Sinop Energia está em fase de conclusão de sistema inovador de manutenção prescritiva para unidades geradoras

A Sinop Energia, empresa responsável pela administração da Usina Hidrelétrica (UHE) Sinop, está em fase final do seu projeto de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) focado no monitoramento estrutural e na manutenção prescritiva do anel de regulação de suas unidades geradoras.

O projeto, regulamentado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) sob o código PD-08784-0124/2024, está sendo executado em parceria com a PS Soluções.

O anel de regulação de uma turbina Kaplan é um componente essencial para o sincronismo das palhetas diretrizes, desempenhando um papel crítico na estabilidade operacional da geração de energia. Diante da necessidade de compreender detalhadamente o comportamento estrutural dessa peça sob esforços mecânicos, hidráulicos e possíveis deformações ao longo do tempo, as empresas desenvolveram uma metodologia que integra modelagem computacional, instrumentação de campo e análise inteligente de dados.

"Estamos felizes com o andamento do projeto, que surgiu da necessidade de entender melhor o comportamento estrutural da turbina em operação, considerando esforços mecânicos, hidráulicos e possíveis deformações acumuladas ao longo do tempo. Agora temos dados e elementos para otimizar a vida útil dos equipamentos", explica Bruno Macedo, Gerente de PD&I da Sinop Energia.

QUAL O OBJETIVO CENTRAL DO PROJETO?!

O objetivo central é unir o comportamento físico do ativo com uma camada de monitoramento contínuo e interpretação técnica, superando a análise isolada de variáveis para criar uma base de dados reais que apoie as decisões da engenharia.

O processo teve início com o levantamento topográfico e tridimensional das condições reais do anel em operação, superando a visão nominal de projeto.

"Uma etapa essencial do projeto foi o levantamento da condição real do anel em operação. Para isso, nós realizamos levantamentos planialtimétricos e todas as medições tridimensionais com o objetivo de mapear a geometria efetiva do componente, identificar os desvios e as deformações e comportamentos não ideais dessa estrutura. Esse trabalho também foi importante porque nos permitiu sair de uma visão puramente nominal de projeto e passar a analisar o anel a partir da sua condição real de campo e de operação", destaca Paulo Loss, pesquisador da equipe da Sinop Energia.

A partir dessas medições, foi estruturada uma modelagem por elementos finitos, validada diretamente com os parâmetros coletados em campo para garantir a precisão nas simulações de tensões e deformações.

INSTRUMENTOS E RESULTADOS

A fase de instrumentação do anel incluiu a instalação de sensores do tipo strain gauges (extensômetros) para monitorar deformações em regiões críticas, proxímetros para acompanhar deslocamentos geométricos e sensores de pressão para correlacionar a resposta estrutural com a atuação dos cilindros hidráulicos.

Para garantir a continuidade e a confiabilidade do sistema, os dados captados pelos sensores são integrados a uma rede industrial dedicada e exportados para o sistema de supervisão da usina. Esse ecossistema também absorve variáveis operacionais pré-existentes, como a potência gerada e a posição do anel.

Com a integração contínua entre medições físicas, modelos validados e dados de operação, a engenharia da usina passa a contar com um diagnóstico dinâmico do estado de estresse estrutural do componente. E a partir deste ponto, o projeto deixa de ser apenas uma medição física ou apenas uma simulação.

Fonte: Assessoria de Comunicação