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“La apertura como clave de éxito”

N° 40 Septiembre 2.012

El Autor

El presente documento tiene por objeto registrar y difundir internamente los casos, novedades y experiencias propias dentro del Mantenimiento Predictivo /Proactivo y ponerlos a disposición del Mantenedor de Planta para conocimiento y discusión de causas que producen fallas.

ENSAYO DE PERFORMANCE EN LUBRICANTES COMPRESORES ROTATIVOS En estaPARA ocasión compartiremos DE unaAIRE experiencia de detección anticipada de falla que noenviar a nuestros compañeros de Mantenimiento Predictivo de Planta Pisco en Perú. En el marco de la mejora continua, y siempre abiertos a la posibilidad de poner a prueba nuevos productos y tecnologías que aseguren y optimicen nuestra producción, disponibilidad y confiabilidad de los equipo de Planta, hemos realizado en coordinación con el proveedor de un nuevo producto lubricante un ensayo de performance del mismo, aplicado en este caso a equipos compresores de aire rotativos

MANTENIMIENTO PREDICTIVO PLANTA

PISCO

TOPPING INFORME ESPECIAL No 3 EMAC 1275-EAL 4570 A-1

“Próximo número” VIBRACIONES “Corrosión” Se formará óxido si se introducen agua o agentes corrosivos en el rodamiento en tal cantidad que el lubricante no puede ofrecer protección para la superficie del acero. Este proceso conducirá pronto a zonas de óxido profundo.

OBJETO: Determinar causa alto nivel vibratorio y Imágenes de equipo y muestras obtenidas durante Ensayo averías. de Performance frecuentes

Como resultado de esta experiencia pudo mejorarse la Performance de funcionamiento del Compresor, logrando además extender significativamente los períodos entre cambios. La prueba realizada estuvo enfocada en la determinación del rendimiento en cada caso para ambos Lubricantes, el actualmente en uso propuesto por el fabricante que resultaba de una mezcla de PE + PAG, tipo de Polyol Éster y Poly Alquilen Glycol, y por el otro lado el propuesto por el proveedor conformado en su composición por una mezcla de PAO + PE, tipo de Poly Alfa Olefinas mas Poly Éster, aceites de base superior. Normalmente los problemas con que se convivía durante el uso del Lubricante original giraban en torno a la corrosión, visiblemente luego de periodos extendidos. Fueron analizadas las características y cualidades de cada tipo, resultando en las conclusiones siguientes: Yac. Ramos, Salta, Arg. Año X, N° 40, Septiembre 2.012 Edición / Public.: M. Sánchez

NUESTRO CASO DE ANALISIS

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2 Los aceites lubricantes con mezclas de PE + PAG, Poly Éster y Poly Alquilen Glycol, normalmente presentan problemas de corrosión luego de períodos de uso extendidos. Los aceites lubricantes formulados con PAO – PE , tipo de Poly Alfa Olefinas mas Poly Éster, aceites base superior a los productos anteriormente citados, y la vida útil es 2 o 3 veces más . Los Poly Glycoles tienden a retener el agua, la cual genera corrosión, a diferencia del PAO + PE, este no presenta ese problema en el campo de trabajo y luego de más de 2 años sin cambio de lubricante no hay signos de corrosión. En climas con alto calor y humedad, los aceites base PAG tienen afinidad con el agua, presentando muchos problemas. Estas bases son muy polares, lo que quiere decir, que las moléculas del PAG se combinan fácilmente con moléculas de agua, lo que no debería ser confundido con agua mezclada con el aceite PAG, sino que es una verdadera absorción de moléculas de agua dentro del fluido PAG. Como lo previamente indicado, el agua disuelta en un lubricante puede tener efectos drásticos en la vida del rodamiento, pues reduce la intensidad o resistencia de la película del lubricante y puede generar el contacto metal con metal de los rodamientos. Este punto de contacto microscópico causa calor elevado, presión y resulta en un micro-estallido en la superficie de los rodamientos resultando en un pitting. Estos pittings son iniciados por la fracturación de la superficie, que permite al agua condensarse por debajo de ella durante un período de elevado calor-presión y potenciado por el contacto metal con metal del rodamiento. Tan pronto como los elementos rodantes del rodamiento deslicen en el punto de contacto, la presión sobre la superficie del rodamiento cae lo suficiente para permitir al agua convertirse en vapor, desprendiendo el metal de la superficie. La facilidad de los fluidos PAG de absorber y la dificultad de separar el agua, después que a sido mezclada físicamente es un inconveniente importante. A diferencia de esto, las moléculas PAO + PE no son polares y no se mezclan con agua tan fácilmente como las moléculas polares. La densidad es un factor muy importante en la mezcla de fluidos y favorece o perjudica su rápida separación. Los fluidos PAG / POE tiene una densidad de casi 1g/ml, que es mucho más cercana a la densidad del agua, a diferencia del PAO+PE que es más liviano (o, 8 g/ml), favorece la separación por completo. Esto permite separar el agua condensada en el tanque y hace más fácil la separación del agua condensada después del enfriador. La oxidación del fluido PAG / POE arroja alta cantidad de ácidos orgánicos, resultando un Índice de acidez en operación normal, tan alto como 10. Este ácido orgánico tiene efectos perjudiciales en los rodamientos y otros componentes del compresor. En los rodamientos, la dilución de ácidos orgánicos produce una capa frágil y quebradiza de óxido férrico sobre la superficie. Esta capa de oxido se desgasta mucho más rápido que las capas de oxido dúctil formadas sobre las superficies de los metales. Los altos niveles de ácidos orgánicos fomentan la corrosión en los rodamientos; los tornillos; partes soldadas y genera pérdidas en el sistema de enfriamiento. Lubricantes PAG / POE no son reciclables, a diferencia del PAO+PE que puede ser reciclado como un aceite mineral Standard. Esto puede parecer un punto insignificante, pero el costo de la eliminación de los lubricantes puede a menudo justificar el uso de un lubricante.

(Fig. Nº1) Esquema de Componentes Internos y Diagrama de Flujo de Compresor Rotativo a Tornillo Yac. Ramos, Salta, Arg. Año X, N° 40, Septiembre 2.012 Edición / Public.: M. Sánchez

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Sistemas de Localización / Identificación de Tuberías En la industria del gas, del petróleo y de la energía y de forma más general, en el campo del transporte de líquidos peligrosos, los riesgos industriales tienen mucha importancia. Uno de los puntos críticos de estas actividades se encuentra en las tuberías enterradas y las redes utilizadas para el transporte de estos materiales. Muchos accidentes de trabajo, con consecuencias graves, están directamente relacionados con la perforación involuntaria o ruptura de tuberías enterradas y mal localizadas. Esta realidad es debida principalmente a una cartografía incompleta, o por el hecho de que las técnicas para la localización de tuberías son complejas y a veces difíciles de aplicar. En la presente edición vamos a abordar un tema tan importante como es el uso de la Tecnología para la Localización e Identificación de Tuberías. Para ello, emplearemos básicamente el uso de dos técnicas conocidas como “Radio Frecuencia y Ultrasonidos”, trabajando por separado una como complemento de la otra. Tratare de explicar brevemente en qué consiste cada una de las técnicas nombradas, y compartiremos algunas experiencias personales donde aplicamos particularmente la combinación entre ambas técnicas en un trabajo de detección.

Sistemas de Localización: Radio Detección Sistema integral de detección y comunicación inalámbrico para los sistemas de tubería enterrados, dedicada a la detección de redes de gas, petróleo y transporte de materiales inflamables, esta innovación es un gran avance tecnológico que representa un cambio primordial en la supervisión y mantenimiento de redes de tuberías, la reducción de los riesgos industriales y los costos de tuberías accidentalmente rajadas durante la obra. Esta tecnología permite igualmente la trazabilidad avanzada de tuberías enterradas, tanto en términos de gestión de activos de la infraestructura como de su mantenimiento. La nueva generación de tecnología desarrollada tiene capacidad de detección de hasta 1,50 m de profundidad, o incluso más, con una precisión horizontal de sólo unos centímetros.

Tecnologías de Ultrasonidos: Referido más específicamente al empleo de la Técnica de Ultrasonidos trasmitidos en Aire y Estructuras. Tiene muchas aplicaciones que van desde la detección de fugas hasta la inspección mecánica y puede usarse para ver tendencias, análisis o simplemente encontrar un problema. El Instrumental para realizar las Inspecciones Ultrasónicas viene dotado de dos módulos según su aplicación de detección a saber:

MÓDULO DE SCANEO TRISONICO: Se utiliza para recibir ultrasonido de bornes en aire como los emitidos por pérdidas de presión/vacío y descargas eléctricas. Hay 4 dientes en la parte trasera del módulo. Para emplazarlo se debe alinear los dientes con los correspondientes 4 conexiones en frente de la pistola y conectar. El módulo tiene un arreglo de fase de 3 transductores piezoeléctricos para recoger el ultrasonido. Estos lo focalizan en un punto principal para direccionar e intensifica eficazmente para que una emisión ultrasónica minúscula pueda ser detectada.

MÓDULO DE CONTACTO (estetoscopio) Este cuenta con una vara metálica, que funciona como una “guía de ondas” que es sensible al ultrasonido que se genera internamente como en una cañería, la carcasa de un rodamiento o trampa de vapor. Una vez estimulado por el ultrasonido, transfiere la señal a un transductor piezoeléctrico localizado directamente en la carcasa del módulo. Este módulo está aislado para proveer protección contra las ondas de RF perdidas, que tienen la tendencia a interferir en recepciones y mediciones. Puede ser usado en forma efectiva en prácticamente cualquier ambiente desde aeropuertos y torres de transmisión. Está equipado con un amplificador de bajo ruido para permitir la recepción e interpretación de una señal clara. Para su emplazamiento se debe alinear los dientes de atrás con los correspondientes receptáculos en el frente de la pistola y enchufar. Yac. Ramos, Salta, Arg. Año X, N° 40, Septiembre 2.012 Edición / Public.: M. Sánchez

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Caso Experiencia en Detección Tubería de Servicio: Se nos consulto acerca de la posibilidad de realizar una Detección, seguimiento e Identificación de una tubería en 4” correspondiente al servicio de Agua Industrial de Planta, dado que la misma conformaba parte de una compleja red de tuberías que habrían sufrido algunas modificaciones en sus trazas a lo largo de los años. Era necesaria su correcta identificación ya que la misma debía someterse a una intervención para el montaje de un Manifold de derivación. La búsqueda y el seguimiento se inició a partir del punto indicado por personal de Obras quienes ya tenían identificado el tramo en cuestión en una zona elevada donde este desfilaba en forma aérea para luego bajar y continuar a partir de allí en forma soterrada por el resto de su recorrido. El objetivo consistía en realizar el seguimiento e identificación de la tubería indicada aguas abajo, a través de una distancia aproxima de 325 Mts. donde debía realizarse una excavación para el montaje del Manifold de derivación. El desafío de esta prueba estuvo centrado en realizar esta tarea en una tubería enterrada a esta distancia, teniendo en cuenta que la misma compartía su traza con otras tuberías de distintos servicios como Gas y Condensado de Petróleo y que además, se sabía que la traza seguida pasaría en proximidades de una Locación (Pozo en producción), representando un área congestionada donde se esperaría encontrar distorsión o interferencias de señales. A partir de aquí la estrategia usada consistió en la aplicación de Tecnologías conocidas como “Radio Detección” y “Ultrasonidos Transmitidos en Estructuras”, ambas en combinación y en complemento para realizar en una primera etapa la detección y el seguimiento, y a posterior la confirmación de la detección. Una vez identificada la tubería en su tramo inicial aéreo se acordó realizar el seguimiento mediante la Técnica de Radio Detección, para esto se dispuso la instalación de un equipo Transmisor a modo Inducción (65 KHz.)sobre la misma tubería y se continúo con la detección y el seguimiento aguas abajo con otro equipo Receptor. (Fig. N°1-5)

(Fig. Nº 1 a 5) Seteo e Instalacion de Transmisor y seguimiento con Receptor.

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5 A partir de esta zona la totalidad del seguimiento continuo con el tramo soterrado, recorriendo el trayecto mencionado hasta llegar al punto próximo donde se proyectaba la instalacion del Manifold de derivacion. En el lugar se realizaron las marcas correspondientes y se ordenó una excavación de cateo para verificar si efectivamente se encontraria alli la tuberia seguida. El equipo Receptor posee ademas la capacidad mediante el cruce de sus dos antenas horizontales de realizar el cálculo aproximado de la profundidad a que se encuentra la tuberia objeto a ser localizada. Las imagenes siguientes muestran el recorrido de busqueda paso a paso sobre el tramo zoterrado y la demarcación en la zona donde se indico realizar la excavación de cateo. (Fig. N°6y7)

(Fig. Nº 6 y 7) Seguimiento paso a paso y zona indicada por conos para excavación.

A posterior, la excavación de cateo realizada confirmo efectivamente la presencia de tuberías de diferentes servicios que pasaban por esa zona, mediante el uso de la misma técnica de Radio Detección se identifico cuál de ellas era la seguida originalmente. En las imágenes siguientes puede apreciarse los trabajos de cateo realizados en la zona indicada, y el estado de congestión de tuberías hallado en la misma (Fig. N° 7 y 8). Más abajo una vista panorámica del escenario de búsqueda que muestra el recorrido realizado con el tramo soterrado y la proximidad de la zona de búsqueda con las Instalaciones adyacentes. (Fig. N° 9 y 10)

(Fig. Nº 7 a 10) Trabajos de cateo y vista de Instalaciones próximas. Yac. Ramos, Salta, Arg. Año X, N° 40, Septiembre 2.012 Edición / Public.: M. Sánchez

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6 Como parte de una segunda etapa, se recurrió al uso de la Técnicas de “Ultrasonido”, en este caso para Ultrasonidos Transmitidos en Estructuras, a fin de realizar la confirmación efectiva de que la tubería detectada se trataba de la buscada originalmente. Para esto se realizaron las maniobras de emisión de ruidos mecánicos en la fuente u origen (tramo aéreo) y su recepción ultrasónica sobre la tubería en zona de cateo. La pistola ultrasónica censó todos y cada una de las tuberías dentro de la excavación y pudo diferenciar y confirmar cuál de ellas era la buscada originalmente, coincidiendo con la indicada por la Técnica de Radio Detección. Ok. (Fig. N° 11y12)

(Fig. Nº 11 y 12) Maniobras de deteccion y confirmación mediante Técnica de Ultrasonidos.

CONCLUSIONES: Me pareció interesante abordar en este número temas relacionados con Tecnologías de Radio Detección y Ultrasonidos, como así también lo referente a combinación o complemento entre técnicas. La experiencia de detección compartida en esta ocasión es una más de las que a diario practicamos en nuestro campo, y resulta de valor destacar cómo se logra mediante el uso de Tecnologías, hoy al alcance de todos, resultados altamente satisfactorios, que hacen cada tarea más práctica, eficiente y de bajo costo.

Carlos M. Sánchez Predictive Maintenance Vibration Analyst Certified - Level II, N° 0408-3190A Vibration Institute USA: ISO 18436-2 Ultrasonic Testing Certified - Level I, N° 002/US/1/283 Airborne Ultrasound Certified – Level I, N° UET2011112S Thermography Certified ASNT - TDN - Level II, N° 101112-38 Ruta Nac. N° 34, Km. 1431, Gral. Mosconi C/P 4562 Salta, Argentina TEL: 054-03873-4-23333 int: 680 E. Mail: [email protected] Yac. Ramos, Salta, Arg. Año X, N° 40, Septiembre 2.012 Edición / Public.: M. Sánchez

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