease in the amount of time necessary to carry out these processes.