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Noviembre, 2012 Mantenimiento de Bombas de Lodo

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BOMBA

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Noviembre, 2012Mantenimiento de Bombas de Lodo

1Programa1.- Conceptos de Mantenimiento2.- Bombas3.- Componentes de una Bomba de Lodo4.- Funcionamiento de bombas de lodo5.- Fuentes de Potencia6.- Fallas en Bombas de Lodo7.- Tolerancias Permisibles8.- Mitigacin, Prevencin y Reparacin 9.- Revisin de Procedimiento 10.- Practicas de Campo

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1. CONCEPTOS DE MANTENIMIENTO

Tpicos:Definicin.Historia y evolucin del MantenimientoTipos de Mantenimiento

1. Conceptos de Mantenimiento

4Se entiende por Mantenimiento a la funcin empresarial a la que se encomienda el control del estado de las instalaciones de todo tipo, tanto las productivas como las auxiliares y de servicios.

1. Conceptos de Mantenimiento

5En ese sentido se puede decir que el mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar restablecer un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un costo mnimo. 1. Conceptos de Mantenimiento

Conforme con la anterior definicin se deducen distintas actividades: 1. Conceptos de Mantenimiento

Predecir, prevenir y/ corregir averas.

cuantificar y/ evaluar el estado de las instalaciones. el mantenimiento empieza en el proyecto de la mquina. En efecto, para poder llevar a cabo el mantenimiento de manera adecuada es imprescindible empezar a actuar en la especificacin tcnica (normas, tolerancias, planos y dems documentacin tcnica a aportar por el suministrador) y seguir con su recepcin, instalacin y puesta en marcha; estas actividades cuando son realizadas con la participacin del personal de mantenimiento deben servir para establecer y documentar el estado de referencia. A ese estado nos referimos durante la vida de la mquina cada vez que hagamos evaluaciones de su rendimiento, funcionalidades y dems prestaciones. 1. Conceptos de Mantenimiento

Son misiones de mantenimiento:

. la vigilancia permanente y/ peridica.

. las acciones preventivas.

. las acciones correctivas (reparaciones).

. el reemplazamiento de maquinaria. 1. Conceptos de Mantenimiento

Los objetivos implcitos son:

.Aumentar la disponibilidad de los equipos hasta el nivel preciso.

.Reducir los costes al mnimo compatible con el nivel de disponibilidad necesario.

.Mejorar la fiabilidad de mquinas e instalaciones.

.Asistencia al departamento de ingeniera en los nuevos proyectos para facilitar la mantenibilidad de las nuevas instalaciones. 1. Conceptos de Mantenimiento

HISTORIA Y EVOLUCIN DEL MANTENIMIENTO. 1. Conceptos de Mantenimiento

El trmino "mantenimiento" se empez a utilizar en la industria hacia 1950 en EE.UU. El concepto ha ido evolucionando desde la simple funcin de arreglar y reparar los equipos para asegurar la produccin hasta la concepcin actual del MANTENIMIENTO con funciones de prevenir, corregir y revisar los equipos a fin de optimizar el coste global 1. Conceptos de Mantenimiento

Los servicios de mantenimiento, no obstante lo anterior, ocupan posiciones muy variables dependientes de los tipos de industria:

.posicin fundamental en centrales nucleares e industrias aeronuticas.

.posicin importante en industrias de proceso. .posicin secundaria en empresas con costos de paro bajos. 1. Conceptos de Mantenimiento

En cualquier caso podemos distinguir cuatro generaciones en la evolucin del concepto de mantenimiento:

1. Conceptos de Mantenimiento

1 Generacin: La ms larga, desde la revolucin industrial hasta despus de la 2 Guerra Mundial, aunque todava impera en muchas industrias. El Mantenimiento se ocupa slo de arreglar las averas. Es el Mantenimiento Correctivo. 1. Conceptos de Mantenimiento

2 Generacin: Entre la 2 Guerra Mundial y finales de los aos 70 se descubre la relacin entre edad de los equipos y probabilidad de fallo. Se comienza a hacer sustituciones preventivas. Es el Mantenimiento Preventivo. 1. Conceptos de Mantenimiento

3 Generacin: Surge a principios de los aos 80. Se empieza a realizar estudios CAUSA-EFECTO para averiguar el origen de los problemas. Es el Mantenimiento Predictivo deteccin precoz de sntomas incipientes para actuar antes de que las consecuencias sean inadmisibles. Se comienza a hacer partcipe a Produccin en las tareas de deteccin de fallos. 1. Conceptos de Mantenimiento

4 Generacin: Aparece en los primeros aos 90. El Mantenimiento se contempla como una parte del concepto de Calidad Total: "Mediante una adecuada gestin del mantenimiento es posible aumentar la disponibilidad al tiempo que se reducen los costos. Es el Mantenimiento Basado en el Riesgo (MBR): Se concibe el mantenimiento como un proceso de la empresa al que contribuyen tambin otros departamentos. Se identifica el mantenimiento como fuente de beneficios, frente al antiguo concepto de mantenimiento como "mal necesario". La posibilidad de que una mquina falle y las consecuencias asociadas para la empresa es un riesgo que hay que gestionar, teniendo como objetivo la disponibilidad necesaria en cada caso al mnimo coste.

Se requiere un cambio de mentalidad en las personas y se utilizan herramientas como: .Ingeniera del Riesgo (Determinar consecuencias de fallos que son aceptables o n). .Anlisis de Fiabilidad (Identificar tareas preventivas factibles y rentables). .Mejora de la Mantenibilidad (Reducir tiempos y costes de mantenimiento). 1. Conceptos de Mantenimiento

1. Conceptos de Mantenimiento

TIPOS DE MANTENIMIENTO 1. Conceptos de Mantenimiento

-El Mantenimiento Correctivo, efectuado despus del fallo, para reparar averias. -El Mantenimiento Preventivo, efectuado con intencin de reducir la probabilidad de fallo, del que existen dos modalidades: -El Mantenimiento Preventivo Sistemtico, efectuado a intervalos regulares de tiempo, segn un programa establecido y teniendo en cuenta la criticidad de cada mquina y la existencia n de reserva. -El Mantenimiento Preventivo Condicional o segn condicin, subordinado a un acontecimiento predeterminado. -El Mantenimiento Predictivo, que ms que un tipo de mantenimiento, se refiere a las tcnicas de deteccin precoz de sntomas para ordenar la intervencin antes de la aparicin del fallo. 1. Conceptos de Mantenimiento

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Correctivo -Ventajas No se requiere una gran infraestructura tcnica ni elevada capacidad de anlisis.

Mximo aprovechamiento de la vida til de los equipos.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Correctivo

-Inconvenientes

Las averas se presentan de forma imprevista lo que origina trastornos a la produccin.

Riesgo de fallos de elementos difciles de adquirir, lo que implica la necesidad de un stock de repuestos importante.

Baja calidad del mantenimiento como consecuencia del poco tiempo disponible para reparar.

- 1. Conceptos de Mantenimiento

-Aplicaciones Cuando el coste total de las paradas ocasionadas sea menor que el coste total de las acciones preventivas.

Esto slo se da en sistemas secundarios cuya avera no afectan de forma importante a la produccin.

Estadsticamente resulta ser el aplicado en mayor proporcin en la mayora de las industrias.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Preventivo -Ventajas

Importante reduccin de paradas imprevistas en equipos.

Solo es adecuado cuando, por la naturaleza del equipo, existe una cierta relacin entre probabilidad de fallos y duracin de vida.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Preventivo

-Inconvenientes

No se aprovecha la vida til completa del equipo.

Aumenta el gasto y disminuye la disponibilidad si no se elige convenientemente la frecuencia de las acciones preventivas.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Preventivo

-Aplicaciones

Equipos de naturaleza mecnica o electromecnica sometidos a desgaste seguro

Equipos cuya relacin fallo-duracin de vida es bien conocida.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Predictivo

-Ventajas

Determinacin ptima del tiempo para realizar el mantenimiento preventivo.

Ejecucin sin interrumpir el funcionamiento normal de equipos e instalaciones.

Mejora el conocimiento y el control del estado de los equipos.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Predictivo

-Inconvenientes

Requiere personal mejor formado e instrumentacin de anlisis costosa.

No es viable una monitorizacin de todos los parmetros funcionales significativos, por lo que pueden presentarse averas no detectadas por el programa de vigilancia.

Se pueden presentar averas en el intervalo de tiempo comprendido entre dos medidas consecutivas.

1. Conceptos de Mantenimiento

Mantenimiento Predictivo

-Aplicaciones

Maquinaria rotativa

Motores elctricos

Equipos estticos

Equipo elctrico

Instrumentacin

1. Conceptos de Mantenimiento

BIBLIOGRAFA.

[1] -Teora y Prctica del Mantenimiento industrial. F. Monchy.

[2] -Manual de mantenimiento de instalaciones industriales. A. Baldin.

[3] -Gestin del Mantenimiento. Francis Boucly. AENOR (1998) 2. Bombas

2. BOMBAS

Una bomba es un dispositivo empleado para elevar, transferir o comprimir lquidos y gases, en definitiva son mquinas que realizan un trabajo para mantener un lquido en movimiento. Consiguiendo as aumentar la presin o energa cintica del fluido. 2. Bombas

Se tiene constancia de la existencia de algn tipo de bomba sobre el 300 A.C., Arqumedes (matemtico y fsico griego) construy una de diseo sencillo, aunque poco eficiente, con un tornillo que gira en una carcasa e impulsa el lquido. 2. Bombas

Existen infinidad de formas de clasificacin de bombas pero fundamentalmente se pueden dividir en dos grandes grupos: 2. Bombas

Bombas volumtricas o de desplazamiento positivo, entre las que se encuentran por ejemplo las alternativas, rotativas y las neumticas, pudiendo decir a modo de sntesis que son bombas de pistn, cuyo funcionamiento bsico consiste en recorrer un cilindro con un vstago.

2. Bombas

Bombas dinmicas o de energa cintica: fundamentalmente consisten en un rodete que gira acoplado a un motor. Entre ellas se sitan las regenerativas, las especiales, las perifricas o de turbinas y una de las ms importantes, las centrfugas.

2. Bombas

En todos los tipos de bombas para lquidos deben emplearse medidas para evitar el fenmeno de la cavitacin, que es la formacin de un vaco que reduce el flujo y daa la estructura de la bomba. A las bombas empleadas para gases y vapores se las denominan compresores. 2. Bombas

1) BOMBAS VOLUMTRICAS O DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO En las bombas de desplazamiento positivo existe una relacin directa entre el movimiento de los elementos de bombeo y la cantidad de lquido movido. 2. Bombas

Existen diversos tipos de bombas de desplazamiento positivo, pero todas suelen constar de una pieza giratoria con una serie de aletas que se mueven en una carcasa muy ajustada. El lquido queda atrapado en los espacios entre las aletas y pasa a una zona de mayor presin. Un dispositivo corriente de este tipo es la bomba de engranajes, formada por dos ruedas dentadas engranadas entre s. En este caso, las aletas son los dientes de los engranajes. 2. Bombas

En todas estas bombas, el lquido se descarga en una serie de pulsos, y no de forma continua, por lo que hay que tener cuidado para que no aparezcan condiciones de resonancia en los conductos de salida que podran daar o destruir la instalacin. En las bombas alternativas se colocan con frecuencia cmaras de aire en el conducto de salida para reducir la magnitud de estas pulsaciones y hacer que el flujo sea ms uniforme. Una de las ms importantes en esta clasificacin son las alternativas, de las cuales haremos una breve descripcin: 2. Bombas

BOMBAS ALTERNATIVAS

Las bombas alternativas estn formadas por un pistn que oscila en un cilindro dotado de vlvulas para regular el flujo de lquido hacia el cilindro y desde l. Estas bombas pueden ser de accin simple o de accin doble: En una bomba de accin simple el bombeo slo se produce en un lado del pistn, como en una bomba aspirante comn, en la que el pistn se mueve arriba y abajo manualmente. En una bomba de doble accin, el bombeo se produce en ambos lados del pistn, como por ejemplo en las bombas elctricas o de vapor para alimentacin de calderas, empleadas para enviar agua a alta presin a una caldera de vapor de agua. Estas bombas pueden tener una o varias etapas. Las bombas alternativas de etapas mltiples tienen varios cilindros colocados en serie. 2. Bombas

2) BOMBAS DE ENERGA CINTICA En este tipo de bombas la energa es comunicada al fluido por un elemento rotativo que imprime al lquido el mismo movimiento de rotacin, transformndose luego, parte en energa y parte en presin. El caudal a una determinada velocidad de rotacin depende de la resistencia al movimiento en la lnea de descarga. 2. Bombas

BOMBAS CENTRFUGAS Las bombas centrfugas tienen un rotor de paletas giratorio sumergido en el lquido. El lquido entra en la bomba cerca del eje del rotor, y las paletas lo arrastran hacia sus extremos a alta presin. El rotor tambin proporciona al lquido una velocidad relativamente alta que puede transformarse en presin en una parte estacionaria de la bomba, conocida como difusor. En bombas de alta presin pueden emplearse varios rotores en serie, y los difusores posteriores a cada rotor pueden contener aletas de gua para reducir poco a poco la velocidad del lquido. 2. Bombas

En las bombas de baja presin, el difusor suele ser un canal en espiral cuya superficie transversal aumenta de forma gradual para reducir la velocidad. El rotor debe ser cebado antes de empezar a funcionar, es decir, debe estar rodeado de lquido cuando se arranca la bomba. Esto puede lograrse colocando una vlvula de retencin en el conducto de succin, que mantiene el lquido en la bomba cuando el rotor no gira. Si esta vlvula pierde, puede ser necesario cebar la bomba introduciendo lquido desde una fuente externa, como el depsito de salida. Por lo general, las bombas centrfugas tienen una vlvula en el conducto de salida para controlar el flujo y la presin. 2. Bombas

En el caso de flujos bajos y altas presiones, la accin del rotor es en gran medida radial. En flujos ms elevados y presiones de salida menores, la direccin de flujo en el interior de la bomba es ms paralela al eje del rotor (flujo axial). En ese caso, el rotor acta como una hlice. La transicin de un tipo de condiciones a otro es gradual, y cuando las condiciones son intermedias se habla de flujo mixto. . Bombas

Bombas de lodo 3. Bombas de lodo

Para entrar en la discusin de las bombas de lodos, es necesario primero tener claro la definicin de bomba. Una bomba es una mquina que absorbe energa mecnica que puede provenir de un motor elctrico, trmico, de combustin, y la transforma en energa que la transfiere a un fluido como energa hidrulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, variando parmetros como velocidad, caudal y presin. 3. 3. Bombas de lodo

Las bombas en general se pueden clasificar de dos tipos, uno de ellos conocido como bombas dinmicas, la cual encierra principalmente las bombas centrifugas, perifricas y especiales, su caracterstica principal es que la cantidad de fluido que ingresa a la bomba no siempre es igual a la cantidad de fluido a la salida, puede manejar muy altos caudales pero maneja bajas presiones; estas bombas son usadas principalmente para el transporte de fluidos con baja viscosidad y baja densidad como el agua. 3. Bombas de lodo

Por otro lado tenemos las bombas de desplazamiento positivo, las cuales tambin se subdividen en reciprocantes como son la de embolo, diafragma y rotatorias como son las de tornillo sinfin, engranajes entre otros; la caracterstica principal de estas bombas es que a diferencia de las bombas dinmicas la cantidad de fluido que ingresa a la bomba, siempre es igual a la cantidad de fluido que sale de ella; estas bombas son muy utilizados para los sistemas hidrulicos, pues proporcionas muy altas presiones, y pueden desplazar fluidos de altas densidades y viscosidades. 3. Bombas de lodo

Bombas de Circulacin de lodos

La funcin principal de las bombas de circulacin es la de mandar determinado volumen de lodo, a determinada presin, hasta el fondo del hoyo, va el circuito descendente formado por la tubera de descarga de la bomba, el tubo de paral la manguera, la junta rotatoria, la junta kelly, la sarta de perforacin (compuesta por la tubera de perforacin, la sarta) y la barrena para ascender a la superficie por el espacio anular el lodo sale por el tubo de descarga hacia el cernidor, que separa del lodo la roca desmenuzada (ripio) por la y de all sigue por una canal adecuada al foso o tanque de asentamiento para luego pasar a otro donde es acondicionado y vaciarse continuamente en el foso o tanque de toma para ser otra vez succionado por las bombas y mantener la continuidad de la circulacin durante la perforacin, o parada sta se continuar la circulacin por el tiempo que por razones operacionales determine el perforador.

3. Bombas de lodo

La seleccin de las bombas depende de la profundidad mxima de perforacin del taladro, que a la vez se traduce en presin y volumen del lodo en circulacin. Las bombas son generalmente de dos (gemela) o tres (triple) cilindros cada cilindro de la gemela (duplex) descarga y succiona durante una embolada, facilitando as una circulacin continua la succin y descarga de la triple es sencilla pero por su nmero de cilindros la circulacin es continua. Para evitar el golpeteo del lodo durante la succin y descarga, la bomba est provista de una cmara de amortiguacin.

3. Bombas de lodo

Como en la practica el volumen y la presin requeridas del lodo son diferente s en las etapas de la perfeccin, los ajustes necesarios se efectan cambiando la camisa o tubo revestidor del cilindro por el dimetro adecuado, y tomando en cuenta la longitud de la embolada se le puede regular a la bomba el nmero de emboladas para obtener el volumen y presin deseadas. 3. Bombas de lodo

La potencia o Cf.(pp.) requerida por la bomba se la imparte la plata de fuerza motriz del taladro. Por medio de la transmisin y mando apropiados. La potencia mxima de funcionamiento requerida por la bomba especifica su capacidad mxima. 3. Bombas de lodo

Los siguientes ejemplos dan idea de las relaciones entre los parmetros y caractersticas de las bombas:

3. Bombas de lodo

Entre el dimetro mximo y mnimo del embolo, cada bomba puede aceptar tres o cuatro dimetros intermedios y cada cual dar relaciones diferentes de presin, caballaje volumen que pueden satisfacer situaciones dadas. Por tanto, al seleccionar la bomba, el interesado debe cotejar las especificaciones del fabricante con las necesidades del taladro para informarse sobre otros detalles como son el dimetro del tubo de succin y el de descarga., tipo de vstago para el mbolo y empacadura, lubricacin y mantenimiento general de la bomba, tipos de engranajes y relaciones de velocidad, montaje y alineacin y todo cuanto propenda al funcionamiento eficaz de la bomba.

3. Bombas de lodo

La bomba est sujeta a fuertes exigencias mecnicas de funcionamiento, las cuales se hacen ms severas en perforaciones profundas. Aunque su funcionamiento es sencillo su manufacturas requiere la utilizacin de aleaciones de aceros especficos para garantizar su resistencia al desgaste prematuro. La bomba es una pieza costosa y se podr apreciar su valor al considerar que adems de la tecnologa de fabricacin que la produce. El peso del acero de sus componentes puede ser de 7 a 22 toneladas. 3. Bombas de lodo

Una bomba de lodo es un dispositivo de pistn embolo diseado para distribuir fluido de perforacin a alta presin hasta 7500 psi, por la sarta de perforacin. Las bombas de lodo vienen en una variedad de tamaos y configuraciones, pero para la plataforma de perforacin de petrleo tpico, el triple (tres pistn / mbolo),tambin se usan bombas de lodo dplex (dos pistn mbolo) por lo general han sido reemplazados por la bomba triple, pero siguen siendo comunes en los pases en desarrollo. Un desarrollo posterior es la bomba hexagonal con seis pistones mbolos.

3. Bombas de lodo

El "normal" bomba de lodo compuesto por dos principales sub-ensambles parciales, al final del lquido y el final de energa. El extremo lquido produce el proceso de bombeo con vlvulas, pistones y camisas. Debido a que estos componentes son elementos de mayor desgaste, las bombas modernas estn diseadas para permitir una rpida sustitucin de estas piezas.

3. Bombas de lodo

Para reducir la vibracin severa causada por el proceso de bombeo, estas bombas incorporan tanto un amortiguador de pulsaciones de aspiracin y de descarga. Estos estn conectados a la entrada y salida del fin de lquidos. El terminal de potencia convierte la rotacin del eje impulsor al movimiento alternativo de los pistones. En la mayora de los casos una cruceta engranaje inestable se utiliza para esto. 3. Bombas de lodo

Partes de la bomba de lodo: 1.Housing s mismo.2.liner con el embalaje. 3.Cover embalaje ms. 4.piston y el vstago. 5.suction la vlvula y la vlvula de descarga de sus asientos. cuadro 6.stuffing (slo en las bombas de doble efecto). 7.gland (slo en las bombas de doble efecto).

3. Bombas de lodo

3. Bombas de lodo

3. Bombas de lodo

3. Bombas de lodo