A demanda por sistemas de armazenamento de energia renovável nunca foi tão grande. O baixo nível dos mananciais ocasionado pela escassez de chuvas no Brasil, aliado ao alto consumo, são os principais motivos do desabastecimento de água no país.
A grande dependência por este tipo de tecnologia sujeita as usinas a trabalharem exaustivamente para garantir que a produção e distribuição de energia atenda a demanda, neste cenário de escassez. Desta forma, faz- se necessário melhorar a eficiência de usinas hidrelétricas.

Principais desafios para manutenção de ativos de usinas hidrelétricas

Os componentes de armazenamento de água e transporte de fluidos, compostos por comportas, vertedouros, turbinas, são órgãos vitais para as usinas hidrelétricas.

Durante mudanças bruscas no fluxo de água, esses componentes podem sofrer corrosão, erosão e cavitação que prejudicam seu funcionamento.

A substituição deste equipamento pode levar a um longo tempo de inatividade e alguns métodos tradicionais de reparo também podem fazer com que os problemas ocorram novamente.

Uma das principais áreas de aplicação que está sujeita a grandes quantidades de desgaste é o rotor da turbina. Isso é frequente em turbinas de reação, incluindo turbinas Kaplan e Francis. O corredor é conectado a um gerador por uma série de eixos e engrenagens.

O rotor da turbina é responsável por capturar a energia da água corrente. A água é direcionada tangencialmente através do corredor, o que por sua vez faz com que ele gire. Como o rotor da turbina também é usado ao contrário como bomba durante a fase de armazenamento, todos esses equipamentos estão sujeitos ao dobro da erosão e abrasão em comparação com uma turbina hidrelétrica padrão.

Da mesma forma, rolamentos, lâminas, eixos, válvulas, tampas de extremidade e condutos forçados também estão sujeitos a duas vezes a quantidade de desgaste por Gigawatt de energia produzida durante o processo de armazenamento bombeado.

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Além disso, as comportas, as palhetas de retenção, o invólucro em espiral e os tubos de aspiração também são as principais áreas de desafio encontradas em usinas de armazenamento hidrelétrico.

Se os problemas de manutenção nessas áreas-chave de problemas de energia hidrelétrica não forem corrigidos, isso pode levar à redução da eficiência de usinas hidrelétricas e, portanto, à perda de lucratividade. Na verdade, em casos extremos, isso pode até mesmo levar a falhas de ativos e, portanto, a paradas operacionais.

Se chegar a esse estágio, isso não apenas limitará seriamente a capacidade da usina hidrelétrica de cumprir sua função principal, mas também prejudicaria seriamente os benefícios ambientais do armazenamento hidrelétrico bombeado. A substituição de ativos, ao invés de melhorar os ativos originais, apenas aumentaria passivos ambientais, sem mencionar os recursos e a energia necessários para substituí-los.

Um método de reparo comumente empregado para lidar com essas áreas de desafio das hidrelétricas é a soldagem. Trata-se de técnica tradicional de solução de reparo mais usada para engenheiros em todo o mundo. 

No entanto, possui limitações pois a soldagem convencional requer um extenso trabalho a quente, o que, por sua vez, apresenta riscos de segurança significativos. Todas as substâncias inflamáveis ​​devem ser limpas e a área protegida para que a soldagem seja realizada. Em muitos casos, isso pode interromper as operações essenciais.

Além disso, substituir um ativo danificado pelo mesmo material só levará aos mesmos problemas, de forma recorrente no futuro.

Deve-se buscar uma solução que não apenas repare os ativos danificados, mas também os melhore e proteja ativamente a longo prazo, evitando a necessidade de trabalho a quente.

Soluções poliméricas para indústria de energia

Com formulações que foram aprimoradas ao longo de mais de 60 anos, a linha de revestimentos industriais de proteção e soluções poliméricas de reparo da Belzona tem sido usada na indústria hidrelétrica por décadas.

Agora, os engenheiros de armazenamento de hidrelétricas e proprietários de ativos estão empregando sistemas de cura a frio Belzona como uma solução alternativa de reparo e proteção para equipamentos de armazenamento deste setor.

A soldagem convencional traz algumas desvantagens, dentre elas:

• Alteração da microestrutura do substrato devido à aplicação de calor – ZTA (Zona Afetada Termicamente);
• Espaço vazio por trás de chapas/ suportes pelo método tradicional;
• Corrosão bimetálica;
• Dano ao revestimento existente que não resiste ao calor gerado durante o processo de solda tradicional;

Dentre os diversos tipos de manutenção industrial possiveis com polímeros, é possivel prevenir ou combater problemas dos mais variados níveis de complexidade, de forma rápida, prática e segura. É possível ainda garantir melhoramento nas características originais de um equipamento, a exemplo dos revestimentos protetivos capazes de reduzir o consumo de energia.

Rolamentos, eixos, válvulas, comportas e palhetas de fixação podem ser reparados e reconstruídos com sistemas de grau de pasta Belzona, como Belzona 1111 (Super Metal) . Este composto de reparo de duas partes é especialmente projetado para reparo de metal e recapeamento com base em resina epóxi sem solvente reforçada com liga de aço silício.

Todos esses sistemas podem ser aplicados e curados à temperatura ambiente, evitando assim a necessidade de trabalho a quente e os inconvenientes que isso pode acarretar na manutenção das usinas hidrelétricas.

Para manter a filosofia pioneira da Belzona, esses sistemas são projetados não apenas para ‘manter’ ativos de armazenamento de hidrogênio bombeado, mas também para ‘melhorá-los’ significativamente, além das capacidades dos métodos convencionais de reparo.

Revestimento protetivo e que garante eficiência energética, existe?

A fim de fornecer proteção contra erosão e corrosão, Belzona 1341 (Supermetalglide) pode ser usado para melhorar a eficiência de diferentes tipos de equipamentos de manuseio de fluidos, como rotores de turbina de usinas hidrelétricas.

Este revestimento de epóxi de duas partes melhora a eficiência da bomba usando tecnologia hidrofóbica para repelir os fluidos do processo e reduzir o fluxo turbulento. Na verdade, aumentos de eficiência de até 7% foram registrados em novos equipamentos e até 20% em equipamentos recondicionados.

Pelo seu perfil de baixíssima rugosidade (16 vezes menor que a do inox polido) e propriedade hidrofóbica, sua aplicação em bombas centrifugas é comprovadamente eficaz para redução no consumo de energia e consequentemente é capaz de melhorar a eficiência de usinas hidrelétricas.

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Como recuperar equipamentos com danos de cavitação?

Para áreas que estão particularmente sujeitas a altos níveis de cavitação, como lâminas de turbina Kaplan, Belzona 2141 (ACR-Fluid Elastomer) pode ser implantado. Esta resina de poliuretano de duas partes oferece um nível excepcional de proteção contra cavitação em velocidades ultra-altas (até 115 nós sem danos).

Como proteger equipamentos danificados pela erosão?

Devido às suas propriedades resistentes à erosão, Belzona 5821 oferece proteção eficaz de equipamentos críticos, como caixas em espiral. Este sistema facilita um processo de aplicação rápido, pois pode ser facilmente aplicado com pincel ou spray.

Adequado tanto para substratos metálicos, como as áreas externas de comportas, quanto para substratos de concreto, Belzona 5811 (Grau de Imersão) pode oferecer excelente proteção contra corrosão.  

Reparos em concretos? Nunca foi tão fácil!

Reparos em concreto com garantia de máxima resistência a compressão, excelente aderência a substratos antigos, resistência a impacto e vibração, excelente resistência quimica, baixo tempo de cura e baixa densidade. Todos esses atributos definem os grouths poliméricos Belzona, o que torna possível realizar manutenção em estruturas de concreto de forma prática, rápida e eficaz, reduzindo significativamente as pausas de inatividade das industrias.

Para se ter uma ideia, reparos poliméricos podem ser finalizados em menos de uma hora, diferente do concreto convencional, que exige 28 dias de cura.

Tecnologia Belzona: Ajudando as Indústrias a Cumprir as Metas Líquidas de Carbono Zero até 2050

Como o armazenamento hidrelétrico bombeado atualmente representa a esmagadora maioria do armazenamento de eletricidade na rede, é imperativo que os proprietários de ativos invistam na tecnologia apropriada que vai além de simplesmente ‘manter’ a integridade dos ativos, mas simultaneamente ‘melhorar’ o equipamento.

Ao implementar uma estratégia rigorosa de reparo, proteção e melhoria, os principais ativos podem ganhar uma nova vida. Isso se deve ao aumento da eficiência e às propriedades de longo prazo de resistência à corrosão e à erosão dos materiais Belzona.

Em última análise, esses sistemas de reparo e proteção apoiam um futuro mais verde para o planeta; com o armazenamento de energia hidrelétrica bombeada sendo uma solução chave de armazenamento de energia para ajudar as indústrias e os países a cumprir as metas de emissão de carbono zero líquido até 2050, se não antes.

Hita é distribuidora oficial dos produtos Belzona no Brasil

A Hita é distribuidora oficial de Belzona no Brasil, considerada um modelo pela marca. Nosso time de especialistas está sempre atualizado sobre as melhores soluções do mercado e pronto para indicar as mais adequadas para o seu problema, seja ele na nacele da torre eólica ou em outros componentes.

Também é nossa missão garantir que os produtos adquiridos sejam aplicados da melhor forma. Por isso, além da indicação do melhor produto para cada situação feita pelo consultor especializado, nossos clientes são acompanhados ao longo de toda a manutenção, com o objetivo de garantir que as soluções estão sendo aplicadas da maneira correta.

Quer saber mais? Entre em contato conosco e confira como nossas soluções podem ajudar você.