Los motores del sistema Tuy III: una historia con lecciones

Esta historia es el producto de una investigación de accidentes ocurridos en el principal sistema de abastecimiento de agua potable del país, treinta años atrás.

Mas allá de los detalles técnicos, de interés para los especialistas, revela importantes lecciones de buenas prácticas gerenciales en los servicios públicos del país.

El sistema Tuy III: la aorta de Caracas

El sistema Tuy III es la aducción de abastecimiento de agua potable más importante de la Gran Caracas. Tiene una capacidad instalada para conducir hasta 20 m³/s, que ingresan a la ciudad a la cota 1084 msnm.

La mitad de esa capacidad está en operación y trae las aguas desde el embalse de Camatagua sobre el río Guárico.

En el futuro, las aguas de los ríos Taguaza y Cuira (sistema denominado Tuy IV) utilizarán esta misma conducción.

Toda el agua transportada por el Tuy III se trata en la planta de potabilización de Caujarito, ubicada en la carretera de La Raiza entre Charallave y Santa Teresa, a una cota de 340 msnm.

Para elevar las aguas desde la planta potabilizadora hasta la entrada a Caracas, por los tanques morochos de Baruta, se desarrolla una aducción de 2.500 mm de diámetro, con 18 km de longitud, motorizada por dos estaciones de bombeo denominadas 32 y 33  (segunda y tercera del Tuy III).

La estación 32 es vecina a la planta de tratamiento, se encuentra en cota 312 msnm, mientras que la estación 33 se encuentra en la cota 655 msnm. La estación 31 (primera estación del Tuy III) se encuentra al pie del embalse de Camatagua.

Los motores a los que se refiere este caso corresponden a las estaciones 32 y 33, que son los de mayor potencia en los sistemas de agua potable de Venezuela.

En ambas estaciones existen 6 grupos de motor-bomba similares, que operan en paralelo.

Cada uno de los grupos tiene la capacidad para impulsar 3,25 m³/s, a una altura de 404 mca, para una potencia de 15.000 KW.

Por cada grupo motor-bomba operativo en las estaciones 32 y 33 se completa una línea de impulsión. La primera línea fue puesta en servicio en 1981, la segunda en 1983 y la tercera en febrero de 1994.

Los motores de las estaciones 32 y 33

En junio de 1995, uno de los motores de la estación 32 sufre un cortocircuito en su estator. Este accidente deja fuera de servicio la tercera línea del Tuy III ya que solo quedan operativos cinco (5) motores. Otros siete (7) están dañados, todos por cortocircuito en sus estatores.

Dos semanas más tarde, otro motor falla de la misma manera, quedando entonces sólo cuatro en servicio, que es lo mínimo necesario para mantener dos líneas por el sistema sin reserva operativa.

Esta restricción de suministro se mantendrá hasta el mes de febrero de 1996, es decir, durante ocho meses.

¿Cómo el sistema de agua potable más importante del país llegó a esta condición?

¿Cómo se pudo superar esta crisis?

La historia

La tercera línea del Tuy III consolidó la mejora más importante en el servicio de agua potable de la Gran Caracas, durante los años 90.  Se agregaron 3.250 l/s a la gran Caracas, lo cual permitió una operación más flexible y robusta.

Esta incorporación ocurrió en febrero de 1994, luego de completar tres tareas:

a.- Se construyó y se puso en servicio la estación de bombeo de Mamonal, intermedia entre la estación 31 y el túnel de las Ollas, que incrementó el aprovechamiento del embalse de Camatagua en más de 2.500 l/s.

b.- Se concluyó la rehabilitación total del sistema Tuy I para operar sólo con las fuentes de la cuenca del Tuy (Lagartijo, Taguacita y toma sobre el río), y así no depender de los aportes de Camatagua que se habían incorporado a mediados de los años 70.

c.- Limpieza interna de la aducción Caisita-Caujarito para incrementar su capacidad de transporte.

Para septiembre de 1992, cuando asumimos la dirección de Hidrocapital, el sistema Tuy III, en sus estaciones 32 y 33, contaba con 12 motores: 11 operativos y uno fuera de servicio desde 1989.

Para ese momento y desde 1983, la ciudad recibía por el Tuy III 6.500 l/s, es decir, dos líneas o también dos grupos motor-bomba en cada estación 32 y 33.

Cuatro motores de 11 significaban un importante nivel de redundancia, que pronto desaparecería.

Los motores de las estaciones 32 y 33 nacieron de manera prematura y con defectos de diseño

Cuando se proyectó el sistema Tuy III, la tarea de diseñar y construir los motores más importantes de abastecimiento de agua potable de Venezuela fue encomendada a la Siemens.

Desde la década de los años 50, cuando se le contrató la construcción de los primeros motores del sistema Tuy I, Siemens fue el proveedor exclusivo del INOS en motores de media tensión, es decir, 6.600 voltios, y también en el caso de las estaciones 32 y 33 de 13.200 voltios.

Los motores de las estaciones 32 y 33 exigían un diseño robusto en virtud de su importancia estratégica, con altos niveles de disponibilidad.

El INOS decidió adquirir todos los motores de manera simultánea, como explicaremos, esto fue un error. Estos motores, por sus dimensiones, fueron un prototipo y sus errores de diseño sólo se hicieron evidentes al ser instalados; momento en el cual ya todos los doce motores habían sido construidos.

Lo anterior es aún más cierto con un horizonte de utilización tan lejano: la cuarta línea entrará en operación 40 años después de la compra de los motores.

Tanta prisa siempre hace daño.

Luego de ser construidos en el año 1976, los motores fueron instalados en las estaciones 32 y 33 en 1980.

Desde su instalación, los motores presentan problemas operativos importantes. Al menos dos se destacan:

-Problemas en los amarres de los extremos de las bobinas, que no las fijaban de manera segura y permitían desprenderse ocasionando daños al motor.

-Temperaturas elevadas, en el orden de los 140 °C, en los arrollados.

Los amarres son reforzados en todos los motores recién llegados de fábrica. Las temperaturas son inaceptables: reducirán gravemente la vida útil de los motores, acelerando el envejecimiento del aislamiento que provocará cortocircuitos en etapas tempranas.

Pero para ese momento ya los 12 motores salieron de fábrica. Como paliativo se ajustan los transformadores para operar los motores a mayor tensión y así reducir la corriente y las pérdidas por calor, logrando una mejora menor.

Durante el año 1981, se pone en operación de la primera línea del Tuy III un primer motor. Éste falla luego de unas pocas horas en servicio y la Siemens se compromete a repararlo en Alemania. Esa reparación se honrará tarde y mal, como se explicará.

En marzo de 1983, se pone en servicio una segunda línea del Tuy III, luego de que se conectaran sus alimentadores dentro de la red de distribución de Caracas: Coche, Pinar, Manzanares y Bella Vista.

En julio de 1984, y a pesar de los muchos problemas observados en los motores, el INOS firma su acta de recepción definitiva. Hay un nuevo Gobierno en Venezuela, pero la Siemens es la misma.

Durante marzo de 1989, falla el motor que Siemens reparó en planta, luego de haberse perdido durante las pruebas del año 1981. Este motor había retornado al país en 1988 y contaba con menos de un año en operación.

Estación de bombeo de Mamonal y la Tercera Línea del Tuy III

El embalse de Camatagua sobre el río Guárico se pone en servicio el año 1968, regula un caudal del orden de los 15.000 l/s.

La estación 31 al pie del embalse comienza a operar en 1973, aprovechando un máximo de 10.000 l/s, inicialmente transportados a Caracas a través de los sistemas Tuy I y II.

En los años 90, se decide incrementar la extracción para agua potable mediante la construcción de una nueva estación entre el embalse y el túnel de las Ollas. Se calcula un incremento de 2.500 l/s adicionales que permitiría poner en servicio la tercera línea del Tuy III.

Se calibran las protecciones contra golpe de ariete y, finalmente, se pone en servicio la tercera línea del Tuy III en febrero de 1994.

Luego de los dos golpes frustrados de 1992 y con un nuevo gobierno democrático, el agua comienza a ser una buena noticia en Venezuela.

Falla de estatores por muerte súbita

En diciembre de 1993, un motor falla por cortocircuito en el estator, iniciándose así una serie de accidentes que reducirán la holgura operativa de las estaciones 32 y 33.

Al momento de esta falla quedan en operación 10 motores de los 12 originales y se prepara el arranque de la tercera línea que exige sólo seis.

En abril y mayo de 1994, fallan de la misma manera dos motores, quedando sólo otros dos en reserva y seis en operación continua.

La suma de cuatro motores dañados enciende las alarmas y se invita al representante de Siemens en Venezuela para pedir asesoría técnica y soluciones prácticas ante la crisis que se aproxima.

La Siemens niega su paternidad

Siemens no reconoce ninguna responsabilidad en la muerte prematura de los motores, asegurando que éstos no tienen reparación. La solución que propone es encargar unos nuevos, que con otro diseño que superen los problemas de estos 12.

La solución de adquirir nuevos motores no es práctica ya que diseñar y construir nuevos motores requiere de al menos 24 meses y en ese tiempo todos los motores estarían fuera de operación.

De continuar los accidentes a la velocidad observada hasta ese momento, antes de un año se perdería toda la capacidad disponible y se interrumpiría el suministro a Caracas.

La cotización de la Siemens en mayo de 1994 fue de un millón de dólares americanos por cada motor, pagaderos con carta de crédito al momento de la orden de compra.

Hidrocapital necesitaba al menos seis motores reparados, pero antes de 90 días, y el fabricante de los equipos aseguró que no había reparación posible.

Buscando cómo reparar estatores

Se investiga cómo reparar los cuatro estatores fallados, pero los talleres nacionales no tienen la tecnología ni los recursos para realizar la reparación de manera satisfactoria.

Distintos estatores son enviados a talleres en Caracas y El Tigre, en Anzoátegui, que luego de meses de difícil labor, en todos los casos fallan durante el arranque o poco tiempo después.

GEVISA adopta a los huérfanos

A mediados de 1995, la situación se ha tornado aún más grave: para mayo falla un motor y otro más en junio, perdiéndose así todos los equipos en reserva.

Pocos días después, la pérdida de otro motor obliga a detener la tercera línea y se inicia una espera sin solución para reparar alguno de los siete estatores dañados. Corre el mes de junio de 1995.

José Francisco Herrera es el representante de General Electric de Brasil (Gevisa) en Venezuela. Un día de agosto se presenta en las oficinas de Hidrocapital y asegura la capacidad de su empresa para reparar los estatores en 75 días, una vez recibidos en su planta localizada en Campinas, estado de São Paulo, Brasil.

Además, nos explica que es práctica frecuente el envío en aviones de carga de equipos de esas dimensiones para su reparación en planta. Estos estatores pesan 12 toneladas y sus dimensiones se aproximan a un cubo de 4 m de lado.

Sin demora se prepara un primer envío, haciendo uso de un avión de la Fuerza Aérea Venezolana, que lleva el equipo hasta el aeropuerto de Guarulhos, en São Paulo.

Un segundo equipo se envía a través de VARIG, que desvía un vuelo de carga de Nueva York – São Paulo para recogerlo en Maiquetía.

Los equipos regresan al país en febrero de 1996 y ambos entran en operación, pudiendo así restablecerse la tercera línea que ha estado fuera de servicio por ocho meses.

Este apoyo de GEVISA cambia la historia del acueducto y de los que allí trabajábamos.

Nuevos estatores

Luego de desarmar los estatores fallados en sus talleres, GEVISA propone a Hidrocapital rediseñar estos elementos, utilizando las carcasas originales de la Siemens, reconstruyendo las bobinas y aumentando su aislamiento, y así fabricar un nuevo paquete magnético.

Esta propuesta suma US $ 286.000 por estator nuevo y la capacidad de producción es de 45 días por cada uno.

Este nuevo grupo de estatores son enviados por vía marítima hasta el puerto de Santos.

Los dos primeros equipos rediseñados se reciben en Venezuela durante marzo de 1995 y pasan las pruebas de manera satisfactoria, superando todas las expectativas: los motores operando con estos estatores reducen la temperatura en el arrollado de los 145 °C originales a una sorprendente de tan sólo 85 °C.

GEVISA desmiente con los hechos a la Siemens: la crisis tenía solución a corto plazo y a precios razonables.

Nadie tiene la verdad absoluta, siempre conviene escuchar diversas opiniones.

Hidrocapital ordena fabricar un total de seis estatores nuevos a GEVISA, labor que se completa durante el mismo año 1995.

Una solución permanente

GEVISA había logrado resolver la emergencia: dos estatores reparados y seis nuevos sumaban ocho motores que operaban de manera satisfactoria.

Luego de dos años del primer motor fallado y superada la emergencia, en diciembre de 1995 se decide convocar una licitación internacional para el diseño y construcción de seis nuevos motores que soporten de manera robusta la misión de las estaciones 32 y 33, una vez superada la emergencia.

Quedaba claro, por la experiencia sufrida, que era necesario diversificar los proveedores y convenía utilizar la competencia internacional para lograr las mejores condiciones de calidad y precio.

 

Se contrata un equipo consultor con la misión de preparar los términos de referencia para una licitación internacional y se prepara un proyecto a ser financiado por un crédito de la CAF por gestionar.

Los nuevos motores debían ser diseñados con un factor de servicio de 1,15 y su temperatura de operación no debía superar los 80 °C ; el tiempo máximo de entrega del primer motor es de un año, luego de la buena pro, y seis meses adicionales para la entrega del total.

En febrero de 1997, se invita a la precalificación de oferentes. Para julio, se publican los términos de referencia de la licitación y, en octubre de 1997, se reciben las ofertas de los tres oferentes:

La Siemens oferta US $ 500.000 por cada motor.                                (33 $/KW)

La GEVISA oferta US $ 400.000 por cada motor.                                (26 $/KW)

La Toshiba de Brasil oferta US $ 360.000 por cada motor.                (24 $/KW)

La buena pro se le otorga a Toshiba en mayo de 1998 y los nuevos motores se reciben en junio de 1999. Estos motores son los que hoy en día soportan la mayor parte del suministro de agua a Caracas, 22 años después.

Lecciones aprendidas

Las contrataciones discrecionales con proveedor único son propicias para sobreprecios y distintas formas de corrupción.

Una licitación transparente, aún en montos de dinero reducidos, como la aquí referida, que contrató US $ 2,16 millones, provoca interés y competencia entre proveedores internacionales de calidad.

En este caso, el proveedor favorito en Venezuela logró reducir sus tiempos de entrega y sus precios totales a la mitad, por el mismo producto, al estar obligado a competir son sus rivales comerciales.

La pregunta obligada es: ¿quién recibiría el sobreprecio, en caso de que, en medio de la emergencia, Hidrocapital hubiese decidido la compra por asignación directa a la Siemens?

En Venezuela nunca hubiésemos conocido a GEVISA y Toshiba como proveedores de alto valor para la industria del agua potable si esta historia llena de angustia hubiese encontrado en la Siemens el aliado estratégico que debería ser luego de proveer motores eléctricos a lo largo de 60 años por más de 800 MW de potencia en Venezuela.

El año siguiente, en una licitación distinta, la Toshiba gana también la contratación de un nuevo motor para la estación 31. El sistema Tuy III tiene desde entonces dos nuevos proveedores de motores de segunda generación.