Presentación de la empresa
ArcelorMittal Eisenhüttenstadt aspira a la máxima eficiencia. La acería de Eisenhüttenstadt es uno de los centros de producción más eficientes energéticamente del Grupo ArcelorMittal. Vulkan Energiewirtschaft Oderbrücke (VEO) GmbH explota una central eléctrica en Eisenhüttenstadt que utiliza los gases de horno procedentes de la producción de arrabio y acero de ArcelorMittal Eisenhüttenstadt (el denominado flujo de gas de horno) para la generación combinada de calor y electricidad, respetuosa con el medio ambiente.
¿Cómo se puso en contacto con la SERGI?
VEO GmbH es responsable, entre otras cosas, del funcionamiento seguro, el servicio y el mantenimiento de aproximadamente 500 transformadores en todo el complejo metalúrgico de ArcelorMittal en Eisenhüttenstadt.
A finales de septiembre de 2014, nuestra empresa celebró un seminario sobre la esperanza de vida de los transformadores y la mejora de la seguridad operativa. Durante este seminario, la Sra. Dutertre, de SERGI TRANSFORMER PROTECTOR (STP), expuso con gran claridad las consecuencias de los incendios y explosiones en transformadores llenos de aceite provocados por fallos de arco interno. También se nos presentó información sobre el sistema de protección que SERGI ha desarrollado para eliminar los riesgos de explosión y prevenir los incendios de petróleo, el TRANSFORMER PROTECTOR (TP).
«Inmediatamente pensé en la posible devastación dentro de la planta siderúrgica en caso de que se dañara nuestro transformador del horno cuchara con sus 15 toneladas de aceite».
¿Ha habido alguna vez una explosión de un transformador en ArcelorMittal y, en caso afirmativo, cuáles han sido las consecuencias?
Por lo que he oído, hubo un incendio de transformadores en nuestra planta en los años 50.
Como ingeniero industrial, yo mismo sufrí las consecuencias de la quema de un convertidor de aceite de 110 kV en 1993. Se formó un arco en el interior del combitransductor debido a la ferroresonancia; la acumulación de presión resultante provocó la explosión del convertidor de 400 litros de aceite.
Todo el panel de conmutación de 110 kV quedó destruido. El fuego se propagó a los equipos adyacentes, provocando un corte de electricidad y daños importantes en el edificio de conmutación. El calor generado por el incendio fundió los aislantes de las barras, que se derrumbaron. Las tuberías desoldadas del sistema de generación de aire comprimido alimentaron la aceleración del incendio
«¡No me gustaría volver a sufrir un accidente así con daños considerables!».
¿Puede decirnos la razón o razones por las que eligió el TP?
La razón es el gran impacto potencial de un accidente:
SERGI reequipó un transformador de 30 MVA con el TP. Este transformador alimenta un horno eléctrico de cuchara en la acería de convertidores de ArcelorMittal. Este transformador está expuesto a grandes esfuerzos dinámicos y fatiga debido a las frecuentes paradas y arranques.
Además, la ubicación del transformador presenta un elevado peligro potencial. Está situada entre dos convertidores, muy cerca del horno de cuchara de la acería. Esta ubicación de riesgo es inevitable, ya que se necesita una tasa de corriente muy alta, de hasta 40 kA.
La sala del transformador está a una altura de 4 m y se encuentra directamente encima de la aparamenta del horno de 10 kV, la sala de control con el panel de protección y control del transformador y la cámara hidráulica. La pared de un edificio en la dirección de un gran tubo de escape está formada únicamente por finos paneles de yeso. El personal que trabaja en el puesto de control del horno se encuentra en el mismo edificio a la altura de este transformador.
El riesgo de fallo del transformador nunca puede eliminarse aunque inspeccionemos periódicamente el transformador in situ, el fabricante realice el mantenimiento de los cambiadores de tomas de carga en función del número de ciclos de conmutación, y nosotros comprobemos periódicamente los dispositivos de protección y analicemos las mediciones de aceite aislante y termosvisión.
«La explosión de un transformador tendría consecuencias catastróficas; no pueden excluirse riesgos para la salud y la seguridad humanas».
Por ello, SERGI pudo convencernos aportando no sólo publicaciones teóricas y científicas, sino también resultados de ensayos de laboratorio, así como referencias a su «saber hacer» en el ámbito de las averías de transformadores de alta energía.
¿Puede darnos varios datos clave sobre este proyecto?
Dado que el TP era una tecnología nueva para nosotros, examinamos por primera vez proyectos de referencia en marzo de 2015. En concreto, visitamos una instalación TP en la central hidroeléctrica EDF de Francia y hablamos con el equipo encargado de los equipos de protección contra explosiones. A continuación, proporcionamos a la SERGI los detalles solicitados en su cuestionario, describiendo tanto las características técnicas de nuestro transformador como nuestros deseos específicos para la ejecución del proyecto.
A continuación, la SERGI elaboró un estudio preliminar del proyecto basado en esta información y propuso un presupuesto. Tras un exitoso estudio técnico y comercial, en septiembre de 2015 encargamos el reequipamiento del transformador del horno cuchara con el TP at; los componentes se fabricaron en el año posterior a la presentación y confirmación de la documentación del diseño.
Para nosotros fue un reto encontrar y acordar con la producción de acero un plazo para la parada del horno a fin de reequiparlo con el TP. Conseguimos convencer a los responsables de la acería de la importancia del proyecto; en marzo de 2016, se aprobó una interrupción de la producción de 10 días.
¿Cuáles fueron los retos técnicos de este proyecto y cómo se resolvieron?
El principal reto era el escaso margen de tiempo para completar el proyecto. Habíamos parado el horno de cuchara para instalar la protección contra explosiones. Aprovechamos la parada necesaria para realizar otras tareas de mantenimiento, como la sustitución de los tres desviadores de los cambiadores de tomas, la revisión de los tres selectores de los cambiadores de tomas del interior del transformador, el mantenimiento de la aparamenta de 10 kV y la renovación de todo el cuadro de protección y control del transformador.
Seis empresas con unos 30 empleados tuvieron que coordinarse simultáneamente en un espacio reducido, todo ello mientras continuaba la producción de acero en las plantas de transformación vecinas. Para cumplir el apretado calendario, algunos componentes, como la caja de control TP, el armario de gas inerte y las tuberías de evacuación de gases de explosión, se instalaron antes del inicio real del proyecto y se prepararon los cortes de pared necesarios. Para ahorrar tiempo, se utilizaron tubos estándar de acero inoxidable en lugar de tubos de acero al carbono, que requieren pintura y revestimiento interno. También se prefabricó la placa de registro para la conexión con el recipiente del transformador y el depósito de separación de aceite y gas.
Gracias a la buena asociación y cooperación de todas las empresas implicadas en el proyecto, a la organización de un calendario de trabajo en varios turnos para superar las limitaciones espaciales, y a la orientación profesional de un supervisor de SERGI que había trabajado en el proyecto desde su fase preliminar, el transformador pudo ponerse de nuevo en servicio a tiempo para la producción al cabo de 10 días. Algo importante para nosotros: ¡todos los trabajos se realizaron sin accidentes!
¿A quién recomendaría el TP?
Especialmente para aplicaciones de transformadores llenos de aceite, en las que no se pueden descartar daños personales en caso de accidente. También recomendamos el TP en los casos en que la fiabilidad del suministro eléctrico sea muy exigente y también en el caso de que una empresa carezca de un transformador de sustitución y se viera afectada económicamente tras la pérdida de un transformador debido a un fallo eléctrico.
¿Tiene previsto realizar más proyectos con el TP?
En 2014, pusimos en funcionamiento un nuevo bloque en nuestra central de gas y desconectamos varios generadores de vapor y turbinas viejos e ineficientes; pero no tenemos sustituto para el transformador de bloque de 70 MVA del generador.
El reequipamiento de este transformador con una protección antideflagrante de SERGI nos protege en el «peor de los casos» contra una pérdida de producción a largo plazo y nos ofrece una alternativa rentable a la compra de un transformador de sustitución.
Este proyecto está previsto para el año que viene.
