SNPTEE
SEMINÁRIO NACIONAL
DE PRODUÇÃO E
TRANSMISSÃO DE
ENERGIA ELÉTRICA
GPT-21
19 a 24 Outubro de 2003
Uberlândia - Minas Gerais
GRUPO II
GRUPO DE ESTUDO DE PRODUÇÃO TÉRMICA E FONTES NÃO CONVENCIONAIS – GPT
IMPLANTAÇÃO DE TURBOGERADORES A GÁS EM PRAZOS EMERGENCIAIS
Mário Corrêa de Sá e Benevides* - Gerente de Suporte Técnico – Tractebel Energia S.A.
Nilde Augusto Lopes de Oliveira – Gerente de Projetos – Tractebel Energia S.A.
José Luiz Jannson Laydner – Gerente de Operação – Tractebel Energia S.A.
Carlos Alberto de Verney Gothe – Gerente de Desenvolvimento de Negócios - Tractebel Energia S.A.
RESUMO
implantando e operando novas usinas em estados
como Goiás e Tocantins, por exemplo.
Este trabalho descreve o desafio da implantação de
três unidades geradoras a gás, de potências entre 35 e
40 MW, em prazos emergenciais, o que exigiu a
compra de equipamentos usados. Além de
manutenções preventivas especiais e indispensáveis e
da conversão de combustível e/ou freqüência, foram
cruciais o planejamento e logística. A atuação direta da
contratante foi fator fundamental para o sucesso do
empreendimento: respeitada a modalidade “EPC” dos
contratos firmados para a implantação das unidades, o
efetivo gerenciamento da contratante é que possibilitou
a consecução dos seus objetivos, adotando um
conceito de “EPC Gerenciado”.
PALAVRAS-CHAVE
Geração a gás. Conversão de combustível. Conversão
de freqüência. Logística. EPC gerenciado.
1.0 - INTRODUÇÃO
A termelétrica William Arjona, localizada em Imbirussu,
nas vizinhanças de Campo Grande, MS, Centro-sul do
Brasil, integra o parque gerador da Tractebel Energia,
concessionária privada de geração de Energia Elétrica,
resultante da cisão da Eletrosul e posterior privatização
da Gerasul. Em 2001, esta razão social mudou para
Tractebel Energia S.A., não só para conter a marca da
controladora, a Tractebel: esta mudança ocorreu em
conseqüência da política de expansão de
investimentos no Brasil e de desregionalização da
empresa. Além da concessão de usinas no Sul e
Centro-sul oriundas da privatização, empresas
controladas pela Tractebel Energia já estão
2.0 - ESTRUTURA DA TRACTEBEL ENERGIA
Com o intuito de melhor explicar o gerenciamento da
implantação das três Unidades Geradoras em foco,
este capítulo descreve resumidamente a organização e
a forma de atuação da concessionária nas etapas de
desenvolvimento, implantação e início da operação dos
seus empreendimentos.
As seguintes diretorias compõem o organograma da
Tractebel Energia (das quais somente a “DF” é dirigida
por um não-brasileiro):
•
•
•
•
•
•
•
Presidência (PRE);
Administração (DA);
Planejamento e Controle (DC);
Finanças e Relações com Investidores (DF);
Comercialização e Negócios (DN);
Implantação de Projetos (DI);
Produção de Energia (DP).
As unidades e equipes integrantes dessas diretorias,
majoritariamente oriundas da Eletrosul, atuam
matricialmente em todas as etapas da implantação de
novos projetos de geração térmica ou hidráulica, desde
as fases de estudos de viabilidade e desenvolvimento
do negócio até a sua operação.
Tanto em empreendimentos surgidos de licitações
específicas do Poder Concedente, onde a criação de
uma Empresa de Propósito Específico, por força de
Lei, é requerida, como naqueles implantados em nome
* Rua Antônio Dib Mussi, 366 - CEP 88015-110 - Florianópolis - SC - BRASIL
Tel.: (048) 221-7004 - Fax: (048) 221-7204 - E-MAIL: [email protected]
2
da própria Tractebel Energia, a estrutura acima
descrita é a diretamente responsável pela sua
implantação e posterior operação.
3.0 - IMPLANTAÇÃO DA TERCEIRA UNIDADE
3.1 Compromissos contratuais
O edital de privatização da Gerasul tinha como
obrigação a implantação de uma usina de até 150 MW
em Campo Grande. As duas primeiras unidades, de
potência nominal de 40 MW cada, foram adquiridas da
Enersul ainda na etapa de montagem e entraram em
operação em 1999. No momento em que o gasoduto
Brasil-Bolívia tornou-se disponível, estas duas
unidades existentes foram as primeiras no país a
utilizar o gás natural dele proveniente: até então,
operavam a óleo diesel. A implantação da Terceira
Unidade de William Arjona, descrita a seguir,
complementou o atendimento ao citado compromisso
de privatização. Esta unidade, a exemplo das duas
iniciais, pode hoje operar tanto a gás como a óleo,
após a realização da conversão do seu sistema de
combustível.
3.2 Estratégia de aquisição do turbogerador
A etapa de desenvolvimento da implantação da
Terceira Unidade da termelétrica ocorreu em 2001,
quando a procura por turbogeradores a gás,
mundialmente, era muito grande – o que significaria um
prazo de fabricação incompatível com a data
contratualmente exigida para sua entrada em operação
comercial. Assim sendo, a solução era a compra de
uma unidade usada. Após pesquisa junto a operadoras
de termelétricas ao redor do mundo, foi adquirida uma
unidade GE “Frame 6B” da Duke Energy El Salvador,
de 40 MW de potência nominal. Esta unidade, que
tinha cerca de 24 mil horas de operação, utilizava
exclusivamente óleo diesel como combustível.
3.3 Estratégia de contratação da implantação
Para implantação em prazo da ordem de 5 (cinco)
meses, foi assinado um contrato de Engenharia,
Suprimentos e Construção (“EPC – Engineering,
Procurement and Construction”) com um consórcio
formado pelas empresas Alstom Brasil, Alstom
Indústria e Cobel, após negociações dirigidas pela
Diretoria de Comercialização e Negócios (DN) da
Tractebel Energia. Este contrato incluía a interconexão
da Unidade à Subestação Imbirussu, da Enersul, como
meio de sua conexão ao Sistema Nacional Interligado,
mas eximia o consórcio contratado quanto ao
desempenho do turbogerador, adquirido pela Tractebel
Energia, como também excluía do escopo o transporte
do equipamento e seus periféricos e sobressalentes de
Acajutla, El Salvador, ao Brasil.
3.4 Implantação
3.4.1 Desmontagem
A etapa de desmontagem na planta da Duke em El
Salvador foi realizada por empresa local,
supervisionada por profissionais das diretorias de
Implantação de Projetos e Produção de Energia da
Tractebel Energia, exercitando, desde aquele
momento, a atuação integrada e matricial da sua
organização. O prazo demandado foi de cerca de um
mês.
3.4.2 Transporte
A Tractebel Energia contratou diretamente a KNDeicmar para transportar a Unidade desde a planta em
El Salvador até a termelétrica William Arjona, o que
também levou cerca de um mês.
3.4.3 Montagem e Interconexão à SE Imbirussu
Levando-se em conta que, praticamente, somente a
construção das bases poderia ser feita anteriormente à
chegada do turbogerador e seus periféricos, e
somando-se a isto a grande procura por disjuntores,
seccionadoras e pára-raios de estação que ocorria no
mercado nacional naquele ano de 2001, a montagem e
interconexão propriamente ditas da Terceira Unidade
de William Arjona deram-se em cerca de um mês e
meio: do início de julho a meados de agosto. Apenas
para lembrar, tratava-se de equipamento usado, que
exigiu, por exemplo, o recondicionamento de
periféricos (motores, bombas, compressores) e a
repintura do conjunto.
3.4.4 Conversão de Combustível
Paralelamente à montagem, foi realizada a conversão
de combustível da Unidade, que passou de operacional
exclusivamente a óleo para bi-combustível, tendo sido
este serviço realizado pela empresa argentina Capime,
contratada extra-escopo do “EPC” de montagem e
interconexão.
3.4.5 Estratégia de implantação
Diante de todos esses fatores, para que houvesse total
certeza de que o prazo limite de conclusão das obras,
de 30 de agosto de 2001, seria rigorosamente
atendido, as seguintes providências foram tomadas,
dentre outras, com absoluto sucesso advindo da sua
adoção:
• Firme e permanente atuação da concessionária no
gerenciamento do empreendimento, especialmente
nas atividades e ações de planejamento físico e
financeiro;
• Adoção de uma Estrutura Analítica de Projetos,
capaz de permitir o real controle do desenvolvimento
e do progresso do empreendimento (ver figura 1,
abaixo);
• Atuação direta da contratante nas tarefas de
logística, diligenciamento e inspeção;
• Presença permanente de profissionais das unidades
ligadas às diretorias de Implantação e Produção no
campo (equipe residente da Obra).
3
03
EPC
03.01
CANTEIRO E ACAMPAMENTO
03.02
PROJETO
03.03
OBRAS CIVIS
03.04
03.04.01
03.04.01.01
MONTAGEM
UNIDADE TURBO-GERADOR
Turbo Gerador e Auxiliares
03.04.01.01.01
03.04.01.01.02
03.04.01.01.03
Desmontagem e Transporte
Montagem do gerador
Periféricos / Auxiliares
03.04.02
EQUIPAMENTO ELÉTRICO ACESSÓRIO
03.04.03
DIVERSOS EQUIPAMENTOS DA USINA
03.05
EQUIPAMENTOS (CIF)
03.06
COMISSIONAMENTO
Figura 1 – Extrato da Estrutura Analítica de Projetos
3.5 Comissionamento e Conexão ao Sistema Nacional
Interligado
O comissionamento da Unidade 3 de William Arjona foi
realizado em agosto de 2001. O comissionamento foi
iniciado em 01 de agosto e concluído parcialmente,
apenas com óleo diesel como combustível, em 17 de
agosto. O comissionamento com gás natural foi
retomado em 27 de agosto e encerrado em 30 de
agosto do mesmo ano, cumprindo-se, portanto, a data
limite estabelecida. As equipes de Implantação e
Operação da Tractebel Energia participaram ombro a
ombro com a do consórcio contratado, ainda que,
contratualmente, a responsabilidade pela atividade a
ele pertencesse. Com isto, além da segurança quanto
à correção de montagens, interligações e
instrumentação e controle, incluindo a parametrização
da proteção e demais funções, a equipe de operação
da Unidade iniciou suas atividades com pleno
conhecimento de seus recursos.
A conexão ao Sistema Nacional Interligado, efetivada
com a sincronização e posta em marcha do
turbogerador já devidamente interligado à SE
Imbirussu, foi realizada em sintonia com a Enersul e
sob a orientação do Operador Nacional do Sistema,
ONS, encerrando com êxito esta etapa do
empreendimento.
4.0 - IMPLANTAÇÃO DA QUARTA UNIDADE
4.1 Compromissos contratuais
A Quarta Unidade de William Arjona foi implantada
como compromisso de um contrato, obtido através de
licitação, com a CBEE – Comercializadora Brasileira de
Energia Emergencial, datado de 10 de janeiro de 2002,
correspondendo, nos termos do contrato com a CBEE,
à “Primeira Fase do Empreendimento”, com data de
entrada em operação comercial estabelecida para 30
de abril de 2002. O contrato previa severas
penalidades no caso do descumprimento daquela data.
4.2 Estratégia de aquisição do turbogerador
Como se pode depreender da seção anterior, a
exigüidade do prazo de implantação era ainda mais
rigorosa que a vivenciada para a Terceira Unidade.
Assim sendo, a Quarta Unidade de William Arjona foi
também adquirida usada, sendo que a mesma usina da
Duke Energy de El Salvador dispunha de uma outra
“Frame 6B” da GE em condições semelhantes: a Duke
havia optado pela geração por motores a óleo pesado
no lugar das turbinas a óleo diesel, não havendo na
localidade disponibilidade de gás natural. Já para a
Tractebel Energia, a conversão para gás da turbina
adquirida da Duke era – como foi – uma opção
adequada, a exemplo da Terceira Unidade.
4.3 Estratégia de contratação da implantação
Para evitar alguns dos riscos assumidos na
implantação da Unidade anterior, a Tractebel Energia,
desta feita, fez incluir no escopo do contrato EPC de
implantação da Quarta Unidade de William Arjona as
atividades de desmontagem e transporte, como
também a de certificação, pela contratada, após
inspeção, da operacionalidade e desempenho
satisfatório do conjunto turbogerador, de potência
nominal de 37 MW. A própria supervisão da conversão
a gás foi incorporada ao contrato de implantação,
assinada com o consórcio entre as empresas Alstom
Brasil, Cegelec (ex-Alstom Indústria), Cobel e Capime.
4.4 Implantação
4.4.1 Desmontagem
A desmontagem em El Salvador, agora sob a
responsabilidade do consórcio contratado para a
implantação, foi realizada no período de 29 de outubro
a 28 de novembro de 2001, tendo a Tractebel Energia
supervisionado a atividade, através de profissionais
das suas diretorias de Produção e Implantação.
4.4.2 Transporte
Realizado pela mesma KN-Deicmar, agora contratada
pelo consórcio mencionado em 4.3, o transporte do
turbogerador, seus periféricos e sobressalentes foi
realizado no período de 29 de novembro de 2001 a 26
de fevereiro de 2002.
4.4.3 Montagem e interconexão à SE Imbirussu
A experiência adquirida com a Terceira Unidade de
William Arjona foi elemento de grande ajuda na
montagem da Quarta Unidade, tendo favorecido
também o fato de que ambas são do mesmo modelo e
do mesmo fabricante. Desta vez, os problemas de
mercado nacional encontrados para a interconexão da
Terceira Unidade foram de menor monta. O prazo total
de montagem e interconexão da Quarta Unidade foi de
2 meses.
4.4.4 Conversão de combustível
Agora incluída no escopo do consórcio contratado, a
conversão óleo-gás da Quarta Unidade foi item
integrante do cronograma da obra, tendo sido
satisfatoriamente concluída no prazo estabelecido: 23
de abril.
4.5 Estratégia de implantação
A exemplo do ocorrido na implantação da Terceira
Unidade, a participação em todas as fases das equipes
de implantação e operação da Tractebel Energia foi
4
preponderante, especialmente na tomada de decisões
e no planejamento estratégico e operacional dos
trabalhos. Equipes residentes na obra reuniam-se
diariamente para analisar em detalhe o
desenvolvimento dos trabalhos, o acompanhamento do
cronograma e as ações necessárias para correção de
desvios e solução de problemas. Além dessas reuniões
de campo, as de coordenação do empreendimento
ocorreram, a princípio, quinzenalmente e, no último
mês, passaram a ser semanais.
5.3 Estratégia de contratação da implantação
A mesma estratégia adotada para a Unidade 4 foi
empregada para implantar a Quinta Unidade: um único
contrato EPC, assinado com o mesmo consórcio que
ficou responsável pela implantação da Quarta Unidade,
englobou todos os serviços, desde a desmontagem até
o comissionamento, passando pela conversão a gás e
incluindo a de freqüência.
5.4 Implantação
4.6 Comissionamento e conexão ao Sistema Nacional
Interligado
O comissionamento, uma vez mais com a participação
direta das equipes da Tractebel Energia, foi realizado
de 05 de março a 29 de abril de 2002. A ressaltar que
a experiência dos profissionais de operação e
manutenção da Tractebel Energia foi fator
preponderante para o sucesso desta etapa, o que
valeu também para as duas outras unidades em
destaque neste artigo.
O primeiro sincronismo da máquina, sob a orientação
do ONS e com o acompanhamento da Enersul, em
cuja SE Imbirussu a Unidade 4 foi interligada para
acesso ao Sistema, ocorreu no dia 29 de abril de 2002,
tendo a entrada em operação comercial ocorrido
rigorosamente na data de 30 de abril de 2002, como
devidamente atestado pela CBEE.
5.0 - IMPLANTAÇÃO DA QUINTA UNIDADE
5.1 Compromissos contratuais
A Quinta Unidade foi implantada a partir do mesmo
contrato com a CBEE que originou a implantação da
Quarta Unidade, caracterizando a “Segunda Fase do
Empreendimento” nos termos do contrato. Data
contratual estabelecida para entrada em operação
comercial: 30 de junho de 2002. Entretanto, razões
relacionadas à conexão da Quinta Unidade ao Sistema
Nacional Interligado não permitiram o melhor
aproveitamento de paralelismos de atividades de
implantação da Quarta e da Quinta Unidades, fazendo
com que, novamente, o prazo de implantação fosse
crítico.
5.2 Estratégia de aquisição do turbogerador
Tomando-se como ponto pacífico de que a melhor
estratégia seria a de adquirir equipamento disponível,
pronto para uso – ou seja, usado e desativado -, as
buscas neste sentido levaram a Tractebel Energia a
comprar da Endesa chilena um turbogerador modelo
frame 6B, de fabricação Alstom sob licença da GE, que
utilizava exclusivamente óleo diesel como combustível.
Como dificuldade adicional, previamente analisada, a
Freqüência no Chile é de 50 Hz, exigindo a conversão
da freqüência para 60 Hz. Mesmo com esta agravante,
dado às características operacionais do equipamento e
ao quadro apresentado naquele momento pelo
mercado mundial, esta foi a melhor opção encontrada.
5.4.1 Desmontagem
A desmontagem da Quinta Unidade se deu na planta
da Endesa localizada em Curicó, no Chile, no período
de 08 de fevereiro a 05 de março de 2002, sob a
responsabilidade do consórcio e a supervisão da
Tractebel Energia.
5.4.2 Transporte
A mesma empresa que efetuou o transporte das
Unidades 3 e 4 foi contratada pelo consórcio para levar
o turbogerador e seus periféricos e sobressalentes de
Curicó, no Chile, até Campo Grande, MS, Brasil. O
prazo demandado foi de 40 dias. Entretanto, problemas
havidos em estradas brasileiras no mesmo período em
que equipamentos da obra estavam trafegando a
caminho de Imbirussu levaram a Tractebel Energia a
alertar à CBEE que possíveis atrasos por força maior
poderiam ocorrer – o que acabou não acontecendo,
dado à rapidez da tomada de decisões e a
replanejamentos realizados de forma a compensar
esses problemas.
5.4.3 Montagem e Interconexão à SE Imbirussu
A montagem da Quinta Unidade de William Arjona foi
realizada no período de 20 de abril a 28 de junho de
2002, incluindo a sua interconexão à SE Imbirussu, da
Enersul. Problemas ocorridos com o prazo de
fabricação de componentes nacionais, como o
transformador elevador, por pouco não
comprometeram o prazo final da obra.
5.4.4 Conversão de Combustível
Realizada como item do cronograma geral da Obra, a
conversão para gás natural da Quinta Unidade foi
realizada pelo consórcio no período de 05 a 28 de
junho de 2002.
5.4.5 HGPI (“Hot Gas Path Inspection”)
A Quinta Unidade – terceira em objeto no presente
trabalho e segunda fase do contrato com a CBEE –
exigiu, para não comprometer seu desempenho e a
potência nominal garantida de 35 MW, uma “Hot Gas
Path Inspection - HGPI”, ou a inspeção do caminho dos
gases pós-combustão, que incluiu a substituição de
peças desgastadas (palhetas móveis, palhetas fixas de
1º e 2º estágios e peças de transição), realizada na
mesma seqüência dos trabalhos de montagem e
interconexão.
5
5.4.6 Conversão de Freqüência
A conversão de freqüência representava caminho
crítico para a consecução do prazo contratual com a
CBEE. A adaptação da caixa redutora e o projeto e a
fabricação de um novo painel de proteção digital,
contratados pelo consórcio a empresas nos Estados
Unidos, e a aquisição de um novo sistema de controle
da Unidade, foram alguns dos muitos e complexos
itens decorrentes da necessidade da conversão de
freqüência, realizados em paralelo às atividades de
campo e demais aquisições no Brasil e exterior.
5.5 Estratégia de implantação
A exemplo dos casos anteriores, a Tractebel Energia
participou ativamente de todas as fases, especialmente
do gerenciamento dos trabalhos, com ênfase para as
etapas da conversão de freqüência - que levou
profissionais da empresa a realizarem, em conjunto
com os do consórcio contratado, tarefas de
diligenciamento e inspeção no Brasil e nos Estados
Unidos, para assegurar o cumprimento de prazos,
incluídos os da logística de fabricação, embalagem,
transporte e importação.
Uma política de bonificação da contratada foi também
empregada, e com sucesso.
5.6 Comissionamento e conexão ao Sistema Nacional
Interligado
O comissionamento da Quinta Unidade foi realizado de
15 de maio a 30 de junho de 2002. Dado à compressão
generalizada de prazos, muitas correções foram
realizadas até o momento do sincronismo da máquina.
A entrada em operação comercial foi atestada pela
CBEE como acontecida às 5 horas de 1 de julho de
2002, não fazendo qualquer sentido de que essas
cinco horas passadas da data limite de 30 de junho de
2002 fossem, para qualquer efeito, consideradas como
atraso: a última etapa de implantação das três
Unidades Geradoras da termelétrica William Arjona em
regime de urgência foi, a exemplo das duas primeiras,
um inquestionável sucesso.
6.0 - CONCLUSÕES
As três unidades geradoras aqui em destaque foram
completamente implantadas, desde a sua aquisição até
a posta em marcha, em prazos de 5 a 6 meses cada
uma.
Ficou demonstrado que a implantação de Unidades
Geradoras em termelétricas a gás natural em prazos
emergenciais é possível, desde que especiais cuidados
com as estratégias de aquisição, implantação e posta
em marcha sejam tomados.
A aquisição de máquinas usadas, desativadas e em
condições de operação pode ser, em muitos casos, a
única maneira de viabilização de prazos críticos para
implantação.
A adoção de contratos “EPC” de escopo tão completo
quanto complexo é recomendável, desde que a
atuação da contratante durante a implantação seja
verdadeiramente ativa, especialmente na tomada de
decisões e efetiva participação no planejamento, na
logística e no acompanhamento dos itens mais críticos,
como os relativos a fornecimentos e serviços especiais.
Quando o reaproveitamento de máquinas usadas e
desativadas se mostrar a melhor opção, a conversão
de combustível e de freqüência e manutenções e
adaptações preventivas e indispensáveis são alguns
dos caminhos críticos, onde a atuação da contratante
poderá fazer a diferença.
Em qualquer caso, sempre que a equipe da contratante
e futura operadora colocar sua experiência a serviço da
atividade de comissionamento, tanto ela como a
contratada obterão valorosos benefícios advindos da
troca de vivências e do trabalho em parceria e em
espírito de equipe, tanto quanto proporcionará o interrelacionamento das equipes de desenvolvimento,
implantação, operação e manutenção durante todas as
fases do empreendimento, com as naturais vantagens
decorrentes.
A estratégia de atuação efetiva da contratante no
empreendimento em foco neste Informe Técnico foi
preponderante para o seu êxito. Esta estratégia pode
ser resumida na sigla “MEPC”, que corresponde a
Managed Engineering, Procurement and Construction
Contracts – Contratos de Engenharia, Fornecimento e
Construção Gerenciados pela contratante. No caso
específico, os benefícios decorrentes da contratação
“chave na mão”, como as garantias ao empreendedor e
a figura de um único interlocutor nas questões
contratuais, foram agregados aos de real controle de
custos, escopo e prazo.
Tais vantagens não ficam restritas à contratante e à
contratada: o usuário final e o sistema elétrico
interligado também delas compartilham, na medida em
que outro fundamental fator ficar igualmente garantido:
a qualidade.
7.0 - COLABORADORES
Os Engenheiros Carlos Fernando Bandeira Holme e
Leandro Marcos Magri, da Tractebel Energia,
colaboraram na elaboração deste Informe Técnico.
8.0 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Cunha, Carlos E. F. Planejamento Estratégico em
Empresa Pública Versus Empresa Privada.
Florianópolis, 1998. Dissertação (Mestrado em
Engenharia de Produção) – Centro Tecnológico,
UFSC.
Müller, Benevides, Magri e Luz, Gestão Integrada de
Obras e Contratos EPC para Implantação de
uma Hidrelétrica de 450 MW, XVI SNPTEE,
Campinas, SP, Brasil
Documentação técnica e contratual do acervo da
Tractebel Energia S.A.