Universidad Tecnológica de Querétaro

Universidad Tecnológica
de Querétaro
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Querétaro
DN: CN = Universidad Tecnológica de Querétaro,
C = MX, O = UTEQ
Date: 2004.10.29 15:00:10 -05'00'
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN
1
CAPÍTULO I
LA EMPRESA
3
1.1 Ubicación
4
1.2 Giro
4
1.3 Clientes
7
CAPÍTULO II
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
8
2.1 Planteamiento del problema
9
2.2 Objetivo
10
2.3 Justificación
10
2.4 Hipótesis
11
CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
12
3.1 Definición de un gas
13
3.1.1 Ley de Boyle
13
3.1.2 Ley de Charles
13
3.1.3 Ley de los gases ideales
13
3.1.4 Eficiencia volumétrica
14
3.2 Tipos de compresores
14
3.2.1 Compresores rotativos o dinámicos
14
3.2.2 Compresores reciprocantes
15
3.3 Alineación
16
3.3.1 Alineación de una máquina rotativa
16
3.3.2 Tipos de desalineación
17
3.3.3 Métodos para verificar la alineación
18
3.3.4 Alineación de flechas
19
CAPÍTULO IV
DESARROLLO DEL PROYECTO
20
4.1 Introducción
21
4.2 Descripción general del equipo principal de la Estación de
Compresión
21
4.2.1 Motores - Compresores
21
4.2.2 Filtros separadores
22
4.2.3 Válvulas automáticas
22
4.2.4 Enfriador de gas
24
4.2.5 Equipo de gas combustible
24
4.2.6 Gas de arranque
24
4.2.7 Equipo del sistema de aire
25
4.2.8 Sistemas de control
25
4.2.9 Sistema de aceite lubricante
25
4.2.10 Material auxiliar de ductos
26
4.2.11 Equipo eléctrico
26
4.3 Motores utilizados en Compresión Bajío
28
4.3.1 Datos técnicos de los motores
29
4.3.2 Dimensiones de los motores
29
4.4 Compresores utilizados en Compresión Bajío
30
4.5 Procedimientos
31
CONCLUSIONES
32
ANEXOS
33
A Programa de mantenimiento para compresores JGC/2
B Proceso de compresión del gas natural
C Procedimiento para arranque de planta
D Procedimiento para paro de planta
E Procedimiento para arranque de unidad de compresión
F Procedimiento para paro de unidad de compresión
G Procedimiento para verificación y corrección de nivel de
aceite del compresor
H Procedimiento para la detección de vibración excesiva
I Procedimiento para cambio de aceite y filtros e inspección
del sistema de lubricación del compresor
J Procedimiento para cambio de aceite de la caja del
lubricador
K Procedimiento para realizar revisión y mantenimiento de
válvulas del compresor
L Procedimiento para verificar el vástago de los pistones
M Procedimiento para verificar la alineación del motorcompresor
BIBLIOGRAFÍA
INTRODUCCIÓN
En 1990, la Secretaría de Educación Pública, emprendió un estudio sobre nuevas
opciones de educación superior, en el cual se analizaron las experiencias de algunos
países como Alemania, Estados Unidos, Francia, Gran Bretaña y Japón(1). Con base
en dicho estudio, se decidió realizar un proyecto específico para definir un modelo
pedagógico que permitiera crear una nueva opción de educación superior. Como
consecuencia de lo anterior, se concibió un sistema de educación tecnológica superior
que prestara servicio al sector productivo de bienes y servicios, así como a la sociedad
en general y que, al mismo tiempo, ampliara las expectativas de los jóvenes mexicanos.
Este sistema se materializó en lo que hoy conocemos como UNIVERSIDADES
TECNOLÓGICAS,
las
cuales
ofrecen
el
título
de
TÉCNICO
SUPERIOR
UNIVERSITARIO.
Derivado de ello, este modelo debe desarrollar nuevas modalidades de organización
académica y pedagógica, orientadas al aprendizaje como un proceso a lo largo de la
vida, enfocados al análisis interpretación y buen uso de la información, más que a su
acumulación. http://cgut.sep.gob.mx; 18 de mayo de 2004.
Uno de los propósitos de la Universidad Tecnológica de Querétaro es cumplir
cabalmente con éste modelo de enseñanza en el que se le da prioridad a la práctica,
utilizando así el muy nombrado método 70-30 (70% de práctica contra 30% de teoría).
Las carreras que ofrece la Universidad Tecnológica de Querétaro son: administración,
electrónica y automatización, mantenimiento industrial, procesos de producción,
tecnología ambiental, telemática y comercialización.
La carrera de Mantenimiento Industrial consta de 6 cuatrimestres, dentro de los cuales
existe un periodo de estancia en una empresa, con duración de un mes, dicho período
sucede en el 4 to cuatrimestre. Así mismo, existe dentro del 6 to cuatrimestre un período
denominada estadía con duración de un cuatrimestre, periodo en el cual, el alumno
1
desarrolla un proyecto con el cual, se pretende que la empresa obtenga un beneficio.
Una vez finalizado y presentado satisfactoriamente dicho proyecto, el alumno obtiene el
título de Técnico Superior Universitario.
La empresa dentro de la cual se realizó el presente trabajo tiene como razón social
“Compresión Bajío S de RL” y el proyecto que se presenta compete a la
Administración del Mantenimiento pues se desarrollan diversos procedimientos para
el Mantenimiento Preventivo y Correctivo de la maquinaria de la planta. Así mismo se
presenta un procedimiento de Mantenimiento Predictivo con tecnología LÁSER
adaptado específicamente a las características particulares del equipo con que cuenta la
planta.
(1)
Los 5 son países desarrollados y económicamente estables.
2
CAPÍTULO I
LA EMPRESA
3
1.1 UBICACIÓN
La Planta COMPRESIÓN BAJÍO se empezó a construir el 14 de abril de 2000 bajo en
nombre de “Proyecto Compresión Bajío”.
Se encuentra ubicada en propiedad de PEMEX, donde se encuentra la Terminal de
Distribución Huimilpan, la cual es operada por PEMEX desde 1983.
La localización exacta de la planta se encuentra en una zona de parcelas del ejido
Apapátaro, en el municipio de Huimilpan, Estado de Querétaro con las siguientes
coordenadas geográficas.
20°26’12’’ Latitud Norte
100°22’12’’ Longitud Oeste
Es posible llegar a la planta por la carretera federal 411, que desemboca al municipio de
Corregidora a 1.6 Km sobre el camino que se dirige al poblado de las Taponas. Dicho
camino se ubica en el kilómetro 12.5 sobre la carretera a Corregidora-Huimilpan.
1.2 GIRO
La planta COMPRESIÓN BAJÍO se construyó con el objeto de comprimir 155 MMPCD
(millones de pies cúbicos por día) de gas natural en el gasoducto de PEMEX de 16’’
diámetro Nominal (D.N.) que va de Querétaro a San Luís Potosí, para entregar 107
MMPCD de gas que se necesita para la operación de la Central Termoeléctrica
“CENTRAL BAJÍO” A 103 Km del área de bombeo. Esta central es un importante
productor de energía eléctrica que suministra electricidad al sistema eléctrico nacional y
utiliza como fuente de energía primaria el gas natural.
Anterior a la construcción de la planta Huimilpan, existía ya un gasoducto de 16’’ D.N.
que va de Querétaro a San Luís Potosí (Imagen 1.1) y transporta aproximadamente 10
MMPCD de gas natural a 350 psi (24.13 bars) a la ciudad de San Luís Potosí. Este
4
gasoducto recibe el gas del gasoducto del centro, que es el principal de 36’’ D.N., que va
de la ciudad de México a la ciudad de Guadalajara a 565 psi (38.95 bars).
Para que fuera posible entregar 107 MMPCD a una presión normal de 625 psi (43.09
bars) a CENTRAL BAJÍO usando este mismo gasoducto se requirió instalar una
estación de compresión para elevar la presión a 1050 psi (72.39 bars). Adicionalmente
quedan 29 MMPCD para el uso que disponga PEMEX Gas y Petroquímica Básica.
Para que la Central Termoeléctrica CENTRAL BAJÍO opere correctamente, requiere un
suministro mínimo de 100 MMPCD a 522 psi (36 bar) de presión; suficiente para que
sus tres turbinas de combustión sean capaces de generar energía eléctrica al 100% de su
capacidad. La presión normal de operación de Central Bajío es de 551 psi (38 bar), y si
las condiciones del suministro del gas no cumplen el requerimiento mínimo
mencionado, la Central generadora se ve obligada a reducir su capacidad de generación
o inclusive a parar sus unidades. Por lo anterior es muy importante que no se interrumpa
el flujo de gas a la central, por lo que la estación de compresión cuenta con 3 Unidades
Compresoras, cada una, capaz de proporcionar la mitad del flujo de gas requerido por la
central Termoeléctrica.
5
Imagen 1.1: Ducto de 16” Querétaro – San Luis Potosí.
6
1.3 CLIENTES
La estación Compresión Bajío no cuenta con una cartera de clientes como tal, puesto que
no vende producto o servicio alguno, el objetivo de su construcción fue la de entregar la
presión de gas necesaria a la Planta “Central Bajío”, no la de comercializar gas. Los
consumidores que existen a lo largo del gasoducto, son clientes directos de PEMEX,
dichos clientes consumen alrededor de 29 MMPCD, aspecto tomado en cuenta para el
diseño de la planta.
7
CAPÍTULO II
PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA
8
2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La planta Compresión Bajío es propiedad de Intergen, empresa norteamericana que a su
vez es propietaria de la Termoeléctrica Central Bajío. El montaje y construcción de la
estación de compresión corrió a cargo de la empresa Universal Compression Inc, siendo
ésta quien la operó desde la puesta en marcha hasta el pasado 24 de mayo de 2004,
fecha en la que oficialmente adquirió el nombre de “Compresión Bajío”. Por motivos
que competen a la administración de Intergen México, se decidió que la planta pasara a
ser operada por la propia empresa, iniciando así una etapa de transición administrativa
que duró aproximadamente 5 meses.
En el periodo de transición se detecta la diferente forma de operar de ambas compañías
por lo que se decide unificar los procedimientos administrativos como parte de la
implementación de un sistema de calidad.
En lo que respecta al mantenimiento, la planta Compresión Bajío cuenta con estrictos
programas de Mantenimiento Preventivo que se realizan cada 1000 horas a las unidades
de compresión, dichos programas son el resultado de estudios y pruebas que a lo largo
del tiempo Universal Compression Inc. ha efectuado (ANEXO A). Adjunto a estos
programas, existe el Manual de Operación y Mantenimiento de los motores y
compresores, donde se incluye también el Troubleshooting de éstos, pero no existen los
procedimientos escritos o en formato para la elaboración de las diversas actividades en
los mantenimientos, por lo que se ha tomado la decisión de trabajar en ese sentido:
ELABORAR LOS PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO de
las unidades de compresión, específicamente de los Compresores Ariel JGC/2 contando
por supuesto con la previa revisión de cada uno por parte del asesor de la empresa, Ing
Jorge Cruz May, gerente de Compresión Bajío.
9
También se incluye un procedimiento de Mantenimiento Predictivo: la alineación de las
unidades usando la tecnología LÁSER OPTALING PLUS, que aunque se cuenta con el
manual de procedimiento existen ciertas variantes que hay que tomar en cuenta, pues las
unidades de compresión tienen características que los hacen especiales respecto al
común de los motores convencionales, aspectos que se detallan en su momento.
2.2 OBJETIVO
Que cada operador cuente con un procedimiento estándar para cada una de las
actividades a realizar en los mantenimientos, evitando así posibles errores y/o futuras
fallas
que mermen la eficiencia en la operación por utilizar métodos distintos y
posiblemente incorrectos.
2.3 JUSTIFICACIÓN
Las Unidades Compresoras de la Estación de Compresión Bajío tienen un riguroso
programa de Mantenimiento Preventivo, el cual se da en espacios de 1000 horas, en los
primeros mantenimientos, las actividades son muy sencillas, como lo es un cambio de
filtros para aceite del motor; pero al paso del tiempo, los mantenimientos van teniendo
actividades más complejas, como la calibración de válvulas de admisión, escape y gas
combustible del motor.
Actualmente, no se cuenta con los Procedimientos de Mantenimiento escritos debido a
la transición, pues la administración del Mantenimiento era llevada a cabo por la anterior
operadora. Dichos procedimientos son necesarios para poder lograr la implementación
de un sistema de calidad, así como para asegurar la elaboración de cualquier tarea sin
importar la posible ausencia de alguna persona que cuente con la experiencia en dichas
tareas.
.
10
2.4 HIPÓTESIS
Se pretende que al contar con los Procedimientos de Mantenimiento, los beneficios sean
las siguientes:
a)
Las actividades de Mantenimiento se harán de una manera sistemática y
estandarizada.
b)
Se podrán asignar tareas de Mantenimiento a personal que posiblemente no
las haya hecho antes, pero previo estudio del Procedimiento, la tarea deberá
resultar más fácil y permitirá que se haga, y aparte, que se haga
correctamente.
c)
Si por alguna razón llegase a no estar presente alguna persona que cuente
con la experiencia en cierta tarea, un procedimiento escrito permitirá que se
complete ésta y que la operación de la máquina continúe.
d)
De acuerdo a lo anterior, al aplicar los programas de Mantenimiento
Preventivo, de acuerdo a un procedimiento previamente revisado y
autorizado; se asegura el 100% de disponibilidad de las tres Unidades
Compresoras.
11
CAPÍTULO III
MARCO TEÓRICO
12
3.1
DEFINICIÓN DE UN GAS
Es un fluido
Es compresible
Ocupa por completo el volumen donde está contenido
Diariamente tratamos con mezclas de gases. Esas mezclas generalmente se comportan
como gases ideales.
3.1.1
Ley de Boyle
Establece que el volumen de un gas en un recipiente cerrado es inversamente
proporcional a la presión cuando la temperatura permanece.
3.1.2
Ley de Charles
Establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura
cuando la presión permanece constante
3.1.3 Ley de los gases ideales
La Presión de un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene, el Volumen que
ocupa, la Temperatura a la que se encuentra y la cantidad de sustancia que contiene
(número de moles) están relacionadas. A partir de las leyes de Boyle-Mariotte, CharlesGay Lussac y Avogadro se puede determinar la ecuación que relaciona estas variables
13
conocida como Ecuación de Estado de los Gases Ideales: PV=nRT. El valor de R
(constante de los gases ideales) puede determinarse experimentalmente y tiene un valor
de 0,082 (atm.L/K.mol ).No se puede modificar una de estas variables sin que cambien
las otras.
3.1.4 Eficiencia volumétrica
Se refiere a la parte de succión de un cilindro. La eficiencia volumétrica de succión es el
porcentaje de carera en que las válvulas de succión están abiertas. Cualquier cantidad de
gas que fluye a través de las válvulas de succión del cilindro de un compresor debe fluir
a través de las válvulas de descarga. De esta forma, la eficiencia volumétrica de succión
es utilizada para calcular el flujo de gas.
3.2
TIPOS DE COMPRESORES
3.2.1 Compresores rotativos o compresores dinámicos.
Operan bajo el principio de reducir el volumen de un gas para incrementar su presión.
Los compresores dinámicos transfieren energía de un juego de discos rotativos hacia el
gas, que luego es transferido a un contenedor donde disminuye la presión y la energía
cinética es convertida en presión estática.
Los compresores dinámicos usan tornillos, lóbulos o paletas para literalmente empacar
el gas comprimido en una línea de descarga.
Las ventajas de los compresores dinámicos son: que tienen la capacidad de mover
grandes cantidades de gas a baja presión a bajo costo, de una manera simple y el
mantenimiento es sencillo.
14
Las desventajas son: la baja posibilidad de manejar altas presiones. Tienen mucha
fluctuación en la presión o largas presiones diferenciales.
3.2.2 Compresores reciprocantes
Consiste en un pistón que actúa dentro de un cilindro para literalmente comprimir el gas
existente dentro del cilindro. Los cilindros pueden ser de simple o doble efecto.
La versatilidad de éstos compresores los hacen los más usados en la industria de
compresión de gas natural.
AXIAL
DINÁMICOS
RADIAL
ROTATIVOS
PALETAS
DESPLAZAMIENTO
POSITIVO
TORNILLO
LÓBULOS
DOBLE EFECTO
RECIPROCANTES
SIMPLE EFECTO
15
3.3
ALINEACIÓN.
Acción y efecto de alinear o alinearse. Posición en línea recta.
3.3.1 Alineación de una máquina rotativa.
Cuando existe el arreglo de un motor y un equipo impulsado, es necesario que ambos se
encuentren alineados, desde luego, las tolerancias varían enormemente dependiendo el
tipio, el uso, el tamaño, condiciones de operación, etc. Pero todos tienen en común algo:
si exceden la tolerancia de desalineación, es prácticamente seguro que ocurran daños en
la maquinaria con el paso del tiempo.
Muchos daños pueden ocurrir si una maquinaria se encuentra desalineada, y enre ellos se
pueden citar:
Fallas en el acoplamiento.
Rompimiento en tornillos.
Ruido.
Grandes fuerzas axiales.
Vibración.
Sobreesfuerzo en el equipo motriz.
Daños a bandas y poleas
Averías en rodamientos y engranajes.
Averías en cigüeñales.
Algunas de las causas de la desalineación son:
Ensamble inadecuado de los componentes (motores, bombas, compresores, etc).
Distorsión de la posición de la maquinaria ocasionada por malas conexiones de
tubería.
Distorsión de la posición de la maquinaria ocasionada por torque inadecuado el
los soportes.
16
Mala cimentación y “pie flojo” o “pata coja”.
Por lo anterior, el correcto alineamiento es vital para la vida útil de la maquinaria.
Diversos estudios han demostrado que la alineación de un equipo rotativo es un buen
punto para incluir dentro del programa de mantenimiento. Las consecuencias de parar un
equipo por una falla de
3.3.2 Tipos de desalineación:
Existen diferentes tipos de desalineación entre los ejes de un arreglo de maquinaria
rotativa, siendo los más comunes (y que nos ocupan) los siguientes.
Desalineación paralela
Desalineación angular
Desalineación paralela – angular
17
Desafortunadamente, en la práctica es más común encontrar la combinación de la
desalineación paralela y angular.
3.3.3 Métodos para verificar la alineación.
Dos de los métodos más comúnmente utilizados son:
Indicadores de carátula (dial): Consiste en colocar por medio de un arreglo de soportes
un par de diales que nos indican el grado de desalineación tanto axial como radial.
Recibe también el nombre de “Cara y Borde”. La precisión obtenida es alta (0.001”),
pero hay que interpretar los valores y con base en esto se sabrá donde hay que mover el
equipo que se está alineando. [Imagen 3.1 (a) y(b)]
(a)
(b)
Imagen 3.1 Arreglo de Diales
Análisis de vibraciones: Es posible detectar la desalineación paralela y angular por
medio de un acelerómetro, pues cuando un equipo está desalineado emite cierta
frecuencia que el acelerómetro detecta y que debe ser interpretada.
Rayo láser: Existen aparatos especialmente diseñados para verificar la alineación
(Imagen 3.2) con tecnología láser. Éstos nos indican directamente cuánto y dónde hay
que mover el equipo que se está alineando. La precisión obtenida es alta (0.001”)
18
Imagen 3.2 Optalign Plus
3.3.4 Alineación de flechas
Posicionar dos o más máquinas de modo que sus líneas o ejes de rotación centrales sean
co-lineales en el cople y bajo condiciones de operación.
La única forma de determinar la alineación de las líneas o ejes de rotación de las flechas
es girando las flechas mismas.
Cualquier sistema que toma lecturas llamadas de “alineación” sin girar ambas flechas,
únicamente sirve para alinear superficies, no ejes de rotación. Por ello es
INDISPENSABLE girar las flechas para verificar la alineación.
19
CAPÍTULO IV
DESARROLLO DEL
PROYECTO
20
4.1 INTRODUCCIÓN
En este capítulo se muestran los procedimientos realizados, pero antes, se presenta una
breve explicación del equipo principal con que cuenta la estación. Así mismo, se
presentan los datos técnicos del equipo principal que compone la Unidad de Compresión
(motor y compresor).
4.2
DESCRIPCIÓN
GENERAL
DEL
EQUIPO
PRINCIPAL
DE
LA
ESTACIÓN DE COMPRESIÓN
4.2.1 Motores-compresores
Las 3 Unidades de Compresión (Imagen 4.1) funcionan por medio de motores que
utilizan gas natural como fuente de energía y fueron montados sobre pantallas de acero.
La unidad empacada contiene todo el equipo auxiliar necesario, incluyendo enfriador de
aceite, silenciador de escape, silenciador y filtro de aire de instrumentos, equipo de
control de emisiones, controles, sistemas de lubricación, sistema de combustible, sistema
de supresión / detección de incendio.
Imagen 4.1 Unidad de compresión
21
4.2.2 Filtros separadores
Se instalaron dos filtros separadores a la entrada de la estación para colectar los líquidos
y sólidos del gas entrante (Imagen 4.2). Tiene un sistema de remoción de líquidos que
van al tanque de fluidos de desecho. Cada separador tiene el tamaño adecuado para
manejar el 100% del flujo de la estación (se tiene uno trabajando y otro en “standby”) y
fueron instalados con válvulas aisladoras en la entrada y en la salida.
Imagen 4.2 Filtros separadores
4.2.3 Válvulas automáticas
La Estación de compresión cuenta con 19 válvulas electro neumáticas de diversos
tamaños. Cada Unidad de Compresión cuenta con 4 de éstas: Succión, descarga, venteo
22
y by-pass. Los cabezales principales de la estación cuentan con 6: Succión, descarga, bypass (Imagen 4.3), venteo de succión, venteo de descarga, gas combustible.
Las válvulas están conectadas al sistema de paro de emergencia (ESD), que en caso de
ser necesario cierra la válvula de succión y la de descarga, y abre la de venteo y by-pass,
enviando a la atmósfera todo el contenido de gas de los cabezales de la estación. Todo
este control es llevado a cabo por el PLC ubicado en el cuarto de control, que también se
encarga de monitorear el comportamiento de la estación.
Imagen 4.3 Válvulas electro neumáticas de succión, descarga y by-pass de los cabezales
principales de la estación
23
4.2.4 Enfriador de gas
Cada Unidad de Compresión tiene un enfriador de gas (Imagen 4.4). El enfriador es de
una capacidad tal de que remueve el exceso de calor del gas comprimido antes de que
éste regrese a la línea de descarga de la estación. Los enfriadores tienen un 10% más de
capacidad de enfriamiento que la requerida. El sistema de enfriamiento es llevado a cabo
por un ventilador acoplado a la parte trasera del motor.
Imagen 4.4 Cooler o enfriador del gas comprimido
4.2.5 Equipo de gas combustible
El sistema de gas combustible provee el gas, para los compresores. El equipo consiste en
un filtro de entrada, reguladores de presión
filtros y válvula. Cada unidad de
compresión de gas medirá el gas mediante un medidor.
4.2.6 Gas de arranque
El sistema de gas de inicio provee el gas que se utiliza, para encender la Unidad de
Compresión.
24
4.2.7 Equipo del sistema de aire
El sistema de aire incluye compresor de aire, equipo de secado de aire, receptor de aire,
varias válvulas, reguladores e instrumentos para la operación de los controles y
utilización de aire a presión. (Imagen 4.5)
Imagen 4.5 Vista del equipo de aire comprimido
4.2.8 Sistemas de control
Los sistemas de control del equipo permiten el control automático y manual y el
monitoreo de quipo de la estación y de cada unidad de compresión. La unidad de control
automático se encarga de dar anuncio de alarma y cierre, monitoreo de control de aire y
combustible y control de la capacidad del compresor.
4.2.9 Sistema de aceite lubricante
El sistema de lubricación hace circular aceite bajo presión hacia las partes que trabajan
de la Unidad de Compresión. Se cuenta con tres tanques de almacenamiento de 1000
25
galones (3,780 L) para aceite nuevo, aceites usados y 2 tanques de fluido de desecho
(Imagen 4.6).
Imagen 4.6 Tanques de condensados y re residuos de aceite.
4.2.10 Material auxiliar de ductos
Este material incluye los ductos y el equipo necesario para los sistemas de aire, aceite y
anticongelante. Las líneas de relleno incluyen tubería al tanque de aceites usados, tubería
para el tanque de aceite nuevo, tubería para los filtros y separadores y drenajes del suelo
al tanque de fluidos y desecho.
4.2.11 Equipo eléctrico
El centro de control de motores de la estación contiene todos los encendedores de los
motores, los desconectares principales, un pánel de distribución de 480 vac y dos de
120/240 vac (Imagen 4.7). Un panel de 120/240 vac se utiliza para cargas que puedan
permanecer encendidas durante un ESD. El segundo pánel de 120/240 vac será utilizado
para remover la corriente durante un ESD.
26
La energía eléctrica de reserva es proporcionada por un generador que utiliza gas natural
como combustible (Imagen 4.8). La corriente ininterrumpible de 24 vdc es
proporcionada por un sistema de cargador de baterías. Se espera que el sistema provea
24 vdc durante dos horas después de la pérdida de corriente.
Imagen 4.7 Tableros de corriente alterna de 120/240 v.
Imagen 4.8 Generador de emergencia.
27
4.3
MOTORES UTILIZADOS EN “COMPRESIÓN BAJÍO”
La Estación de Compresión Bajío utiliza motores CATERPILLAR para el proceso de
compresión. Dichos motores son modelo G3608. Estos motores son de grandes
dimensiones (Imagen 4.9), lo que los hace muy peculiares tanto en operación como en
mantenimiento. Sus especificaciones se muestran en la tabla 4.1
Especificaciones de los Motores G3608
Velocidad de operación (rpm)
700 a 1000
Velocidad en vacío (rpm)
550
Número de cilindros
8 en línea
Calibre
300 mm (11.8 pulg)
Carrera
301 mm (11.8 pulg)
Ciclo
de
4
tiempos
con
Tipo
turbocompresor y posenfriamiento
Relación de compresión
9.2:1
Cilindrada
169.6 L (10.352 pulg cúbicas)
Rotación (vista desde el volante)
SAE estándar hacia la izquierda
Vea
las
especificaciones
Combustible
combustible
Método de arranque
Motores neumáticos
del
Dos camisas de agua con bombas
de engranajes (motor) y circuito
Sistema de enfriamiento
separado (SCAC)
9m
(30pies)
H2O
restricción
H2O
restricción
externa@1000
7m
Presión estática del refrigerante
(24pies)
rpm
externa@900 rpm
Contrapresión permisible del sistema de
escape
305 mm (12 pulg) H2O
Restricción máxima del sistema de
admisión
380 mm (15 pulg) H2O
Filtros de aire
Unidad remota
Peso del motor (sin accesorios ni
líquidos)
15 640kg (34 500lb)
Peso del motor (con accesorios y
líquidos)
16 735kg (36 900 lb)
Cilindrada de cada cilindro
21.2 litros (1 294 pulg cúbicas)
Velocidad media del pistón a 900 rpm
9 m/s (1 772 pies/m)
28
Velocidad media del pistón a 900 rpm
10 m/s (1 969 pies/m)
Tabla 4.1
4.3.1 Datos técnicos
Potencia
100% de carga hp (kW)
2225 (1659)
75% de carga hp (kW)
1669 (1244)
Velocidad
1 000 rpm
Relación de compresión
9:1
Consumo de combustible
100% de carga Btu/hp-hr (MJ/kW-hr)
6,810 (9.64)
75% de carga Btu/hp-hr (MJ/kW-hr)
7,035 (9.95)
Presión de gas combustible psi (kPa)
45 (310)
Tabla 4.2
4.3.2 Dimensiones
Longitud - in (mm)
214.11 (5438.4)
Ancho - in (mm)
73.46 (1865.9)
Altura - in (mm)
107.61 (2733.2)
Peso - - lb (kg)
41,888 (19 000)
Tabla 4.3
29
Imagen 4.9 Dimensiones de los motores
4.4
COMPRESORES UTILIZADOS EN COMPRESIÓN BAJÍO
Los compresores utilizados son de la Marca ARIEL modelo JGC/2, cuyos datos técnicos
se muestran en la tabla 4.4
Especificaciones de los compresores JGC/2
Carrera, pulgadas (mm)
6-1/2 (165,1)
Velocidad, rpm
Hasta 1000
Velocidad del pistón, pies/minuto (m/s)
Hasta 1083 (5.5)
Número de brazos
2
Hasta
1900
Potencia, hp (kW)
(1417)
Altura - Base hasta l.c. del cigüeñal, pulg (mm)
22 (558.8)
l.c. a l.c. de biela, pulg (mm)
17 (431.8)
Ancho máximo, pulg (mm)
173 (4.39)
Largo máximo, pulg (m)
63 (1.6)
Peso aprox. Con cilindros, lbs (kg)
13800 (6260)
Capacidad de la bomba de aceite, gal/min (l/s)
20 (1.3)
Eliminación de calor , BTU/hr (J/s)
30,000 (8800)
Capacidad del colector de aceite, galones US (l)
31 (120)
30
Diámetro del vástago del pistón, pulg (mm)
2.500 (63.50)
Carga del vástago interno - acción doble:
Compresión + tensión, lbf (kN)
114,000 (507)
Tensión, lbf (kN)
57,000 (253)
Compresión, lbf (kN)
60,000 (267)
Carga del vástago interno - acción sencilla
Tensión, lbf (kN)
57,000 (253)
Tabla 4.4
4.5
PROCEDIMIENTOS
Los procedimientos de mantenimiento que se elaboraron se presentan en la
sección de “anexos”
Dichos procedimientos se dividen en tres partes, a saber:
a) Procedimientos de arranque y paro de planta.
b) Procedimientos de arranque y paro de Unidad de Compresión.
c) Procedimientos de Mantenimiento preventivo de los Compresores.
31
CONCLUSIONES
El conocimiento teórico es la base del aprendizaje, pero no es suficiente para desarrollar
o planear una actividad de Mantenimiento. Es necesario llevar dicho conocimiento
teórico a la práctica, verlo físicamente… materializarlo. En “Compresión Bajío” conté
con esa oportunidad, que si bien fue por un lapso relativamente corto fue inmensamente
provechoso.
Además de experiencia tuve la oportunidad de conocer una parte de un inmenso e
importante sector: el energético, sector que en estos momentos ocasiona gran debate
político y es objeto de grandes proyectos que deberán contribuir al desarrollo de nuestro
país que hoy mas que nunca es indispensable y además urgente.
Por lo anterior considero que es importante que futuras generaciones de estudiantes
universitarios se proyecten hacia sectores nuevos o poco explotados en nuestro país o el
mundo, existen muchas industrias diferentes a las que abundan en nuestro estado que
están esperando ser trabajadas y que además son muy lucrativas…en fin, necesitamos
crear.
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BIBLIOGRAFÍA
http://WWW.juntadeandalucia.es/averroes/~jpccec/gasesleyes
08 de julio de 2004.
Schröck, Joseph
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S/A
“Manual de Operación y Mantenimiento
Motores de gas G3600 en línea industriales y para grupos electrógenos”
Abril de 1997
CATERPILLAR
S/A
“Ariel. Compresores de cilindros opuestos equilibrados para trabajo
pesado. Manual técnico para los modelos JGC y JGD”
Noviembre 1998
ARIEL.
Manual de partes del compresor ARIEL modelo JGC/2 (Carpeta M-4)
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