OPERADOR DE EQUIPO BOMBAS TRIPLEX
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MANUAL DE
BOMBAS TRIPLEX OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Fecha Nov´04
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Se llama bomba triplex a una bomba que tiene tres pistones alternativos, y que funciona como aspirante – impelente. Cada pistón debe contar con dos válvulas, una de admisión y otra de descarga. La parte de admisión tiene baja presión y la válvula de admisión permite la entrada del fluido en la carrera de aspiración.
El manifold de admisión, que esta sobrealimentado por la centrifuga o sobrecargador, llena el pistón en la carrera de succión. La válvula de admisión esta abierta. La válvula de descarga esta cerrada por la fuerza que ejerce la presión que tiene el manifold de descarga. La disposición de las válvulas puede cambiar de acuerdo al diseño de la bomba, marca modelo.
La descarga es siempre alta presión y la válvula de descarga se abre durante la carrera de impulsión, cerrándose a su vez la válvula de admisión. Una vez terminada la carrera de impulsión, se cierra la válvula de descarga y el ciclo se repite. En la carrera de
descarga, el volumen
contenido en la carrera del pistón, es impulsado al manifold de descarga (alta presión), por la fuerza ejercida por el pistón embolo buzo biela. La válvula de admisión se cierra con la fuerza ejercida por la diferencial de presión entre los manifolds y el área de la válvula.
Las empaquetaduras
aíslan el
embolo buzo debido a su diseño.
Las unidades de bombeo de BJ, están clasificadas de acuerdo a su potencia, la
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Se llama bomba triplex a una bomba que tiene tres pistones alternativos, y que funciona como aspirante – impelente. Cada pistón debe contar con dos válvulas, una de admisión y otra de descarga. La parte de admisión tiene baja presión y la válvula de admisión permite la entrada del fluido en la carrera de aspiración.
El manifold de admisión, que esta sobrealimentado por la centrifuga o sobrecargador, llena el pistón en la carrera de succión. La válvula de admisión esta abierta. La válvula de descarga esta cerrada por la fuerza que ejerce la presión que tiene el manifold de descarga. La disposición de las válvulas puede cambiar de acuerdo al diseño de la bomba, marca modelo.
La descarga es siempre alta presión y la válvula de descarga se abre durante la carrera de impulsión, cerrándose a su vez la válvula de admisión. Una vez terminada la carrera de impulsión, se cierra la válvula de descarga y el ciclo se repite. En la carrera de
descarga, el volumen
contenido en la carrera del pistón, es impulsado al manifold de descarga (alta presión), por la fuerza ejercida por el pistón embolo buzo biela. La válvula de admisión se cierra con la fuerza ejercida por la diferencial de presión entre los manifolds y el área de la válvula.
Las empaquetaduras
aíslan el
embolo buzo debido a su diseño.
Las unidades de bombeo de BJ, están clasificadas de acuerdo a su potencia, la
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cual esta directamente vinculada a la presión a las cuales son capaces de Bombas triplex Pacemaker, en etapa de montaje en una unidad de cementación. Cuerpo hidráulico con manifold de admisión en la parte inferior, y salida del manifold de descarga o alta presión.
bombear un determinado caudal (rata), y esta capacidad de bombeo se la define como potencia hidráulica, y se mide en caballos hidráulicos, HHP, (Hydraulic Horse Power).
BJ vende soluciones técnicas a nuestros clientes, las que requieren de HHP y dependiendo de sus necesidades, le vendemos de acuerdo a sus requerimientos los productos químicos y la potencia hidráulica necesaria para bombear a una determinada profundidad dichos productos.
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La cantidad de Barriles por Minuto que podemos entregar a una determinada Presión, dependerá de:
•
La Potencia del Motor
•
Tipo de transmisión y relación de caja empleadas
•
Tamaño de la bomba empleada, diámetro del pistón, carrera del pistón y características de diseño.
•
Tipo de fluidos bombeados.
Todo esto limitará el caudal (rata) máxima que puede bombear una bomba. También habrá una limitación de la máxima presión que puede bombear un determinado equipo, lo cual estará dado por sus características de diseño.
Normalmente se emplea la siguiente fórmula para determinar la potencia entregada por un equipo:
HHP
=
Caudal (bpm) x Presión (psi) x 0.0245
o lo que es lo mismo:
HHP
=
Caudal (bpm) x Presión (psi) / 40.8
Caballos Hidráulicos
=
Barriles/min. x psi x cte.
Ejemplos: Un cementador que está bombeando 3,5 bpm con 3500 psi, la potencia que está entregando es: HHP = 3,5 BPM x 3500 psi x 0.0245 = 300 HHP Que potencia necesitaré para bombear 1,5 barriles por minuto con 4500 psi? Si dispongo de 300 HHP, ¿cuál será la máxima presión teórica a la cual podré bombear una rata o caudal de 3,5 bpm?
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Observe la foto de la izquierda y compárelo con el corte transversal de la bomba, en la figura inferior. Compare e identifique los elementos.
Aunque los HHP reales entregados por la bomba sean 300, la eficiencia volumetrica de la bomba es generalmente considerada sólo el 85% de la potencia nominal mecánica, equivalente y desarrollada al freno.
Observe el corte de la izquierda y compárelo con la foto superior. Identifique las salidas de descarga y de admisión.
El desplazamiento significa la cantidad de fluido que una bomba entrega en un determinado tiempo.
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Corte transversal de una bomba Pacemaker. Identifique y marque las partes
Una Pacemaker con pistones de 4 ½” de diámetro, carrera (embolada) de 4”, desplazará en cada carrera por pistón 0,2765 galones por pistón:
( 4,5 x 4,5 x 0.7854) x 4 x 0,00433 gal / pulg.cúb.) = 0,2755 gal. Ejemplo: Por cada revolución de la bomba, el desplazamiento será: 0,2755 gal/embolada x 3 pistones = 0,8264 gal/ rev., con el 100 % de eficiencia. Calculando con una eficiencia del 95 % 0,8264 x 0,95 = 0,785 gal/ revolución.
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Ejemplo: Una triplex tiene tres pistones de 5 ½” de diámetro y una longitud de carrera de 6” pulgadas, como es el caso de la Oilwell SA-640-5. Por cada embolada, el volumen desplazado será 0.6171 gal, y en una revolución completa de la bomba, la misma desplazará:
0.6171 gal/pistón x 3 pistones = 1.8513 galones/ revolución
Si la bomba triplex puede girar a una velocidad máxima de 300 rpm, desplazará:
1.8513 galones/revolución
x 300 r.p.m. (bomba) = 555 galones/minuto
555 gal/ min / 42 Barriles/galon = 13.22 barriles/minuto.
13.22 barriles por minuto será el máximo desplazamiento (rata o caudal) que la bomba triplex podrá entregar cuando tenga pistones de 5 ½. Pero no a cualquier presión.
El desplazamiento o caudal (rata) es solo uno de los factores, y la PRESION es el otro factor. La bomba podrá desplazar 13,22 bpm, pero no en cualquier condición de “carga
o contrapresión”. Cuanto mayor densidad y/o viscosidad tenga el fluido, menor será la eficiencia volumetrica de la bomba. Presión (psi) = Torque motor (lbs/pie) x relac. Transm.} Torque en cigüeñal ( lbs-ft/psi)
El torque desarrollado en el cigüeñal, se traducirá en la fuerza que ejercerá la biela sobre el pistón para empujar el mismo, comprimiéndolo a una determinada presión.
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La cantidad de presión que pueda ser ejercida por este medio, estará limitada solo al torque que pueda ejercer el cigüeñal, NO AL DIAMETRO DEL PISTON.
El torque o la fuerza de empuje que se puede aplicar sobre el pistón a través de la biela es una característica que estará dada por el conjunto motor – caja y vinculadas con los caudales (ratas) y las presiones relacionadas con los desplazamientos dados por los diámetros de los pistones. Caudal =
RPM (motor)
x Desplazam (gal / rev)
Relac. De transmisión x relac bomba Bomba Pacemaker - Transmisión Allison HT-750-DRD Marcha
Relac.Caja
Relac.bomba
Desplazam. Gal/rev. 4 ½
1
7,97
4,06
0,785
2
3,19
4,06
0,785
3
2,067
4,06
0,785
4
1,4
4,06
0,785
5
1
4,06
0,785
La presión hidrostática se crea a través de una columna de liquido, tanto horizontal como en la superficie de una locación, como en una longitud de una sarta o columna de cañería, y ejercida contra la formación.
El fluido al ser bombeado a través de las cañerías (o columnas de tuberías) de un determinado diámetro, tendrá una cierta “presión por fricción”, o “perdida de carga”, debida al diámetro de la cañería, a la viscosidad del fluido y a la velocidad del fluido o caudal de bombeo.
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Esta pérdida de carga o fricción del fluido, actúa en contra de la bomba, y cuanto mayor es el caudal o rata que queremos incrementar, tanto mayor será la presión. Los fluidos se comportan de diferente forma de acuerdo a su naturaleza.
El agua tiene una ley de comportamiento y otras leyes distintas tienen el cemento, el lodo de perforación, los geles de fractura, etc.
Los diámetros diferentes de cañerías (tubulares) crean también una contrapresión, también las uniones, válvulas y las chicksans que se utilizan superficie para reducir el movimiento de la línea en superficie, incrementan en algo la fricción en los tubulares.
BJ incorpora a algunos fluidos de alta viscosidad los reductores de fricción, pero estos aditivos, no eliminan la fricción, solo la reducen.
La incorporación de arenas, gravas o gentes de sostén a un fluido, incrementa también la fricción de los fluidos.
La formación en la cual es inyectado el fluido, ejerce una resistencia o restricción a la inyección. Es necesario ejercer en la formación una presión mayor que la presión estática de la misma para que ingresen los fluidos.
La presión estática de una formación (presión poral) es la presión que tienen los fluidos contenidos por la misma, en estado de reposo. Cuando el pozo produce, la presión en la formación, cerca de la pared del pozo, baja.
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LA BOMBA TRIPLEX. La bomba Triplex es la herramienta que más emplea BJ, y sin la cual no podría realizar los servicios de inyección de químicos, ácidos, ó fracturación o cementación. Es la herramienta fundamental de los equipos de BJ. El camión, los motores, las cajas, los tanques, las bombas centrífugas, etc., todo existe para hacer funcionar la bomba triplex. Sin ella BJ no podría prestar los servicios que presta.
El mantenimiento correcto de esta bomba, hace a la buena operación de las unidades, el prestar un buen servicio y el continuar en el mercado. El futuro de la CIA, depende como de otras cosas, de la correcta operación y mantenimiento. Las bombas triplex, de desplazamiento positivo, son capaces de bombear a altos caudales y presiones si son bien mantenidas y adecuadamente operadas. Si no las mantenemos correctamente y operamos dentro de los limites de diseño, no solo nos harán la vida imposible, parándose en medio de una operación, sino que pueden llegar a autodestruirse.
Dado que BJ opera con una variedad de fluidos, se emplean varios tipos de bombas triplex.
Para los propósitos de este manual, se trataran dos tipos solamente, que son las mas usadas.
BJ Pacemaker OPI Las bombas se componen de dos unidades bien diferenciadas. •
Power end o Cuerpo Mecánico
•
Fluid end o Cuerpo Hidráulico
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Marque cuerpo mecánico e hidráulico, y suponiendo caja Allison HT. 750-DRD, calcule el desplazamiento con y pistones de 4 ½” a 300 rpm. Calcule cual sera la fuerza que ejercerá el pistón de 4½”, el embolo buzo y el cigüeñal
si
la
presión
máxima es de 10000 psi.
El Power end o parte mecanica, la energía generada por el motor y transmitida como movimiento circular por la caja y el cardan, es convertida a energía mecanica alternante o reciprocante. La conversión del movimiento rotativo a alternativo, requiere un cierto numero de partes, las que deben ser adecuadamente lubricadas.
La adecuada lubricación de la bomba es extremadamente importante. Veamos porque: Cuando se bombea a alta presión, por ejemplo a 4500 psi con pistones de 4 ½”, la fuerza que ejerce el conjunto pistón – embolo – biela, es de: 4,5” x 4,5” x .7854 x 4500 psi = 71570 libras fuerza toda esa fuerza es ejercida por el motor, y transmitida a través de la caja, el cardan al piñón de entrada de la bomba. En la bomba, los engranajes tienen que suministrar el torque a través del piñón y la corona al cigüeñal y de ahí al conjunto biela. Para que esta potencia pueda ser ejercida sin destruir el material, es necesario intercalar una película lubricante entre las partes en movimiento. Para saber si el cuerpo mecánico de la bomba esta adecuadamente lubricado, se deben conocer algunas cosas como:
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1. Indicación si la bomba esta adecuadamente lubricada. (Presión entre 40 y 125 psi) 2. Si el sistema de lubricación tiene suficiente aceite lubricante. (Volumen del sistema = 25 gal o 95 litros) 3. El nivel debe controlarse antes de cada trabajo y verificar después de cada operación, y reportar cualquier anormalidad. 4. Cada cuánto tiempo se debe revisar el sistema de lubricación? Cada 7 días o 50 horas de trabajo 5. Cuándo debe cambiarse el lubricante? Cada 30 días o cada 300 horas de trabajo. 6. Cuándo deben cambiarse los filtros de aceite? Cada 30 días o cada 300 horas de trabajo. La presión de un sistema de lubricacion dependerá de las características de diseño. Fuerza máxima a ejercer, área de lubricación, caudal de lubricante para mantener la película lubricante, calor generado por el esfuerzo generado en la película de lubricación, viscosidad del lubricante, disipación de calor, etc. De la correcta lubricación dependerá la vida de la bomba y sus sistemas. La lubricación del sistema, es forzada, con presión generada por una bomba o sistema auxiliar. Cuando esta en reposo, los metales están en contacto. El arrancar los sistemas, sean bombas o motores y acelerarlos en forma inmediata es cuando se produce el máximo desgaste, pues la película de lubricación no esta formada. Las piezas no están lubricadas y el máximo desgaste se producirá en ese momento.
Se dispone de un manómetro indicador de la presión de aceite del cuerpo mecánico de la bomba.
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La temperatura también estará indicada en la consola del cementador o del fracturador. Ambas medidas, presión y temperatura,
deben tenerse en cuenta durante toda la
operación. Un aumento de temperatura del aceite, por encima de 150 °F puede llevar a la ruptura de la película de lubricación.
PRESION DE ACEITE DEL CUERPO MECANICO (POWER END) Cada modelo de triplex tiene una presión de aceite a la cual debe trabajar el sistema de lubricación.
Bomba Pacemaker entre 40 a 125 psi. Bomba OPI entre 40 a 80 psi Cuando opere las bombas, mida, revise, péguele una ojeada a la presión de aceite.
Algunos equipos vienen equipados con una luz de advertencia para la baja presión de aceite. Si la lampara se enciende, la presión de aceite es demasiado baja para seguir operando.
CONTINUAR OPERANDO UNA BOMBA EN ESAS CONDICIONES LLEVA A LA DESTRUCCION DEL POWER END O CUERPO MECANICO DE LA BOMBA.
FILTROS DE ACEITE DEL CUERPO MECANICO (POWER END). Revise los filtros de aceite del sistema de lubricación cada vez que la presión de aceite aumente sin razón aparente. El filtro puede estar parcial o totalmente tapado. En ambos
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casos debe ser limpiado o reemplazado. Su supervisor le enseñara en cada unidad en donde esta ubicado el filtro y como reemplazarlo.
NIVEL ADECUADO DE ACEITE EN EL CUERPO MECANICO. El nivel de aceite en el power end, se mide abriendo la tapa de la caja, con el visor del carter si el nivel esta bajo (es necesario agregar). Un bajo nivel de aceite en el power end, generalmente ocasiona calor como resultado de una pobre o mala lubricación y aumento de temperatura. La temperatura de aceite del power end de la OPI o de la Pacemaker no debe exceder los 150 °F. Mire los indicadores de temperatura durante la operación. Si la unidad esta equipada con luces de alarma, la luz se prenderá cuando la temperatura llegue a los 150 °F. Cuando deba hacer bombeos prolongados, deberá tener en cuenta la presión y la temperatura de operación, cuidando de no sobrepasar las temperaturas de 150°F, pues el aceite baja su viscosidad con la temperatura.
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La viscosidad baja exponencialmente con el aumento de la temperatura. Un aumento de temperatura de 70 a 140 °F disminuye la viscosidad en un aceite SAE 70 de 2500 a 110 mPa.s (22 veces) A 150 °F y más temperatura, la viscosidad del aceite es insuficiente para mantener estable la película lubricante en las piezas en movimiento en la bomba.
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Extremo mecánico (power end) mostrando las 3 bielas y 4 bancadas. Circuito de lubricación. Corona en extremos del cigüeñal, derecha de la foto entrada del cardan.
SI CONTINUA LA OPERACIÓN CON LA UNIDAD QUE ESTA SOBRECALENTANDOSE, TERMINARA DESTRUYÉNDOLA.
VASTAGO DEL PISTON (Cross Head) Durante la operación, observe la acción y el estado de los vástagos del pistón. Algunos de los vástagos del pistón, pueden estar perdiendo aceite del cuerpo mecánico, power end, por los sellos o empaquetaduras de los vástagos con el cuerpo. Si se observa aceite, los sellos necesitan ser reemplazados.
REPÓRTELO.
Consulte con su supervisor, que tipo de aceite debe llevar el cuerpo mecánico (power end).
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Plunger Pump
Especificación
Viscosidad del
Temperatura
Power end.
Aprobada
aceite de lubricación
ambiente
Garden Denver Pacemaker Omega OPI Rough Rider
MIL – L - 2105
SAE 80W90 EP
Menor de 60 °F
SAE 85W140 EP
Mayor de 50 °F
Syntetic 75W90
- 40 a 100 °F
Syntetic 80W140
0 a 125 °F
Como regla general no mezcle los aceites de distintas marcas. Recuerde
que
los
aceites
tienen
aditivos
como
antiespumantes,
detergentes,
tensioactivos, etc. que obedecen a formulaciones estudiadas y ensayadas y que otras marcas pueden tener aditivos que no sean compatibles entre si.
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CUERPO HIDRAULICO (FLUID END) El cuerpo hidráulico, es la parte de la bomba que recibe el fluido a baja presión y lo comprime y bombea a alta presión, empleando la energía recibida por el cuerpo mecánico.
Los conductos indicados por la flecha son los que proveen el aceite que lubrica los pistones. Una presión de aire de 25 psi dada por el regulador de presión de aire dá 10 psi de presión de lubricación. Parte inferior, manifold de admisión.
En general, en el extremo hidráulico de la Bomba Pacemaker, se tiene una presión de admisión de 45 psi que entrega la centrifuga sobrealimentadora y en la descarga se pueden tener varios miles de psi. Las bombas Pacemaker de BJ tienen una capacidad de bombear fluidos hasta una presión de 15000 psi. De acuerdo al diámetro de los pistones.
En la parte inferior el manifold de admisión y en la superior salida de manifold de descarga o alta presión.
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Los cuerpos hidráulico y mecánico van unidos por doce tornillos como se ven en la figura y dibujo.
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Describa cambio de empaquetadura.
Uso de elementos actuales.
La empaquetadura es una de las partes importantes, conjuntamente con las válvulas, del correcto funcionamiento del fluid end. La empaquetadura o empacadura (packing) es lo que aguanta la presión en la carrera de impulsión.
Describa el cambio de empaquetadura de pistones.
Tenga en cuenta la orientación de la empaquetadura.
Cuando cambie las empaquetaduras,
use los conjuntos adecuados para el tipo de
trabajo a realizar. Consulte con el supervisor.
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Describa la maniobra de cambio de válvula de descarga, indicando el orden de las maniobras. Indique como se mide la luz de la válvula de descarga y porque ésta no tiene que ser superior a ¾” ni inferior a 5/8”. Cómo comprueba el estado de la rosca de la tapa #1 del dibujo de la izquierda y que importancia tiene?
La luz de la válvula de descarga la puede medir con un inserto de metal deformable (plomo), colocado entre el tope de la válvula y la base de la tapa. Ajuste y luego sáquelo y mida el espesor que quedo deformado. Una luz menor (poca abertura) genera una velocidad mayor de fluido contra el cuerpo y la consecuente erosión.
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OILWELL SA – 640 – 5 (S - 612) Presión máxima 8000 Psi Caudal máximo 10.5 BPM Long. Embolada 6 Pulg (Stroke) Diámetro Pistón 4 Pulg Despaz. X revolución .023 Barr HHP 500 Caballos hidr. Velocidad max. 450 R.p.m. Bomba Revoluciones 100 RPM 150 RPM 200 RPM 250 RPM 300 RPM 350 RPM 400 RPM 450 RPM
Caudal 2.33 BPM@psi 3.5 BPM@psi 4.6 BPM@psi 5.83 BPM@psi 6.99 BPM@psi 8.16 BPM@psi 9.33 BPM@psi 10.49 BPM@psi
Presión 8000 5834 4377 3500 2918 2500 2188 1945
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O. P. I. A W S. Presión máxima Caudal máximo Long. Embolada (Stroke) Diámetro Pistón Despaz. X revolución HHP Velocidad max. Bomba RPM 50 100 200 250 300
- 1000 W S 7000 20.9 8” 6” .068 1000 300
3.5 6.9 14.2 17.7 20.9
BPM@psi BPM@psi BPM@psi BPM@psi BPM@psi
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Psi BPM Pulg Pulg Barr Caballos hidr. R.p.m. Presión 7000 6465 3175 2550 2150
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O. P. I. A W S. - 1300 W S Presión máxima 12000 Caudal máximo 11.7 Long. Embolada 8” (Stroke) Diámetro Pistón 4 ½” Despaz. X .039 revolución HHP 1000 Velocidad max. 300 Bomba 50 100 200 250 300
1.66 3.3 7.8 9.8 11.7
BPM@psi BPM@psi BPM@psi BPM@psi BPM@psi
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Psi BPM Pulg Pulg Barriles Caballos hidr. R.p.m. Presión 12000 11500 5700 4500 3800
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PACEMAKER – CAJA ALLISON HT – 750 DRD Presión máxima 10000 Psi Caudal máximo 9,9 BPM Long. Embolada 4 Pulg (Stroke) 4½ Pulg Despaz. X .0187 Barriles revolución HHP 350 Caballos hidr. Velocidad max. 300 R.p.m. Bomba 3½“a5“ 5 “ a 6 3/4“
Fluid End D120269 Fluid End D129945
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LISTA DE FALLAS DE BOMBA TRIPLEX. PROBLEMA PROBABLE FALLA Centrifuga no gira Succión baja (bombeo inestable o violento)
Surging power Falta de presión de lubricación en bomba
Sin aceite en el lubricador de los pistones (oilers) Válvula mariposa estrangulada o cerrada Malla o filtro de entrada de la succión tapado u obturado Válvulas en mal estado
REVISAR Comprobar el sistema hidráulico. Si la presión en el sistema es cero, la bomba hidráulica o el motor falla Si la presión es cero y el motor no falla, pero la bomba hidráulica no trabaja, comprueba el PTO. Con motor o bomba hidráulico fallando, llamar al mecánico. Llenar de aceite el oiler. Repara o reemplazar válvula
Remover objetos extraños y limpiar Chequear asientos de válvulas, Reemplazar los insertos. Motor hidráulico falla Motor hidráulico falla no esta girando, chequear PTO Válvula de alivio (relief valve) Limpiar, reparar o reemplazar en la bomba de lubricación trabada o no funcionando Nivel bajo o sin aceite Chequear nivel, llenar o completar nivel.
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PROBLEMA Oilers no funcionando o empaquetaduras no lubricadas
Baja succión Baja presión de descarga
Golpe de ariete o “Martilleo”
PROBABLE FALLA Sin aceite lubricante o bajo nivel en el reservorio
Válvulas de retorno (check valves) tapadas o no funcionando
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REVISAR Llenar el deposito de aceite. Presión de aire en el deposito de aceite Ventee la presión de aire del sistema, quite la check valve del extremo hidráulico (fluid end) y reconecte la línea. Si el aceite circula por la manguera cuando el sistema es presurizado.
Reemplace las check valves. Material extraño tapando la Circule reversa para limpiar succión el material. Válvula gastada o cortada por Reemplazar fluido Llenado inadecuado Quite restricciones de la línea de succión. Aumente el nivel del fluido de alimentación. Incremente la presión de la bomba sobrealimentadora. Baje las revoluciones de la bomba triplex. Cebe la bomba. Resbalamiento de fluido Reemplace el pistón o la empaquetadura Manómetro inexacto Recalibre o reemplace. Aire entrando en la línea de Repare la línea de succión, succión ajuste conexiones y elimine las perdidas. Aire entrando en la Ajuste o reemplace las supercargadora, o centrifuga. empaquetaduras de la bomba. Aire entrando en el Repare y recargue estabilizador de succión Aire / gas en el fluido Dejar separar el gas. bombeado Reducir RPM de la triplex. Ajustar el estabilizador de succión.
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PROBLEMA Vibración en la línea de descarga.
Pérdida por el “indicador”
Corta vida de válvula
Corta vida del pistón o camisa
PROBABLE FALLA
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REVISAR
Pulsación por el Repara y recargar o amortiguador. (Dampener) reemplazar el amortiguador. Línea de descarga o de alta Anclar, sujetar o colgar. no anclada Lo mismo que en baja presión de descarga Lo mismo que en baja presión de admisión Lo mismo que en golpe de ariete o “Martilleo” Perdida del cobertor de la Ajustar el cobertor de válvula válvula o cabezote o la cabeza del cilindro. Empaquetadura dañada o Reemplazar. gastada. Dañada la superficie de la Reempazar la tapa o empaquetadura cobertura de la válvula, y/o cilindro, Reparar el fluid end. Partículas grandes en el Tamizar el fluido bombeado. fluido Usar válvulas tipo “HPC” High Proppant Concentr. Válvula no asienta Resorte roto. Reemplazar. Guía de válvula gastada. Reemplazar. Asiento de válvula erodado. Reemplazar. Bomba no se llena Ver Baja Presión de Succión Amortiguador no funciona Reparar o reemplazar. Corrosión Use otros materiales para la válvula y el asiento. Pobre lubricación Anillos lubricadores y caudal de aceite
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POWER END Power End o Extremo Mecánico
Pacemaker
O. P. I.
Presión Mínima psi Presión Máxima psi Válvula alivio psi
40 125 (Nota: 80 normal) 125
40 80 (Normal: 60) 80
Rango mínimo °F Máximo °F Nunca pasar °F Empuje sobre cigüeñal lbs
100 150 170 170,000
130 150 170 200,000
Inspección visual Limpieza interna Aceite lubricante
7 días o 50 horas 7 días o 50 horas Hipoidal 90
Capacidad galones
7 días o 50 horas 7 días o 50 horas Hypoid All Purpose Oíl Hipoidal 90 25
Cambiar cada
30 días o 300 horas
60 gal - min. (recomendable 90 gal) 30 días o 300 horas
Revise el nivel del aceite del fluid end. Levante la tapa y verifique que el nivel de aceite este entre ½” y 1” sobre el nivel de la tapa.
M
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Fecha Nov´04
El nivel normal de trabajo de la Pacemaker es ½” por encima del fondo de la caja de la bomba.
El nivel de aceite mínimo en la Pacemaker es en la mitad del visor del carter. Capacidad del circuito es de 25 galones o 94,6 litros. Aceite recomendado Hypoidal All Purpose o Multi service oil SAE 90
El visor del carter puede tener ubicación lateral o en la parte frontal, de acuerdo a los modelos de equipo en los que la bomba esta montada. Revisar antes de cada operación.
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Fecha Nov´04
EN LA BOMBA OPI, el circuito de lubricación forzada del fluid end incluye filtro, intercambiador de calor, check valve, válvula de alivio, reguladora termometro y manómetro. Cambiar aceite cada 30 dias en operación continua, 500 horas o 6 meses, de acuerdo a la operación. Si hay rastros de viruta metalica, revisar sistema y limpiar e inspeccionar.
Diagrama del circuito de lubricacion forzada de la Pacemaker se muestra en la figura de la izquierda. Antes de iniciar cualquier operación verifique nivel. Durante la operación verifique presion de aceite y temperatura.
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FLUID END (Extremo hidráulico) Fluid end o extremo hidráulico
Presión aceite lubricante 10 psi Presión de aire de cámara de 25 psi aceite lubricante Capacidad 15 galones Presión mínima de alimentación psi de fluid end.
El fluid end esta lubricado por presion de aceite que es presurizado por el sistema de aire. Lubrica las empacaduras de los pistones.
Durante la operación verifique la presion (10psi de aceite) (25 psi de aire) y que los pistones esten lubricados. Una fina pelicula de aceite los tiene que cubrir.
10/15 25 Aprox 20 psi
Fecha Nov´04
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El tanque de aceite debe estar lleno ¼” o 6 mm. por debajo de la tapa. La capacidad es de 5 galones o 18,9 litros . La valvula reguladoraa del sistema de aire, debe colocarse a 25 psi. El aceite es presurizado y enviado a las empacaduras a 10 psi. Las check valve de cada piston deben funcionar correctamente.
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Mantenimiento - Cuerpo mecánico Interior
Revisar y limpiar cada 7 días o 50 horas. Sacar la tapa y revisar aceite por contaminación de agua o emulsiones. Verificar que no haya viruta metálica. Suciedad de cualquier tipo. Antes de cada operación revisar nivel de aceite. Debe estar a 1” sobre el nivel del fondo. El nivel mínimo es en la mitad del visor que tiene el carter. Cambio de aceite cada 30 días. Cuando se lo vea contaminado chequear con el Supervisor o mecanica. En operación intermitente cambiar cada 450 horas o cada 6 meses (lo que ocurra primero)
Lubricación
Vaciar el aceite por el tapón de drenaje. Levantar la tapa. Lavar el fondo con gasoil. Sacar los filtros rejilla. Limpiarlos. Controlar que no haya viruta metálica. Cambiar filtros. Llenar circuito. (Capacidad 95 litros o 25 galones). Poner en marcha. Verificar circulación de aceite. Medir presión con manómetro. (80 psi regulada con válvula de alivio, mínima presión de operación 40 psi).
Cuerpo Hidráulico
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Inspección
Antes y Después de cada trabajo. Levantar la tapa de los lavadores o washers e inspeccionar pistones. Sacar las tapas de las válvulas de succión y descarga. Sacar las válvulas e inspeccionarlas. Verifique los resortes. Compruebe que sean los correctos, identificados por el color. Verifique el estado de las empaquetaduras. Mida el resalto entre el cuerpo metálico y el inserto de la empaquetadura sea de 3/64” Ajuste con el torque correcto. (50 lb/ft.) Apertura de succión ¾ “ +/- 1/8”. o ½” +/- 1/8”, según sea Serie 300 o 350 respectivamente y las de descarga con el mismo torque con apertura de la válvula de 5/8”.
Lubricación
Antes de cada trabajo sacar la tapa de los lavadores e inspeccionar los oilers, revisando que los pistones estén lubricados. Durante la operación revisar la lubricación de los pistones. Controlar el nivel de aceite del deposito. ½” debajo de la tapa. Revisar cada 4 Horas de operación el nivel del recipiente. Completar. Para cambiar o agregar el aceite, cerrar la presión de aire. Purgar la presión por la descarga. Adicionar aceite. Cerrar la Tapa y Dar presión de aire. Cuando se adiciona o carga aceite, los pistones quedan sin lubricación. Ajustar el regulador de aire a 25 psi. Dan 10 psi efectivos en la empaquetadura.
Válvula de Descarga tipo Mission,
Apertura 11/16 “ +/1/8” D-120466 Uretano hasta 160°F. Goma hasta 225°F
Pistones y empaquetaduras.
Pistón
Empaquetaduras
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Controlar fisuras, rayaduras o rayones, picaduras o “pitting” en la superficie. Si son más anchas que 1/32” 0,8 mm (el espesor de una hoja de papel), consultar con el Supervisor o con Mecanica. Controlar diámetro con el calibre o micrómetro. La diferencia de diámetros u ovalización no debe ser superior a 10/1000” o sea 0,25 mm Cambiar. Controlar que sea el juego adecuado para el trabajo que se va a hacer. El costo de las mismas en función del perjuicio que ocasiona la falla de estas, así como los insertos de las válvulas, no justifica el no colocar una nueva. Revise y chequee que sea la correcta. Controle la luz diametral (ovalización) de los anillos de las empaquetaduras. Mida con la sonda. Tenga en cuenta que si la mide con una sonda, medirá la diferencia del diámetro, no debiendo ser superior a 1/64” (0,396 mm) que es una luz suficiente para realizar trabajos hasta 8000 psi. Para presiones superiores a 8000 y hasta 10000 psi, la luz diametral no puede ser superior a 12/1000 “ (0,305 mm) y más de 10000 psi no superior a 10/1000 “ 0,254 mm.
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Para reparar las válvulas de admisión y descarga y
empaquetar
los
pistones, debe emplear las
herramientas
diseñadas para ello. Quite
la
tapa
de
la
válvula de succión y con el extractor
sáquela
haciendo firme desde el reten del resorte. Si la válvula tiene un juego mayor que 1/32” (0,8mm),
cambie
el
inserto.
Verifique
por
roturas,
lavados
o
erosiones.
Los lavados aparecen como una parte comida de superficie suave en el borde de la válvula o del asiento. Para instalar la válvula, limpie la válvula y el asiento, aplicando un poco de grasa en la zona del asiento del cuerpo de la bomba y la válvula. Haga lo mismo con la tapa de la válvula de succión.
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Para sacar la válvula de descarga, quite la tapa, la cual puede ser necesario martillar para desenroscarla. (sentido
antihorario).
Saque
el
conjunto de la válvula, mueva el pistón al extremo más lejano. Puede mover el pistón
moviendo
todo
el
cuerpo
mecánico desde el palier, o haciendo palanca con una barreta en la cruceta. Saque el asiento con el extractor. Revise
igual
que
en
válvula
de
admisión.
Para empaquetar la bomba (los pistones), debe haber sacado la válvula de admisión, tapa conjunto y asiento. Rote el cuerpo mecánico, hasta que el pistón este lo mas cerca posible del cuerpo hidráulico. Abra la tapa del lubricador, arriba, entre el cuerpo mecánico y el hidráulico. Usando la herramienta apropiada (gland spanner), afloje el reten del conjunto de la empaquetadura. Sentido antihorario, hacia su izquierda desde donde esta, mirando el cuerpo hidráulico. Inserte la manija con mango “T” para aflojar la tuerca de la cabeza del pistón. Saque el conjunto con el extractor que se ve en la figura. Rote la bomba a la posición mas alejada. Saque el pistón.
