MANUAL DE MANTENIMIENTO BOMBAS TRIPLEX SERVA TPB 600
OBJETIVO. Describir las características principales y los principios fundamentales de mantenimiento de las bombas Triplex SERVA TPB 600. Objetivos específicos.
Explicar la función de una bomba triplex Conocer los diferentes componentes de una bomba triplex Hacer mantenimiento a las bombas triplex Solucionar los problemas más habituales de la bomba Revisar la bomba Triplex
1.1
Especificaciones del equipo.
La bomba Triplex PG05 completa pesa 5.250 libras (2,4 toneladas). Se utiliza en unidades en Skid costa fuera, tales como el modelo CPS 362, donde el peso no es un factor crucial. También se emplea en ambientes corrosivos, como en áreas costa fuera, donde la unidad PG03, con cuerpo de magnesio, resiste la corrosión severa. Las unidades helitransportables CPT 372, CPT 462 y CPS 310 utilizan el modelo PG03 porque en su caso el peso es un factor de diseño importante. En las siguientes tablas se muestran las especificaciones de la bomba, así como en la figura 36 y 37 el comportamiento de las bombas en relación del caudal y presión de cada bomba respectivamente, en función a la velocidad. Tabla 1. Especificaciones de la Bomba Frontal.
Bomba frontal
SERVA TPB600
Caballo de fuerza máximo en la entrada.
600 bhp
447 Kw
Diámetro de pistón.
3.5 in
89 mm
Máxima presión.
10,000 psi
689 bar
Caudal máximo.
7.9 bbl/min
75 m3/hr
Figura 1: Curva de comportamiento de la bomba frontal. Tabla 2. Especificación de la bomba trasera.
Bomba trasera. Caballo
de
SERVA TPB600 fuerza 600 bhp
447 Kw
máximo en la entrada. Diámetro de pistón.
4.5 in
114 mm
Máxima presión.
6,300 psi
434 bar
Caudal máximo.
13 bbl/min
124 m3/hr
Figura 2: Curva de comportamiento de la bomba trasera.
MEDIDAS DE SEGURIDAD. Prácticas inapropiadas, descuido, o ignorar las advertencias puede causar quemaduras, heridas, mutilación, asfixia u otros daños corporales o la muerte. Lea y entienda todas las precauciones y advertencias de seguridad antes de efectuar cualquier reparación. Esta lista contiene las precauciones generales de seguridad que deben seguirse para proporcionar seguridad personal. Están incluidas precauciones especiales de seguridad en los procedimientos, cuando aplican Solicite asistencia de su supervisor, si usted no está familiarizado o no se siente confortable con la operación. Asegúrese de que todos los dispositivos de seguridad industrial están en su lugar y que están funcionando antes de realizar cualquier actividad asociada con esta labor. Siempre conceda tiempo suficiente para asegurar que las verificaciones previas al trabajo y posteriores al trabajo pueden ser realizadas de manera correcta. Cualquier elemento omitido es una oportunidad para la falla de los equipos. Asegúrese de que todos los procedimientos y las normas de seguridad industrial relevantes sean observados en todo momento, y cerciórese de que los equipos de protección personal (PPE – por sus siglas en inglés) apropiados son utilizados alrededor de la unidad. Esté consciente de todas las partes en movimiento sobre la unidad mientras ésta se encuentra en operación. Todo el personal que no sea esencial deberá permanecer alejado de la unidad durante la operación. Si es necesario subirse sobre la unidad, ejerza precauciones extremas.
Se requiere una supervisión adecuada. Trabaje en un área circundante al producto que esté seca, bien iluminada, ventilada, libre de desorden, herramientas sueltas, partes, fuentes de ignición y substancias peligrosas. Entérese de las condiciones peligrosas que puedan existir. Las partes giratorias pueden causar heridas, mutilación o estrangulación. No use ropa suelta ni ropa rasgada. Quítese todas las joyas cuando trabaje. Desconecte la batería (primero el cable negativo [-]) y descargue cualquier capacitor antes de comenzar cualquier trabajo de reparación. Desconecte el motor de arranque neumático si está equipado, para evitar arranque
accidental del motor. Ponga una etiqueta de „„No Operar‟‟ en el compartimento del operador o en los controles. Si una bomba ha estado operando y el refrigerante está caliente, permita que se enfríe antes de que usted afloje lentamente el tapón de llenado para liberar la presión del sistema de enfriamiento. Use siempre blocks o bancos apropiados para soportar el producto antes de efectuar cualquier trabajo de servicio. No trabaje en nada que esté soportado solamente por gatos de elevación o una grúa. Para evitar daño personal, use una grúa o consiga ayuda cuando levante componentes que pesen 23 kg [50 lb] o más. Asegúrese de que todos los dispositivos de elevación, tales como cadenas, ganchos, o eslingas están en buenas condiciones y son de la capacidad correcta. Asegúrese de colocar los ganchos correctamente. Use siempre una barra separadora cuando sea necesario. Los ganchos de elevación no deben cargarse lateralmente. Para evitar quemaduras, esté alerta por partes calientes en productos que hayan sido desconectados recientemente y de fluidos calientes en líneas, tubos y compartimentos. Use siempre herramientas que estén en buenas condiciones. Asegúrese de entender cómo usarlas antes de efectuar cualquier trabajo de servicio. Use SOLAMENTE partes genuinas de reemplazo Use siempre el mismo número de parte de tornillo (o equivalente) cuando reemplace tornillos. No use un tornillo de menor calidad si es necesario el reemplazo. No efectúe ninguna reparación cuando esté fatigado o después de consumir alcohol o fármacos que puedan afectar su desempeño. Algunas agencias estatales y federales en los Estados Unidos de América han determinado que el aceite usado de motor puede ser cancerígeno y puede causar toxicidad reproductiva. Evite la inhalación de vapores, la ingestión, y el contacto prolongado con aceite usado de motor.
Lineamientos generales adicionales para la operación segura:
No se vista con ropa suelta o utilice piezas de joyería que puedan ser atrapadas en los controles. Utilice los escalones y los pasamanos cuando se suba y se baje de la unidad de patín. Conozca las señales manuales y quién las debe dar. Haga que el personal se aleje del área de la máquina antes de arrancarla. Asegúrese de que todas las herramientas y los cables eléctricos hayan sido removidos antes de arrancar la unidad.
Seguridad Industrial del Medio Ambiente Contenga todos los derrames de productos químicos, y límpielos de acuerdo con los procedimientos locales. Reporte cualquier derrame de acuerdo con los procedimientos locales. Por favor refiérase a estas normas para información adicional. Cuando elimine los aceites, los filtros y las baterías, asegúrese que estos elementos son eliminados de una manera ambientalmente aceptable, y de acuerdo con las reglamentaciones locales.
Antes de realizar un procedimiento de mantenimiento en la unidad, son requeridas las prendas de vestir de protección. Como mínimo, utilice estos equipos de protección personal (PPE):
overol o mono de trabajo de NOMEX botas de puntas endurecidas casco antejos o gafas de seguridad industrial protección auditiva
Si es necesario, utilice también estos artículos:
guantes anteojos o gafas protectoras mascarillas para el polvo
Esté consciente de todas las demás situaciones inseguras cuando realice el mantenimiento de rutina. La seguridad industrial básicamente es sentido común, capacitación y entrenamiento, pero cada una de las situaciones tiene sus peculiaridades propias las cuales no son siempre cubiertas por parte de las reglas. Su capacitación, entrenamiento y experiencia serán guías útiles para los hábitos de trabajo seguro. Esté siempre pendiente para observar peligros inseguros, y corríjalos de manera oportuna. Consideraciones Generales de la Unidad Los equipos pesados, incluyendo las bombas, las unidades y los componentes de los paquetes de bombas deberán ser movidos o izados únicamente por medio de operadores capacitados y entrenados con experiencia qué estén física y mentalmente preparados para dedicar su completa atención y vigilancia a las operaciones de movilización y de izaje. Un operador deberá estar totalmente
consciente de los usos, las capacidades y las condiciones de ambos, los equipos que están siendo movidos y los equipos que están siendo utilizados para mover a estos. Términos utilizados Bomba reciprocante Aparato mecánico compuesto por diversos elementos de desplazamiento positivo de acción simple: tales como los pistones o los émbolos, que se utiliza para transmitir un flujo pulsante a un fluido. Las bombas reciprocantes empleadas son unidades triplex (tres pistones) y quintuplex (cinco pistones) de acción simple. Acción simple Es una bomba en la que el líquido contenido en cada pistón es descargado sólo en el movimiento hacia delante del pistón correspondiente a medio giro de la biela. Bomba de desplazamiento positivo Bomba que utiliza pistones o cilindros para desplazar el fluido, normalmente bajo presión. Al cerrar una válvula en la descarga se ocasiona sobrepresión.
INTRODUCCIÓN A LAS BOMBAS TRIPLEX La designación genérica de bomba Triplex se aplica a cualquier tipo de bomba con tres pistones. Las bombas reciprocantes con pistones son las bombas más eficientes para el bombeo de fluidos abrasivos a alta presión (1.000 psi o más) y las que menos mantenimiento requieren. Power End Fluid End
Caja de cadena
1.1.1
Caja de cadena:
También llamada reductor de velocidad, reduce la velocidad de rotación (rpm) del eje de entrada. Well Services utiliza cajas de cadenas en las bombas de la serie PG y reductores de engranajes en la mayoría de los modelos de bombas restantes.
Rueda dentada
Eje de salida
Eje de entrada del piñón
Figura 3: Componentes de la caja de cadena.
La caja de cadena tiene dos importantes funciones: 1. Ofrece flexibilidad, permitiendo montar la bomba en distintas posiciones con respecto al eje de salida del motor primario. La caja de cadena puede ir montada en cualquiera de los lados del power End. 2. Convierte la salida del motor de bajo torque y alta velocidad de rotación en alto torque y baja velocidad de rotación, más adecuado a los requisitos del power End. El motor primario hace que la cadena se desplace sobre las ruedas dentadas superior e inferior, montadas en el eje de piñón de la bomba. Cuando el motor primario hace girar el eje inferior, la cadena transmite la potencia al eje superior, haciéndolo girar también. Este eje transmite entonces la rotación al eje de piñón del power End. Debido a la diferencia en diámetros de las dos ruedas dentadas de la caja de cadena, la
velocidad de salida del motor primario se reduce y se incrementa el torque transmitido a la bomba. Para evitar que la caja de cadena se mueva al aplicarle potencia, asegure la cadena al chasis o skid por medio de un par de barras de torsión. La mayoría de las unidades dobles de bombeo, tales como los modelos CPS y CPT, utilizan una caja de cadena estándar de 23.15 pulgadas de centro a centro, para la bomba de fondo. La caja de cadena está equipada con una cadena de 90 pulgadas de longitud.
Figura 4: Vista lateral de la caja de cadena.
Sistema de lubricación de la caja de cadena Tabla 3. Especificación de lubricación.
Método de lubricación.
Por salpicado (cadenas y ruedas dentadas)
Lubricante (Aceite)
SAE 40 WT
Lubricante (Grasa)
A base de molibdeno.
Capacidad.
0.5-1 galón (1.9.3.7 litros)
Nivel.
Varilla de nivel (en la marca llena con bomba parada)
Cada caja de cadena está equipada con una mirilla de vidrio o una varilla de nivel para comprobar el nivel de aceite. El indicador de nivel debe estar centrado con respecto a la parte inferior del eje de entrada.
Figura 5: Indicador de nivel de aceite.
Asegúrese de que no haya demasiado aceite para evitar que la caja de cadena se recaliente. Cuando esto ocurre, los sellos del lubricante de los cojinetes pueden dañarse. En caso de recalentamiento continuado, el aceite se degrada químicamente, perdiendo su viscosidad, su poder lubricante y sus propiedades refrigerantes, lo cual puede dañar gravemente los cojinetes y la caja de cadena. 1.1.2
Power End:
Convierte la energía de rotación en energía de movimiento alternativo. El power End funciona igual que el cigüeñal del motor de un automóvil. El eje de piñón mueve el cigüeñal mediante los engranajes principales. Las excéntricas del cigüeñal transforman la rotación del eje principal en un movimiento alternativo. La fuerza alternativa se transmite entonces a las bielas y las crucetas, desplazando los pistones que se encuentran en el fluid End.
Excéntricas
Engranaje principal
Eje de piñón
Piñón diferencial Figura 6: Componentes del Power End.
Las excéntricas del cigüeñal transforman la rotación del eje principal en un movimiento alternativo. La fuerza alternativa se transmite entonces a las bielas y las crucetas, desplazando los pistones que s e encuentran en el fluid End. En las bombas PG, se puede configurar el power End de forma que se accione desde el lado derecho o desde el lado izquierdo. Estas dos configuraciones no requieren el uso de piezas distintas, sino que se diferencian en la forma de instalar el eje de piñón en el cuerpo del power End.
Figura 7: Vista superior del Power End y Fluid End.
Sellos de los Pony rod La finalidad de los sellos de los pony rods es evitar las fugas de aceite y la entrada de polvo en el interior del power End. Si el extremo expuesto del pony rod presenta indicios de ralladuras o desgaste, puede significar que los sellos estén gastados.
Figura 8: Sellos de los Pony Rod
Se instalan anillos de limpieza en el pony rod para evitar que entre polvo o suciedad y que cause daños a los sellos del pony rod. Para que funcionen con ficacia, los anillos de limpieza deben quedar bien ajustados al pony rod en todo momento. Asimismo, los anillos de limpieza evitan que el líquido a presión pueda entrar en el power end y traspasar el sello del pony rod en el caso de que un pistón no estuviera bien sellado.
Sistema de lubricación del power end Tabla 4. Especificación de Lubricación del Power End.
Método de lubricación.
A presión.
Caudal.
15-20 gal/min
Presión de aceite.
25-45 psi
Lubricante.
SAE 80w WT (por encima de 32 °F) ACEITE PARA ENGRANAJES: SAE 80 WT (por debajo de 32 °F)
Capacidad.
17 Galones.
Indicador de nivel.
Varilla de nivel o ½” por debajo de los cojinetes.
Temperatura máxima del aceite.
160 °F (70 °C)
Figura 9. Nivel de aceite en el Power End.
Gracias a una válvula de alivio de presión (Figura 23), se evita que la presión del sistema supere una presión determinada. Hay dos tipos de filtros de aceite y configuraciones para los power End: bypass interno y bypass externo.
También hay un manómetro montado en el panel de control o directamente en el circuito de aceite lubricante del power End, que permite al operador controlar la presión de aceite de cada bomba.
Figura 10: Válvula de alivio de Presión
Tipos de bombas hidráulicas Hay dos tipos distintos de bombas de lubricación para los power End: las de engranajes y las de paletas. Cuando una bomba de engranajes está montada en el eje de transmisión auxiliar, que gira al doble de revoluciones que el motor, se utiliza un adaptador de transmisión de ángulo para reducir las rpm. Las bombas hidráulicas de paletas van montadas directamente en los engranajes del motor a través de un eje de entrada ranurado. En ambos casos, la presión del aceite del motor aumenta si hay fugas en el sello del eje.
Figura 11: Bomba de Lubricación del Power End.
1.1.3
Fluid End.
Existen 5 fluid End diferentes disponibles para los power End de la serie PG. Los más comunes son los fluid End G, L y H. En su fabricación se utiliza acero AISI 4340 o de calidad superior. Los fluid End R y S se destinan a ciertas aplicaciones especiales, donde las presiones requeridas son extraordinariamente elevadas, como en trabajos de estimulación. Suelen estar re-enforzados (“auto-frettage”) para prolongar su vida útil. El re-esfuerzo es similar al proceso que se utiliza en la fabricación de cañones de artillería para aumentar la resistencia del metal a la fatiga. El material es sometido a un tratamiento térmico y a un tratamiento de estabilización simultáneo a alta presión. Tabla 5. Especificaciones del Fluid End
Figura 12: Vista lateral del fluid End
Figura 13: Vista Frontal del fluid End
El fluid End recibe la energía proveniente del power End. Esta parte de la bomba Triplex recibe fluido a baja presión, transmite potencia al fluido y lo descarga a alta presión. La acción de bombeo mecánico es similar a la de un motor reciprocante convencional de combustión interna o un compresor de aire de pistón reciprocante.
Cámara de succión Pistón
Figura 14: Detalle de la Bomba.
Cuando el pistón se mueve hacia el power End durante la carrera de succión, la presión que hay en el interior de la cámara disminuye, entre las válvulas de succión y de descarga. Eso hace que la válvula de succión se levante y permita la circulación de fluido en el manifold de succión a través de la entrada de succión, alrededor de las válvulas de succión y en el interior de la cámara
Figura 15: Flujo a través del Fluid End.
Cuando el pistón se desplaza en sentido opuesto, hacia el fluid End (carrera de descarga), el fluido que hay dentro de la cámara es expulsado hacia el exterior. La válvula de succión se cierra inmediatamente y el fluido levanta de su asiento la válvula de descarga, empujando el fluido hacia la cámara de descarga. Sistema de lubricación del fluid End El sistema de lubricación del fluid End utiliza una bomba neumática para transferir aceite a los pistones. Las válvulas de retención que están instaladas directamente en el fluid End evitan que entre cemento en el circuito de aceite. Se recomienda utilizar aceite de motor 15W40 sin usar. El divisor de caudal utiliza dos códigos: el número 12 para indicar que el divisor descargará por un lado y el número 24 para indicar que el divisor descargará por ambos lados. Estos divisores codificados no pueden usarse indistintamente.
Figura 16: Diagrama del flujo de las bombas de aire.
Las bombas de última generación disponen de un filtro de aceite lubricante instalado a la salida de la bomba Alemite. La presión normal está entre 30 y 40 psi.
Pistones y empaque
Figura 17: Apriete de empaque
Retenedores de la tapa del fluid End Se utiliza una llave de tubo para quitar y poner los retenedores.
Figura 18: Retenedores de la tapa del fluid End
El ajustar los retenedores de la tapa con una llave de tubo sólo sirve para evitar que las tuercas se aflojen con las vibraciones. Por mucho que apriete las tapas no conseguirá mejorar el sello. O-ring y anillo de respaldo Al remover las tapas de succión o descarga, se debe sacar los O-rings y los anillos de respaldo para examinar el interior y limpiar los restos de cemento y otros residuos. Después de colocar de nuevo los O-rings y los anillos de respaldo en la ranura, se debe engrasar un poco la rosca de la tapa y el retenedor. Si aplica demasiada grasa, podría evitar que la tapa cierre bien o provocar que los O-rings y
los anillos de respaldo se salgan de sus ranuras, con lo cual podría dañarlos al apretar la tapa.
Figura 19: Tapa de descarga y O-Ring.
Válvulas de descarga Las válvulas de descarga (MacClatchie) tienen piernas finas y un contacto bajo.
Figura 20: Válvula MacClatiche.
Válvulas de succión (disco de ruptura) Las válvulas de succión (disco de ruptura) tiene tambien piernas finas y un contacto bajo (figura 33).
Figura 21: Válvula de succión con disco de ruptura
Se han diseñado válvulas con disco de ruptura (para succión) por dos motivos: 1. Para proteger el equipo de tratamiento y el power End por sobrepresión violenta y accidental del fluid End. 2. Para salvaguardar la integridad del personal en caso de una ruptura del equipo de tratamiento derivada de una sobrepresión en la bomba Triplex. Las válvulas con disco de ruptura están diseñadas para durar al menos 500.000 ciclos de presión. Esto equivale aproximadamente a 8.300 barriles bombeados por pistón en un fluid End TG (3-3/4 pulgadas) y a 14.700 barriles bombeados por pistón en una bomba TH (5 pulgadas). Dadas las características de los trabajos realizados, las válvulas y el empaque se deteriorarían mucho antes de alcanzar este volumen. Tabla 6. Presión Nominal de ruptura de las válvulas de succión.
Fluid End.
Presión nominal de ruptura
Código de colores discos de ruptura.
Q773
5,000 psi
Azul.
TLO (4 ½ ”)
10,000 psi
Rojo.
THO (5”)
10,000 psi
Rojo.
TGO 3 ¾”
15,000 psi
Verde.
TRO (3”)
22,500 psi
Blanco.
Asientos de válvula (asientos de válvula MacClatchie) Antes había dos tipos de asientos de válvula: cónicos y rectos. Actualmente, los rectos han quedado obsoletos y ya no se fabrican. Ahora sólo se utilizan los asientos cónicos. Al bombear a alta presión o cuando un pistón realiza un ciclo completo de presión, las válvulas chocan con el asiento al cerrarse. Este efecto empuja los asientos de las válvulas fuertemente hacia el fluid End. Hay tres tipos de insertos en función del trabajo a realizar: Asientos de goma (de color negro) se utilizan para trabajos de cementación y acidificación. Tienen poca resistencia a materiales abrasivos, como la arena y los hidrocarburos. Asientos de uretano (de color amarillo) se emplean en servicios de fracturamiento con arena. Tienen poca resistencia a los ácidos. Duran aproximadamente un año en ambientes calurosos/húmedos. Asientos de uretano pegados (de color amarillo) como se muestra en la figura 35, se suministran como una pieza integral de uretano soldada al cuerpo de la válvula. Este tipo de asiento se utiliza en servicios de fracturamiento a alta presión con agentes de sostén. El inserto evita que los abrasivos se cuelen entre el cuerpo de la válvula y el asiento. Si se daña el inserto, se debe retirar utilizando un soplete de baja temperatura. Una vez retirado, instalar un inserto estándar de goma o de uretano. A partir de entonces, se podrá utilizar esta válvula únicamente para servicios de cementación o de bombeo general.
Figura 22. Asiento de válvula recta y Afilada.
Figura 23: Asiento y Válvula.
Empaque Las pruebas de campo realizadas demuestran que el sistema de empaque con anillo inicial dura más que el sistema convencional simple (conjunto de anillos duros y blandos) y el de empaque a base de elastoplast para cementaciones que los sistemas de empaque doble para fracturamientos. Este nuevo sistema también ofrece mejores resultados para lodos de perforación. Los empaques simples (goma/fibra o conjunto duro/blando) y dobles (Elastoplast) ahora son sustituidos por el empaque con anillo inicial en cementaciones, fracturamientos y trabajos con tubería flexible. 3.4 MANTENIMIENTO RUTINARIO Como ocurre con cualquier otro equipo, el mantenimiento de la bomba Triplex prolongará su vida útil. A continuación se presentan los pasos que se deben seguir para conseguir el correcto cuidado, mantenimiento y reparación de las bombas Triplex. 3.4.1 Cavitación de las bombas. La cavitación es la principal causa de deterioro de las bombas Triplex durante su funcionamiento, especialmente cuando la bomba golpea y las líneas de tratamiento vibran violentamente. Otra fuente de cavitación es la rotura prematura de los discos de ruptura (válvulas de succión) a presiones mucho más bajas que su presión de ruptura nominal. En ambos casos, el resultado ocasiona una falla en la operación. La cavitación normalmente se produce cuando: a. Se utiliza para presurizar, una bomba deteriorada o dañada que no mantiene la presión adecuada en el manifold de succión de la bomba. b. Hay una fuga de aire en el manifold de succión c. El bombeo es demasiado rápido como para que la bomba centrífuga pueda suministrar un caudal de fluido suficiente a la bomba Triplex. La cavitación se produce cuando la cámara no está llena de líquido y el pistón pasa de succión a descarga. El pistón no empuja el fluido hacia la descarga, sino
que comprime el vapor causando un cambio momentáneo en la carga de la bomba y en la velocidad del pistón. Este cambio repentino de la velocidad causa una enorme tensión en el power End y en el fluid End, lo cual puede producir fatiga o falla mecánica. La cavitación provoca lecturas incorrectas en los contadores de barriles y los registradores del trabajo. Estos contadores miden el volumen de fluido que se bombea contando el número de revoluciones que efectúa el eje de piñón o el eje de salida del motor. Los contadores siguen llevando a cabo el recuento mientras la bomba gire, aunque no se esté bombeando nada. Power End Para garantizar que el power End funcione correctamente, se debe examinar y comprobar lo siguiente: A. Temperatura:
Durante
cualquier
trabajo,
se
debe
comprobar
frecuentemente el manómetro de lubricación del power End y la temperatura del cuerpo. El recalentamiento se produce cuando se mantiene la bomba en funcionamiento durante mucho tiempo a una potencia cercana o igual a la máxima. Apague la bomba si se recalienta el power End. B. Ruidos: Preste atención a los ruidos extraños, como chasquidos o golpes. El origen de los ruidos puede ser: a. Excéntricas flojas o chavetas dañadas b. Engranajes principales o piñones diferenciales dañados c. Cojinetes principales, pony rod o cojinetes de bielas gastados o dañados d. Cigüeñal principal dañado. e. Excéntricas agrietadas Los problemas registrados en el fluid End también pueden confundirse con ruidos del power End. Examine el fluid End detenidamente para descartar esta posible fuente de ruidos o golpeteos. C. Lodo y cemento
Durante la inspección STEM 2, retirar la tapa posterior del power end o la placa de inspección y toque el fondo del cuerpo para ver si hay restos de cemento o lodo. El lodo puede desgastar rápidamente los cojinetes y bujes de bronce que hay en el interior del power end. D. Corrosión por productos químicos o agua salada Examinar la superficie del cuerpo del power end para ver si hay signos de corrosión causada por productos químicos o agua salada. Raspar la corrosión con un cepillo. A continuación, aplicar una capa de imprimante y pinte la zona afectada.
Remover el filtro y compruebe su estado.
Límpiar o cámbielo si es necesario.
Para comprobar el color y la transparencia del aceite, compara una muestra del power End con otra de aceite sin usar.
Un bypass que rodee el filtro de aceite, garantiza que no se interrumpa el flujo de aceite en caso de que el filtro se tape. Este bypass se abre gracias a una válvula de alivio. En los modelos antiguos, la válvula está montada directamente en el filtro y dispone de una manguera. La válvula dirige el líquido que pasa por el bypass hacia el otro lado del filtro. En los modelos nuevos, el bypass se encuentra en el interior del porta filtros y viene regulado con un diferencial predeterminado. Los filtros de los nuevos modelos llevan un indicador que muestra claramente cuándo se activa el bypass del filtro: verde significa que el funcionamiento es normal; rojo significa que se ha activado el bypass. Este indicador funciona solamente cuando fluye aceite por el filtro. Durante el funcionamiento de la bomba, se debe comprobar y anotar el estado en un formulario STEM I.
3.5 MANTENIMIENTO ESTANDARIZADO DE LOS EQUIPOS.
3.5.1
Mantenimiento estandarizado de los equipos (STEM I).
La abreviatura STEM significa Mantenimiento Estandarizado de los Equipos, el cual es el programa de mantenimiento preventivo de los equipos de Schlumberger. El programa STEM I es una lista de verificación de las inspecciones de los equipos que tienen que ser llevadas a cabo antes y después de cada trabajo. Antes de iniciar un trabajo, lleve a cabo una inspección STEM 1 (inspección antes del trabajo): 1) Comprobar que los pistones están apretados.
Figura 24: Apriete de pistones.
2) Verificar el estado y el nivel del lubricante de la caja de cadena. Asegúrese de que el nivel de aceite en las cajas de cadenas, los power ends y el depósito de lubricante del empaque sea correcto y que se utilicen los lubricantes indicados. Para que funcione la bomba Alemite y suministre lubricante al empaque del pistón, abra la válvula de suministro de aire.
Figura 25: Mirilla del Nivel de aceite.
3) Comprobar el estado y el nivel del lubricante del power End. Asegurarse de que la presión de aceite del power End sea correcta mientras la bomba se
encuentra en funcionamiento. Si la velocidad del piñón es de 1.000 rpm (2/3 del máximo de bombeo), la presión de aceite debe ser de unos 50 psi cuando el aceite está frío y de unos 40 psi cuando está caliente (por encima de 100 grados F).Verificar el estado y el nivel del lubricante que se encuentra en el depósito de aceite de empaques (Alemite). Compruebe el funcionamiento del lubricador del empaque (Alemite).
4) Comprobar que las tuercas del prensaestopas estén bien apretadas. 5) Cebar las bombas. 6) Limpiar la bomba y el manifold bombeando agua limpia a través de él. 7) Lavar el manifold de succión. 8) Retirar las tapas del manifold de succión y lavar el manifold con agua. Si hace frío y existe la posibilidad de que se produzcan heladas, drenar toda el agua de la bomba ventilando la bomba y haciendo palanca para levantar las válvulas de succión.
Figura 26: Tapa Apretada.
9) Revisar los sellos de los pony rods. Mirar debajo de los pony rods (detrás del power End) para comprobar que la bandeja de drenaje no esté bloqueada. Lavar con agua la bandeja de drenaje.
Figura 27: Vista superior.
10) Comprobar que los anillos limpiadores no estén sueltos. Revisar los sellos en los pony rods del power End y sustituirlos si hay alguna fuga de aceite. Asegurarse de que los anillos de limpieza no estén sueltos. Estos anillos impiden que cualquier fuga de fluido a alta presión que haya traspasado el empaque dañe el sello del pony rod y entre en el power End.
Figura 28: Revise los sellos del Pony Rod.
3.5.2 Inspección STEM 2 de la bomba Triplex cada 6 meses o 300 horas Es responsabilidad del operador del equipo realizar una inspección del STEM 2 cada mes o 300 horas, con la ayuda de un mecánico. Caja de cadena Para revisar la caja de cadena, se debe realizar lo siguiente: 1) Comprobar el estado de las tuercas de seguridad y los bujes de los extremos de la barra de torsión. Sustituya los bujes que estén desgastados.
2) Engrasar los extremos de la barra de torsión y ajuste su longitud según sea necesario. 3) Inspeccionar el pin de sujeción.
Figura 29: Tuercas de Seguridad.
4) Engrasar los cojinetes de la caja de cadena. Revisar el estado del respiradero / tapón de llenado de aceite. Si es preciso, lavar el respiradero / tapón de llenado con solvente y secarlo con aire. 5) En las unidades más antiguas, extraer el aceite y volver a instalar el cable de accionamiento del contador de barriles. 6) Si se ha instalado una boquilla de engrase Zerk, lubricar con cuidado la transmisión en ángulo recto del contador de barriles
Figura 30: Engrase Zerk.
7) Cambiar los tapones de los extremos para invertir la transmisión en ángulo recto y variar la rotación del cable.
Power End 8) Inspeccionar el soporte del power End por si hay algún perno suelto, desgastado o roto.
Figura 31: Power End.
9) Revisar el cuerpo para comprobar que no esté agrietado ni roto.
10) Comprobar si hay alguna fuga de aceite, y tomar muestras para analizar la presencia de contaminación por agua o partículas metálicas y averiguar su causa. Se debe asegurar de que los anillos deflectores encajen bien en las varillas cortas. Si se rompe o desaparece algún anillo deflector, sustituirlo.
Figura 32: Asegurar los anillos los Pony Rods.
11) Inspeccionar las mangueras de succión de lubricación de aceite del power End. Si se colapsa una manguera de succión, quiere decir que el aceite están muy contaminado y la bomba de lubricante no contiene suficiente aceite.
Para limpiar el sistema de lubricación, se debe realizar lo siguiente: a. Drenar el aceite. b. Analizar una muestra en un laboratorio. c. Desmonta la tapa posterior del power End. d. Limpiar y lavar el interior del power End con un solvente. e. Lavar y limpiar las mangueras. f. Limpiar el sistema de lubricación, la bomba de aceite y el filtro. g. Instalar la tapa posterior del fluid End y añadir aceite nuevo hasta el
nivel indicado. 12) Escuchar si se oye algún ruido anormal y llevar a cabo una prueba de potencia hidráulica (HPP) para detectar cualquier problema mecánico potencial. Se debe registrar los resultados de la prueba para poder consultarlos en el futuro y archivar una copia junto al informe de inspección STEM 2.
Fluid End Inspeccione el fluid End haciendo lo siguiente: 1. Inspeccionar los empaques, los prensaestopas de los empaques y los pistones por si están desgastados, agrietados o sueltos.
2. Se debe abrir el fluid End e inspeccionar las válvulas (ver figura 54), los asientos de válvula (figura 54), los insertos y los resortes por si están agrietados, desgastados o dañados. Sustituir todas aquellas que no estén en buenas condiciones.
Figura 33: Asiento de válvula dañado.
Figura 34: Válvula dañada.
3. Sustituir los anillos de respaldo y los O-rings dañados de las tapas de descarga y succión. Eliminar todo el cemento endurecido de la ranura del O-ring.
4. Inspeccionar las roscas ACME del fluid End y los retenedores de la tapa por si están agrietados. Se debe rectificar la primera o última rosca si la grieta no afecta a más de 1/2 rosca. Si afecta a más de 1/2 rosca, sustituir el fluid End. 5. Si el empaque falla prematuramente, se debe apretar o sustituir
los
pistones y las tuercas del prensaestopas del empaque, según venga al caso. Asegurarse de que la lubricación de la bomba Alemite sea correcta. Comprobar que las tuercas de la barra de acoplamiento estén bien apretadas (900 pies por libra). Apretarlas siempre que sea necesario. Lubricadores del empaque (Alemite) Verificar que el tanque de lubricación esté limpio. Se debe Drenar, lavar rellenar siempre que sea preciso.
Figura 35: Sistema de Lubricadores del empaque.
y