Aplicaciones confiables con alto MTBF para juntas de expansión en la salida de turbinas de gas en FPSO:

Cada FPSO (Unidad flotante de producción, almacenamiento y descarga) es autosuficiente en la generación de energía para alimentar todos los equipos eléctricos utilizados en el proceso de extracción, áreas de descanso e iluminación, ya que están ubicadas en mar abierto a miles de kilómetros de la costa.

Una FPSO en la costa este de América del Sur utiliza cogeneración para producir energía eléctrica. El gas natural extraído de los pozos petroleros se utiliza para accionar turbinas termoeléctricas. Como estas turbinas emiten gases de escape a altas temperaturas, es fundamental recuperar el calor con una Unidad de Recuperación de Calor (WHRU). Los gases pasan por un intercambiador de calor de la WHRU y calientan otro fluido, evitando el uso de una fuente de energía externa adicional.

La estructura de soporte y el sistema de gases de escape de la WHRU deben compensar todos los movimientos, incluyendo las expansiones térmicas en todas las direcciones. Para evitar esfuerzos imprevistos (dilataciones de otras tuberías, vibraciones externas, etc.), tanto la entrada de aire como la salida de escape de la WHRU están equipadas con juntas de expansión para absorber los movimientos axiales y laterales.

En 2018, EagleBurgmann instaló dos nuevas juntas de expansión preensambladas de la serie Combine-X en dos líneas de energía de la FPSO. Su función es compensar la expansión térmica, sellar la entrada de aire y la salida de gases, y mantener la temperatura del gas, lo que aumenta la eficiencia del proceso y elimina riesgos.

Las juntas Combine-X están diseñadas especialmente para sistemas de turbinas de gas, y el tipo G se adapta a las condiciones del proyecto, controlando los movimientos axiales y laterales. Cuentan con un diseño multicapa con aislamiento térmico, malla metálica para resistencia mecánica, capa de sellado adicional con PTFE y una capa externa de fibra de vidrio también con PTFE. La unidad fue instalada en la brida superior para evitar grietas en la estructura, reduciendo gradualmente la temperatura y adaptando la expansión térmica de la parte superior del fuelle a la tubería WHRU, hecha de otro material.

Esta solución de EagleBurgmann combina dos juntas en un solo componente, reduciendo el número de elementos a mantener. A diferencia de la solución anterior que requería ajustes cada dos meses, Combine-X está completamente reforzada para operar en condiciones severas sin mantenimiento.

Después de nueve meses de operación, el análisis mostró que todos los componentes internos de acero estaban en perfectas condiciones, con temperaturas bajas en la “brida fría” y la capa exterior, tal como se esperaba.

EagleBurgmann proporcionó toda la ingeniería, soporte e instalación. Tras la implementación, el operador observó un aumento en la disponibilidad de los equipos, mayor confiabilidad técnica y seguridad operativa.

Debido a la complejidad del sistema, el operador adquirió inicialmente dos unidades para una FPSO, pero luego compró otras siete para estandarizar sus unidades de cogeneración.