CABLE DE PERFORACIÓN

9. CABLE DE PERFORACIÓN

115

9. Cables de Perforación

9 .1

9.1 Acero de los alambres del cable

ACERO DE LOS ALAMBRES DEL CABLE

Sabemos que un cable de perforación o cable de acero es una máquina simple, que está compuesto de un conjunto de elementos que transmiten fuerzas, movimientos y energía entre dos puntos, de una manera predeterminada para lograr un fin deseado y el conocimiento pleno del inherente potencial y uso del cable de perforación, es esencial no tan sólo para la selección del cable mas adecuado, sino para el cuidado y el uso apropiado del mismo. Todo cable de acero debe cumplir con normas internacionales reconocidas, como es el caso del A.P.I. (Instituto Americano del Petróleo, A.S.T.M (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales), etc. Para tener una fabricación y diseño que nos brinde la calidad y seguridad del producto. En manuales anteriores hemos visto las características del cable de perforación, siendo el alambre de acero el componente básico del cable, cuyas características se especifican en las normas internacionales que rigen para los cables. Los distintos grados o calidades del acero en los alambres de los cables, se han denominado como: § § § § §

Acero tracción (A.T.) Acero de arado suave (A.A.S.) Acero de arado (A.A.) Acero de arado mejorado (A.A.M.) Acero de arado extra mejorado (A.A.E.M.)

Con respecto a la dureza de los alambres, se tiene los siguientes: Calidad: Arado extra mejorado Arado mejorado Arado

Rockwell “C”: 52 45 43

Dureza recomendada para canales de poleas o tambores: Bajo carbono de 17 a 20 Rockwell “C” Acero manganeso o equivalente de 30 a 35 Rockwell “C”.

116


9 .1

9.1 Acero de los alambres del cable

ACERO DE LOS ALAMBRES DEL CABLE

Sabemos que un cable de perforación o cable de acero es una máquina simple, que está compuesto de un conjunto de elementos que transmiten fuerzas, movimientos y energía entre dos puntos, de una manera predeterminada para lograr un fin deseado y el conocimiento pleno del inherente potencial y uso del cable de perforación, es esencial no tan sólo para la selección del cable mas adecuado, sino para el cuidado y el uso apropiado del mismo. Todo cable de acero debe cumplir con normas internacionales reconocidas, como es el caso del A.P.I. (Instituto Americano del Petróleo, A.S.T.M (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales), etc. Para tener una fabricación y diseño que nos brinde la calidad y seguridad del producto. En manuales anteriores hemos visto las características del cable de perforación, siendo el alambre de acero el componente básico del cable, cuyas características se especifican en las normas internacionales que rigen para los cables. Los distintos grados o calidades del acero en los alambres de los cables, se han denominado como: § § § § §

Acero tracción (A.T.) Acero de arado suave (A.A.S.) Acero de arado (A.A.) Acero de arado mejorado (A.A.M.) Acero de arado extra mejorado (A.A.E.M.)

Con respecto a la dureza de los alambres, se tiene los siguientes: Calidad: Arado extra mejorado Arado mejorado Arado

Rockwell “C”: 52 45 43

Dureza recomendada para canales de poleas o tambores: Bajo carbono de 17 a 20 Rockwell “C” Acero manganeso o equivalente de 30 a 35 Rockwell “C”.

116


9 .2

9.2 Factor de seguridad

FACTOR DE SEGURIDAD

Es muy importante considerar siempre un factor de seguridad al elegir un cable para una carga determinada ya que de esto depende su rendimiento. Dicho factor de seguridad (o coeficiente de seguridad) se puede expresar en forma matemática como: F .S . =

Donde:

Rr Ce

F.S. = Factor de seguridad, adimensional. Rr = Resistencia a la ruptura del cable, en Tons. o kg o lbs. Ce = Cargas estática (o carga de trabajo), en Tons. o kg o lbs. Los factores mínimos de seguridad, para los cables de acero aprobado por el API son los siguientes: Cables de tambor principal 3 Cables del tambor de sondeo 3 En operación de pesca 2 Corriendo tuberías de revestimiento 2 Dependiendo de la aplicación se podrá variar el F.S. , cuando se manejen cargas que requieren un máximo cuidado por que involucran un gran riesgo (como en el caso de los ascensores de pasajeros que se aumenta a 8:1 y aún hasta 12:1) Empleando factores de seguridad más elevados se obtiene mayor vida útil del cable. No es posible detallar el factor de seguridad para todas las aplicaciones, porque también hay que considerar el ambiente y circunstancias en el área de trabajo. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que es necesario aumentar el factor de seguridad cuando hay vidas en juego, un ambiente muy corrosivo y si no se tiene una inspección frecuente. Los factores de seguridad más recomendable en las operaciones de perforación se encuentran entre 3.0 y 5.0.

117


9.3

9.3 Puntos críticos

PUNTOS CRITICOS

El término “puntos críticos”, se refiere a los puntos a lo largo de la longitud del cable de perforación en servicio, donde el desgaste normal es el mayor, estando en las siguientes posiciones.

Figura 9.1 Puntos críticos

Cuando la carga es levantada de las cuñas, los puntos críticos en el cable toman una pulsación, estos puntos, como se muestran en la figura, están en lo alto de las poleas de la corona y en el fondo de la polea viajera. Por supuesto los puntos críticos en la polea de la línea muerta, nunca se mueven, es lo mismo al levantar la carga jalando la tubería o metiéndola, todos los otros puntos críticos son diferentes dependiendo de la carga saliendo del agujero o dentro del mismo.

118


9.4

9.4 Deslizamiento y corte del cable de Perforación

DESLIZAMIENTO Y CORTE DEL CABLE DE PERFORACIÓN

El concepto de deslizamiento del cable está basado en el propósito de que: 1. El desgaste del cable es mayor en los puntos críticos. 2. Deslizando el cable, los puntos críticos serán cambiados a un lugar diferente en el cable. 3. Deslizando el cable, los puntos menos desgastados se colocarán en el lugar de los puntos críticos tan pronto como sean movidos. La vida útil del cable de perforación puede aumentarse si se utiliza un programa efectivo para efectuar los deslizamientos y cortes basándose en el incremento del servicio. Si se dependiera únicamente de la inspección a simple vista para estimar cuándo se debe deslizar y cortar, se obtendría como resultado cortes excesivos y desgastes no uniformes, disminuyendo con esto, la vida en servicio del cable. Una regla práctica para los deslizamientos y corte del cable, sería: 1. Deslice el menor número posible de metros, mientras están en movimiento todos los puntos críticos de desgaste en el cable, para que ninguno sea expuesto al mismo desgaste por segunda ocasión, también es recomendable que se deslice el cable más seguido cuando las operaciones que se efectúan son severas o cuando el cable sufra tensiones intermitentes. 2. Corte el cable deslizado siempre y cuando: a) Una inspección visual muestre desgaste bien definido, entonces deberá cambiarse. b) Se acumule mucho cable en el tambor, c) Las ton-km. acumuladas desde el último corte alcancen el número predeterminado para un corte. Debemos seleccionar una meta de servicio entre cada corte en valores ton x km. Este valor puede determinarse mediante gráfica, ajustándose acuerdo con la experiencia. El trabajo realizado por el cable en cada una de operaciones, se calculan y se lleva un control para aplicar el programa deslizamientos y cortes.

119

de de las de


9.4 Deslizamiento y corte del cable de Perforación

En la tabla 9.1 se puede consultar para encontrar la longitud del cable por cortar, hasta cumplir su meta de servicio total. Para determinar la longitud de corte del cable, se consideran los siguientes datos: altura del mástil y diámetro del tambor, y con esto recurrimos a la tabla 9.1. Tabla 9.1 Longitudes recomendadas para los cortes del cable de acuerdo a la altura del mástil y el diámetro del tambor.

DIÁMETRO DEL TAMBOR EN MILIMETROS Y PULGADAS ALTURA DEL MÁSTIL O TORRE EN METROS Y PIES 56.8 (186’) 43.1 (141’) 40.5 (133’) 37.8 (122’)

43.5 (143’) 41.3 (135”) 39.2 (129’)

44.5 (146’) 42.0 (138’) 39.8 (131’)

28.5 (94’)

29.2 (96’)

30.4 (100’)

26.5 (87’) 20.0 (66’)

No. de vueltas

279.4 (11’)

11.0

=

330.2 355.6 (13’) (14’)

406.4 457.2 508.0 588.8 609.6 660.4 711.2 762.0 812.8 863.6 914.4 (16’) (18’) (20’) (22’) (24’) (26’) (28’) (30’) (32’) (34’) (36’) NUMEROS DE METROS POR CORTAR 35.0 35.0 34.0 34.0 33.0 26.0

26.0

26.0

27.0

27.0

25.0

27.0

24.0

24.0

26.0

25.0

24.0

23.0

23.0

24.0

22.0

22.0

23.0

23.0

24.0

24.0

18.0

19.0

18.0

12.0

20.0

20. 0

19.0

18.0

18.0

16. 0

16.0

17.0

12.0

Longitud del cable (m) Perímetro del tambor (m)

Nota: Se pueden hacer varios deslizamientos, antes del corte, siempre y cuando la suma de las longitudes sea igual a la longitud del corte recomendado. Se debe tener mucho cuidado de que los puntos de cruce y carga, no se repitan. Esto se puede lograr evitando que los cortes sean múltiplos de la circunferencia del tambor o de los puntos de carga.

120

27.0


9.5

9.5 Tambores y Poleas

TAMBORES Y POLEAS

Tambores La mayor parte de los cables en operación están en contacto con los canales de tambores o poleas. A medida que el cable trabaja en dichos canales, los alambres y torones se deslizan unos sobre otros en un esfuerzo para ajustarse a la curvatura de la polea o tambor. Para permitir este movimiento las ranuras deben ser ligeramente mayores al diámetro real, del cable (diámetro nominal más tolerancia máxima). Los tambores se ranuran cuando los cables trabajan con fuertes cargas o cuando estos se enrollan en varias capas, con el fin de evitar su aplastamiento. Estas ranuras presentan un perfil formado por un arco de circunferencia de 130º y paso igual a 1.15 d, tal como se indica en las siguientes figuras:

Figura 9.2 Ranuras en los tambores y poleas

121



Tambores Acanalados Para tambores acanalados se recomienda que el ángulo de desvío no sea mayor de 2° ni menor de 0°30’, para lograr un enrollamiento parejo y una eficiencia óptima.

Figura 9.3

122



Las tolerancias permisibles en el diámetro de la ranura (d) de una polea o tambor con relación al diámetro del cable aparecen en el siguiente cuadro: DIÁMETRO CABLE 6.4 - 8 mm (1/4 - 5/16) 9.5 - 19 mm (3/8 - 3/4) 20. - 29 mm (13/16 - 1-1/8) 30. - 38 mm (1-3/16 - 1-1/2) 40. – 40 mm (1-19/32 – 2)

DIÁMETRO RANURA + 0.4 - 0.8 mm + (1/64 - 1/32) + 0.8 - 1.6 mm + (1/32 - 1/16) + 1.2 - 2.4 mm + (3/34 - 3/32) + 1.6 - 3.2 mm + (1/16 - 1/8) + 2.4 - 4.8 mm + (3/32 - 3/16)

El crédito por originar el sistema ranurado de los tambores se le otorga a la organización de “Lebus de Wichita Falls y Longview, Texas. POLEAS Uno de los factores importantes que influye en la vida útil de un cable de acero es la relación entre el diámetro de la polea y el diámetro del cable y esto a su vez tiene relación con el tipo de construcción y cantidad de alambres en el cable. Este concepto nos expresa que para un cable determinado su vida útil aumentará o disminuirá proporcionalmente en forma directa al diámetro de la polea. A continuación se anotan algunas construcciones de cables de acero: Construcción del cable

Diámetro de poleas Recomendado Mínimo aceptable

6 X 19 Seale 6 X 21 (6 X 16 Filler) 6 X 26 Warrington Seale 6 X 25 (6 X 19 Filler)

51 X d 45 X d 42 X d 41 X d

34 X d 30 X d 28 X d 27 X d

d = diámetro nominal del cable, más su tolerancia positiva.

123


9.6

9.6 Tipos de anclas National

TIPOS DE ANCLAS NATIONAL

TIPOS DE ANCLAS NATIONAL ANCLAS INDICADOR CABLE CAPACIDAD DE PESO (RECOMENDADO) TON PULG. D D 1-1/8-1-1/4 22.7 E EB 1-3/8-1-1/2 34.0 EB EB 1-1/2-1-5/8 45.4 FS F 7/8-1 18.0 G G 7/8-1 13.6

124

PESO KG. 487 707 707 175 91

SENSOR E80 E80 E80 E160A E190


9.7

9.7 Longitud mínima del cable

LONGITUD MÍNIMA DEL CABLE

La API STANDARD, recomienda para el cálculo de la longitud mínima de cable guarnido, la siguiente operación: Altura de la torre (o mástil) X (No. de líneas colgando + 2) Agregándose al resultado anterior los metros necesarios en el malacate, más cualquier exceso para el amarre de la línea muerta. La tabla siguiente de la revista “aceite y gas”, sugiere que la longitud del cable de perforación puede ser: Tabla 9.2

ALTURA DEL LINEAS MÁSTIL,pies (m) GUARNIDAS 180 (54.86) 6 8 150 (45.72) 10 12 6 8 10 12| 125 (38.10) 6 8 10

LONGITUD MÍNIMA, m 472.0 6.10.0 686.0 792.0 396.0 488.0 579.0 671.0 355.0 411.0 488.0

125

LONGITUD SUGERIDA, m 1,067.0 1,524.0 (O MÁS) 2,286.0 1,067.0 1,524.0 (O MÁS) 2,286.0 1,067.0 (O MÁS) 1,524.0


9.8

9.8 Fatiga y cuidado del cable

FATIGA Y CUIDADO DEL CABLE

Fatiga En el uso de los cables actúan dos causas destructoras principales, que son la fatiga por flexión y el desgaste por abrasión, combinadas ambas con la presión sobre los alambres exteriores de los torones. Un cable en trabajo está sufriendo flexión al encorvarse en poleas y tambores, cuando más grueso es el cable más sufre al tomar la misma curvatura. Cuando se rompen los alambres exteriores de un cable, sin mostrar mucho desgaste, es indicio de que el cable tiene diámetro excesivo para la instalación en que trabaja. Cuando existe demasiada fricción del cable con el tambor, se produce la formación de “martensita”. Este material se produce también con la fricción excesiva del cable en las pistas del as poleas (por desgaste o baleros de giro reducido) o por rozamiento en partes del mástil. La martensita es un micro constituyente duro y quebradizo (solución sólida sobresaturada de carbono) que se forma cuando el cable es sometido a temperaturas elevadas a 760°C y se enfrían rápidamente debido al cambio de temperatura de los alambres restantes que no se expusieron al calentamiento. Este efecto logra un templado inmediato. Cuidado del Cable ♦ ♦

♦

♦

♦ ♦ ♦

Evitar las tensiones bruscas en el cable En el uso de las grapas o abrazaderas, en el apriete debe de evitarse el aplastamiento (usar un torquímetro y dar el torque recomendado por el fabricante) Tener el menor número de camas en el tambor. (Recomendable ¾ parte del tambor como vueltas de seguridad del cable) Inspeccionar si se tiene rozamiento fuera de lo normal en el cable y su estado de lubricación. Proteger el cable de reserva con techo y cubierta con plástico. Proteger el cable con untura. (lubricación). Instalar la guía del cable completa.

126


9.9

9.9 Manejo del cable de acero

MANEJO DEL CABLE DE ACERO

Traslado y Descarga El cable de acero generalmente llega a su destino en carretes de madera y en su descarga deben tomarse todas las precauciones para impedir que el cable pueda caer al suelo desde la plataforma del vehículo que los transporta, ya que el peso del cable de acero puede causar la rotura del carrete con el consiguiente daño para el cable y, frecuentemente el cable puede dañarse más tarde durante la difícil operación de desenrollado de un carrete deteriorado. Existen varias maneras para desenrollar un cable, pero todas ellas deben efectuarse con ciertas precauciones con el fin de evitar la formación de “cocas”, pues ellas entrañan una torcedura que desequilibra gravemente el cable de una manera irremediable. Una “coca”, aunque se endereza antes de montar el cable, es un punto de débil resistencia a causa del desequilibrio producido por la deformación y además, como el cable queda un poco ondulado y ovalado en este sector, sufre deterioro prematuro por abrasión.

1 2 3

127



Manejo de cable en carretes: Cuando el cable se suministra enrollado en un carrete de madera, para desenrollarlo se coloca el carrete de modo que puede girar libremente sobre un eje apoyado en dos caballetes o soportes. El movimiento del carrete, al ir desenrollando el cable se regula mediante un freno aplicado a uno de los costados o discos del carrete (una tabla de madera, presionándola en una forma inclinada es suficiente), ya que de lo contrario podría formarse una “coca” a la menor reacción de éste. Manera correcta. Colóquese el carrete de manera que pueda girar para desenrollar el cable tirando de frente muy despacio, y de este modo evitarán “cocas” y torceduras.

Manejo del cable en rollos. Si se suministra el cable embalado en rollo, éste se desenrolla, haciéndolo rodar hacia delante, de manera que las vueltas del mismo se deshagan sin distorsión alguna. Manera correcta. Ruédese el rollo por el suelo y el cable saldrá derecho sin “cocas” ni torceduras.

128



Si se desarrollan los cables, desatendiendo estas recomendaciones en las formas defectuosas señaladas, se introducirán en los cables unas torsiones muy intensas y existirá el peligro de la formación de “cocas” durante las operaciones de montaje, o cuando menos los cables quedarán “con vida” o un desequilibrio de torque axial y reaccionarán negativamente sobre los dispositivos que le sirven de apoyo y accionamiento en la instalación. Manera incorrecta en el manejo de cables en rollos.Si el rollo de cables se deja en el suelo sin hacerlo rodar saldrá en espiral, produciendo “cocas” y torceduras que no se podrán corregir.

129



Manera incorrecta en el manejo de cables en carretes.Si se desenrolla el cable sin que el carrete gire, se producirán “cocas” y deformaciones que jamás se podrán enderezar, inutilizándolo.

Instalación del cable.Al transferir un cable de un carrete a otro o al tambor de una máquina o equipo, el cable debe pasar de la parte superior de un carrete a la parte superior del otro, o de inferior a inferior tal como indica la figura. Deben evitarse las flexiones opuestas, que introduzcan esfuerzos adicionales en el cable y hagan difícil su manejo. Los carretes deben estar sobre ejes paralelos, y se debe aplicar siempre cierta tensión al cable para asegurar su correcto enrollado. La tensión reviste todavía mayor importancia en el caso de tambores lisos.

130



131


9.10

9.10 Instalación y enrollamiento de cables en tambores

INSTALACIÓN Y ENROLLAMIENTO DE CABLES EN TAMBORES

Estas recomendaciones son imprescindibles para tambores lisos y recomendables para tambores acanalados. En caso que el cable enrolle en más de una capa sobre el tambor, es fundamental que el sentido de enrollamiento del cable en el tambor y el sentido de torcido de los cordones (o torones) en el cable, cumplan ciertas leyes. Si el sentido de torcido de los cordones no es adecuado, la tendencia del cable a destorcerse hará que al enrollarse sobre el tambor, las vueltas sucesivas tiendan a separarse y el enrollamiento del cable sea irregular. Este, a su vez, causa un aflojamiento de los cordones en el cable cerca del anclaje en el tambor, poniéndose el cable más blando en este sector, permitiendo un movimiento de los alambres, resultando con deformaciones, desgastes y aplastamiento más rápidos que lo normal. En las figuras abajo se indican los sentidos correctos de torsión de los cables, según su manera de enrollarse al tambor y su posición de anclaje. ENROLLAMIENTO MANO DER.

ENROLLAMIENTO MANO IZQ.

El cable arrolla en el tambor por encima de derecha a izquierda. Cable de torsión a la izquierda.

El cable arrolla en el tambor por encima de izquierda a derecha. Cable de torsión a derecha.

132


9.10 Instalación y enrollamiento de cables en tambores

El cable arrolla en el tambor por debajo de izquierda a derecha. Cable de torsión a izquierda.

El cable arrolla en el tambor por debajo de derecha a izquierda. Cable de torsión a derecha.

133


9.11

9.11 Ejemplos típicos de cables deteriorados

EJEMPLOS TÍPICOS DE CABLES DETERIORADOS

1. Falla mecánica debida al movimiento del cable sobre superficies cortantes bajo tensión.

2. Desgaste del cable debido a factores abrasivos en la superficie. Vibración del cable entre el tambor y la polea.

3. Pequeña sección desgastada provocando fracturas por fatiga sobre poleas grandes, o pequeños rodillos.

134



4. Dos secciones paralelas de alambres rotos, son indicadores de trabajo en poleas de diámetro pequeño

5. Desgaste excesivo asociado con presiones elevadas. Extrusión del alma de fibra hacia fuera.

6. Desgaste excesivo en un cable de Torcido Lang, provocado por abrasión en los puntos de cruce de un devanado de capas múltiples.

135


7.


Corrosión severa causada por inmersión del cable dentro de aguas tratadas químicamente.

8. Presencia típica de alambres rotos debido a una gran fatiga por flexión.

9. Fracturas de alambres en los torones o soporte inadecuado de los torones sobre el alma.

136



10. Extrusión del alma de los torones como resultado de una torsión desbalanceada del cable. Generalmente por cargas bruscas.

11. Ejemplo típico de desgaste y deformación severa del cable provocada por la formación de una “coca”.

12. Jaula en un cable “Norotatorio” debida a una torsión inadecuada. Ejemplo típico en el extremo del anclaje de grúas de torre de caídas múltiples.

137



13. Extrusión del alma independiente de acero como resultado de cargas bruscas aplicadas al cable.

Tipos de fractura en alambres

138


9.12

9.12 Inspección del cable de acero y equipo

INSPECCIÓN DEL CABLE DE ACERO Y EQUIPO

Frecuencia Los cables de acero deben ser inspeccionados cuidadosamente a intervalos regulares; esta inspección debe ser más cuidadosa y frecuente cuando el cable ha prestado servicio mucho tiempo o en los casos de servicio pasado. La inspección regular de los cables y del equipo en que se utilizan tiene un triple propósito: 1) Revela el estado del cable e indica necesidad de cambiarlo. 2) Indica si se está utilizando o no el tipo de cable más apropiado para ese servicio. 3) Hace posible el descubrimiento y corrección de fallas en el equipo en la forma de operarlo, que causen desgaste acelerado y costoso del cable. Esta inspección debe ser realizada por una persona que por medio de entrenamiento especial o por experiencia práctica, conozca los detalles a inspeccionar, y sea capaz de explicar y juzgar la importancia de los signos anormales que pudieran aparecer. La información obtenida por el inspector servirá como guía para estimar con mayor precisión el servicio que se debe esperar de un cable de acero. Los puntos más importantes que deben ser tomados en cuenta para la inspección son estos: Diámetro del cable Una reducción evidente en el diámetro del cable, es un signo seguro de que se acerca el momento de cambiarlo. Esta reducción puede tener su origen en varías causas, cualquiera de las cuales hace necesario retirar el cable del servicio. La reducción del diámetro del cable puede ser causada por deterioro del “alma”, originada por carga excesiva o por cargas de impacto repetidas; también por desgaste interno y fallas en los alambres por falta de lubricación o corrosión interna. Como todo este daño es interno y no puede ser observado ni medido, lo recomendable es retirar el cable de inmediato.

139



Paso del cable Un aumento especial en el “paso del cable” es frecuentemente el resultado de una falla del alma del cable, que estará acompañada de la reducción del diámetro descrita. Si el paso aumenta sin reducción de diámetro, el cable está siendo restringido en su movimiento de rotación mientras opera, o la causa puede ser que un extremo no esté fijo sino rotando. Cuando existe esta situación, el cable puede expulsar el alma o desbalancearse, permitiendo que toda la carga sea soportada por uno o dos torones. Si el extremo libere está rotando, se debe utilizar un cable estabilizador (tag line), sobre la carga. Desgaste externo El desgaste abrasivo resulta del roce del cable contra algún objeto externo; siempre que sea posible, ese objeto debe ser eliminado de la trayectoria del cable, o ésta ser modificada. El desgaste por impacto (Peening), se produce cuando el cable golpea regularmente contra objetos externos o contra sí mismo. En general es fácil colocar protectores entre el cable y un objeto externo, pero cuando el cable se golpea contra sí mismo es poco lo que puede hacerse, salvo seleccionar un cable más apropiado y asegurarse que se enrolle en forma correcta sobre el tambor. El desgaste por frotamiento ocurre a causa del desplazamiento de los torones y alambres forzados por el roce contra un objeto externo o contra el mismo cable. El frotamiento contra objetos externos puede ser evitado, pero igual que en el caso anterior la única mediada que se puede adoptar contra el frotamiento del cable contra sí mismo, es enrollar correctamente. Fallas por fatiga Las fallas del alambre, cuando se observan extremos planos y poco desgaste superficial, son llamadas “fallas por fatiga”. Generalmente ocurren en la cresta de los torones o en los puntos de contacto de un torón y otro. En la mayor parte de los casos estas fallas son ocasionadas por esfuerzos de flexión excesivos o por vibraciones.

140



Cuando no es posible aumentar el diámetro de las poleas o tambores debe utilizarse un cable más flexible. Si se ha llegado ya al límite de la flexibilidad, la única medida que puede prolongar la vida del cable es desplazarlo a lo largo del sistema, de forma que la sección del cable sometida a los esfuerzos de flexión cambie de posición antes de que la pérdida de resistencia alcance un nivel crítico. Corrosión La corrosión es casi siempre un signo de falta de lubricante. No solamente ataca a los alambres produciendo pérdida de la ductibilidad, sino que impide el libre desplazamiento de las partes del cable durante el trabajo. Todo esto genera fatiga prematura a los alambres y reduce notablemente la vida del cable. Un cable que muestra fallas de corrosión debe ser retirado inmediatamente, ya que no es posible medir con precisión la magnitud del daño. Para impedir que la corrosión destruya los cables, éstos deben ser lubricados cuidadosamente, y en casos de corrosión extrema, se debe recurrir a cables galvanizados. Inspección del equipo Los factores principales que acortan la vida de los cables de acero son los defectos y fallas en el equipo en que se instalan. Las siguientes sugerencias son una guía para revisar las partes del equipo que causan la mayor parte de los problemas. 1) Inspeccionar cuidadosamente el sistema de anclaje del cable tanto en los tambores como en la carga, asegurándose de que los terminales estén correctamente colocados. Presten especial atención a que los dispositivos de seguridad funcionan adecuadamente. 2) Inspeccionar los canales, gargantas y superficies de todos los tambores, rodillos y poleas. Usar calibradores de poleas para comprobar los diámetros correctos. Ver que todas las superficies que hacen contacto con el cable sean lisas y estén libres de corrugaciones u otras condiciones de abrasión. 3) Comprobar el libre movimiento de las poleas y la alineación correcta de sus ejes y rodamientos. Es indispensable que los rodamientos proporcionen el apoyo adecuado y que estén libres de bomboleo. 4) Comprobar el enrollado del cable en el tambor, el cual debe ser uniforme. El enrollado irregular produce aplastamiento del cable.

141



5) Revisar la ubicación de los rellenos iniciales y elevadores en el tambor, en caso de que sean usadas. Su ubicación incorrecta causa “cocas” y “cruces” entre las diversas capas de cables y acortan su vida útil. Si es posible, seguir el recorrido del cable, buscando los puntos del equipo que aparezcan gastados o cortados por el cable en su movimiento. La colocación de protectores o rodillos en esos puntos disminuirá el desgaste abrasivo.

Figura 9.4 Ranura corrugada, (desgaste severo)

142



143


9.13

9.13 Nombres comerciales de los cables de acero utilizados en trabajos petroleros

NOMBRES COMERCIALES DE LOS CABLES DE ACERO UTILIZADOS EN TRABAJOS PETROLEROS

CABLEZA

CAMESA

ACEROS NACIONALES PANTERA PANTERA PANTERA PANTERA

SERIES

CONDOR* BOA 6 x 19 AA HALCON COBRA 6 X 19 AF SURFLEXIBLE* SUPERFLEX 6 X 37 AF AGUILA* CASCABEL 6 X 37 AA NO ROTATORIO ELEFANTE 18 X 7 AF o AA ASCENSOR ELEVADOR 8 X 19 AF ó AA AGUILA REAL SUPERCASCABEL 6 X 37 AA SONDEO JIRAFA 6 X 7 AF TIRFOR ORUGA 6 X 19 AA(no engrasado) PERCUSIÓN CANGURO 6 x 19 AF (no engrasado) RETENIDA S.M RETENIDA S.M. RETENIDA SM. 1x7 RETENIDA A.R RETENIDA A.R. 1x7 RETENIDA EX. A.R RETENIDA EX.A.R 1x7 CAMARON TIBURON 6 x 7 AF/EX.G SARDINA BALLENA A 6 X 19 AF/AMG BARRILETE ANGULA 6 X 37 AF/AMG ANCHOVETA MERLUZA 6 X 37 AA/AMG AUN TONINA 6 X 19 AF/AMG DELFIN BARRACUDA 6 X 19 AA/AMG Nota: Más comunes para ser utilizados en perforación.

144

9 Cables de Perforación

9.14

mm. 3.2 4.8 6.4 8. 9.5 11.5 13. 14.5 16. 19. 22. 26. 29. 32. 35. 38. 42. 45. 48. 52. 54. 57. 60. 64.

9.14 Resistencia a la ruptura del cable de acero

RESISTENCIA A LA RUPTURA DEL CABLE DE ACERO CLASIFICACIÓN 6 X 19 ALMA DE ACERO ACERO DE ARADO MEJORADO Y EXTRA MEJORADO TIPO BOA Diámetro Peso aprox. Resistencia a la Ruptura En kgs. En Toneladas Por metro Arado Arado extra pg Mejorado mejorado 1/8 0.04 0.69 0.77 3/16 0.10 1.43 1.60 ¼ 0.17 2.67 3.08 5/16 0.27 4.16 4.78 3/8 0.39 5.95 6.85 7/16 0.52 8.07 9.25 ½ 0.68 10.4 12.1 9/16 0.88 13.2 15.2 5/8 1.07 16.2 18.7 ¾ 1.55 23.2 26.7 7/8 2.11 31.4 36.1 1 2.75 40.7 46.9 1 1/8 3.48 51.3 59.0 1¼ 4.30 63.0 72.5 1 3/8 5.21 75.7 87.1 1½ 6.19 89.7 103.0 1 5/8 7.26 104.0 120.0 1¾ 8.44 121.0 139.0 1 7/8 9.67 138.0 158.0 2 11.0 156.0 180.0 2 1/8 12.40 174.0 200.0 2¼ 13.90 195.0 224.0 2 3/8 15.50 217.0 249.0 2½ 17.30 238.0 274.0

Construcciones

6 X 19 (9 9/1) SEALE 6 X 19 (12/6 + 6 F/1) FILLER 6 X 19 (12/6/1) (2 OPERACIONES) 6 X 21 (10/5/5/1) FILLER 6 X 26 (10/5 + 5/5/1) WARRINGTON SEALE

145

CABLE DE PERFORACIÓN

Recommend Documents