vibracion. evaluacion y correctivo en motocompresor de gas

VIBRACION:EVALUACION DE FALLAS Y CORRECTIVO 2013-001

Vibracion: Evaluacion de

Fallas y Correctivo

Octubre 2013

FALLAS POR VIBRACION EN MOTOCOMPRESOR COMO EVITARLAS AO-NUMERO IDM-2013-001

La unidad moto-compresora K-1 se encuentra ubicada en la Planta Compresora de Gas Zapato en la localidad de Anaco del estado Anzoategui, Venezuela bajo custodia de Pdvsa Gas, Filial de Petroleos de Venezuela, S.A.. Maneja 20 MMSFCD de Gas de trasferencia a una Presin de Succin de 60 PSI con descarga de 1200 PSI. Constituida por un Motor marca CATERPILLAR, modelo 3616 de 1000 RPM y un Compresor marca WHITE SUPERIOR, modelo WH-66 de seis (6) cilindros de compresin que operan en tres (3) etapas de compresin, con una Potencia al freno de 4450 BHP.

En el ao 2011 y 2012, esta unidad presento paros progresivos de operacin asociados al compresor por alta vibracion, rotura de pernos que ajustan el conjunto de cilindros

compresores, grietas en progreso en paredes de los recipientes a presion, desprendimiento de componentes internos de botellas y

depuradores, desalineacion de tuberias de proceso, daos por fatiga en soportes y anclajes metalicos, entre otros. El Equipo de IDM (Ingenieria de Mantenimiento) adscrito a la Gerencia de Mantenimiento de Pdvsa Compresion Gas realizo una serie de Inspecciones para determinar las causas de

estas fallas.

El Departamento de IMEE (Integridad Mecanica de Equipos Estaticos) evaluo la Integridad Mecanica de las tuberias, Recipientes a presion y accesorios. El Departamento de IMED (Integridad Mecanica de Equipos Dinamicos) evaluo las condiciones de funcionamiento de la unidad por Analisis vibracional y monitoreo de condicion. El Departamento de Ingenieria de Confiabilidad (ICO) analizo las condiciones de operatividad de la unidad mediante el uso de modelos matematicos y estadisticos.

Los Resultados de estas Inspecciones indicaron condiciones poco favorables al funcionamiento optimo de la unidad, comprometiendo su integridad mecanica.

El Equipo de IDM recomendo corregir de inmediato todas condiciones de riesgo encontradas en la unidad, evaluar y analizar las fallas ocurridas y revisar posibles daos ocultos que no fueron posible detectar en las inspecciones. Aprovechando el mantenimiento mayor de Nivel 5 planificado en Octubre 2012 por horas de operacin (77.176 hrs.), incluyendose las recomendaciones hechas por IDM para mitigar las vibraciones.

En el proceso de desarmado del Compresor se detectaron condiciones de componentes que ameritaron la evaluacion de cada uno de ellos, a saber:

Desnivel de Skid (soporte de compresor).

Como la Vibracin afecto el buen funcionamiento de la unidad motocompresora K1 Zapato. por Luis F. Maurera

Ilustracin2 Medicin de Espesores (Fuente: IMEE)

Ilustracin 3 Desnivel en Conexiones Bridadas (Fuente: IMEE).

Ilustracin 1 Paretos de Falla Agosto 2011 (Fuente: ICO)

VIBRACION:EVALUACION DE FALLAS Y CORRECTIVO| 2013-001

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Tuberias bajo tension, y desalineadas.

Pernos rotos (acople cilindros compresores al bloque compresor).

Desbalanceo de masas entre conjunto de cilindros compresores.

Pernos de anclaje desprendido de su base ( Base Compresor).

Botellas de pulsacion con deformacion en juntas soldadas.

Depurador con desprendimiento de componente interno (demister).

Bases y soportes rotos, con grietas y flojos en botellas de descargas.

Soportes de tuberia fisurados por fatiga.

Se realizo mesa de trabajo el 23-Enero-2013 con personal de IDM (IMEE, IMED, QA-QC), Mantenimiento Mayor y Asesores en Mantenimiento de Motocompresores de la Gerencia de Compresion Gas. En esta reunion se definieron acciones de mantenimiento para corregir las condiciones encontradas en el desarme de la unidad; en dicha reunion se trato las recomendaciones descritas por los informes de las Inspecciones realizadas por IDM, e incluyendolas dentro de las actividades de mantenimiento, tales como:

Nivelar Soportes Compresor y mitigar Vibraciones de Botellas.

Sustitucion de soportes metalicos SolePlate por Tacos de Grout.

Mecanizar pernos de anclaje de la base del compresor.

Reforzar estructura metalica para dar mayor Rigidez al soporte de las botellas de descarga de 1era, 2da y 3era etapa.

Realizar pesaje de componentes de los conjuntos de compresion, determinar el mejor balance (dentro de las tolerancias permitidas) agregando o quitando masa.

Reparar los recipientes a presion (Botellas y Depuradores) bajo el estndar API 510.

Alinear correctamente las lineas de proceso con los accesorios (botellas, depuradores, cilindros compresores, entre otros).

El 29-01-2013 se inicio con el plan, asignandose personal de IDM al proyecto dentro de la ejecucion de las actividades propuestas. Esto contribuyo a la ejecucion de los correctivos bajo un estricto cumplimiento de los lineamientos tecnicos aplicados a cada actividad.

Realizada la correcta instalacion de componentes y cumpliendo con las revisiones reglamentarias (Revision Pre-Arranque ) segn norma Pdvsa SI-S-21, se pone en funcionamiento la unidad el 26-08-

2013. Se mantuvo en observacion y chequeo permanente dentro de las 1000 hrs de operacin despues del Mantenimiento Mayor, con resultados satisfactorios dentro de los parametros de operatividad de la unidad.

Antes de los correctivos la unidad operaba con una disponibilidad del 65,75%, despues del correctivo se fijo en un 97,72%.

Historial de Diagnostico y Evaluaciones Tecnicas realizadas previo al Mantenimiento Mayor . Mayo 2011: Inspeccion Visual de la

Unidad Motocompresora K-1 realizado por IMEE (Ref: Informe NTC 2011-05-005). Se realizo Inspeccion Visual a la unidad K1 enmarcada dentro del plan de inspecciones 2011. Resultado Relevante de la Inspeccion: 1. En la botella de succin de 2da

etapa de compresin se evidencio reparaciones con soldaduras en

boquilla de entrada por presencia de grietas en juntas soldadas.

Recomendacin relevantes asociado a los Resultados:

1. Realizar estudio especfico de la botella de succin de la Unidad Motocompresora K-1, a fin de evaluar las recurrentes fugas que presenta la botella de succin de 2da etapa.

Mayo 2011: Inspeccion Visual y Medicion de Espesores de Botella de Succion de 2da etapa perteneciente a la unidad motocompresora K1 de la PC Zapato, realizado por IMEE (Ref: Informe NTC 2011-IEE-NT-0002). El Dpto. de IMEE inspecciono la botella de Succion de 2da etapa con medicion de espesores y deteccion de fisuras. Resultado relevante de la inspeccion: 1. Se observ la falta de pernos en las

conexiones de los cilindros y trozos de pernos partidos sin retirar de los orificios.

2. Los soportes de la lnea de descarga de la 3ra etapa se han visto afectados por la constante vibracin, causando agrietamiento y desprendimiento total del soporte en la lmina de la base del skid por lo que la vibracin en este punto se hace mas evidente.

3. Los valores encontrados luego de realizada la medicin de espesores se encuentran dentro de los parmetros de operacin, por lo que descarta la hiptesis de fallas por bajo espesor o corrosin.

4. El equipo esta sometido a un exceso de vibracin en gran parte

Ilustracin 7 Botella de Succin y Descarga 2da etapa compresin (Fuente: IMEE).

Ilustracin 4 TPPF y TPFS Ao 2013 (Fuente: ICO).

Ilustracin 5 Disponibilidad y Utilizacin 2013 (Fuente: ICO).

Ilustracin 6 N Fallas vs Tiempo F/S (Fuente: ICO).


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en las lneas, que repercute directamente en el punto de mayor concentracin de esfuerzo como lo es la boquilla de 6 * 300 lbs, esto debido a la deficiencia y malas condiciones encontradas en el sistema de sujecin de dichas lneas. A esto se suma la tensin por desalineacin que se observa en las conexiones bridadas de vlvulas, entrada y salida a equipos.

5. El recipiente fue sometido a condiciones trmicas significativas (5 veces) sin haber realizado el tratamiento trmico de alivio de tensiones post soldadura, en este caso hay riesgo de fragilizar la zona afectada y en consecuencia en dicha zona se hacen mas recurrentes las falla por grietas.

Recomendaciones relevantes asociado a los resultados:

1. Sustituir y/o reparar botella de pulsacion segn normas que aplica (ASME Seccion VIII Div 1 y 2 // API 510).

2. Reparar soportes y bases agrietadas. En el caso de los soportes de la lnea de descarga de la 3ra etapa que presentan agrietamiento y desprendimiento total, se debe colocar una lmina de refuerzo soldada a la lmina de la base del skid para asegurar los soportes de las lneas y evitar la vibracin.

3. Realizar la revisin de todas las conexiones bridadas, aflojando cada una de ellas, verificando si hay o no tensin, reemplazando la empacadura y apernando nuevamente asegurando la alineacin sin tensin de dichas conexiones. Si luego de realizar

estos pasos no se observa buena alineacin se debe corregir modificando la tubera o accesorio que as lo requiera.

Octubre 2011: Inspeccion Visual y Medicion de Espesores de Lineas y Equipos que conforman la unidad motocompresora K1 de la PC Zapato, realizado por IMEE (Ref: Informe NTC 2011-IME-NT-0034). Por requerimiento del Dpto. de mantenimiento Mayor, el equipo de IMEE realizo inspeccion de lineas y accesorios estaticos a la unidad motocompresora.

Resultado Relevante de la Inspeccin:

1. Los valores encontrados luego de realizada la medicin de espesores se encuentran dentro de los parmetros de operacin, por lo que descarta la hiptesis de fallas por bajo espesor o corrosin.

2. Para garantizar la integridad mecnica y evitar el avance de la corrosin en lneas y equipos se debe realizar el mantenimiento y acondicionamiento de todas las lneas y equipos del sistema.

3. El equipo sometido a un exceso de vibracin en gran parte las lneas, hace que repercutan directamente en el punto de mayor concentracin de esfuerzo como lo es la boquilla de 6 * 300 ANSI de la botella de succin de la 2da etapa (con reparaciones), esto debido a la deficiencia y malas condiciones encontradas en el sistema de sujecin de dichas lneas. A esto se suma la tensin por desalineacin que se observa en las conexiones bridadas de vlvulas, entrada y salida a equipos.

Recomendacin relevantes asociado a los Resultados:

1. Reemplazar los U-Bolt fuera de rango; as se lograra una mejor fijacin de las lneas y se evitara problemas de vibraciones una vez operativa la mquina.

2. Asegurarse que los esprragos de todas las conexiones bridadas estn sujetos a las recomendaciones de las normas ANSI; en caso de no ser as estos deben ser reemplazados, para de esta forma asegurar la uniformidad, hermeticidad y buena

distribucin de las lneas hacia los extremos de las bridas. Tambin deben ser reemplazadas las empacaduras segn normas ANSI

3. En el caso de los soportes de la lnea de descarga de la 3ra etapa que presentan agrietamiento y desprendimiento total, se debe colocar una lmina de refuerzo soldada a la lmina de la base del skin para asegurar los soportes de las lneas y evitar la vibracin. Todo esto tomando en cuenta que no se debe alterar la alineacin de la tubera para evitar tensiones.

4. Corregir o sustituir parcial o total las secciones de drenaje de lquidos condensados a fin de evitar problemas de estancamiento de lquidos a lo largo de la lnea.

5. Pintura de Lneas, Accesorios y Equipos segn norma Pdvsa O-201.

6. Realizar correcciones en las vlvulas de descarga de los cilindros compresores de la 1era etapa para corregir problemas de fugas de aceites lubricantes una vez operativa la mquina.

Ilustracin 9 5ta reparacin de botella F/Spec (Fuente: IMEE).

Ilustracin 8 Refuerzo en botella de succin 2da etapa (Fuente: IMEE).

Ilustracin 10 Aspectos encontrados en la inspeccin (Fuente: IMEE).


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Octubre 2011: Evaluacin de Condiciones de Vibraciones en Unidad K1, realizada por IMED-Anaco. Alineados con la bsqueda de soluciones a los problemas de vibracin de la unidad, Ingeniera de Mantenimiento a travs de su equipo de Inspeccin Dinmica evalu mediante anlisis electrnico, las vibraciones en cmaras de fuerza, frame, motor, main bearing, entre otros.

Resultado Relevante de la Inspeccin:

Los resultados de la evaluacin de los datos recolectados y haciendo comparacin con el historial registrado desde el ao 2007, se encontr la unidad con un decrecimiento acelerado en el ptimo funcionamiento de los componentes motrices, lo cual afecta seriamente la operacin de la unidad por multiples paros no programados originados por roturas de pernos de sujeccion de cilindros compresores, fallas en botellas de pulsaciones, asi como fisuras en desarrollo en piezas distanciadoras. El Dpto. de Equipos dinamicos recomendo una serie de acciones a incluir en el mantenimiento mayor planificado para la unidad para

disminuir a un grado aceptable las

vibraciones y que estas no insidan en las fallas recurrentes; acciones como:

a. Eliminacion de la tension en los elementos que han de ser instalados, tales como tuberias, botellas de pulsaciones (succion y descarga).

b. Aplicar Mayor rigidez al sistema, re-diseando los soportes de botellas de pulsacion.

c. Balancear las masa entre cilindros compresores opuestos.

d. Aplicar rigidez de estructura metalica y su re-diseo de mejora.

e. Optimizar la alineacion de conjunto de lineas de proceso (tuberias, accesorios, otros).

f. Evaluar y acondicionar los deflectores internos (demister) en los depuradores.

g. Verificar deflexion del frame del compresor.

h. Verificar internamente los deflectores de las botellas de pulsacion.

Ilustracin 12 Anlisis de Vibraciones Electrnico (Fuente: IMED-Anaco).

Octubre 2012: Visita Tecnica Dpto.

Equipos Estaticos para la verificacin de las condiciones de la Botella de Succin de 2da Etapa. Resultados de la Visita Tecnica:

1. La inspeccin fue basada principalmente en la botella de succin de 2da etapa, donde tenemos como

antecedente dos visitas por parte de IMEE. La primera inspeccin de fecha 31/05/2011 indicada en la Nota correspondiente (2011-IEE-NT-0002) que se haba reparado la boquilla de entrada de 6x300 por presentar fuga por grieta en la soldadura. En la segunda inspeccin de fecha 11/10/2011 indica en la Nota correspondiente (2011-IME-NT-0034) una nueva reparacin, sustitucin de refuerzo e instalacin de lminas soportes (cartelas).

2. Durante la inspeccin ms reciente se observaron condiciones similares de la inspeccin anterior realizada por personal de Inspeccin de Equipos Estticos, tanto en la botella de succin de 2da etapa como en las dems condiciones crticas indicadas en las notas tcnicas de las inspecciones realizadas. Se encontro que fue realizada otra reparacin.

Noviembre 2012: Visita Tecnica por Dpto. Equipos Estaticos para verificacin de desgaste por friccion en lineas de proceso, por requerimiento del Dpto. de Mantenimiento Mayor.

Resultados de la Visita Tecnica:

1. La inspeccin fue basada principalmente en las lneas de 10 de succin y descarga de 2da y 3ra etapa de la unidad K-1, donde el personal de mantenimiento mayor al desacoplar estas lneas detect desgaste por friccin en los puntos donde estn colocados los U-bolts.

2. El revestimiento de stas lneas se encuentro totalmente deteriorado, adems de una capa gruesa de aceite y polvo formada sobre la superficie de la tubera.

3. Al retirar el revestimiento y capas de impurezas de la superficie en los puntos de sujecin se determin que si hay evidencia de la friccin de las partes; donde se realiz medicin de espesores determinando un desgaste mnimo y no significativo.

Ilustracin 13 Desgaste por friccin en contacto U-bolt (Fuente: IMEE).

Ilustracin 11 Tornillos fisurados (Fuente: IMED)


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Ilustracin 14 Medidas en desgaste por friccin (Fuente: IMEE).

14-Enero-2013: Inspeccion para verificacion de nivelacion al Skid Soporte de unidad Compresora (Ref.:Informe IM-IED-STM-13-026). Con la finalidad de validar los niveles de los soportes en la base del compresor, el equipo de IMED tomo lecturas de nivel en puntos de apoyo de los laterales del skid soporte del compresor. Se concluyo que en relacion al punto de referencia (altura 0), la altura de los apoyos estan por debajo (lado izquierdo) y por encima (lado derecho) excediendo la tolerancia permitida (5 milesimas de pulgadas). Se recomendo llevar todos los apoyos a un mismo nivel, desbastando y/o colocando nuevos tacos de resina epoxica.

Ilustracin 15 Plano Skid soporte de Compresor.

Ilustracin 16 Lecturas de niveles (Fuente: IMED)

23-Enero-2013: Mesa de Trabajo en Planta Compresora Zapato. Se realizo mesa de trabajo con personal de Ingenieria de Mantenimiento (Dinamicos, Estaticos, QA-QC), Mantenimiento Mayor y Asesores en Motocompresores; en dicha reunion se trato las recomendaciones emitidas por las disciplinas de Ingenieria de Mantenimiento, definiendose plan de accion inicial para incluir en el matenimiento mayor en proceso la correccion de defectos evaluados en la inspecciones. Se tomo decision de:

Nivelar Soportes Compresor y Mitigar Vibraciones de Botellas.

o Sustitucion de SolePlate por Tacos de resina epoxica.

o Reforzar estructura metalica para dar mayor Rigidez a base soporte de botella de descarga 1era, 2da y 3era etapa.

Desarrollo de las actividades de Mantenimiento Mayor.

El 29-01-2013 se inicio con el plan de Mantenimiento, asignandose personal de IDM al proyecto. En el desarrollo del mantenimiento fue necesario de re-planificar las actividades por detalles de defectos ocultos encontrados en el desarme de la estructura, tales como grietas en vigas soportes, desprendimiento de demister en Depurador de 2da etapa. Fue necesario, el rediseo de soporteria y reparacion de depurador y botellas de pulsacion.

El 05-02-2013 ( Ref.: Informe Evaluacion de los Perfiles estructurales utilizados en el reforzamiento del Patin y Soportes de Tuberias de la unidad K1 de Planta Compresora Zapatos de fecha 28-03-2013) Ingenieria de Mantenimiento (Dpto. IMEE y QA/QC) proponen la adecuacion de los soportes metalicos, basandose en el analisis estructural para la seleccin de vigas y el posicionamiento geometrico de las mismas en funcion de las cargas estaticas y dinamicas a la cual estarian sometidas.

Ilustracin 18 Ubicacin de Refuerzo a soporte de Botellas de descarga (Fuente: IMEE).

Ilustracin 19 Grietas por fatiga encontradas en base metlicas (Fuente: QA-QC).

Ilustracin 20 Anlisis Estructural de Vigas (Fuente: QA-QC).

Ilustracin 21 Modelando la posicin de los refuerzos (Fuente: QA-QC)

1 2 3 4 5 6

118 98 87 95

-43 -37

147 205

0 -58 -52 -67LADO DERECHO

LADO IZQUIERDO

PUNTO DE MEDICION (MILSIMAS DE PULGADAS 1/1000)

Ilustracin 17 Adecuacin de Soporte de Botellas de descarga (Fuente: IMEE).


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Ilustracin 22 Colocando Refuerzos (Fuente: IMEE)

Ilustracin 23 Refuerzos Metlicos (Fuente: IMEE).

Ilustracin 24 Diseo propuesto de soportes (Fuente: QA-QC).

Ilustracin 25 Refuerzos metlicos (Fuente: IMEE)

Ilustracin 26 Soportes terminados (Fuente: IMEE).

Las botellas de pulsacin y depuradores se enviaron a talleres certificados para revision

y reparacin, donde dos (2) botellas y un depurador ameritaron reparacin bajo procedimiento certificado API 510.

La botella de pulsacion de descarga de 2da etapa amerito mecanizado en la cara frontal de la brida de conexin al cilindro compresor y nivelar mediante un suplemento metalico fabricado, por cuanto se habia encontrado desnivelacion con respecto al plano de la cara

de la boquilla de descarga del cilindro compresor, causando tension entre componentes.

El 14-02-2013 mediante inspeccin por ultrasonido de haz angular se determina una grieta de longitud 300 mm con profundidad de va de 0 a 19 mm lo que abarca todo el espesor del cuerpo del depurador de 2da etapa. Adems se logr percibir una grieta oculta de 80 mm adyacente a esta pero cuya profundidad va de 0 a 10 mm.

Ilustracin 28 Grieta detectada por END-PT (Fuente: IMEE)

Ilustracin 29 Detectando grietas por END-Defectologia por Ultrasonido (Fuente: IMEE).

Ilustracin 30 Preparacin Boquilla a reparar depurador (Fuente: IMEE).

Ilustracin 27 Captura y Diagnostico por tcnica END Ultrasonido (Fuente: IMEE)

Verificando nivel en brida de botella descarga 2da etapa (Fuente: IMEE).


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Ilustracin 31 Demister reparado de depurador (Fuente: IMEE).

Ilustracin 32 Aplicacin de Sand Blasting Depurador (Fuente: IMEE).

Ilustracin 33 Calificando aplicacin pintura (Fuente: IMEE)

Ilustracin 34 Depurador reparado (Fuente: IMEE).

En un proceso sincronizado y optimizando los tiempos de ejecucion, mientras se reparaba las botellas y depuradores, se colocaban los nuevos refuerzos en el skid de la unidad. Se reubicaron los soportes de tuberia, cuidando la linealidad exacta para eliminar las tensiones por desnivel y falta de linealidad encontrada.

En la instalacion se cuido las distancias optimas recomendadas para evitar tensionamiento en componentes.

Se aplicaron uniones con soldadura usando procedimientos calificados, bajo evaluacion de los esfuerzos permitidos por cargas de tension y compresion soportadas.

Se ajustaron las alturas en la faldas de los depuradores de acuerdo a los niveles tomados, con un incremento de 27 mm, y asi evitar el esfuerzo por tension en las bridas de conexin.

Ilustracin 36 Depurador terminado en Planta (Fuente: IMEE).

Ilustracin 35 Alineando Lneas de tubera (Fuente: IMEE).

Ilustracin 37 Alineacin ajustada (Fuente: IMEE).

Ilustracin 38 Ajuste para alinear depurador (Fuente: IMEE).


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Ilustracin 39 Instalando Depurador (Fuente: IMEE).

En el armado de los cilindros compresores se corrigio el desbalance de masa encontrado de 22 Kgs (48,5 lbs) de diferencia, equilibrando los pesos totales del conjunto de cilindros compresor opuestos, se debio ubicar componentes de diferentes pesos y fabricar tuerca que compensara el peso para llevar a un balance dentro de las tolerancias de balanceode 1 Kg (2.2 lbs).

Ilustracin 40 Medicin en fase de balanceo de masa (Fuente: IMEE).

En la compensacin de pesos, se ubic una cruceta liviana de 51,17 kgs (112,8 lbs), por encontrarse en el conjunto desbalanceado cuatro (4) crucetas pesadas y dos (2) livianas, cuando debi haber tres (3) pesadas y tres (3) livianas. Adems se fabric una tuerca de 8,98 kgs (19,8 lbs) para el cilindro #6 y desbastaron por mecanizado la tuerca en cilindro #5.

Se sustituyeron los soportes metalicos (soleplate) del compresor por tacos fabricados con resina epxica Chockfast color negro siendo este el mas indicado por el espesor del soleplate a reemplazar en cada uno de los soportes o anclajes del compresor.

Para la colocacion de los tacos de chockfast se tomo la medicin de cada uno de los espesores o altura de la base del skid hasta el block del compresor, encontrndose diferencias de altura entre el lado izquierdo y lado derecho con una variacin de 0,889 mm (0,035 pulg) hasta 3,175 mm (0,125 pulg), razn por la cual se tomo la decisin de reemplazar los soleplate por tacos de

chockfast negro, material que permite mantener el nivel y linealidad del compresor, eliminando varios suplementos metlicos (liner) que se encontraban en cada uno de los soportes, comportndose estos como resortes produciendo altas vibraciones en este equipo, el cual tenia efecto en los daos recurrentes de las partes del compresor y los perifricos.

Se realizaron los clculos para determinar las dimensiones de los tacos a fabricar con el material Chockfast negro, este producto tiene un excelente contacto con la superficie y un alto coeficiente de friccin con la base del compresor, adems tiene alta resistencia a la compresin y al impacto asegurando una alineacin precisa y permanente, la excelente fluidez de este producto permite llenar los espacios vacos en el rea de los tacos, eliminando al mismo tiempo todas las irregularidades de la superficie.

Se utilizo este producto por ser el mas indicado, debido al espesor del taco a fabricar de 50,8 mm (2 pulg), este producto permite fabricar tacos desde 31,75 mm (1 pulg) hasta 63,5 mm (2 pulg), segn especificaciones del fabricante; luego de cumplir con el tiempo de fraguado de 18 hrs. se procedi a aflojar los gatos mecnico y luego se aplico el torque requerido de 82,95 Kg-m (600 lbs-ft), y no se observaron variaciones de nivel durante la aplicacin del mismo.

Como recomendacin, se debe mantener el block del compresor torqueado como indica el fabricante, en caso de realizar un mantenimiento preventivo y se requiera verificar el torque, se debe realizar segn el procedimiento para este caso, se recomienda colocar un reloj comparador en cada uno de los soportes a verificar, no se debe observar ninguna variacin ya que este tipo de taco mantiene la altura.

Se culmino de instalar todos los accesorios de equipos estaticos el 21-08-2013, seguidamente se dio inicio a las Revisiones Pre-Arranque segn norma Pdvsa SI-S-21, con resultados satisfactorios y ninguna condicionante para arrancar la unidad.

La unidad quedo lista para su aplicacin de pintura, actividad en desarrollo bajo planificacion.

Ilustracin 42 Preparacin para colocacin de resina epoxica (Fuente: IMEE).

Ilustracin 31 Colocacin de resina epoxica (Fuente: IMEE).


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Tips

Cmo evitar fallas relacionadas con la vibracin:

Mantenimiento de los pernos de anclaje:

Se recomienda enfticamente llevar a cabo un programa de mantenimiento de los pernos de anclaje.

Se observa muchas unidades con fallas en el campo cuyo nico problema era un montaje flojo.Proponemos el siguiente cronograma:

Mantenimiento inicial: Los pernos de anclaje se ajustan y liberan tres veces, cuya tensin final se establece en el tercer intento de ajuste.

Despus de 7 das de funcionamiento: Con el equipo an con una temperatura similar a la de operacin, controle que exista la tensin adecuada, sin aflojar los pernos.

Despus de 30 das de funcionamiento: Con el equipo an con una temperatura similar a la de operacin, controle que exista la tensin adecuada.

Cada 6 meses, a partir del sexto mes posterior a la instalacin: Con el equipo an con una temperatura similar a la de operacin, controle que exista la tensin adecuada. Correccin de problemas de resonancia en estructuras externas.

Realizar monitoreo de vibraciones segn plan de inspeccin predictiva. Si hay excitacin en una de estas frecuencias, un sistema estructural tender a vibrar.

Los niveles de vibracin existentes aumentarn y se daar la mquina en presencia a una tasa acelerada. Si nota que alguna parte de la estructura de la mquina tiene resonancia, puede tomar varias medidas para corregir este problema.

Asegrese de que los pernos de montaje y dems piezas de anclaje estn bien ceidos. Los montajes flojos suelen causar una situacin de holgura general, similar en apariencia a la resonancia.

Modifique la velocidad de operacin de la unidad para cambiar las frecuencias de las fuerzas de excitacin.

Agregue peso a la estructura que presenta resonancia. Al cambiar la masa de las estructuras tambin se cambian sus frecuencias naturales.

Apuntale los sectores del sistema con mayor movimiento. As no slo se cambian las frecuencias naturales, sino que tambin se ofrece ms rigidez a las estructuras implicadas.

La vibracin en las tuberas tambin se puede eliminar agregando un apuntalamiento en la parte superior del separador, volviendo a montar las tuberas del sistema en un plano diferente (con mayor rigidez) o bien construyendo un bastidor de concreto e inyectando lechada en los puntos de anclaje.

Se debe mantener el peso en cada uno de los componentes de los cilindros de compresin cuando se realice un mantenimiento correctivo o preventivo, para evitar que este compresor entre en un desbalance de fuerza ocasionando desplazamiento de avance y retroceso a lo largo de un plano de movimiento generada como resultados de los pesos reciprocantes desiguales.

Se recomienda un chequeo periodico de la alineacion del conjunto moto-compresor de acuerdo al fabricante.

Fundamentos

Hay que tener en cuenta que todas las mquinas vibran debido a las tolerancias inherentes a cada uno de sus elementos constructivos. Estas tolerancias proporcionan a una mquina nueva una vibracin caracterstica bsica respecto a la cual se pueden comparar futuras vibraciones.

Las Actividades afines al armado son de mucha importancia, debido a que en esta, es conveniente eliminar tensiones presentes a causa de la instalacin; tensiones debido a ejes no coincidentes, flanges no alineados, entre otros. Todo ello causara vibraciones que presentes a alta frecuencia generan rotura de partes y elementos a corto plazo.

Una fuerza desbalanceada es una fuerza que intenta impulsar al compresor y su base, primero en una direccin y luego tira en la direccin opuesta, afectando el funcionamiento de los elementos internos del compresor originando fallas y en ocasiones pueden ser catastroficas.

Las fuerzas en desequilibrio que actan sobre el cigeal y que estn generadas por pesos desiguales en los pares de pistones pueden atenuarse con un control de pesos de los componentes internos motrices y aplicar un correcto armado de los cilindros compresores.

Las cargas inducidas dinmicamente en ejes giratorios constituyen el ms comn y menos comprendido de los comportamientos de mquinas. Por otro lado, son tambin ellas las que contribuyen mayormente al fallo de la mquina.

Se deben pesar todos los componentes de cada uno de los cilindros, de compresin, logrndose un balance en cada uno de los cilindros de manera opuesta, por ejemplo en caso de compresores reciprocantes, cilindro N 1 balanceado con relacin al cilindro N 2, cilindro N 3 balanceado con relacin al cilindro N 4 y cilindro N 5 balanceado con relacin al cilindro N6, con una variacin de peso promedio de 0,23 Kg (0.5 lbs). Quedando el balance de fuerza dentro del rango aceptable 0,91 Kg (2 lbs).

Ilustracin 43 Unidad armada a la espera de pintura (Fuente: IMEE)


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Es necesario la intervencion oportuna y completa de la unidad compresora para diagnosticar y corregir los niveles de vibraciones, que por desbalanceo de masas, lineas bajo tension, desnivelaciones en base

del compresor, entre otros, causan fallas recurrentes que pudieron haber provocado un dao irreparable (Catastrofico). Con el trabajo en equipo y cuidando todos los aspectos tecnicos evita daos con alta

incidencia en el funcionamiento de una unidad motocompresora. Utilizar las tecnicas de Mantenimiento Predictivo prolonga la vida util de las unidades, bajo el esquema de un Mantenimiento de Clase Mundial.

Glosario de trminos de esta publicacin:

K-1: Identificacin de unidad Motocompresora asignado por Pdvsa Gas.

MMSFCD: (Million standard cubic feet per day) Millones pies cbicos por da, siglas en ingls para medicin de gas.

PSI: (pounds per square inch) Libra-Fuerza por pulgada cuadrada. Unidad de Presin.

RPM: Revoluciones por minuto. Unidad de frecuencia para la Velocidad angular.

BHP: (Brake Horse Power). Unidad de Potencia al freno.

ICO: Ingeniera de Confiabilidad.

IMEE: Integridad Mecnica de Equipos Estticos.

IDM: Ingeniera de Mantenimiento.

IMED: Integridad Mecnica de Equipos Dinmicos.

QA-QC: Aseguramiento y Control de Calidad. Siglas en Ingles.

API 510: Standard del Instituto Petrolero Americano para la Reparacin, Alteracin de Recipientes a Presin.

SI-S-21: Identificacion de norma de Pdvsa para la Revisin Pre-Arranque de Equipos.

TPPF: Tiempo Promedio para Fallar.

TPFS: Tiempo Promedio Fuera de Servicio.

F/S: Fuera de Servicio.

ASME: Sociedad Americana de Ingenieros Mecnicos.

ANSI: Instituto de Standard Nacional Americano.

U-Bolt: Tipo de fijacin metlica para tuberas.

Soleplate: Placa metlica que sirve de soporte nivelado.

Kg: Unidad de masa.

Chockfast: Marca registrada de material epxico.

VIBRACION:EVALUACION DE FALLAS Y CORRECTIVO 2013-001

Vibracion: Evaluacion de

Fallas y Correctivo

Pdvsa Compresion Gas, Av. Alirio Ugarte Pelayo]

[6201,Maturin,Estado Monagas, Venezuela]

El Equipo de trabajo

En este Proyecto estuvieron involucrados el siguiente personal:

Gerencia de Mantenimiento (Pdvsa Compresion Gas): Hugo Arellano (Gerente del proyecto).

Departamento de Integridad Mecanica de Equipos Estaticos IMEE: Yannelys Mota, Fiorella Gonzalez, Beltran Salazar, Aliangel Marquez, Rudy Marchan, Ricardo

Matadeen, Mauro Benavides, Dorhanne Nuez, Luis Maurera. Departamento de Aseguramiento de la Calidad QA/QC:

Miguel Reyes, Evelinda Subero. Ingenieria de Confiabilidad ICO:

Asdrubal Velasquez, Angelica Bastardo, Solscireth Acosta, Yolien Olivarez. Integridad Mecanica de Equipos Dinamicos IMED:

Jose Rattia, Javier Aguilera, Rixio Obando, Marcos Gomez. Planificacion:

Juan Mendez. Mantenimiento Mayor:

Jose Luis Castillo, Sandro Almeida, Jesus Mata. Asesores Mantenimiento Moto-Compresores:

Nelson Aldana, Angelo Bucelli. Inspeccion API 510 (Pdvsa - Refineria Puerto La Cruz):

Jose Zambrano, Jose Guevara. Superintendencia de Equipos Estaticos (Petrocedeo Complejo Jose):

Jose Romero.

Empresas Asociadas a este proyecto:

SILYMTEC, C.A. Encargados de la reparacion de recipientes a presion. Taller MICA. Mecanizado de componentes. SONOTEST, C.A. Inspecciones de integridad mecanica en procesos de soldadura con ensayos no

destructivos (END) y tratamiento termico.

LM

vibracion. evaluacion y correctivo en motocompresor de gas

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