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COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD
SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICAClÓNCFE COOOO-20
SEPTIEMBRE 1996
MÉXICO
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P R E F A C I O
ESPECIFICACIÓNSISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
CFE COOOO-20
Esta especificación ha sido elaborada de acuerdo con las Bases Generales para la Normalización en CFE. Lapropuesta inicial fue preparada por la Gerencia de Ingeniería Experimental y Control.
Revisaron y aprobaron la presente especificación las áreas siguientes:
GERENCIA DE INGENIERÍA EXPERIMENTAL Y CONTROL
GERENCIA DE LAPEM
SUBDIRECCIÓN DE GENERAClÓN
El presente documento normalizado entra en vigora partir de la fecha abajo indicada y será actualizado y revisadotomando como base las observaciones que se deriven de la aplicación del mismo. Dichas observaciones debenenviarse a la Gerencia de LAPEM, cuyo Departamento de Normalización coordinará la revisión.
Esta especificación revisa y sustituye a todas las relacionadas con el sistema de instrumentación de estructurasen centrales termoeléctricas que se hayan publicado dentro del campo de aplicación de la presente.
,
AUTORIZO:
DR. RAÚL FUENTES SAMANIEGO
SUBDIRECTOR TÉCNICO
NOTA: Entra en vigor a partir de: 961018
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
I ESPECIFICACIÓN
I CFE COOOO-20
1
2
3
3.1
3.2
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
5
C O N T E N I D O
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
NORMAS QUE SE APLICAN
DEFINICIONES
Instrumentación de Estructura
Banco de Nivel Patrón
Circuito de Nivelación
Control Altimétrico
CARACTERÍSTICAS
Generalidades
Instalación del Banco de Nivel
Referencias de Control en las Estructuras
Circuitos de Nivelación
Medición
Precauciones
Reporte de Resultados
ANÁLISIS DE RESULTADOS
FIGURA 1 Detalle de la instalación del banco de nivel patrón en suelo firme 4
FIGURA 2 Detalle de la instalación del banco de nivel patrón en roca que aflora 5
FIGURA 3 Detalle de la referencia y su protección 8
FIGURA 4 Referencias en las pedestales y en la mesa del turbogenerador 10
FIGURA 5 Dimensiones y materiales de las referencias para la mesa 12
FIGURA 6 Puntos de control en la placa de apoyo al gobernador 15
FIGURA 7 Puntos de control en las columnas de la trabe carril 16
FIGURA 8 Puntos de control de la chimenea 18
FIGURA 9 Puntos de referencia en ventiladores de tiro forzado y de tiro inducido 19
FIGURA 10 Puntos de control en tanques de combustible 20
FIGURA 11 Circuitos tipo de nivelación 22
FIGURA 12 Puntos de liga para los circuitos de nivelación 24
1
1
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS - I
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
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1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
En esta especificación se establecen las características técnicas para la elaboración del sistema de instrumentación,construcción e instalación de referencias, métodos y periodos de medición y el análisis de resultados en el controlde las estructuras en centrales termoeléctricas.
Se aplica a las estructuras de centrales termoeléctricas en construcción u operación, que CFE considere querequieren verificar su comportamiento por su importancia, tamaño, procedimiento constructivo, zona sísmica en laque se ubican o tipo de terreno.
Las estructuras que deben instrumentarse principalmente son las siguientes, cualquiera otra debe indicarse en lasCaracterísticas Particulares.
pedestales de los turbogeneradores,
mesas de los turbogeneradores,
placa de apoyo del gobernador,
trabe carril,
generadores de vapor,
chimeneas,
ventiladores de tiro forzado y tiro inducido,
tanques de almacenamiento de combustible.
2 NORMAS QUE SE APLICAN
CFE COOOO-17-1996 Prueba de Penetración Estándar y Muestreo de SuelosMediante Tubo Partido.
NOM-008-SCFI-1993 Sistema General de Unidades de Medida.
3 DEFINICIONES
3.1 Instrumentación de Estructuras
Determinaciones necesarias para conocer el comportamiento real de una estructura y compararlo con lo previstoen su diseño. Generalmente son las estructuras mayores de las centrales termoeléctricas de Comisión.
3.2 Banco de Nivel Patrón
El banco de nivel patrón es la referencia para el control altimétrico de las estructuras a controlar por lo que se debegarantizar su estabilidad, ya que toda medición del sistema de instrumentación es referida a este banco de nivel.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20 I
3.3 Circuito de Nivelación
Es el recorrido que se efectúa desde el banco de nivel patrón hasta las referencias instaladas en las estructuras quese van a controlar altimétricamente.
3.4 Control Altimétrico
Es el conjunto de mediciones que determinan los posibles movimientos que pueden tener las estructuras.
4 CARACTERÍSTICAS
4.1 Generalidades
La instrumentación de las estructuras es un sistema de control altimétrico, que consiste en instalar referencias fijasen las estructuras a estudiar, dándoles una elevación referida a un banco de nivel patrón.
Todas las dimensiones deben cumplir con la norma NOM-008-SCFI.
La selección de la instrumentación de las estructuras depende de la zona sísmica, geológica y geográfica del lugardonde se ubica la central y el tamaño de ésta.
4.2 Instalación del Banco de Nivel
El banco de nivel debe instalarse lo más cercano a casa de máquinas, con el objeto de que la nivelación tenga lamayor exactitud posible, sin descuidar que el sitio elegido no esté influenciado por el peso de alguna estructura, seapaso de tránsito pesado, descargas o tomas de agua u otros factores que pudieran afectar la estabilidad.
La cantidad mínima de bancos en una central termoeléctrica con dos unidades es de dos bancos distribuidos enel mejor sitio como se mencionó anteriormente, si es de más unidades se tienen que instalar más bancos adicionalesdestribuidos de la mejor manera y lo más cercano a las unidades, siguiendo los criterios anteriores.
4.2.1 Trabajos preliminares para la instalación del banco patrón
a) Definir la profundidad que debe tener el banco de acuerdo a la estratigrafía del subsueloreportada por los estudios de mecánica de suelos.
b) La profundidad debe ser hasta los estratos firmes, de tal manera que se garantice su estabilidad.
c) Siempre debe buscarse alcanzar la roca, o bien un material compacto mayor de 60 golpes enla prueba de penetración estándar (véase la especificación CFE COOOO-17). En ambos casosse perforará dentro del material de apoyo 1 m, como mínimo.
d) El diámetro del barreno no debe ser mayor de 15 cm ni menor de 10 cm.
e) En la perforación del barreno se debe utilizar lodo bentónico o ademe metálico, para garantizarla estabilidad de las paredes y evitar caídos que puedan obstruir la perforación y la instalacióndel banco de nivel.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
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f ) El barreno debe estar vertical y exento de azolve, para lo cual se tiene que lavar.
g) Los detalles de instalación se dan en la figura 1.
Si en el sitio aflora la roca no será necesario la perforación, solamente se instalará de acuerdo con la figura 2.
4.2.2 Equipo y materiales utilizados
a) Tubo de PVC hidráulico o conduít de 50,8 mm de diámetro abocinado en un extremo y paracementar en el otro extremo.
b) Tubo galvanizado cédula 40 de 320 mm de diámetro.
c) Coples galvanizados (roscados) de 25,4 cm de diámetro.
d) Rondanas de neopreno con un espesor de 0,6 mm con las siguientes características; el diámetrointerior debe apretar al tubo galvanizado y el exterior debe tener un ajuste libre en el diámetrointerior del tubo de PVC.
e) Niples de tubo galvanizado de 25,4 mm de diámetro y de 200; 400; 600; 800 y 1000 mm delongitud para cubrir la profunidad del barreno.
f) Llave ajustable de mordaza para tubo de 25,4 mm de diámetro.
g) Cinta de teflón para sello de roscas.
h) Tarraja para roscado de tubo con cortador de 25,4 mm de diámetro.
i) Hilo de polipropileno de 9,5 mm de diámetro.
j) Cinta adhesiva enlonada de 50,8 mm de ancho.
k) Registro de protección galvanizado cédula 40.
l) Aceite SAE 30.
La cantidad de materiales deben estar en función del número de bancos a instalar y la profundidad de éstos.
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Referenc ia parala mi ra invar
Reg is t ro metá l i cogalvanizado
SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
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Tomi l l o de segur idad
Base yse l lo de conc re toen e l barreno
1Tuberia de PVC
4 paraademel i s a
* . ICent rado de hu lede neopreno
Arena f ina
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Aceite SAE - 30
Tuber ía ga lvanizada de 25.4 mmd e diámetro
Per forac ión de 12,7 mm de d iámetro
1’1.
Lechada
FIGURA 1 - Detalle de la instalación del banco de nivelpatrón en suelo firme
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Concreto
Anclas
-Tubo de f ier ro de 50.8 mm de d iámetropara ademe
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de 25,4 mm de d iámetro
Lechada decemento
FIGURA 2 - Detalle de la instalación del banco de nivelpatrón en roca que aflora
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
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4.2.3 Instalación
Perforado el barreno y verificados su profundidad, limpieza, diámetro, nivel freático y la comprobación de que sellegó hasta el suelo firme se deben cubrir las siguientes operaciones.
a) Verificar que la primera parte de anclaje esté sellado para evitar fugas de aceite y/o introducciónde lechada.
b) Asegurare1 ancla a una soga para ir introduciéndola en el barreno, sobre todo en cada maniobrade enroscar y cementar la tubería, evitando así cualquier eventualidad.
c) Meter el ancla al barreno, haciendo la secuencia de ir roscando por medio de coples los tubosgalvanizados de 25,4 mm de diámetro ya su vez ir cementando los tubos de PVC hasta alcanzarla longitud total.
d) Proceder a introducir una manguera o tubería de PVC hasta el fondo para depositar la lechada.
e) Dosificar la lechada que se tiene que utilizar, en los siguientes términos:
- 50 kg de cemento,
- 30 L de agua,
0,125 L de ‘sikament NZ”, estabilizador de volumen según la cantidad de cemento autilizar,
agitador manual o eléctrico.
f) Calcular la cantidad de lechada que cubre de 1 a 2 m; el volumen está en función del diámetrodel barreno considerando el diámetro de la tubería del banco.
g) Dejar fraguar la lechada por lo menos durante 24 h.
h) Empacar el espacio anular entre la pared del barreno y la tubería de PVC con arena fina lavada(granulometría menor de 1 mm de diámetro) hasta el brocal.
i) Proceder a rellenar con aceite el interior del PVC y en el tubo galvanizado hasta rebosar en elbrocal.
j) Instalar la referencia (tapón cachucha con punta de bala de acero inoxidable soldada en la partesuperior) para la nivelación, roscándola en la parte final del tubo galvanizado de 25,4 mm dediámetro y fijandola por medio de puntos de soldadura o algún pegamento para unionesroscadas.
k) Instalar el registro metálico de protección, fijandolo con mortero y dándole acabado deescobillado fino.
Al banco o bancos se procede a darles una elevación referida a un banco que esté referido al sistema nacional delINEGI, si existe cerca del sitio; de no haberlo se le dará una elevación arbitraria que desde ese momento ya nose le podrá cambiar ya que debe ser la elevación de referencia para realizar cualquier medición.
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SISTEMA DE lNSTRUMENTAClÓN DE ESTRUCTURAS ENESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
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4.3 Referencias de Control en las Estructuras
Son las que se colocan en cada una de las estructuras a controlar, la cantidad depende de las dimensiones y tipode cada estructura en particular.
Las referencias son solera de acero de 50,8 mm por 12,7 mm, de longitud aproximada de 150 mm (la longitud sedebe adaptar de acuerdo al recubrimiento del acero de refuerzo), en uno de sus extremos lleva una punta de balasoldada de acero inoxidable de 12,7 mm de diámetro. Para los detalles de fabricación de la referencia y su protección(véase figura 3.)
a) Equipo de medición.
Para llevar a cabo las mediciones en las estructuras a controlar es necesario contar con unequipo que sea confiable y de una exactitud suficiente para determinar movimientos de hasta0,01 mm. El equipo requerido es el siguiente:
2 miras invar de 3 m de una sola pieza,
1 mira invar de 1 m,
nivel de alta exactitud con sus accesorios:
desviación estándar para 1 km de nivelación doble de ± 0,2 mm,
distancia mínima de enfoque 45 cm,
margen del micrómetro de placa planoparalela; margen 10 mm intervalo 0,1 mmestimación 0,01 mm.
2 paraguas para trabajo topográfico de campo,
libretas de nivel y lo necesario para anotar,
calculadora de bolsillo (de 12 dígitos),
riostras,
2 lámparas de mano de múltiples posiciones,
hojas de control donde se pasarán los concentrados de las mediciones.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I
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CFE COOOO-20
Referenc ia deacero inox idab leS - 3 1 6
l--12,7
Referencia decontrol
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- Solera de acero
Var i l la de refuerzo
\Pedesta l
mortero grout
FIGURA 3 - Detalles de la referencia y su protección
Sin escalaAcot. mm
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SISTEMA DE INSTRUMENTAClÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
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b) Condiciones para realizar las mediciones.
definir los circuitos de nivelación que se siguen hasta las referencias colocadas en lasestructuras, partiendo desde el banco de nivel patrón,
colocar los puntos de liga de todos los circuitos que se siguen para llegar hasta lasestructuras a controlar,
considerar los puntos de liga a una distancia no mayor de 20 m,
- verificar que todos los circuitos estén bien identificados y referidos a un dibujo haciendoun recorrido preliminar para estar seguros de que las distancias y puntos de liga sean loscorrectos.
Las mediciones se deben realizar por lo menos dos veces, llevando una nivelación doble en cada una (leer en laescala “A” y “B” de las miras en el mismo recorrido) y con una diferencia en el cierre del mismo punto de partida nomayor de 0,3 mm.
Las mediciones se hacen de acuerdo con un programa establecido que depende de la zona donde está ubicada lacentral y de acuerdo con el tipo de terreno, cimentación y diseño de la misma.
4.3.1 Pedestales y mesa de los turbogeneradores
Instalar una referencia en cada uno de los pedestales de tal manera que sea posible colocar una mira “invar” de3 m de altura sin tener ninguna obstrucción principalmente de las tuberías y ductos que se sujetan en los pedestales.
Las referencias son de acuerdo al número de pedestales (una por cada pedestal), existen nórmalmente de 8 comosemuestra en la figura 4, ahí se representan las referencias en una sola vista, pero no necesariamente deben de iren esa posición, puede ser en cualquier cara del pedestal siempre y cuando no haya ninguna obstrucción.
a) Materiales necesarios.
referencias,
protección para las referencias,
planta de soldar con su equipo y soldadura ‘E7018” de 3,17 mm de diámetro,
cincel y martillo,
mortero “grout”,
- utensilios de albañileria,
nivel,
- esmalte anticoriosivo.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS EN
I
ESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
Wo\.
u-30,
-39
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mwcm-a
i
FIGURA 4 - Referencias en los pedestales y en la mesa del turbogenerador
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I SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20-11 de 25
seleccionar el sitio,
en el sitio seleccionado se debe escarificar hasta encontrar el acero de refuerzodescubriendo aproximadamente 20 cm de diámetro para facilitar la colocación de lareferencia.
se ajusta la longitud de la referencia considerando que debe de salir de 100 a 120 mmdespués del recubrimiento,
se coloca la referencia y se puntea con sondadura al acero de refuerzo,
se verifica que esté a nivel,
verificar su colocación, si es correcta se suelda al acero de refuerzo en todo la superficiede contacto con la referencia,
el cople que sirve para lo protección de la referencia también se sujeta por medio de puntosde soldadura al acero de refuerzo,
verificar que esté correctamente sujeta la referencia y el cople se procede a rellenar todala parte escarificada con mortero “grout” aún la parte interior del colple, cuidando que nose contamine la parte roscada donde entra la protección de la referencia,
la parte de protección y la referencia se protegen con el esmalte anticorrosivo sin aplicarloa la punta de bala de acero inoxidable,
como parte final se procede a identificar todas las referencias colocadas sobre el pedestalllevando la nomenclatura especificada por la central,
las letras y números de identificación deben ser de 100 mm o mayores.
c) Mediciones.
El método de medición es a base de circuitos de nivelación y se describe en párrafos posterioresya que están involucradas otras estructuras.
4.3.2 Mesas de los turbogeneradores
Para tener un control relativo del comportamiento de la mesa es necesario por lo menos de instalar dos ejes, unode cada lado del turbogenerador en el sentido longitudinal como se observa en la figura 4, el número de referenciaspor lo menos debe ser de 6 en cada eje.
Las referencias se fabrican de acuerdo con la figura 5, conde se detallan las dimensiones y materiales que se debenutilizar.
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Acot. en mmMat. de fabricaciónAcero inoxidableTipo S304
SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
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Roscar a 14 h/25.4 mmajustar a hembra
Rondada centradoraajustar al tubo y a lareferencia
Detalle de fabricación
Barrenos parallave de pernos
Nivel de pisoterminado
- Referencia de
FIGURA 5 - Dimensiones y materiales de las referencias para la mesa
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
a) Materiales necesarios.
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referencias con sus protecciones,
cincel y martillo,
planta de soldar con su equipo y soldadura “E7018” de 3,17 mm de diámetro,
herramienta necesaria que requiera el soldador,
mortero “grout”,
utensilios de albaiiilería,
nivel de burbuja,
dibujo para identificar la colocación de las referencias.
b) Instalación de las referencias.
localizar el sitio donde se colocan las referencias de acuerdo a la figura 4,
hacer una excavación de aproximadamente 150 mm de diámetro hasta describir el acerode refuerzo para alojar la referencia,
verificar que la referencia quede vertical y no sobresalga del nivel de piso terminado; debeestar abajo de 50 a 60 mm,
puntear el cople de protección al acero de refuerzo, verificando que este nivelado,
proceder a vaciar el mortero “grout” teniendo cuidado de no sobrepasar la referencia enla parte interior del cople de protección (dejar de 20 a 30 mm), en la parte exterior se deberecubrir hasta el nivel del piso terminado,
las referencias deben estar a un mismo nivel.
c) Mediciones.
identificar un punto fijo llamado “pivote” de las mismas referencias colocadas en la mesa,debe ser uno de los extremos,
las nivelaciones que se realizan son relativas, y lo que se pretende es conocer cualquiercambio de posición de la masa (desnivel relativo),
hacer una medición inicial la cual es la referencia para comparar futuras mediciones.
Para darle una mayor confiabilidad a las mediciones de las referencias de la mesa éstas se deben realizar por lomenos dos veces, y llevando una nivelación doble en cada una de las mismas (leer en la escala “A” y “B” de las mirasen el mismo recorrido) considerando una diferencia en el cierre de la nivelación en el mismo punto de partida nomayor de 0,3 mm.
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I SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20 I
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~ 4.3.3 Placa de apoyo del gobernador
Placa de acero rectificada deforma rectangular o cuadrada que elimina la instalación de referencias; se toman comopuntos de control las cuatro esquinas lo más cercano a la orilla (aproximadamente 50 mm del borde) y donde sea
~ posible posiconar la mira “invar”.
En la figura 6 se muestra esquemáticamente la placa del gobernador de un tuborgenerdor.
La medición de la placa es relativa, y se puede determinar la desviación o desnivel respecto a un mismo punto dela misma placa llamada “pivote”.
~ Paia la medición se debe seguir los mismos criterios especificados para la mesa del turbogenerador.
~ 4.3.4 Trabe carril
~ En la trabe carril únicamente se instalan referencias de control en la parte inferior de cada una de las columnas
~ ( considerando los dos ejes), en un lugar donde no estorben el paso de peatones y equipo de mantenimiento. EstosI mismos puntos en ocasiones son utilizados como puntos de liga para llegara otras estructuras sin la necesidad de
instalar puntos auxiliares o adicionales.
Las referencias son igual a las de los pedestales pero de menor longitud (100 mm) llevando la misma protecciónque se ilustra en la figura 7.
a) Materiales necesarios.
referencias con sus respectivas protecciones ( la cantidad de acuerdo al número decolumnas),
nivel de burbuja ,
localizar el sitio donde se deben instalar las referencias,
planta de soldar con su equipo y sodadura E7018 de 3,17 mm de diámetro y la herramientanecesaria,
dibujo o croquis para identificar la colocación de las referencias.
b) Instalación de las referencias
c)
colocar la referencia por medio de soldadura, ya que las columnas son metálicas,
verificar que estén a nivel, las referencias se deben puntear y nivelar para soldarlas,
una vez soldadas las referencias se procede a colocar la protección soldada.
Medición.
Se realiza de la misma manera que en los pedestales de los turbogeneradores que se describenposteriormente en el inciso 4.4.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS --r ~-
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
Placa de apoyodel gobernador
Mesa delturbogenerador
15 de 25
N
4d
Generador la
1 1
FIGURA 6 - Puntos de control en la placa de apoyo
960913 | I I I I I I I I I I
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
16 de 25
- Solera def ierro negro
68O>-J-- -II50mm1.L-*
4l-12.7 mm
Referenc ia deacero inox idab leS - 3 1 6
Referenc ia para
la t rabe car r i l
Cop le de50.8mm -
rraw carril
30 a 40c m A l
FIGURA 7 - Puntos de control en las columnas de la trabe carril
960913 I I I I I I I I I I I
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I
ESPECIFlCAClÓN
CFE COOOO-20
17 de 25
4.3.5 Generadores de vapor
La estructura de los generadores de vapor por lo regular siempre es metálica (columnas desplantas sobre dadosde concreto) y las referencias se instalan de la misma manera que los de la trabe carril, por lo tanto las referencias,el equipo necesario, instalación y la medición es igual.
Las referencias se instalan únicamente en las columnas principales que van de 6 a 8 puntos considerando 2 ejesparalelos.
4.3.6 Chimeneas
La chimenea es una estructura demasiado grande y pesada aislada completamente de otras estructuras por loregular su altura rebasa los 100m.
A este tipo de estructura se le instalan 4 referencias en la orientación de los cuatro puntos cardinales de preferencias(véase figura 8.)
La forma de la instalación y diseño de las referencias es igual que el utilizado en los pedestales de losturbogeneradores (figura 3), así mismo el equipo utilizado tanto de instalación como de medición.
La medición es de la misma manera que la utilizada en las otras estructuras.
4.3.7 Ventiladores de tiro forzado y tiro inducido
Están por lo regular montados sobre un dado de concreto como se muestra en la figura 9, y se instalan dosreferencias en el sentido longitudinal una en cada extremo del dado, siguiendo el mismo procedimiento que elutilizado en los pedestales de los turbogeneradores, por lo tanto el equipo y los materiales utilizados son los mismos.
La medición se lleva a cabo de Iá misma manera que en las otras estructuras.
4.3.8 Tanques de almacenamiento de combustible
El control de los movimientos (asentamientos) de un tanque de combustible depende del tamaño de éste, y seinstrumenta de una manera muy similar al de las otras estructuras de concreto.
Las referencias se instalan alrededor de todo su perímetro y el número varía de acuerdo con el tamaño de éste, quevan desde 4 hasta 8, como se muestra en la figura 10.
Las referencias son del mismo diseño que las utilizadas en los pedestales y otras estructuras de concreto yamencionadas anteriormente, para la instalación y medición se utiliza el mismo método.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS I ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
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La estructura de los generadores de vapor por lo regular siempre es metálica (columnas desplantas sobre dadosde concreto) y las referencias se instalan de la misma manera que los de la trabe carril, por lo tanto las referencias,el equipo necesario, instalación y la medición es igual.
Las referencias se instalan únicamente en las columnas principales que van de 6 a 8 puntos considerando 2 ejesparalelos.
4.3.6 Chimeneas
La chimenea es una estructura demasiado grande y pesada aislada completamente de otras estructuras por loregular su altura rebasa los 1 0 0 m.
A este tipo de estructura se le instalan 4 referencias en la orientación de los cuatro puntos cardinales de preferencias(véase figura 8.)
La forma de la instalación y diseño de las referencias es igual que el utilizado en los pedestales de losturbogeneradores (figura 3), así mismo el equipo utilizado tanto de instalación como de medición.
La medición es de la misma manera que la utilizada en las otras estructuras.
4.3.7 Ventiladores de tiro forzado y tiro inducido
Están por lo regular montados sobre un dado de concreto como se muestra en la figura 9, y se instalan dosreferencias en el sentido longitudinal una en cada extremo del dado, siguiendo el mismo procedimiento que elutilizado en los pedestales de los turbogeneradores, por lo tanto el equipo y los materiales utilizados son los mismos.
La medición se lleva a cabo de la misma manera que en las otras estructuras.
4.3.8 Tanques de almacenamiento de combustible
El control de los movimientos (asentamientos) de un tanque de combustible depende del tamaño de éste, y seinstrumenta de una manera muy similar al de las otras estructuras de concreto.
Las referencias se instalan alrededor de todo su perímetro y el número varía de acuerdo con el tamaño de éste, quevan desde 4 hasta 8. como se muestra en la figura 10.
Las referencias son del mismo diseño que las utilizadas en los pedestales y otras estructuras de concreto yamencionadas anteriormente, para la instalación y medición se utiliza el mismo método.
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SISTEMA DE INSTRUMENTAClÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
I
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
18 de 25
Varilla derefuerzo
Resanar con mortero grout
40 a 50m m
Referenc ia de
FIGURA 8 - Puntos de control de la chimenea
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SISTEMA DE INSTRUMENTACÓN DE ESTRUCTURAS EN CENTRALES TERMOELÉCTRICAS
I
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
M o t o r
,
19 de 25
r-Vent i lador
r ’
Varilla d e-
Resanar con
3Oa4OcmJ
FIGURA 9 - Puntos de referencia en ventiladores de tiro forzado yde tiro inducido
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ESPECIFICACIÓNSISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS EN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
20 de 25
Var i l la de refuerzo
FIGURA 10 - Puntos de control en tanques de combustible
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SISTEMA DE lNSTRUMENTAClÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
21 de 25
4.4 Circuitos de Nivelación
El banco patrón debe tener una elevación (cota) transladada de otro banco que sea confiable o darle una elevaciónarbitraria si no existe algún banco de referencia, la cual por ningún motivo debe ser modificada ya que ésta es lareferencia de comparación de mediciones iniciales y futuras.
Para el trazo del circuito de nivelación se hace un reconocimiento del terreno, para inspeccionar el recorrido quese va a seguir, seleccionando las distancias más cortas para llegar a las estructuras que se van a medir con el objeto
de minimizar tiempos de ejecución y darle la mayor exactitud posible.
Ya determinado el circuito a seguir se instala una serie de puntos de liga como los que Se muestran en la figura ll,respetando que la distancia entre cada punto no sea mayor a los 20 m. Los puntos de liga se colocan en lugaresdonde queden resguardados y éstos no inferfieran con el paso peatonal o tránsito de vehículos.
4.4.1 Instalación de los puntos de liga
Localizado el circuito de nivelación, se procede a marcar las distancias a las que se deben colocar los puntos deliga (a cada 20 m) haciendo perforaciones de 12,7 mm de diámetro en el concreto.
A la perforación se le agrega mortero de “grout” y se introduce la pija de tal manera que ésta sobresalga del pisoterminado de 10 a 15 mm dándole un acabado final como el mostrado en la figura 12.
Cuando los puntos de liga coinciden en alguna escritura metálica éstos se pueden instalar sobre ella siempre ycuando sean soldados.
a) Materiales para la instalación de los puntos de liga.
puntos de liga (cantidad de acuerdo a la longitud del circuito),
rotomartillo con capacidad hasta 19,3 mm de diámetro,
broca para concreto de 12,7 mm de diámetro,
mortero “grout”,
utensilios para albañileria,
cinta métrica con una longitud de 25 m,
en muchos puntos de referencias instaladas en las estructuras pueden servir de puntosde liga, por lo tanto, no es necesario la instalación de otros.
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SISTEMA DE INSTRUMENTAClÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
ESPECIFICACIÓN
CFE COOOO-20
t
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-mm.--
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0 0 0 0.~
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIdN DE ESTRUCTURAS EN ESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICASCFE COOOO-20
--- 3p
r-l-E --- .__53 E i
\
\
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
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4.5 Medición
Para llevar a cabo la medición se verifica que todos los puntos de liga necesarios ya estén instalados, así como laidentificación de las referencias en las estructuras que se van a medir, la nivelación se inicia desde el banco de nivelpatrón, siguiendo los siguientes pasos:
a) Si existen dos o más bancos de nivel, se hace un recorrido de banco a banco con la finalidadde comprobar que estos no hayan sufrido algún movimiento.
b) Si se detecta que alguno de ellos sufrió algún movimiento se tiene que corregir su elevación,sobre todo si es el banco de partida, para llevar a cabo la nivelación hasta las referencias de lasestructuras.
c) Para hacer las nivelaciones siempre se debe tomar un sólo banco como referencia y éste ya nopuede ser cambiado a no ser por causas de fuerza mayor.
d) Verificado que el sistema de referencias en las estructuras sea el diseñado y el circuito denivelación tenga sus respectivos puntos de liga se procede llevar la nivelación desde el bancode nivel patrón hasta las referencias de las estructuras.
e) Se instala una de las miras invar sobre la referencia del banco elegido como de partida, la otrasobre el primer punto de liga y el nivel al centro de ambas referencias (10 m de una y de otraaproximadamente.)
f) Se toman las lecturas en las escalas “A” y “B” de ambas miras y se anotan en la libretacorrespondiente. Posteriormente se pasan al formato de registro.
g) Sin cambiar de sitio de nivel éste se sobreeleva aproximadamente de 5 a 10 mm para leer enlas escalas “A”y "B”, tomando las lecturas y anotándolas en la libreta correspondiente,pasándolas posteriormente al formato de registro.
h) Se lleva la nivelación hasta las referencias instaladas en las estructuras que están en estudio.
i) La operación se repite dos veces para garantizar la exactitud y confiabilidad de la nivelación.
j) Cuando el sistema tiene transcurrido un cierto tiempo es probable que los puntos de liga hayansufrido daños, por lo tanto es necesario sustituirlos.
k) También es necesario tomar las temperaturas de las referencias cuando se realiza la medición,para hacer correcciones por temperatura para una mayor exactitud.
4.6 Precauciones
Las referencias siempre deben estar bien protegidas porque con cualquier golpe o cambio de posición de algunade ellas se pierde la información y ya no es posible su recuperación.
A las referencias se les debe dar mantenimiento preventivo como engrasar las roscas de las proteccionesperiódicamente, pintar las referencias con esmalte anticorrosivo y remacar la identificación de las referencias.
Conservar en buen estado los registros de los bancos de nivel.
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SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS EN
I
ESPECIFICACIÓN
CENTRALES TERMOELÉCTRICAS CFE COOOO-20
4.7 Reporte de Resultados
Debe efectuarse el reporte por medio del formato 1.
5 ANÁLISIS DE RESULTADOS
Para la mayoría de las estructuras controladas el análisis consistirá en el cálculo del desplazamiento verticaltomando como base la primera nivelación que llamaremos “de referencia” o “inicial” y calculando la diferencial deésta con respecto a cada una de las nivelaciones subsecuentes que se realicen, con ésto se reporta eldesplazamiento vertical máximo que ha sufrido durante el tiempo de estudio, es decir de la nivelación de referenciaa !a nivelación actual o analizada. Además se calcula el diferencial de la última nivelación actual o analizada. Ademásse calcula el diferencial de la última nivelación con respecto a la inmediata anterior para evaluar si ha tenidodesplazamientos importantes en intervalos de tiempo cortos y detectar la causa de estos.
El análisis de los pedestales de cimentación y la mesa de los turbogeneradores así como la cimentación de losventiladores se debe hacer por ejes, ordenando las referencias que se localicen a la derecha e izquierda de la flecha,para calcular los desplazamientos diferenciales entre referencias en cada nivelación, para poder detectardesplazamientos diferenciales transversales o longitudinales a ésta, que pudieran afectar el funcionamiento de laestructura.
En el caso de la trabe carril también se analizan por ejes, pero en esta estructura se clacula el diferencia dedesplazamiento entre columnas subsecuentes, para calcular con el diferencial máximo, la deformación verticalunitaria que ha sufrido la trabe carril, para compararla con los valores de tolerancia permitida. También se tiene queverificar el paralelismo de las trabes, comparando el desarrollo de los levantamientos hechos a cada uno de los rielesde la trabe carril.
La desviación de la verticalidad en las chimeneas se calcula con el máximo valor angular obtenido en el recorridovertical que se le haga, relacionándolo con la altura de la chimenea en estudio.
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COMISIÓN-FEDERAL DE ELECTRICIDAD
CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA:
SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS ENCENTRALES TERMOELÉCTRICAS
Correspondiente a la especificación CFE COOOO-26
DATOS ADMINISTRATIVOS DEL SUMINISTRO
1 de 1
DESCRIPCIÓN DEL SITIO
l ’
Datos geográficos Características del terreno
A l t i t u d L o n g i t u d L a t i t u d(msnm) (grados) (grados) Zona climática Capacidad de carga Aceleración horizontal
t/m2 máxima
I!
I CONDICIONES AMBIENTALES
Presiónbarométrica
kPa
Temperatura de diseño, °CHumedad
bulbo seco bulbo seco relativabulbo húmedo
verano invierno de diseño %
Estructuras que se deben instrumentar: