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Control Sísmico de los Cimientos de una Turbina de Vapor

Apoyo elástico de la turbina en la central eléctrica JPL de Seoni (India).

El emplazamiento está situado cerca de la aldea de Barela -Gorakhpur, Tehsil Ghansore del distrito de Seoni. JPL tiene actualmente 600 MW de capacidad térmica plenamente operativa y 660 MW en ejecución. La planta está generando energía sobre una base comercial. Con una masa total de unas 28.750 toneladas, la casa de turbinas de esta central eléctrica mide aproximadamente 95 m de largo, 46 m de ancho y 39 m de alto.

En 2010, GERB fue consultada directamente por el operador de la central y solicitó una solución para el control de vibraciones. Ya en una fase temprana del proyecto empezamos a prestar apoyo al propietario y al diseñador de la estructura. Se prestó especial atención a las elevadas cargas sísmicas que debían tenerse en cuenta. Partiendo de nuestras explicaciones sobre proyectos similares, se realizaron consultas intensivas con los participantes en el proyecto sobre la posible optimización del edificio de la turbina. Además de desarrollar elementos de muelles y amortiguadores específicos para el proyecto, se discutió en detalle la subestructura bajo el sistema de soporte elástico.

EL Desafío

La aportación sísmica requirió una investigación detallada de toda la
estructura. La subestructura directa debajo del sistema de aislamiento de vibraciones consistía en columnas de hormigón armado, separadas de la estructura de acero adyacente. La entrada sísmica fue definida por
el cliente, teniendo en cuenta las investigaciones específicas del sitio.
La entrada puede describirse mediante el espectro de respuesta del diseño (ver figura de la izquierda).

El espectro de diseño sísmico muestra que la gama de frecuencias
con los mayores valores de aceleración comienza en 2,5 Hz y termina en
10 Hz. La gran entrada sísmica requirió una investigación detallada de
la estructura completa. La subestructura directa debajo de la vibración
sistema de aislamiento consistió en columnas de hormigón armado,
separada de la estructura de acero adyacente.

Datos técnicos

Estructura: Cimentación del turbogenerador apoyada en muelles

Fuente de vibración: Terremoto

Apoyo sobre: 14 Combinaciones Muelle-Viscodamper® y
32 elementos de muelle
Peso: ~ 4650 toneladas métricas soportadas por muelles

La solución

El proceso para encontrar la mejor solución adecuada se llevó a cabo de la siguiente manera:

  1. Establecimiento de un equipo de proyecto conjunto formado por expertos técnicos de GERB India y GERB HQ, el operador de la central eléctrica y los ingenieros estructurales.
  2. Visita a la central eléctrica de Jhabua  para consultas detalladas.
  3. Desarrollo de las primeras ideas y borrador de la solución de las mejores prácticas: los ingenieros del GERB contribuyeron en gran medida con un enfoque orientado a la solución, de modo que se desarrolló la mejor aplicación posible para este caso.
  4. La solución desarrollada se basó en la disposición de combinaciones de muelles y Viscoamortiguadores® y en la integración de la subestructura en la estructura metálica adyacente. Este ajuste de la planificación general minimizó el tiempo total de construcción.

El resultado

El proyecto finalizó en 2012 y las principales ventajas que se lograron fueron las siguientes:

  • Mejora del comportamiento de la estructura durante eventos sísmicos.
  • Fácil anclaje de adiciones (por ejemplo, tuberías pequeñas / tirantes adicionales) a la subestructura.
  • Ahorro de espacio (área de la subestructura)
  • Ahorro de tiempo: Debido al cambio de hormigón armado (debajo del sistema de soporte elástico) a columnas de acero, fue posible poner en marcha la planta varios meses antes.

Los cimientos de mesa para turbinas han sido una práctica casi universal en el pasado. Se requerían esteras de base gruesas como una «contramasa» dinámica para evitar asentamientos significativos, especialmente en caso de malas condiciones del subsuelo. Hace más de 40 años, GERB, junto con los fabricantes de turbinas, desarrolló el soporte de resorte para turbinas de menor tamaño. Este sistema se aplicó por primera vez en una central nuclear en 1968, para soportar una turbina de 600 MW. Hoy en día, el soporte de resorte GERB se utiliza en todo el mundo para turbinas de todas las capacidades hasta 1700 MW.

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    Control Sísmico de los Cimientos de una Turbina de Vapor

    Apoyo elástico de la turbina de la central eléctrica JPL de Seoni (India).

    El sitio se encuentra cerca de la aldea de Barela-Gorakhpur, Tehsil Ghansore
    del distrito de Seoni. El JPL cuenta actualmente con una capacidad térmica de 600 MW operativa y 660MW en ejecución. La planta está generando
    energía sobre una base comercial. Con una masa total de unas 28.750 toneladas, La sala de turbinas de esta central eléctrica tiene una longitud aproximada de 95 m y 46 m ancho y 39 m de altura.

    En 2010, el operador de la central consultó directamente a GERB y le pidió una solución de control de vibraciones. Comenzamos a apoyar tanto al propietario como al diseñador estructural ya en una fase temprana del proyecto. Se prestó especial atención a la elevada intensidad sísmica que hay que tener en cuenta. Comenzando con nuestras explicaciones de proyectos similares, hubo consultas intensivas con los participantes del proyecto sobre la posible optimización del edificio de turbinas. Además de desarrollar elementos de resorte y amortiguador específicos para el proyecto, se discutió en detalle la subestructura debajo del sistema de soporte elástico.

    Control Sísmico de los Cimientos de una Turbina de Vapor

    Apoyo elástico de la turbina en la central eléctrica JPL de Seoni (India).

    El sitio se encuentra cerca de la aldea de Barela-Gorakhpur, Tehsil Ghansore
    del distrito de Seoni. El JPL cuenta actualmente con una capacidad térmica de 600 MW operativa y 660MW en ejecución. La planta está generando
    energía sobre una base comercial. Con una masa total de unas 28.750 toneladas, La sala de turbinas de esta central eléctrica tiene una longitud aproximada de 95 m y 46 m ancho y 39 m de altura.

    En 2010, el operador de la central consultó directamente a GERB y le pidió una solución de control de vibraciones. Comenzamos a apoyar tanto al propietario como al diseñador estructural ya en una fase temprana del proyecto. Se prestó especial atención a la elevada intensidad sísmica que hay que tener en cuenta. Comenzando con nuestras explicaciones de proyectos similares, hubo consultas intensivas con los participantes del proyecto sobre la posible optimización del edificio de turbinas. Además de desarrollar elementos de resorte y amortiguador específicos para el proyecto, se discutió en detalle la subestructura debajo del sistema de soporte elástico.

    El desafío

    La entrada sísmica requirió una investigación detallada de la estructura completa. La subestructura directa bajo el sistema de aislamiento
    columnas de hormigón armado, separadas de la estructura de acero adyacente. La entrada sísmica fue definida por el cliente, teniendo en cuenta las investigaciones específicas del emplazamiento. La entrada de respuesta de diseño (véase la figura de la izquierda)

    El espectro de diseño sísmico muestra que la gama de frecuencias
    con los mayores valores de aceleración comienza en 2,5 Hz y termina en
    10 Hz. La gran carga sísmica requirió una investigación detallada de toda la estructura. La subestructura directa por debajo del sistema de vibraciones consistía en pilares de hormigón armado, separadas de la estructura de acero adyacente.

    Datos técnicos

    Estructura: Cimentación del turbogenerador soportada por resorte
    Fuente de vibración: Terremoto
    Soporte en: 14 combinaciones de resorte y Viscoamortiguador® y 32 Elementos de Resorte
    Peso: ~ 4650 toneladas métricas soportadas por resorte

    El desafío

    La entrada sísmica requirió una investigación detallada de la estructura completa. La subestructura directa debajo del sistema de aislamiento de vibraciones consistía en columnas de hormigón armado, separadas de la estructura de acero adyacente. La entrada sísmica fue definida por el cliente, teniendo en cuenta las investigaciones específicas del sitio. La entrada puede describirse mediante el espectro de respuesta de diseño (véase figura).

    El espectro de diseño sísmico muestra que la gama de frecuencias
    con los mayores valores de aceleración comienza en 2,5 Hz y termina en
    10 Hz. La gran carga sísmica requirió una investigación detallada de toda la estructura. La subestructura directa por debajo del sistema de vibraciones consistía en pilares de hormigón armado, separadas de la estructura de acero adyacente.

    Datos técnicos

    Estructura: Cimentación del turbogenerador soportada por resorte
    Fuente de vibración: Terremoto
    Soporte en: 14 combinaciones de resorte y viscoamortiguador® y 32 Elementos de Resorte
    Peso: ~ 4650 toneladas métricas soportadas por resorte

    La solución

    El proceso para encontrar la mejor solución adecuada se llevó a cabo de la siguiente manera:

    1. Establecimiento de un equipo de proyecto conjunto formado por expertos técnicos de GERB India y GERB HQ, el operador de la central eléctrica y los ingenieros estructurales.
    2. Visita a la central eléctrica de Jhabua in situ para consultas detalladas.
    3. Desarrollo de las primeras ideas y borrador de la solución de las mejores prácticas: los ingenieros del GERB contribuyeron en gran medida con un enfoque orientado a la solución, de modo que se desarrolló la mejor aplicación posible para este caso.
    4. La solución desarrollada se basó en la disposición de combinaciones de muelles y viscoamortiguadores® y en la integración de la subestructura en la estructura metálica adyacente. Este ajuste de la planificación general minimizó el tiempo total de construcción.
    5. Después de discutir el enfoque de la solución con todas las partes interesadas, cumplir con todos los requisitos de calidad y verificar la viabilidad, se decidió conjuntamente implementar la aplicación GERB.

    El tablero de hormigón armado se apoya en combinaciones de resorte y Viscoamortiguador®. La subestructura de acero debajo del sistema de soporte elástico está integrada en la estructura adyacente de la casa de máquinas. Los análisis de elementos finitos en 3D se realizan para apoyar al diseñador responsable y para mostrar la eficiencia general del sistema de soporte optimizado.

    La solución

    El proceso para encontrar la mejor solución adecuada se llevó a cabo de la siguiente manera:

    1. Establecimiento de un equipo de proyecto conjunto formado por expertos técnicos de GERB India y GERB HQ, el operador de la central eléctrica y los ingenieros estructurales.
    2. Visita a la central eléctrica de Jhabua para consultas detalladas.
    3. Desarrollo de las primeras ideas y borrador de la solución de las mejores prácticas: los ingenieros del GERB contribuyeron en gran medida con un enfoque orientado a la solución, de modo que se desarrolló la mejor aplicación posible para este caso.
    4. La solución desarrollada se basó en la disposición de combinaciones de muelles y viscoamortiguadores® y en la integración de la subestructura en la estructura de acero adyacente. Este ajuste de la planificación general minimizó el tiempo total de construcción.
    5. Después de discutir el enfoque de la solución con todas las partes interesadas, cumplir con todos los requisitos de calidad y verificar la viabilidad, se decidió conjuntamente implementar la aplicación GERB.

    El tablero de hormigón armado se apoya en combinaciones de resorte y viscoamortiguador®. La subestructura de acero debajo del sistema de soporte elástico está integrada en la estructura adyacente de la casa de máquinas.

    Los análisis de elementos finitos en 3D se realizan para apoyar al diseñador responsable y para mostrar la eficiencia general del sistema de soporte optimizado.

    El resultado

    El proyecto finalizó en 2012 y las principales ventajas que se lograron fueron las siguientes:

    • Mejora del comportamiento de la estructura durante eventos sísmicos.
    • Fácil anclaje de adiciones (por ejemplo, tuberías pequeñas / tirantes adicionales) a la subestructura.
    • Ahorro de espacio (área de la subestructura)
    • Ahorro de tiempo: Debido al cambio de hormigón armado (debajo del sistema de soporte elástico) a columnas de acero, fue posible poner en marcha la planta varios meses antes.

    Los cimientos de mesa para turbinas han sido una práctica casi universal en el pasado. Se requerían esteras de base gruesas como una «contramasa» dinámica para evitar asentamientos significativos, especialmente en caso de malas condiciones del subsuelo. Hace más de 40 años, GERB, junto con los fabricantes de turbinas, desarrolló el soporte de resorte para turbinas de menor tamaño. Este sistema se aplicó por primera vez en una central nuclear en 1968, para soportar una turbina de 600 MW. Hoy en día, el soporte de resorte GERB se utiliza en todo el mundo para turbinas de todas las capacidades hasta 1700 MW.

    El resultado

    El proyecto finalizó en 2012 y las principales ventajas han sido
    Logrado:

    • Mejora del comportamiento de la estructura durante eventos sísmicos.
    • Fácil anclaje de adiciones (por ejemplo, tuberías pequeñas / tirantes adicionales) a la subestructura.
    • Ahorro de espacio (área de la subestructura)
    • Ahorro de tiempo: Debido al cambio de hormigón armado (debajo del sistema de soporte elástico) a columnas de acero, fue posible poner en marcha la planta varios meses antes.

    Las cimentaciones de mesa para turbinas han sido una práctica casi universal
    en el pasado. Se requerían esteras de base gruesas como una «contramasa» dinámica para evitar asentamientos significativos, especialmente en caso de malas condiciones del subsuelo. Hace más de 40 años, GERB, junto con los fabricantes de turbinas, desarrolló el soporte de resorte para turbinas de menor tamaño. Este sistema se aplicó por primera vez en una central nuclear en 1968, para soportar una turbina de 600 MW. Hoy en día, el soporte de resorte GERB se utiliza en todo el mundo para turbinas de todas las capacidades hasta 1700 MW.

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