Presentacion Tesis_Mar 2006

REPREPÚÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELABLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAUNIVERSIDAD DEL ZULIAUNIVERSIDAD DEL ZULIA

FACULTAD DE INGENIERFACULTAD DE INGENIERÍÍAAESCUELA DE INGENIERESCUELA DE INGENIERÍÍA MECA MECÁÁNICANICA

ESTUDIO DE FALLAS EN COJINETES DE CONTACTO ESTUDIO DE FALLAS EN COJINETES DE CONTACTO RODANTE DE COMPRESORES DE PALETAS DESLIZANTES RODANTE DE COMPRESORES DE PALETAS DESLIZANTES

BASADO EN ANBASADO EN ANÁÁLISIS DE VIBRACIONESLISIS DE VIBRACIONES

Trabajo Especial de Grado Presentado ante la ilustre UniversidadTrabajo Especial de Grado Presentado ante la ilustre Universidad del Zulia para optar por el tdel Zulia para optar por el tíítulo tulo de Ingeniero Mecde Ingeniero Mecáániconico

Maracaibo, Marzo 2006Maracaibo, Marzo 2006

REALIZADO POR:REALIZADO POR:BermBermúúdez P., Eduardo E. dez P., Eduardo E.

C.I. 16.079.175C.I. 16.079.175

TUTOR ACADTUTOR ACADÉÉMICOMICO:ING. DAVID BUKOWITZTUTOR INDUSTRIAL:TUTOR INDUSTRIAL:ING. CARLOS TOVAR



PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Dada la alta tasa de falla reportada para los compresores de palDada la alta tasa de falla reportada para los compresores de paletas deslizantes etas deslizantes que operan en el Sistema de Recuperacique operan en el Sistema de Recuperacióón de Vapores de Nafta de la Planta n de Vapores de Nafta de la Planta Deshidratadora nDeshidratadora núúmero 3 de Campo mero 3 de Campo BoscBoscáánn, nace el requerimiento de un , nace el requerimiento de un estudio que ofrezca una visiestudio que ofrezca una visióón clara de las posibles causas que producen una n clara de las posibles causas que producen una alta frecuencia de falla en los compresores de Nafta de la plantalta frecuencia de falla en los compresores de Nafta de la planta. Para el a. Para el estudio, es necesaria una revisiestudio, es necesaria una revisióón del historial de fallas de los equipos, de n del historial de fallas de los equipos, de manera que se pueda distinguir los componentes afectados y de almanera que se pueda distinguir los componentes afectados y de alllíí entablar entablar una evaluaciuna evaluacióón de dichos elementos para buscar una solucin de dichos elementos para buscar una solucióón directa a la falla. n directa a la falla.



OBJETIVO GENERALOBJETIVO GENERAL

Evaluar mediante anEvaluar mediante anáálisis de vibraciones la condicilisis de vibraciones la condicióón de los cojinetes n de los cojinetes de contacto rodante de los compresores de paletas deslizantes qude contacto rodante de los compresores de paletas deslizantes que e operan en el Sistema de Recuperacioperan en el Sistema de Recuperacióón de Vapores de Nafta de la n de Vapores de Nafta de la Planta Deshidratadora nPlanta Deshidratadora núúmero 3 en Campo mero 3 en Campo BoscBoscáánn..

Planta Deshidratadora No. 3Planta Deshidratadora No. 3Campo Campo BoscBoscáánn



22 Calcular las frecuencias de fallas de los compresores KCalcular las frecuencias de fallas de los compresores K--651 y K651 y K--652 de la PLD652 de la PLD--3.3.

33 Determinar los posibles tipos de falla para los cojinetes de conDeterminar los posibles tipos de falla para los cojinetes de contacto rodante.tacto rodante.

44 DeDeterminar las frecuencias especterminar las frecuencias especííficas de vibracificas de vibracióón en las cuales pueden n en las cuales pueden producirse defectos en los cojinetes.producirse defectos en los cojinetes.

55 Determinar el estado de los cojinetes de contacto rodante medianDeterminar el estado de los cojinetes de contacto rodante mediante su estudio con te su estudio con la tla téécnica de ancnica de anáálisis de vibraciones.lisis de vibraciones.

OBJETIVOS ESPECOBJETIVOS ESPECÍÍFICOSFICOS

11 Recopilar los datos tRecopilar los datos téécnicos referente a los cojinetes de contacto rodante cnicos referente a los cojinetes de contacto rodante instalados en los compresores Kinstalados en los compresores K--651 y K651 y K--652 de la PLD652 de la PLD--3.3.



ALCANCE Y DELIMITACIALCANCE Y DELIMITACIÓÓNN

EvaluaciEvaluacióón del comportamiento de los cojinetes de n del comportamiento de los cojinetes de contacto rodante de los compresores de paletas contacto rodante de los compresores de paletas deslizantes deslizantes GE GE RoRo--FloFlo®® modelo 17L de la PLDmodelo 17L de la PLD--33

Departamento de FacilidadesDepartamento de Facilidades

Departamento de DiseDepartamento de Diseñño y o y Construcciones MecConstrucciones Mecáánicasnicas



Se realizSe realizóó un estudio de fallas en los cojinetes de los compresores de Nafun estudio de fallas en los cojinetes de los compresores de Nafta de la ta de la PLDPLD--3 de Campo 3 de Campo BoscBoscáánn mediante el anmediante el anáálisis de vibraciones, dado que representan lisis de vibraciones, dado que representan un componente crun componente críítico en el equipo, otorgando de esta forma informacitico en el equipo, otorgando de esta forma informacióón valiosa en n valiosa en la bla búúsqueda de una solucisqueda de una solucióón a la alta frecuencia de falla que presentan estas n a la alta frecuencia de falla que presentan estas unidades.unidades.

JUSTIFICACIJUSTIFICACIÓÓNN



OBJETIVO No. 1OBJETIVO No. 1

a.a. RevisiRevisióón de los Manuales de Procedimientos de la n de los Manuales de Procedimientos de la Planta y Planta y P&IDP&ID..

b.b. Lectura del Manual de OperaciLectura del Manual de Operacióón de los compresores n de los compresores instalados en la PLDinstalados en la PLD--3.3.

c.c. Estudio del proceso de separaciEstudio del proceso de separacióón de gas/ln de gas/lííquido quido previo a la compresiprevio a la compresióón.n.

II.II. Consulta BibliogrConsulta Bibliográáfica.fica.

a.a. Charla de inducciCharla de induccióón en la planta, para la n en la planta, para la comprensicomprensióón del proceso.n del proceso.

b.b. Entrevistas a los operadores de la planta y a las Entrevistas a los operadores de la planta y a las personas del Departamento de Mantenimiento, personas del Departamento de Mantenimiento, involucrados en el manejo y cuidado de los equipos a involucrados en el manejo y cuidado de los equipos a estudiar.estudiar.

I.I. RecopilaciRecopilacióón de informacin de informacióón de Campo.n de Campo.

METODOLOGIAMETODOLOGIAFASEFASE

1)1) Recopilar la informaciRecopilar la informacióón tn téécnica y condiciones de operacicnica y condiciones de operacióón de los compresores Kn de los compresores K--651 y K651 y K--652 de la 652 de la Planta Deshidratadora nPlanta Deshidratadora núúmero 3.mero 3.



DESCRIPCIDESCRIPCIÓÓN BN BÁÁSICA DEL PROCESO DE LAS PLANTAS DESHIDRATADORASSICA DEL PROCESO DE LAS PLANTAS DESHIDRATADORAS




ALMACENAMIENTOALMACENAMIENTO

Se recibe el flujo multifásico que proviene de los pozos de producción.




CALENTAMIENTOCALENTAMIENTO

Se disminuye la viscosidad del crudo por medio de la adición de temperatura, para así facilitar el traslado del mismo por las tuberías.




DESHIDRATACIDESHIDRATACIÓÓNN

Se le retira al crudo de trabajo la mayor cantidad de agua posible .




SEPARACISEPARACIÓÓN TRIFN TRIFÁÁSICASICA

Se lleva a cabo la separación del flujo multifásico que trae consigo dos líquidos inmiscibles como los son el agua y el crudo, así como gas, vapores y nafta líquida.




DEPURACIDEPURACIÓÓNN

Se facilita la purificación del gas al retirarle las pequeñas partículas de líquido que circula dentro de la corriente de gas.




COMPRESICOMPRESIÓÓNN

Se incrementa la presión del gas permitiendo su transporte para ser luego utilizado como fuente de energía dentro de la planta o para darle un tratamiento final de separación antes de enviarlos hacia un mechurrio y quemarlo.




BOMBEOBOMBEO

Esta sección contiene la fase de carga y despacho de crudo.



SISTEMA DE RECUPERACISISTEMA DE RECUPERACIÓÓN DE VAPORES DE NAFTAN DE VAPORES DE NAFTA




a.a. Consultas en el Departamento de Mantenimiento sobre la Consultas en el Departamento de Mantenimiento sobre la marca y modelo de los cojinetes de contacto rodante marca y modelo de los cojinetes de contacto rodante utilizados en los compresores y en los motores que los utilizados en los compresores y en los motores que los impulsan.impulsan.

b.b. RevisiRevisióón de los catn de los catáálogos del fabricante de los cojinetes, logos del fabricante de los cojinetes, las especificaciones tlas especificaciones téécnicas y dimensiones de los cnicas y dimensiones de los mismos.mismos.

I.I. IdentificaciIdentificacióón de marca y modelo de los n de marca y modelo de los cojinetes con elementos rodantes.cojinetes con elementos rodantes.


2)2) Recopilar los datos tRecopilar los datos téécnicos referente a los cojinetes de contacto rodante instalados cnicos referente a los cojinetes de contacto rodante instalados en los en los compresores Kcompresores K--651 y K651 y K--652 de la Planta Deshidratadora n652 de la Planta Deshidratadora núúmero 3.mero 3.



ESPECIFICACIESPECIFICACIÓÓN DE LOS COJINETES INTALADOS EN LOS COMPRESORESN DE LOS COJINETES INTALADOS EN LOS COMPRESORES

NJ/NU421F.R155.180.T320207W-J



ESPECIFICACIESPECIFICACIÓÓN DE LOS COJINETES INTALADOS EN LOS COMPRESORESN DE LOS COJINETES INTALADOS EN LOS COMPRESORES

00°°00°°ÁÁngulo de ngulo de Contacto:Contacto:

260 260 mm.mm.260 mm.260 mm.DiamDiam. Aro . Aro Externo:Externo:

105 mm.105 mm.105 mm.105 mm.DiamDiam. Aro . Aro Interno:Interno:

182.5 mm.182.5 mm.182.5 mm.182.5 mm.DiamDiam. Jaula:. Jaula:

NU421 (Aro Ext.) NU421 (Aro Ext.) –– NJ421 (Aro Int.) NJ421 (Aro Int.) NU421 (Aro Ext.) NU421 (Aro Ext.) –– NJ421 (Aro Int.) NJ421 (Aro Int.) Serie:Serie:

12121212Num. Elementos Num. Elementos Rodantes:Rodantes:

De RodillosDe RodillosDe RodillosDe RodillosTipo de Cojinete:Tipo de Cojinete:

FAGFAG®®FAGFAG®®Fabricante:Fabricante:

Lado LibreLado LibreLado AcopleLado AcopleÍÍtemtem




a.a. RecopilaciRecopilacióón de los registros de n de los registros de ÓÓrdenes de Trabajo rdenes de Trabajo realizadas en los compresores, almacenadas en la base de realizadas en los compresores, almacenadas en la base de datos del sistema.datos del sistema.

b.b. Clasificar el registro de OT por compresor.Clasificar el registro de OT por compresor.c.c. Filtrar los registros de manera de obtener los trabajos de Filtrar los registros de manera de obtener los trabajos de

mantenimiento correctivo por falla del equipo.mantenimiento correctivo por falla del equipo.d.d. CCáálculo del Tiempo Promedio entre Fallas de los equipos.lculo del Tiempo Promedio entre Fallas de los equipos.

I.I. CCáálculo de frecuencias de fallas. lculo de frecuencias de fallas.


3)3) Calcular las frecuencias de fallas de los compresores KCalcular las frecuencias de fallas de los compresores K--651 y K651 y K--652 de la Planta Deshidratadora 652 de la Planta Deshidratadora nnúúmero 3.mero 3.



CCÁÁLCULO DE LAS FRECUENCIAS DE FALLAS DE LOS COMPRESORESLCULO DE LAS FRECUENCIAS DE FALLAS DE LOS COMPRESORES

Para el cPara el cáálculo de las frecuencias de fallas de los lculo de las frecuencias de fallas de los compresores, se reviscompresores, se revisóó la Base de Datos que maneja la Base de Datos que maneja el Departamento de Mantenimiento y se trabajel Departamento de Mantenimiento y se trabajóó para para dicho cdicho cáálculo con las fallas clasificadas seglculo con las fallas clasificadas segúún su n su severidadseveridad** como como ““crcrííticasticas”” (evento que causa la (evento que causa la inmediata y completa pinmediata y completa péérdida de la capacidad de un rdida de la capacidad de un sistema de proveer su funcisistema de proveer su funcióón).n).

* Según Ofshore Reliability Data (OREDA)



CCÁÁLCULO DE LAS FRECUENCIAS DE FALLAS DE LOS COMPRESORESLCULO DE LAS FRECUENCIAS DE FALLAS DE LOS COMPRESORES

Luego de revisada y depurada la Base de Datos suministrada por eLuego de revisada y depurada la Base de Datos suministrada por el Dpto. de Mantenimiento, l Dpto. de Mantenimiento, se tomaron los intervalos de tiempo entre falla por compresor pase tomaron los intervalos de tiempo entre falla por compresor para calcular el tiempo de ra calcular el tiempo de operacioperacióón de cada uno de los dos equipos, arrojando un promedio de:n de cada uno de los dos equipos, arrojando un promedio de:

124.4 d124.4 dííasas 2986 horas2986 horas

de la estimacide la estimacióón de vida n de vida úútil que sugiere el fabricante de los cojinetes.til que sugiere el fabricante de los cojinetes.

Esto preocupa enormemente a los departamentos de Operaciones y MEsto preocupa enormemente a los departamentos de Operaciones y Mantenimiento, los antenimiento, los cuales desearcuales desearíía alcanzar por los menos un 60% del valor estimado por el fabrica alcanzar por los menos un 60% del valor estimado por el fabricante.ante.




a.a. RevisiRevisióón de literatura referente a fallas en cojinetes de n de literatura referente a fallas en cojinetes de contacto rodante, para determinar los modos de fallas.contacto rodante, para determinar los modos de fallas.

I. Consulta BibliogrI. Consulta Bibliográáficafica


4)4) Determinar los posibles tipos de falla para los cojinetes de conDeterminar los posibles tipos de falla para los cojinetes de contacto rodante.tacto rodante.



FALLAS COMUNES EN COJINETES DE CONTACTO RODANTEFALLAS COMUNES EN COJINETES DE CONTACTO RODANTE

FATIGAFATIGA

Un cojinete sometido a cargas normales, pasado cierto tiempo de Un cojinete sometido a cargas normales, pasado cierto tiempo de funcionamiento, fallarfuncionamiento, fallaráá debido a la fatiga del material. Los dadebido a la fatiga del material. Los dañños os ocasionados por fatiga comienzan con la formaciocasionados por fatiga comienzan con la formacióón de grietas n de grietas

microscmicroscóópicas en la superficie del cojinete.picas en la superficie del cojinete.

DESGASTEDESGASTE

El desgaste es causado principalmente por sucio y partEl desgaste es causado principalmente por sucio y partíículas externas culas externas que penetran al cojinete debido a un sellado inadecuado o a un que penetran al cojinete debido a un sellado inadecuado o a un lubricante contaminado. Estas partlubricante contaminado. Estas partíículas abrasivas tornan culas abrasivas tornan áásperas las speras las superficies de contacto dsuperficies de contacto dáándole una apariencia mate.ndole una apariencia mate.




CORROSICORROSIÓÓNN

Los daLos dañños por corrosios por corrosióón ocurren cuando agua, n ocurren cuando agua, áácidos o algcidos o algúún n contaminante en el lubricante penetra en el arreglo del cojinetecontaminante en el lubricante penetra en el arreglo del cojinete. El . El resultado es resultado es óóxido en la superficie de rotacixido en la superficie de rotacióón, el cual produce una n, el cual produce una operacioperacióón ruidosa y dispareja.n ruidosa y dispareja.

““BRINELLINGBRINELLING””

Se manifiesta con Se manifiesta con indentacionesindentaciones regularmente espaciadas distribuidas regularmente espaciadas distribuidas por toda la pista circunferencial. Puede ser causado por sobrecapor toda la pista circunferencial. Puede ser causado por sobrecarga rga estestáática, o o cuando un cojinete estacionario esta sujeto a vibracitica, o o cuando un cojinete estacionario esta sujeto a vibracióón o n o cargas de choque.cargas de choque.




LUBRICACILUBRICACIÓÓN INADECUADAN INADECUADA

Una mala lubricaciUna mala lubricacióón genera deslizamiento entre las superficies que n genera deslizamiento entre las superficies que rotan, aumento en la friccirotan, aumento en la friccióón, calor excesivo y adherencia.n, calor excesivo y adherencia.

INSTALACIINSTALACIÓÓN DEFECTUOSAN DEFECTUOSA

Pueden incluirse efectos como precarga excesiva en las direccionPueden incluirse efectos como precarga excesiva en las direcciones es tanto radiales como axiales, desalineacitanto radiales como axiales, desalineacióón, ajustes flojos o dan, ajustes flojos o dañños por os por fuerza excesiva en el montaje de los componentes del cojinete fuerza excesiva en el montaje de los componentes del cojinete




DISEDISEÑÑO INCORRECTOO INCORRECTO

El diseEl diseñño incorrecto involucra una pobre seleccio incorrecto involucra una pobre seleccióón en el tipo o taman en el tipo o tamañño o del cojinete segdel cojinete segúún la operacin la operacióón requerida, resultando una reduccin requerida, resultando una reduccióón en n en el lel líímite de fatiga y posteriores fallas prematuras.mite de fatiga y posteriores fallas prematuras.



FRECUENCIAS DE VIBRACION DETECTABLES EN COJINETES DE CONTACTO ROFRECUENCIAS DE VIBRACION DETECTABLES EN COJINETES DE CONTACTO ROD.D.

Cuando el rotor gira en el cojinete, Cuando el rotor gira en el cojinete, ééste se mueve sobre la direcciste se mueve sobre la direccióón de la n de la carga estcarga estáática, repitiendo la forma de las superficies rodantes. tica, repitiendo la forma de las superficies rodantes. Dependiendo de cual de las superficies posea la irregularidad, eDependiendo de cual de las superficies posea la irregularidad, el cojinete l cojinete excitarexcitaráá las vibraciones a las frecuencias de defectos.las vibraciones a las frecuencias de defectos.

Frecuencia de RotaciFrecuencia de Rotacióón de la Jaula (FTF):n de la Jaula (FTF):

cos1

2 dcdrRPMFTF





Frecuencia de RotaciFrecuencia de Rotacióón de los n de los ElemElem. . RodRod. (BSF):. (BSF):

cos1

2

2

dcdr

drdcRPMBSF





Frecuencia de Paso de Bola Aro Ext. (BPFO):Frecuencia de Paso de Bola Aro Ext. (BPFO):

bNdcdrRPMBPFO

cos1

2





Frecuencia de Paso de Bola Aro Int. (BPFI):Frecuencia de Paso de Bola Aro Int. (BPFI):

bNdcdrRPMBPFI

cos1

2




a.a. Calcular de las frecuencias especCalcular de las frecuencias especííficas de fallas segficas de fallas segúún el n el componente.componente.

II.II. CCáálculo.lculo.

a.a. Se determinan los componentes que influyen en la vibraciSe determinan los componentes que influyen en la vibracióón n del sistema.del sistema.

b.b. Se obtienen los datos caracterSe obtienen los datos caracteríísticos de cada componente sticos de cada componente para el cpara el cáálculo de las frecuencias especlculo de las frecuencias especííficas. ficas.

I.I. RecopilaciRecopilacióón de datos.n de datos.


5)5) Determinar las frecuencias especDeterminar las frecuencias especííficas de vibracificas de vibracióón en las cuales pueden producirse defectos en los n en las cuales pueden producirse defectos en los cojinetescojinetes



DATOS CARACTERDATOS CARACTERÍÍSTICOS DE LOS COMPRESORESSTICOS DE LOS COMPRESORES

Disposición del Equipo:

Compresor de Paletas Deslizantes

Descripción:PLD3-K-651 / PLD3-K-652Tag del Equipo:

Tabla de Información del Equipo

Tipo V.Tipo de Correa:

5 correas.Num. de correas:

N/AAcople:48.43 pulgadas.Dist. centros:

Lub. por alimentación forzada.Coj. Conducido:12 pulgadas.Diam. Polea Men.:

Grasa.Coj. Conductor:30 pulgadas.Diam. Polea May.:

Tipo de LubricaciónCorreas

8Número de

Paletas:

NU/NJ421FR155180T32 (en ambos lados)Rodamientos:110RU02M30X (acople)

90BC03J30X (libre)Cojinetes

480 RPM (nominal)Velocidad:1185 RPM (nominal)Velocidad:

Compresor rotativo Tipo:Motor AC 3Ø / 250 HPPotencia:

ConducidoConductor

COMPRESORCOMPRESOR

MOTORMOTOR



VALORES DE FRECUENCIAS DE VIBRACIVALORES DE FRECUENCIAS DE VIBRACIÓÓN DE LOS COMPRESORES (EN CPM)N DE LOS COMPRESORES (EN CPM)




a.a. RevisiRevisióón de los resultados obtenidos en las mediciones.n de los resultados obtenidos en las mediciones.b.b. Elaborar un diagnElaborar un diagnóóstico de los componentes muestreados.stico de los componentes muestreados.c.c. Proponer posibles mejoras en el caso de encontrar fallas Proponer posibles mejoras en el caso de encontrar fallas

recurrentes en el equipo.recurrentes en el equipo.

III.III. AnAnáálisis de los resultados.lisis de los resultados.

a.a. Efectuar mediciones de amplitud de vibraciEfectuar mediciones de amplitud de vibracióón en los equipos n en los equipos seleccionados.seleccionados.

II.II. Elaborar las mediciones.Elaborar las mediciones.

a.a. Investigar sobre los puntos frecuentes de mediciInvestigar sobre los puntos frecuentes de medicióón en n en equipos similares a los evaluados.equipos similares a los evaluados.

b.b. Marcar los puntos de mediciMarcar los puntos de medicióón seleccionados.n seleccionados.c.c. Determinar con el grupo encargado de las mediciones, la Determinar con el grupo encargado de las mediciones, la

frecuencia de medicifrecuencia de medicióón de los equipos. n de los equipos.

I.I. Determinar los puntos e intervalos de Determinar los puntos e intervalos de medicimedicióón.n.


6)6) Identificar el estado de los cojinetes de contacto rodante mediaIdentificar el estado de los cojinetes de contacto rodante mediante su estudio con la tnte su estudio con la téécnica de ancnica de anáálisis lisis de vibraciones.de vibraciones.



PUNTOS DE MEDICIPUNTOS DE MEDICIÓÓN DE VIBRACION DE LOS COMPRESORESN DE VIBRACION DE LOS COMPRESORES

SUCCIÓN

DESCARGA

NDE Z

DE Z

NDE Y

NDE X

DE Y

DE X

LEYENDA:NDE X: Non Drive End (Lado Libre)-Dirección radial XNDE Y: Non Drive End (Lado Libre)-Dirección radial YNDE Z: Non Drive End (Lado Libre)-Dirección axialDE X: Drive End (Lado Acople)-Dirección radial XDE Y: Drive End (Lado Acople)-Dirección radial YDE Z: Drive End (Lado Acople)-Dirección axial Z



IDENTIFICACIIDENTIFICACIÓÓN DEL ESTADO DE LOS COJINETES POR MEDIO DEL ANN DEL ESTADO DE LOS COJINETES POR MEDIO DEL ANÁÁLISIS DE VIBRACIONESLISIS DE VIBRACIONES

Para el anPara el anáálisis realizado en estos equipos, se contlisis realizado en estos equipos, se contóó con el historial previo de con el historial previo de

datos y grdatos y grááficas existentes para los compresores, adicional a todas las ficas existentes para los compresores, adicional a todas las

lecturas efectuadas durante el periodo de estudio.lecturas efectuadas durante el periodo de estudio.




Analizando los historiales de grAnalizando los historiales de grááficas de espectro de estos equipos, es notable observar ficas de espectro de estos equipos, es notable observar un patrun patróón de picos constantes a la frecuencia del paso de aspas (BPF) den de picos constantes a la frecuencia del paso de aspas (BPF) del compresor.l compresor.

5X BPF

1X BPF

2X BPF3X BPF

4X BPF

K-652: DE X 30000 CPM VEL PEAK OVERALL: 0.141 IPS




Analizando los historiales de grAnalizando los historiales de grááficas de espectro de estos equipos, es notable observar ficas de espectro de estos equipos, es notable observar un patrun patróón de picos constantes a la frecuencia del paso de aspas (BPF) den de picos constantes a la frecuencia del paso de aspas (BPF) del compresor.l compresor.

GE Comp 0804 40/44-1 DE X 30000 CPM VEL PEAK OVERALL: 0.131 IPS

1X BPF

2X BPF

3X BPF

4X BPF




Los picos a la BPF son mLos picos a la BPF son máás notables en este tipo de equipo debido a que los s notables en este tipo de equipo debido a que los vanesvanes en este en este caso no tiene ninguna holgura con la carcasa. En el momento en qcaso no tiene ninguna holgura con la carcasa. En el momento en que la paleta pasa de la zona ue la paleta pasa de la zona de baja preside baja presióón a la de alta, se crea un impacto que se refleja directamente en a la de alta, se crea un impacto que se refleja directamente en la carcasa.n la carcasa.




TENDENCIA DE VIBRACITENDENCIA DE VIBRACIÓÓN DEL COMPRESOR KN DEL COMPRESOR K--652652




ESPECTRO DE VIBRACIESPECTRO DE VIBRACIÓÓN DEL COMPRESOR N DEL COMPRESOR KK--652 DURANTE SU ARRANQUE652 DURANTE SU ARRANQUE




1X BPFI1X BPFI

6X BSF6X BSF

1X BPF1X BPF

3X BPFI3X BPFI

4X BPFI4X BPFI

5X BPFI5X BPFI

8X BPFI8X BPFI

2X BPFI2X BPFI

1X 1X RPMRPM compcomp

FALLA DEL COJINETEFALLA DEL COJINETE




K-652: DE Y VEL PEAK. Tendencia de Vibración

Periodo sin drenar la succiónSe drenó la succión




CONDICIONES FUERA DE CONDICIONES FUERA DE ESPECIFICACIESPECIFICACIÓÓN DEL DEPURADORN DEL DEPURADOR

La entrada del gas no es de forma tangencial al tanqueLa entrada del gas no es de forma tangencial al tanque.





No contiene placa de choque en la entrada del gas.No contiene placa de choque en la entrada del gas.





No presenta placa de calma a nivel de lNo presenta placa de calma a nivel de lííquido.quido.





No presenta quebrador de vNo presenta quebrador de vóórtices en el drenaje.rtices en el drenaje.





La altura entre la entrada de gas y el La altura entre la entrada de gas y el demisterdemister no es la no es la reglamentaria.reglamentaria.





El El áángulo formado entre la entrada del gas y el ngulo formado entre la entrada del gas y el demisterdemisteres menos de 45es menos de 45ºº



SOLUCISOLUCIÓÓN PRN PRÁÁCTICA PARA MEJORAR LAS CONDICIONES DEL DEPURADORCTICA PARA MEJORAR LAS CONDICIONES DEL DEPURADOR

El diseEl diseñño consiste en una desviacio consiste en una desviacióón a la entrada del depurador de manera de aumentar la altura n a la entrada del depurador de manera de aumentar la altura entra la entrada y el entra la entrada y el demisterdemister, otorgar una entrada tangencial con un choque a las paredes del, otorgar una entrada tangencial con un choque a las paredes deltanque.tanque.



SOLUCISOLUCIÓÓN PRN PRÁÁCTICA PARA MEJORAR LAS CONDICIONES DEL DEPURADORCTICA PARA MEJORAR LAS CONDICIONES DEL DEPURADOR

El diseEl diseñño consiste en una desviacio consiste en una desviacióón a la entrada del depurador de manera de aumentar la altura n a la entrada del depurador de manera de aumentar la altura entra la entrada y el entra la entrada y el demisterdemister, otorgar una entrada tangencial con un choque a las paredes del, otorgar una entrada tangencial con un choque a las paredes deltanque.tanque.




Otra irregularidad que se ha encontrado en repetidas ocasiones aOtra irregularidad que se ha encontrado en repetidas ocasiones al desarmar el equipo luego de una l desarmar el equipo luego de una falla, es que se encuentra un recubrimiento ceroso blanquecino efalla, es que se encuentra un recubrimiento ceroso blanquecino en las paredes de los cabezales del n las paredes de los cabezales del compresor, donde se encuentra la cajera de cojinetes.compresor, donde se encuentra la cajera de cojinetes.

AnAnáálisis qulisis quíímicos efectuados a esta sustancia muestran una presencia de calcmicos efectuados a esta sustancia muestran una presencia de calcio en de un 75% de su io en de un 75% de su composicicomposicióón.n.




El calcio como aditivo en los aceites lubricantes juega el El calcio como aditivo en los aceites lubricantes juega el papel de aditivo detergentepapel de aditivo detergente--dispersante. dispersante.




Antes de arrancar el equipo, el operador drenAntes de arrancar el equipo, el operador drenóó la succila succióón. n.

Durante el proceso de arranque el sistema de lubricaciDurante el proceso de arranque el sistema de lubricacióón se encontraba operando. n se encontraba operando.

Tiempo estimado de operaciTiempo estimado de operacióón durante la prueba: 3 min.n durante la prueba: 3 min.

Durante la prueba se observDurante la prueba se observóó alto ruido en el compresor.alto ruido en el compresor.

Antes de parar el compresor manualmente, el sistema de lubriAntes de parar el compresor manualmente, el sistema de lubricacicacióón falln fallóó..

Los valores globales de vibraciLos valores globales de vibracióón son 10.81 n son 10.81 mmmm//segseg

El anEl anáálisis de espectro en velocidad muestra aflojamiento meclisis de espectro en velocidad muestra aflojamiento mecáánico nico

Prueba realizada luego de reportada falla por alta vibraciPrueba realizada luego de reportada falla por alta vibracióónn









CONCLUSIONESCONCLUSIONES

•• Los cojinetes instalados en ambos lados del eje de los compLos cojinetes instalados en ambos lados del eje de los compresores PLD3resores PLD3--KK--651 y 651 y PLD3PLD3--KK--652 corresponden al modelo de la casa fabricante FAG652 corresponden al modelo de la casa fabricante FAG®® NU421F.R155.180.T32 NU421F.R155.180.T32 0207W0207W--J para la pista externa, y NJ421F.R155.180.T32 para la pista intJ para la pista externa, y NJ421F.R155.180.T32 para la pista interna. erna.

• SegSegúún la informacin la informacióón recopilada de las n recopilada de las ÓÓrdenes de Trabajo generadas por el Sistema rdenes de Trabajo generadas por el Sistema de Mantenimiento, los compresores tienen una falla clasificada cde Mantenimiento, los compresores tienen una falla clasificada como omo ““crcrííticatica”” cada 3000 cada 3000 horas en promedio.horas en promedio.

• De los tipos frecuentes de fallas ocurridos en cojinetes de contDe los tipos frecuentes de fallas ocurridos en cojinetes de contacto rodante, la falla acto rodante, la falla mmáás recurrente encontrada en los cojinetes de estos compresores, ss recurrente encontrada en los cojinetes de estos compresores, se presenta en la pista e presenta en la pista interna.interna.

• Conocidas las frecuencias especConocidas las frecuencias especííficas de vibracificas de vibracióón de los compresores, n de los compresores, reiteradamente se aprecia patrones de espectro que contienen picreiteradamente se aprecia patrones de espectro que contienen picos a la frecuencia del paso os a la frecuencia del paso de aspas del compresor y sus armde aspas del compresor y sus armóónicas durante su operacinicas durante su operacióón normal.n normal.



CONCLUSIONES ADICIONALESCONCLUSIONES ADICIONALES

•• El condensado de la nafta estEl condensado de la nafta estáá ingresando a interior del compresor durante su ingresando a interior del compresor durante su operacioperacióón, causando la disminucin, causando la disminucióón de la vida n de la vida úútil de los cojinetes y demtil de los cojinetes y demáás componentes s componentes internos de la minternos de la mááquina.quina.

•• El depurador se encuentra fuera de especificaciEl depurador se encuentra fuera de especificacióón, lo que demuestra un claro indicio de n, lo que demuestra un claro indicio de que el separador no tiene la eficiencia suficiente para tratar lque el separador no tiene la eficiencia suficiente para tratar los vapores de nafta sin arrastrar os vapores de nafta sin arrastrar llííquido al interior del compresor.quido al interior del compresor.

• Al desarmar el compresor luego de una falla, siempre se halla unAl desarmar el compresor luego de una falla, siempre se halla una capa de cera blanca a capa de cera blanca dura en las superficies internas de los cabezales del compresor,dura en las superficies internas de los cabezales del compresor, y la misma presenta un alto y la misma presenta un alto porcentaje de calcio en su composiciporcentaje de calcio en su composicióón qun quíímica.mica.

• El aceite El aceite TexacoTexaco GeotexGeotex LALA de viscosidad SAE 15Wde viscosidad SAE 15W--40, utilizado para lubricar a los 40, utilizado para lubricar a los compresores contiene calcio dentro de su paquete de aditivos.compresores contiene calcio dentro de su paquete de aditivos.



CONCLUSIONES ADICIONALESCONCLUSIONES ADICIONALES

•• Las medidas de holguras e interferencias utilizadas en el eLas medidas de holguras e interferencias utilizadas en el ensamblaje de los nsamblaje de los compresores luego de una reparacicompresores luego de una reparacióón, son seleccionadas bajo el criterio de experiencia del n, son seleccionadas bajo el criterio de experiencia del personal que ejecuta las reparaciones, y dichos valores difierenpersonal que ejecuta las reparaciones, y dichos valores difieren notablemente de los notablemente de los recomendados por el fabricante.recomendados por el fabricante.



RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Mantener una frecuencia de mediciMantener una frecuencia de medicióón de vibracin de vibracióón para los compresores de nafta de la n para los compresores de nafta de la PLDPLD--3 no mayor de 15 d3 no mayor de 15 díías, y de presentar alguna anormalidad que amerite un monitoreo as, y de presentar alguna anormalidad que amerite un monitoreo especial, aumentar dicha frecuencia a criterio del analista en fespecial, aumentar dicha frecuencia a criterio del analista en funciuncióón a la gravedad del n a la gravedad del problema.problema.

Coordinar una inspecciCoordinar una inspeccióón de la parte interna del depurador mediante el uso de un n de la parte interna del depurador mediante el uso de un boroscopioboroscopio o o fibroscopiofibroscopio introducido por la entrada de la corriente de gas, de manera deintroducido por la entrada de la corriente de gas, de manera depoder confirmar que la informacipoder confirmar que la informacióón presente en los planos de disen presente en los planos de diseñño del depurador son o del depurador son ciertos, y ademciertos, y ademáás evaluar el estado interno del tanque y en especial del s evaluar el estado interno del tanque y en especial del demisterdemister..

Instalar el diseInstalar el diseñño presentado en el trabajo referente al arreglo de desviacio presentado en el trabajo referente al arreglo de desviacióón de la n de la entrada del depurador y monitorear el comportamiento del mismo pentrada del depurador y monitorear el comportamiento del mismo para comprobar si ara comprobar si aumenta la eficiencia en el proceso de separaciaumenta la eficiencia en el proceso de separacióón.n.



RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

Cambiar el tipo de aceite lubricante por uno de especificacCambiar el tipo de aceite lubricante por uno de especificaciones similares, que estiones similares, que estéédentro de las opciones recomendadas por el fabricante del compredentro de las opciones recomendadas por el fabricante del compresor.sor.

Elaborar un formato guElaborar un formato guíía con los valores de holguras e interferencias recomendadas a con los valores de holguras e interferencias recomendadas por el fabricante del compresor, para que sea llenado y comparadpor el fabricante del compresor, para que sea llenado y comparado por el personal o por el personal encargado de realizar las reparaciones y ensamblaje de los compoencargado de realizar las reparaciones y ensamblaje de los componentes del compresor.nentes del compresor.

……GRACIASGRACIAS



““Nunca andes por el camino ya Nunca andes por el camino ya

trazado, pues trazado, pues úúnicamente lleva a nicamente lleva a

donde otros fuerondonde otros fueron””

A. A. GrahamGraham BellBell

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Presentacion Tesis_Mar 2006