FECHAR
FECHAR
Voltar

Central hidroelétrica de Jirau

Nuevo récord para la ingeniería brasileña

Gracias a modificaciones en el proyecto y a una planificación de obra orientada a maximizar la productividad, la central hidroeléctrica de Jirau comenzará a generar energía treinta y tres meses después del inicio de su construcción

El reloj marca las 2:00 de la madrugada y el ronquido de los motores de las máquinas pesadas interrumpe el silencio de la selva amazónica en el entorno de la obra. Para implantar la más grande central hidroeléctrica en ejecución en Brasil desde la construcción de Tucuruí – la 14.ª mayor del mundo – la empresa constructora Camargo Corrêa moviliza una flota de aproximadamente 2000 máquinas de gran envergadura, entre excavadoras hidráulicas, tractores, camiones, grúas, perforadoras autopropulsadas y otras, que trabajan, ininterrumpidamente, 22 horas por día, en dos turnos.

Cuando termine la construcción de la central hidroeléctrica de Jirau, la empresa podrá ostentar algunos récords en su extensa lista de proyectos de ese tipo. Uno de ellos será, ciertamente, el plazo de ejecución. Entre la fecha que se le otorgó la licencia de instalación (LI) de la obra, junio de 2009, y la fecha de inicio de la operación de las primeras unidades generadoras, previsto para marzo de 2012, habrá transcurrido un poco más de dos años y medio. Sin duda, se trata de un logro inédito para una central de la envergadura de Jirau, que tendrá 3450 MW de potencia instalada y generará una energía firme de 2000 MW, en promedio.

Se debe atribuir la reducción del plazo de ejecución de la obra al proyecto innovador de la empresa Energia Sustentável do Brasil, que ganó la licitación para la implantación y operación de Jirau. Gracias a pequeñas modificaciones que hizo en el proyecto, entre ellas el desplazamiento de la central de su ubicación original, redujo el volumen de obras civiles previsto inicialmente. Como resultado, disminuirá el costo estimado de la obra y el impacto medioambiental de la central que, también, facilitará la navegación en el río Madeira, donde está emplazada.

Dos obras en una

Jirau, en conjunto con la central hidroeléctrica de Santo Antônio, forma parte del complejo de aprovechamiento energético del río Madeira, en el estado de Rondônia, cuya construcción está considerada como uno de los principales proyectos del Programa de Acelaração do Crescimento – PAC (Programa de Aceleración del Crecimiento). El consorcio Energia Sustentável do Brasil, formado por el grupo Suez Energy (50,1%), Eletrosul (20%), Companhia Hidroelétrica do São Francisco – Chesf (20%) y el grupo Camargo Corrêa (9,9%), invertirá 11.000 millones de reales en la construcción del complejo hidroeléctrico.

Las obras civiles están a cargo de Camargo Corrêa y el montaje electromecánico será realizado por Enesa, con máquinas de las empresas Alstom, Bardella, Voith Siemens y Andritz. El consorcio, sin embargo, solo es responsable de las máquinas que se instalarán en el vertedero y en la casa de máquinas de la margen derecha, pues la empresa china Dong Fang es la que suministrará las turbinas para la casa de máquinas de la margen izquierda.

Hidário Martins, gerente ejecutivo de Camargo Corrêa, explica que el cumplimiento de plazos tan exiguos exige que se respete rigurosamente el calendario de trabajos y la planificación de la producción de la obra. “Tratamos el proyecto como dos obras independientes, que se ejecutan simultáneamente en las márgenes derecha e izquierda del río”, dice. El mayor volumen de actividades se concentra actualmente en la margen derecha, donde se construye el vertedero y una casa de máquinas con 28 turbinas. La segunda casa de máquinas, con 18 turbinas, interconectada a la primera a través de una presa de enrocamiento, se construye en la margen opuesta.

Por ese motivo, la obra cuenta actualmente con dos grupos de trituración – uno de 400 t/h de capacidad, en la margen derecha, y otro dimensionado para producir 160 t/h, en la margen izquierda – y cinco plantas de hormigón, también distribuidas entre las dos márgenes del río. Las instalaciones operan de forma autónoma, según las necesidades de producción de sus respectivas áreas de influencia.

«Además, alquilamos dos plantas a la empresa Wanmix, para hacer frente a la gran demanda de producción de hormigón en la margen derecha del río», dice João Lázaro Maldi Junior, superintendente de máquinas de Camargo Corrêa. La planificación de la obra prevé el uso de esta cantidad de máquinas. A pesar de que los trabajos se realizan simultáneamente en las dos márgenes del río Madeira, las estructuras de la derecha se terminarán antes para que las turbinas de la primera casa de máquinas entren en operación en marzo de 2012.

Adelanto en la ejecución

La anticipación del plazo de ejecución de las obras de la margen derecha también se debe al emplazamiento del vertedero usado para desviar el río. Solamente después que se construya esta estructura y se desvíe el cauce del río, el 31 de julio de 2011, la empresa a cargo de las obras podrá construir la presa de enrocado, que tendrá una altura mínima de 23 m y máxima de 56 m. «Las alteraciones en el proyecto y la reducción del plazo de ejecución de la obra originaron cambios en la planificación de la construcción», explica Hidário Martins, quien informa que ya se ha avanzado un 40% en la construcción de la central. «Tenemos que concentrar la mayor parte de los trabajos en esta época del año, pues el clima de la región amazónica se caracteriza por presentar intensas lluvias entre los meses de noviembre y abril, cuando son impedidos los trabajos de excavaciones y vertido de grandes volúmenes de hormigón.» Para cumplir con la planificación de producción, las excavaciones en suelo y roca exigen excavadoras hidráulicas de mayor envergadura, de 50 y 60 toneladas de peso en servicio, que también se emplean para cargar los camiones 8x4, que transportan los materiales a los vertederos, a las plantas de trituración para la elaboración de grava o las zonas de acopio para su futuro aprovechamiento en la obra.

Presa con asfalto

Aplicando el concepto de «administrar la obra con dos frentes independientes», los desplazamientos están planificados de forma tal que los camiones recorren un trayecto medio de 2 km, proporcionando mayor productividad al ciclo de carga y transporte. «También usamos una flota de camiones articulados, ya que en esta etapa de la obra algunos caminos no permiten la circulación de camiones de carretera» complementa João Lázaro.

A pesar de que la política de la empresa es usar parques propios, principalmente en los proyectos de gran envergadura, se ha visto obligada a alquilar una gran cantidad de máquinas para alcanzar los elevados volúmenes de producción que exige la obra. La estrategia no se resume solo a los camiones que emplea en los trabajos de perforación de rocas, sino también al alquiler de muchos camiones y otras máquinas para el movimiento de tierra. Es importante destacar que la flota no incluye rodillos compactadores y otras máquinas que se emplean en la construcción de la presa de enrocado, que está en su fase inicial.

«Empezamos a construir los cimientos a partir de la margen derecha, pero su progreso está condicionado al desvío del río», explica Martins, que seguidamente añade que Camargo Corrêa estudia modificar el proyecto de la presa, substituyendo la arcilla por asfalto en el núcleo de la estructura. «Usamos esa tecnología con éxito en la central hidroeléctrica Foz do Chapecó y redujimos considerablemente el tiempo de compactación de los materiales.» En Jirau, esta modificación puede representar una alternativa ventajosa para cumplir con los plazos de la obra, dados los prolongados períodos de lluvias en la región que interrumpen los trabajos de movimiento de tierra.

Personal movilizado

Hidário Martins explica que la construcción de la central hidroeléctrica todavía no se encuentra en la etapa pico de las actividades, cuando estarán trabajando aproximadamente 19 000 personas, entre profesionales de Camargo Corrêa y de las empresas subcontratadas que prestan servicios especiales de ingeniería. En esta etapa, prevista para mediados del año que viene, la obra generará cerca de 40 000 puestos de trabajo, incluyendo a las empresas instaladas en Porto Velho, capital de Rondônia, y en la propia obra, que suministran los insumos, los repuestos y los servicios a la maquinaria empleada en los trabajos de movimiento de tierra, hormigonado y montaje electromecánico.

Del número total de trabajadores que demanda la construcción de la central, aproximadamente 2000 son operadores de máquinas, entre profesionales de la constructora y de las empresas subcontratadas. «Hemos puesto en marcha un proyecto, en asociación con el Senai (Servicio Nacional de Aprendizaje Industrial) para capacitar a aproximadamente 200 personas por mes, que ya ha formado a 5000 profesionales, entre obreros, armadores, operadores de máquinas y otras actividades», afirma Martins. Aún así, es difícil encontrar profesionales especializados, principalmente para un proyecto que tiene el compromiso de emplear el 80% de mano de obra local.

«Tratamos de contratar la mayor cantidad de mano de obra local, pero como para algunas actividades muy especializadas necesitamos ingenieros, técnicos y supervisores que no hay en la región, somos obligados a transferir a profesionales de la propia empresa que se encuentran trabajando en otros lugares del país», confirma João Lázaro. Tan solo en el sector de máquinas, la obra cuenta con nada menos que 2200 empleados, que trabajan en la administración de la flota, los talleres mecánicos, el mantenimiento en campo y la operación de las plantas estacionarias de áridos, como de trituración y hormigón (ver recuadro).

Trabajos de hormigonado

Al igual que para el movimiento de tierra, se planificó toda la construcción de las estructuras de hormigón de forma a lograr la máxima productividad. «En los bloques menores, como los pilares de los vertederos, colocamos el hormigón por bombeo», dice Martins. De este modo, la empresa registra un avance medio de 20 a 25 m/h en la construcción de las estructuras, que es la velocidad de transferencia de los encofrados deslizantes. «En compensación, en los bloques más grandes, que consumen mucho hormigón y que no imponen restricciones con respecto a la velocidad de colocación, empleamos camiones equipados con cinta transportadora telescópica», completa.

Martins se refiere al equipo Telebelt, de Putzmeister, que despliega un transportador de cinta montado sobre el chasis de un camión y coloca el hormigón en la zona de trabajo. Además de poderse trabajar con grandes volúmenes de hormigón, el sistema permite transportar y distribuir materiales más secos y que no se pueden bombear, como hormigones con una relación agua-cemento baja o con áridos mayores. «Estamos operando con una máquina de este tipo, pero en el pico de la obra emplearemos siete», destaca João Lázaro. En ese período, el consumo de hormigón será de 120 000 m3/mes, contra los aproximadamente 70 000 m3/mes actuales.

Si bien la distribución de grandes volúmenes garantiza una alta productividad, también exige un mayor control de la temperatura del hormigón, para que las estructuras no se agrieten debido al calor de hidratación (durante el fraguado). Por ese motivo, la obra cuenta con dos máquinas fabricadoras de hielo en escamas–una en cada margen del río– que permiten producir hormigón a una temperatura de distribución que oscila entre 15 y 17ºC, o sea 8ºC por debajo de lo usual en hormigonados convencionales.

«Las máquinas, montadas en contenedores, operan de forma automática y producen escamas de hielo que se usan en lugar de agua al elaborar el hormigón», dice João Lázaro. La empresa alemana KAB-Ice, que recientemente se incorporó al grupo Schwing Stetter, suministró las máquinas que también se caracterizan por su configuración modular, lo que facilita su montaje en las obras. «Además de hielo producen agua fría para bajar la temperatura de los áridos que se usan en el hormigón.» Se realiza la operación a través de un sistema de rociado, que esparce el agua sobre la grava durante la alimentación de la planta.

Inicio de los montajes

Hidário Martins explica que se están construyendo las estructuras de la central con una composición de hormigón usual en las obras de centrales hidroeléctricas, con una relación cantidad de acero y volumen de hormigón de 62 kg/m3 en las casas de máquinas, y de 48 kg/m3 en el vertedero. «En esta área, destacan las siete grúas torre desplazables sobre carriles, que se emplean para instalar los encofrados y armaduras en los lugares donde se hormigona», subraya João Lázaro. La mayor de ellas, usada para la instalación de encofrados, tiene una capacidad de carga de 120 Tm (toneladas metro).

La flota de máquinas para la elevación de cargas también incluye grúas portátiles, entre ellas una de 160 t de capacidad, que se la está usando en el montaje de una planta de hormigón.

Actualmente, la fase de hormigonado de las estructuras del vertedero y de la casa de máquinas de la margen derecha se encuentra muy adelantada. A fines de julio, se inició el montaje de las primeras turbinas, con la instalación de las virolas –estructuras de acero de aproximadamente 14 t, que sirven para blindar el área de escape de la turbina a fin de que no comprometa la generación de energía﷓.

RECUADRO 01

Proyecto posibilita la construcción de la central

La central hidroeléctrica de Jirau está diseñada para generar energía a partir de grandes caudales del río y bajos saltos, lo que la caracteriza como una central de agua fluyente o de pasada. Se resuelve la ecuación gracias al uso de turbinas bulbo, acopladas a un circuito de aducción relativamente corto –toma de agua de 17 m–, permitiendo que el embalse ocupe una superficie menor con respecto a su potencia instalada. De esta forma, la central producirá un impacto medioambiental menor, al operar con una superficie de espejo de agua variable que llega a los 302,6 km2, nivel máximo del embalse, y con una superficie inundada que varía entre 31 y 108 kilómetros cuadrados.

Además de estas características, previstas en el proyecto básico para alcanzar el objetivo de viabilidad medioambiental, la central se ha transformado en un emprendimiento económicamente más competitivo gracias a una alteración que propuso el consorcio vencedor para su construcción y operación: correr 12,5 km su eje. Con esta modificación se logra reducir el costo de la obra en 1000 millones de reales pues se aprovecha la existencia de una isla para disminuir el volumen de las excavaciones y de los vertederos. De esta forma, el consorcio se adjudicó la licitación de la central hidroeléctrica pues presentó la menor oferta por la energía producida: 71,40 reales por megavatio/hora (MWh).

En el nuevo diseño, el vertedero y una casa de máquinas –con 28 turbinas﷓ de la central hidroeléctrica están emplazados en el brazo derecho del río Madeira. Y la segunda casa de máquinas ﷓con 18 turbinas﷓, que tiene como vértice la extremidad sur de la isla «do Padre», en la margen izquierda, y, entre las dos estructuras, una presa de enrocado. En total, la obra de contención tiene 5957 metros de longitud de cresta y 56 metros de altura máxima, en el lecho del río.

Central hidroeléctrica de JirauDatos técnicos

Potencia instalada 3450 MW

Unidades generadoras 46 turbinas de 75 MW

Superficie del embalse (cota máxima) 302,6 km2

Presa 5957 m de cresta

Vertedero 44 vanos y caudal de 85 800 m3/s

Compuertas (ancho y altura) 20 m x 21,82 m

Volumen de excavación 31 685 529 m3

Volumen de hormigón 2 478 361 m3

 

RECUADRO 02

Dos talleres para el mantenimiento de las máquinas

Para satisfacer las necesidades de producción de la obra, con máquinas que aseguren disponibilidad máxima, la empresa Camargo Corrêa montó una estructura especialmente dimensionada para administrar y hacer el mantenimiento del parque que trabaja en el proyecto de la central hidroeléctrica de Jirau. La estructura incluye dos talleres mecánicos –uno en cada margen del río– donde trabajan 475 profesionales reparando las máquinas y los camiones.

Los talleres cuentan con cubículos donde se realizan servicios de montaje y desmontaje, reparación de neumáticos, maquinado, soldadura, lubricación y lavado de las máquinas, entre otras actividades. En los talleres también están la oficina de administración del mantenimiento y el depósito de los repuestos más usados en la obra, como filtros, mangueras, herramientas de corte y otros. «Además, en los talleres se fabrican los insertos metálicos que se colocan en las estructuras de hormigón», afirma João Lázaro Maldi Junior, superintendente de máquinas de Camargo Corrêa.

Según Maldi, el taller más grande es el de la margen derecha del río –donde se concentra la mayor parte de la flota de máquinas– que cuenta con 32 cubículos dobles, lo que significa que se pueden reparar simultáneamente 64 máquinas o camiones. «Realizamos solo el desmontaje y el montaje de los subconjuntos y las reparaciones más básicas, otros servicios como el mantenimiento de los motores y las transmisiones, están a cargo de las distribuidoras autorizadas y de los demás proveedores de servicios», explica João Lázaro.

Aunque los proveedores están instalados en la propia obra o en la ciudad de Porto Velho, estado de Rondônia, João Lázaro destaca la constante preocupación por tener un stock de repuestos siempre disponible para los servicios de mantenimiento que realiza tanto la empresa como terceros. «Debido al emplazamiento geográfico del proyecto, a veces un repuesto demora diez días para llegar. Si no se establece una planificación seria se compromete todo el calendario de trabajo de la obra.» Además de los profesionales de los dos talleres mecánicos, la empresa constructora cuenta con más 1700 empleados que están operando las instalaciones fijas, como las plantas de trituración y de hormigón, y prestando servicio de mantenimiento en campo, como los sistemas de lubricación y los talleres móviles.

RECUADRO 03

Obra requiere siete plantas de hormigón

Con un consumo previsto de aproximadamente 2,5 millones de m3 de hormigón, la construcción de la central hidroeléctrica de Jirau demandará, hasta que esté concluida, nada menos que siete plantas para la producción de ese material. Cinco plantas son de Camargo Corrêa y están distribuidas en lugares estratégicos de la obra: dos, con producción máxima de 250 m3/h, están montadas en la margen derecha del rio Madeira y al otro lado del lecho del río se montaron dos de 120 m3/h y una de 200 m3/h de capacidad.

Además, se contrató a la empresa de fabricación de hormigón Wanmix, que está montando dos plantas de 90 m3/h de capacidad para atender a la gran demanda de hormigón en la margen derecha del río. Las máquinas son marca Schwing Stetter, la misma de las plantas de 90 m3/h de Camargo Corrêa.  «Estas plantas son indicadas para la producción de grandes volúmenes en obras de infraestructura, incluyendo el hormigón que se usa en las estructuras y el HCR (hormigón compactado con rodillo) que se coloca en la presa», explica Ricardo Lessa, gerente de marketing de Schwing Stetter para América Latina, y añade que también suministraron para la obra ocho autobombas de hormigón equipadas con pluma que se desacopla de 32 m de alcance. «También participamos en la obra con doce bombas estacionarias de alta presión Wanmix que colocan hasta 90 m3/h de hormigón.» Según Lessa, las máquinas poseen una pluma con alcance de 30 m desde el centro del eje de giro montada sobre torre de celosía de 28 m de altura, que se desplaza sobre carriles para facilitar el trabajo de hormigonado.

RECUADRO 04

Sistema optimiza el montaje de apuntalamientos

En una obra como esta, cuyo plazo de ejecución limitado impone desafíos a los trabajos de hormigonado, la tecnología puede convertirse en una aliada de la empresa de construcción. Es el caso del sistema de apuntalamiento de la empresa Ulma que se está empleando en la central hidroeléctrica de Jirau, para construir la toma de agua y el túnel de transición de la casa de máquinas de la margen derecha. Es un apuntalamiento móvil, que se desplaza sobre carriles, que permite montar y desmontar el sistema de forma rápida para continuar con el hormigonado.

Fernando Rodrigues dos Santos, director técnico de Ulma, explica que el sistema presenta una gran capacidad de carga –suporta 36 t por puntal– y está formado por encofrados metálico y de madeira con revestimiento fenólico. «Para desmontar el sistema, basta accionar el dispositivo de regulación para aliviar las cargas y usar el gato hidráulico, lo que permite que el conjunto se desplace rápidamente hacia la próxima etapa de hormigonado», explica.

Según estimaciones de Santos, el sistema proporciona un incremento de producción de un 50%, pero ese no es el aspecto más relevante de la tecnología. «Lo más significativo es que permite obtener esa productividad con menos mano de obra y riesgos de accidentes laborales.» La empresa está suministrando cuatro plataformas de encofrado para ejecutar la toma de agua y otras cuatro para el hormigonado del canal de transición. Las primeras están formadas por una estructura de 16 m de largo por 3 m de ancho y 16,5 m de altura.

Las plataformas que se emplean para apuntalar el canal de transición, por su parte, tienen 17 m de largo, que es la extensión total de la estructura. El detalle es que el canal empieza con una sección circular, de 11,4 m de diámetro, y termina con una sección rectangular, de 12,6 m por 14,5 m. Eso es posible gracias al montaje de los encofrados sobre el apuntalamiento para permitir el cambio de forma. Fernando Santos explica que ese sistema de encofrados con perfiles MK, se caracteriza por su modularidad, por lo que permite el hormigonado de estructuras asimétricas y de las más variadas formas.

FUENTES:

Construtora Camargo Corrêa: www.camargocorrea.com.br

Energia Sustentável do Brasil: www.energiasustentaveldobrasil.com.br

Schwing Stetter: www.schwingstetter.com.br

Ulma: www.ulma.com.br

Produção editorial: Revista M&T – Desenvolvido e atualizado por Diagrama Marketing Editoral