PanAm Generating Ltd. Contaminación del Combustible en 2007

1. PanAm Generating Ltd.
Contaminación del Combustible en
2007

3. • Seis (6) unidades generadoras propulsadas por motores
diesel marinos Wärtsilä 18V46, tiempo estándar.
• 96.0 MW es la potencia neta instalada de la planta (16.0
MW cada unidad generadora)

4. • Desde su entrada en operación en Octubre de 1999, la planta
normalmente ha operado al 95% de su capacidad neta (91.0 MW)
debido al requerimiento del Centro Nacional de Despacho (CND) de
mantener un 5% de reserva rodante.
• Desde su inicio la planta ha operado como planta base manteniendo
una disponibilidad arriba del 90%.

5. • Nuestro motores queman combustible pesado Bunker C #6 (650 cST max.), el
cual es traído a la planta en camiones cisternas de 8000 gals desde las
terminales portuarias en Balboa, Cristóbal and Gatún (Canal Zone).
• Antes de ser traído a la planta se toman muestras de combustible de los
tanques de almacenamiento en la terminal portuaria y se analiza para
confirmar las especificaciones contractuales.

6. TEST UNITS SPECS 1 SPECS 2 SPECS 3
Wärtsilä
HFO 2
Usual 2007 Usual 2009
Viscosity max. cSt 475.0 475.0 650.0 700.0 350.0 540.0
Density max. kg/m3 991.0 997.3 1,003.6 1,010.0 990.0 1,000.0
API min. 11.2 10.3 9.4 8.5 12.0 9.9
Sulphur max. wt. % 2.0 2.0 3.0 4.5 1.8 2.0
Water max. vol. % 1.0 1.0 0.5 0.5 0.1 0.1
Vanadium max. ppm wt. 300.0 300.0 300.0 600.0 150.0 230.0
Sodium max. ppm wt. 60.0 60.0 60.0 50.0 10.0 8.5
Ash max. wt. % 0.06 0.06 0.07 0.15 0.02 0.06
Si + Al max. ppm wt. 80.0 80.0 80.0 80.0 50.0 20.0
MCR max. wt. % 20.0 20.0 20.0 22.0 10.0 14.0
Asphaltenes max. wt. % 14.0 14.0 14.0 14.0 8.0 12.0
CCAI max. 870.0 870.0 870.0 870.0 850.0 860.0
TPS max. wt. % 0.10 0.10 0.10 0.10 0.01 0.02
LHV min. BTU/gal 143,000.0 143,000.0 143,000.0 142,900.0 143,600.0

7. • El combustible, ya adecuado (blended) en la terminal portuaria, es
almacenado en planta en dos tanques de 5,000 M3 (31,000 bbls) cada uno.
• PanAm Generating es el dueño de estos tanques, sin embargo, de acuerdo al
contrato de suministro de combustible vigente, el combustible sigue siendo del
proveedor hasta que es transferido al tanque de asentamiento (Buffer) y pasa
por el medidor (flow meter).

8. Sistema de Combustible
Diagrama General

9. Contaminación del Combustible
• Desde el año 2004 hasta los eventos ocurridos en 2007,
excepto por episodios aislados debido a overhauls o por el
regimen de despacho solicitado por el CND, la capacidad y
eficiencia demostrada por la planta había sido muy buena.
• En el año 2007 sufrimos el impacto negativo de lo que
luego se supo fue una contaminación con residuos químicos
exógenos al combustible o a su proceso de refinamiento.
• El mecanismo de falla o afectación, así como el o los
catalizadores que activaron la reacción adversa, todavía es
materia de discusión entre los expertos del ramo.

10. PLANT PERFORMANCE NOV 15th/2006 - FEB 15th/2008
11/15/06
11/30/06
12/15/06
12/30/06
01/14/07
01/29/07
02/13/07
02/28/07
03/15/07
03/30/07
04/14/07
04/29/07
05/14/07
05/29/07
06/13/07
06/28/07
07/13/07
07/28/07
08/12/07
08/27/07
09/11/07
09/26/07
10/11/07
10/26/07
11/10/07
11/25/07
12/10/07
12/25/07
01/09/08
01/24/08
02/08/08
Btu/kWh
Output Net Plant Heat Rate (avgr.) Nominal Net Plant H.R. Poly. (Output)
2
1
3 4
5
8
10
11
12
13
14
16
6 7 15
9
• Primeras Señales:
– No era posible alcanzar la potencia
requerida aun con las cremalleras
metidas a fondo
– Aumento del Heat Rate
– Falla de viscosímetros
– Ensuciamiento pronunciado de los filtros
automáticos
– Sobrecarga de las centrífugas HFO
• Fallas en los equipos
– Bombas de inyección pegadas (plunger,
delivery valve y constant pressure valve)
– Agujas de boquillas pegadas
– Rajadura de cuerpos de inyectores y
tubos de conexión
– Daño de la superficie de sello de los
tubos de conexión

11. Investigación y Acciones Tomadas
• Lo primero que se hizo fue tratar de confirmar el adecuado funcionamiento de
todos los equipos y sistemas involucrados en el almacenamiento, transferencia,
tratamiento e inyección del combustible pero no encontramos nada anormal.
• Se solicitó a Wärtsilä una auditoría de la planta y la conclusión fue que los
problemas estaban relacionados con la calidad del combustible, sin embargo,
los análsis estándard del combustible no mostraban nada anormal en estos. De
hecho se hicieron varios análisis en distintos laboratorios para confirmar las
especificaciones contractuales del combustible.
• Debido a que no recibíamos noticias de otras plantas que estuviesen sufriendo
los mismos problemas, volvimos nuestra atención a una posible acumulación
de contaminantes en el fondo de nuestros tanques de almacenamiento
• Fue difícil conseguir del suplidor de combustible, quien era y aun es el dueño
del inventario de combustible en nuestros tanques, la cooperación para
remover el combustible del fondo de los tanques.

12. Investigación y Acciones Tomadas
• Todavía estábamos negociando con nuestro suplidor de combustible la remoción del
combustible de nuestros tanques cuando nos llegaron las primeras noticias de otra
planta, localizada en Panamá, quienes nos informaron que estaban sufriendo problemas
similares a los nuestros.
• Se requirieron análisis adicionales del combustible a DNV y se consultó a Ashland
Chemical y Chevron-Texaco (nuestro suplidor de aceite para los motores) y todos
concluyeron en que estábamos teniendo una contaminación química que afectaba las
propiedades del combustible para ser debidamente inyectado y quemado en nuestros
motores.
• Los análisis de DNV mostraban los siguientes compuestos en cantidades mayores que
200 ppm:
– Styrene 1,100 ppm
– Methylstyrene 300 ppm
– Alpah- Methylstyrene 2,500 ppm
– Di-methylstyrene 200 ppm
– Ethylstyrene 3,000 ppm

13. Investigación y Acciones Tomadas
• Finalmente se logró remover el combustible de
nuestros tanques entre Noviembre y Diciembre y el
proveedor cambió el origen del combustible
(Ecuador/Perú)
• De acuerdo a las fuentes consultadas, el origen de
esta contaminación parecía estar más relacionada con
el cutter stock utilizado en el blending del
combustible que con el origen de este.

14. Investigación y Acciones Tomadas
• Bunker World magazine.

15. Investigación y Acciones Tomadas
• Se está recibiendo combustible de mayor viscosidad
lo cual evita la exposición a la contaminación por los
cutter stocks usados en el blending.
• Controles actuales en nuestros tanques:
– Análisis de cromatografía de gases (mensual)
– Análisis de calidad de ignición (FIA) (mensual)
– Análisis de Strong Acid Number (SAN) (mensual)

16. Daños
• Todos los componentes de los sistemas de
inyección de todos nuestros motores fueron
afectados y dañados en algún grado más allá de la
posibilidad de poder restaurarlos de manera
apropiada.

17. Daños
• Fuel Injection Pump
– Pump Element
– Plunger
– Main Delivery valve
– Constant pressure valve
– Pump cover

18. Daños
• Fuel Injection Valve
– Push rod
– Spring
– Housing
– Nozzle
– Needle

19. Daños
• Connection pipes
– Main injection pipe
– Connecting piece