El Leica Absolute Tracker AT901 asegura la eficacia de las centrales hidroeléctricas

Vorarlberger Illwerke gestiona diez centrales hidroeléctricas en el valle Montafon del estado federado austriaco de Vorarlberg y produce energía punta y regular de alto valor. La empresa examina el grado de rendimiento de sus turbinas con el fin de convertir la fuerza del agua en electricidad de la manera más productiva. La base de datos para ello se logra mediante un sistema láser tracker de Leica Geosystems.

Las personas que circulan en automóvil por la carretera alpina de Silvretta saben la importancia de una buena ventilación de los frenos. Una pendiente de hasta el 14%, incontables curvas cerradas y la vista de un paisaje alpino espectacular son las características de esta carretera de montaña privada de 25 km. La carretera es propiedad de Vorarlberger Illwerke AG, una empresa del consorcio illwerke vkw, el mayor proveedor de energía de Vorarlberg. Fue en los años 20 del siglo pasado cuando se inició el trazado de las vías de comunicación necesarias para permitir la construcción de centrales hidroeléctricas y embalses en la alta montaña.

Metrología para grandes dimensiones

La fuerza hidráulica es una parte esencial del futuro energético de Vorarlberg. Por este motivo, Vorarlberger Illwerke desempeña un papel importante. La empresa también se ocupa, además de la planificación de nuevas centrales energéticas, de administrar las instalaciones ya existentes de una manera eficaz. Para lograr este objetivo, Vorarlberger Illwerke confía en la metrología eficiente de Hexagon Metrology.

Ralf Laufer pertenece al equipo de técnicos de medición compuesto por 13 personas y ubicado en el departamento de Engineering Services de Vorarlberger Illwerke en la sede de Schruns. Una de las principales tareas de Laufer es la metrología industrial. Su instrumento de trabajo es un Leica Absolute Tracker AT901, que junto con el palpador guiado manualmente Leica T-Probe y el escáner láser Leica T-Scan forman una máquina Ralf Laufer pertenece al equipo de técnicos de medición compuesto por 13 personas y ubicado en el departamento de Engineering Services de Vorarlberger Illwerke en la sede de Schruns. Una de las principales tareas de Laufer es la metrología industrial. Su instrumento de trabajo es un Leica Absolute Tracker AT901, que junto con el palpador guiado manualmente Leica T-Probe y el escáner láser Leica T-Scan forman una máquina de medición de coordenadas (MMC) móvil especialmente apropiada para la medición de grandes objetos. La tecnología óptica “PowerLock” permite el manejo del sistema por parte de un solo usuario. El rayo láser que forma la base de la medición se mueve gracias a PowerLock automáticamente hacia el usuario.

Evitar la pérdida de eficacia

Antes de poner en servicio las nuevas turbinas, la tarea de Ralf Laufer consiste en registrar la forma exacta del rotor para que sirva como referencia en posteriores exámenes. Con el Leica T-Scan digitaliza todo el rotor para garantizar que la calidad del mismo rotor comprobarse con precisión en todo momento durante las revisiones que se produzcan. Un rotor típico para una turbina Pelton, como la que se utiliza en Vorarlberger Illwerke, pesa 10 t, tiene un diámetro de más de 2 m y dispone de más de 20 álabes, en los que golpea el agua a gran velocidad para accionar la turbina; un rotor Pelton de este tamaño llega a mover hasta 25.000 litros de agua por segundo. Después de algunos años en funcionamiento, un nuevo escaneo dará información sobre el grado de deformación del rotor y dónde se ha podido perder eficacia. “Detectar los daños y los desgastes, y evitar los defectos, ese es nuestro objetivo”, afirma Ralf Laufer.

A la hora de realizar una revisión en una central eléctrica, Ralf Laufer digitaliza también los rotores de turbinas que ya llevan en servicio muchas décadas. Los resultados de medición permiten obtener conclusiones para todos los rotores del mismo tipo. “Si uno de ellos muestra un determinado desgaste, la posibilidad es alta de que los demás también estén afectados”, afirma Ralf Laufer. De este modo, el sector de la medición suministra importantes análisis para los constructores de máquinas de la empresa energética. 

Examen de puntos sensibles

Se presta especial atención a los puntos sensibles del rotor, como los orificios de descarga en el borde exterior de cada “copa”. Aquí pueden originarse remolinos que reducen el grado de eficacia de la turbina y aceleran su desgaste. También es de gran importancia la forma óptima de los álabes de turbina. Otros objetos de investigación: ¿son idénticos todos los álabes? ¿Llega el agua al punto de los álabes donde la eficacia es óptima? Los resultados de las mediciones que se obtienen con ayuda del Leica Absolute Tracker y del Leica T-Scan son una inmensa ayuda para los cálculos de este tipo.

Cada día cuenta

“Durante las revisiones de las centrales eléctricas existentes debemos asegurarnos de que las turbinas que desarmamos se monten de nuevo exactamente en su posición original. Creamos redes de puntos de referencia, comprobamos el cumplimiento de los ejes de máquina o si los planos de bridas y orificios perforados coinciden entre sí”, afirma Ralf Laufer. Para ello, Laufer utiliza el Leica T-Probe que también puede palpar puntos de medición de difícil acceso sin necesidad de una línea visual directa hacia el láser tracker. La garantía que ofrece la medición es irrenunciable teniendo en cuenta las condiciones geográficas. Las turbinas y componentes de máquina de este tamaño, que realizan su servicio en la alta montaña, son transportadas por Vorarlberger Illwerke cuando es necesario con ayuda de un pesado helicóptero de transporte. Un transporte de este tipo es arriesgado y caro, más de un intento supondría dinamitar el presupuesto de tiempo y costes. Ralf Laufer: “Cada día cuenta en la industria de la energía”. En la red portaequipajes del helicóptero también viaja el Leica Absolute Tracker AT901 para dar prueba de su insensibilidad bajo condiciones difíciles con elevada humedad del aire y temperaturas cercanas al punto de congelación.

“El sistema Tracker es ideal para nuestros objetivos de aplicación”, resume Laufer. “El cambio entre escaneo y palpado en el mismo componente funciona de maravilla. El Leica T-Probe no tiene alternativa. Trabajamos desde hace varias décadas con instrumentos de medición de Leica Geosystems y hemos aprendido a valorar su fiabilidad. Lo mismo podemos decir del rápido servicio de Hexagon Metrology Austria”.