UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

“MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS EN PEMEX REFINACION, XALAPA”

TRABAJO TECNICO

PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA

PRESENTA: PEDRO IVAN CHAVEZ CASTILLO

DIRECTOR: DR. ANDRÉS LÓPEZ VELÁZQUEZ

XALAPA, VER. JUNIO DEL 2013,

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Contenido INTRODUCCIÓN ........................................................................................... - 5 CAPÍTULO I ....................................................................................................... - 7 ASPECTOS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS .................................. - 7 1.1 ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO BÁSICO. ................................................ - 8 1.2 CLASIFICACIÓN DE BOMBAS EN GENERAL. .......................................... - 10 1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS .................................. - 12 1.4 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CARCASA. ..................................... - 17 1.5 PRINCIPIO BÁSICO DE SU FUNCIONAMIENTO...................................... - 18 1.6 RESUMEN ............................................................................................. - 20 CAPÍTULO II .................................................................................................... - 22 DESCRIPCIÓN DE LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO, XALAPA PEMEX REFINACIÓN. ...................................................................................... - 22 ASPECTOS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS ................................ - 22 2.1 EQUIPO DE TRABAJO EN LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO. ................................................................................................... - 24 2.2 TANQUES DE ALMACENAMIENTO........................................................ - 25 2.3 AUTOTANQUES. ................................................................................... - 26 2.4 BOMBAS. .............................................................................................. - 27 2.5 FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA EN GENERAL. ................................ - 29 CAPÍTULO III ................................................................................................... - 34 PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS DE PEMEX REFINACIÓN, XALAPA. ............ - 34 -

3.2 ANÁLISIS DE VIBRACIONES EN T.A.R XALAPA....................................... - 37 3.3 TOMA DE LECTURA DE TERMOGRAFÍA ................................................ - 45 3.4 LUBRICACIÓN EN EQUIPO .................................................................... - 48 FIME XALAPA

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3.1 ASPECTO GENERAL DE TIPO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO ......... - 35 -

3.5 RESUMEN ............................................................................................. - 48 CAPÍTULO IV ................................................................................................... - 50 DIAGNÓSTICOS DEL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS EN PEMEX REFINACIÓN, XALAPA. ............................. - 50 4.1 DIAGNOSTICO POR MEDIO DE VIBRACIONES ...................................... - 51 4.2 ANÁLISIS DE CÁMARA TERMOGRAFICA ............................................... - 69 4.3 DIAGNÓSTICO DE LOS EQUIPOS DE TRABAJO ...................................... - 73 4.4 CONCLUSIÓN ........................................................................................ - 74 -

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REFERENCIAS .................................................................................................. - 75 -

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El Las bombas en la industria tienen un papel fundamental, por lo cual es importante tenerlos trabajando de una manera eficaz y eficiente para obtener el mejor provecho de la misma, con ello este trabajo se enfoca en los tipos de mantenimiento predictivo que se utilizan para mantener en perfectas condiciones este tipo de equipos. También se mostrara un plan de mantenimiento en el cual se darán a conocer los pasos a seguir en los distintos tipos de mantenimiento predictivo realizados en la compañía “PEMEX REFINACION EN LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO XALAPA” con ellos se espera tener un conocimiento sobre qué se debe hacer para mantener su equipo en perfectas condiciones a la hora de realizar un trabajo. Este tipo de experiencias será de gran utilidad en el estudiante a la hora de desarrollarse en el ámbito laboral, dándose una idea de cómo funciona un equipo de bombeo y su comportamiento a lo largo de su vida útil el cual será mantenido en las mas optimas condiciones con respeto a su mantenimiento requerido. Durante la realización del mismo se explicara de manera más detallada y específica los puntos antes mencionados, sus aplicaciones y la importancia que tiene para la mecánica, de igual forma se dejaran claros cuales son los

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elementos que se utilizan para que estos sean de gran utilidad.

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OBJETIVO GENERAL Proporcionar la tecnología, conceptos actualizados y las herramientas necesarias para la realización del mantenimiento predictivo a bombas centrifuga. OBJETIVOS ESPECIFICOS EN LUGAR DE OBJETIVO Proporcionar información sobre los aspectos generales del trabajo de una bomba centrifuga. Dar una orientación sobre los procedimientos de mantenimiento de las bombas, para el adecuado funcionamiento en el entorno en que se trabajara. Revisar y aplicar las técnicas de mantenimiento predictivo de vibraciones mecánicas y termo grafía infrarroja a bombas.

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Identificar el tipo de mantenimiento requerido por el equipo a partir del análisis de los resultados obtenidos en las pruebas de vibraciones mecánicas y termo gráficas.

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CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS

ASPECTOS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS

TEMAS DEL CAPITULO:

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1.1 ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO BÁSICO 1. 2 CLASIFICACIÓN DE BOMBAS EN GENERAL. 1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS. 1.4 PRINCIPIO BÁSICO DE SU FUNCIONAMIENTO. 1.5 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CARCASA. 1.6 RESUMEN.

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Introducción La bomba es una máquina que transforma la energía mecánica y la convierte en energía para que un fluido adquiera presión, posición o velocidad.. Cuando se incrementa la energía del fluido aumenta la presión, la velocidad o su altura. Las bombas son utilizadas para aumentar la presión de un líquido por medio del incremento de energía al sistema moviendo hacia el fluido de una presión menor a una presión mayor. A si como son de comunes las bombas, son también muy complejas, ya que constan de un sin número de partes que la conforman que elevan su grado de complejidad. Se dará a conocer un panorama general de los tipos de bombas centrifugas que existen, como conceptos generales, principios básicos y clasificación de la misma. Aplicaciones Es utilizado para bombear fluidos como agua, aceites de lubricación, combustibles, ácidos, además de algunas mezclas y sustancias solidas como pastas de papel, fangos, desperdicios, entre otras.

1.1 ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO BÁSICO.

Aspiración Al transformar la energía eléctrica recibida a energía mecánica, la bomba comienza a girar produciendo una disminución de la presión en la entrada de la bomba generando una diferencia de presiones provocando la succión y con ello el impulso del fluido hacia la entrada de la bomba. Descarga

Carga de bombeo Carga de bombeo o carga dinámica total es la carga que se debe enfrentar una bomba al operarse, también se puede referir la energía que hay por unidad de FIME XALAPA

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Al entrar fluido, la bomba lo toma y lo traslada hasta la salida y se asegura por la forma constructiva que el fluido no retroceda. Dado esto, el fluido no encontrara más alternativa que ingresar al sistema que es donde se encuentra espacio disponible, consiguiéndose así la descarga.

peso de líquido que debe dar a la bomba para que pueda realizar el trabajo requerido. El movimiento del fluido a través de una tubería origina fricción, que afecta la eficiencia del equipo produciendo pérdida de energía, por ello la fricción tiene que ser vencida por la bomba, además de la carga estática (la diferencia de nivel entre nivel de la superficie que toma la bomba y la superficie en el lugar de descarga). Por ende, la carga dinámica total se obtiene sumando los cuatro factores siguientes:

a) La diferencia de nivel (conocida como carga estática o carga a elevación) b) Las pérdidas de carga debidas a la fricción en las tuberías y accesorios c) La carga a velocidad d) La carga a presión La carga estática (h) Es referido a la distancia que hay entre nivel de la superficie del líquido que toma la bomba y la superficie del líquido en el lugar de descarga.

Perdidas por fricción (hf) Es referido a las pérdidas provocadas por la resistencia que presentan las tuberías y accesorios a la circulación del líquido. La carga de velocidad Se refiere a la medida de la fuerza máxima, la cual puede ejercer un líquido impulsado, cuando cambian su dirección o velocidad. Su valor es muy pequeño en la mayoría de los casos, solo en casos muy especiales en que la velocidad es muy alta (y por lo tanto la fricción es alta también), o la carga total es muy pequeña y el volumen de agua bombeado es muy grande.

Es representado por la presión que existente en la superficie del líquido, se expresa por la longitud de la columna de líquido, equivalente a presión existente.

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La carga de presión

1.2 CLASIFICACIÓN DE BOMBAS EN GENERAL.

Las bombas las podemos clasificar en 2 tipos Tabla 1.1 Clasificación de Bombas de Desplazamiento Positivo “Fuente: Mott 1996” Engranes Aspa Tornillo Rotatorios

Cavidad progresiva

Desplazamiento positivo

Lóbulo o leva Tubo flexible (peristáltico) Pistón Reciprocas

Embolo Diafragma

Tabla 1.2 Clasificación de Bombas Cinéticas “Fuente: Mott 1996” Flujo radial (centrifugas) fugs

Flujo axial (de impulsor) Flujo mixto

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Cinéticas

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Figura 1.3 Relación Caudal-Presión entre bombas “Fuente: FRANZINI, Segunda Edición 1999” Clasificación Las bombas de desplazamiento no positivo o roto dinámicas pueden clasificarse atendiendo al tipo de flujo dentro del rodete y por consiguiente a su forma, en tres grupos principales:  Bombas centrifugas  Bombas periféricas  Bombas especiales

Figura 1.4 partes de una bomba centrífuga “Fuente: http://es.scribd.com”

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Partes principales de una bomba centrífuga.

Bombas de flujo radial o centrifugas. Dada la constante necesidad de transportar grandes cantidades de fluidos por largas distancias, las bombas centrifugas, han tomado un papel protagónico en procesos asociados a todo tipo de industrias, inclusive en aplicaciones domesticas simples. Por esta razón es importante tener un conocimiento sobre dicha máquinas. En este tipo de bombas existe, una rueda con álabes que comunica presión y velocidad al líquido que se va a mover, para que a la salida de dicha rueda, la energía cinética producía por la velocidad se transforme en energía potencial (presión). Además es necesario decir que los alabes en las bombas centrifugas, están dispuestos de forma radial, esto para orientar el flujo en esa dirección. 1.3 CLASIFICACIÓN DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS

Las bombas centrifugas se pueden clasificar según la dirección de flujo, esto de acuerdo a la trayectoria del fluido dentro del impelente. Bomba de flujo radial El movimiento del flujo se inicia en un plano paralelo al eje del giro del impulsor de la bomba y termina en un plano perpendicular a este, este tipo de bombas pueden ser verticales u horizontales.

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Figura 1.5 Bomba flujo radial “Fuente: http://www.imbil.com”

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Bomba de flujo axial En estas bombas la dirección del fluido en el impulsor es en forma axial como su nombre lo dice, además es alrededor del eje de giro del impulsor de la bomba sin generar cambios directos en la dirección. En este tipo de bombas las paletas directrices se colocan en muchas ocasiones antes del impelente. Estas bombas se usan para manejar grandes caudales de líquido contra cargas de bombeo relativamente pequeñas, y en ellas, no se puede hablar de fuerza centrifuga en la transmisión de energía a la corriente. Se usan, principalmente para drenaje, riego, desde canales con pequeña diferencia de nivel, bombeo en salinas, etc.

Figura 1.6 Bomba flujo axial “Fuente: http://t2.gstatic.com”

Bombas de flujo radio axial o mixto. El movimiento del fluido dentro del impulsor se desarrolla en tres direcciones, tangencial, radial y axial al eje de giro del impulsor de la bomba. Desarrollan su carga por fuerza centrífuga y principalmente por el impulsor de los alabes sobre el líquido.

También se pueden clasificar a las bombas centrifugas según la entrada de flujo de la bomba.

El rodete tiene una sola cavidad de succión por donde ingresa el fluido, su diseño es simple pero el rodete está sujeto a importante empuje axial que puede causar desbalanceo.

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Bomba de simple succión.

Figura 1.7 Bomba simple succión “Fuente: http://www.waterpumpsinchina.com” Bomba de doble succión El rodete tiene cavidades de succión de ambos lados por lo cual está hidráulicamente balanceado aunque susceptible a flujos no equilibrados si la cañería externa no fue correctamente diseñada.

Figura 1.8 Bomba doble succión “Fuente: http://www.bymisa.mx” Las bombas de doble succión se pueden clasificar de acuerdo al número de pasos.

b) Bombas de varios pasos. Son aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por más de un impulsor También se pueden clasificar de acuerdo a sus características estructurales, tales su posición del eje, según la presión adquirida, según su tipo de carcasa y por ultimo según su aplicación.

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a) Bombas de un solo paso. Son aquellas en las cuales la carga dinámica total es desarrollada por un solo impulsor.

Bombas horizontales Son aquellas cuya posición de la flecha, normalmente es horizontal en estas bombas el eje de la bomba y del motor están a la misma altura. La bomba no debe trabajar en seco ya que necesita el líquido bombeado como lubricante entre anillos rozantes y rodete y entre empaquetadura y eje. Antes de su puesta en marcha deben quedar cebadas por no ser autotranspirantes. Este proceso puede ser bastante complejo si la bomba no trabaja en carga y colocada por encima del nivel del líquido. Este caso se presenta muy frecuente con bombas centrífugas horizontales, se debe colocar una válvula en la parte de la aspiración de la bomba tenga algún sistema de cebado.

Figura 1.9 Bombas horizontales “Fuente: http://www.sobitec.com” Algunas de las ventajas de usar estas bombas pueden ser:  Son de construcción más barata que las verticales.  Su mantenimiento y conservación es mucho más sencillo y económico.  El desmontaje de la bomba se puede hacer sin necesidad de mover el motor.  No hay que tocar las conexiones de aspiración e impulsión.  Fácil de instalar. Bombas centrifugas verticales

Existe una clasificación de las bombas centrifugas verticales según su aplicación a continuación mostraremos las más importantes.

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Son aquellas cuya posición de la flecha, normalmente es vertical, se usan principalmente para extraer el agua cuando se encuentra por debajo del nivel donde se puede extraer con la ayuda de la presión atmosférica (normalmente a profundidades mayores de 20 pies), se usan las bombas centrifugas verticales de pozo profundo.

Bombas de sumidero Esta provista de un impulsor semiabierto de un solo paso, chumaceras de bola y chumaceras de mango para la flecha.

Figura 1.10 Bombas de sumidero “Fuente: http://www.directindustry.es” Bomba vertical lubricada en aceite. Es un ejemplo del tipo usado frecuentemente para el servicio de pozo profundo. Esta unidad tiene impulsores cerrados y chumaceras de mango en la línea de la flecha.

Figura 1.11 Bomba vertical lubricada en aceite “Fuente: http:// www.motorex.com”

Se aplican generalmente en tareas de bombeo de gran capacidad con columnas desde reducidas hasta moderadas, ejemplos de bombas como el que se muestra son comunes en aplicaciones de sumidero de agua, irrigación, drenaje, control de avenidas, servicio de muelles y demás aplicaciones estas bombas pueden estar lubricadas por aceite o agua.

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Bombas verticales de flujo mixto

Figura 1.12 Bomba vertical de flujo mixto “Fuente: http://www.sulzer.com” Bomba centrifuga vertical tipo turbina. Entre las bombas sumergidas, las más importantes son las de tipo turbina o también llamadas de pozo, que fueron desarrolladas para la explotación de pozos, perforaciones y sondeos de diámetro reducido. Estas bombas están constituidas por su impulsor el cual puede ser radial o diagonal, según las condiciones del servicio y su construcción cerrada o semiabierta. El conjunto de difusores del cuerpo de la bomba y la tubería de impulsión, cuelgan del cabezal sobre el que va montado el motor. A veces los difusores se recubren interiormente de un esmalte especial que disminuye la rugosidad de la fundición y las perdidas hidráulicas consiguientes, aumentando el rendimiento, dotando de una cierta uniformidad a las distintas unidades, así logrando una mejor resistencia a la corrosión. La construcción de estas bombas permite montar el número de etapas deseado que puede llegar a 20 o más, añadiendo simplemente difusores e impulsores.

1.4 CLASIFICACIÓN SEGÚN EL TIPO DE CARCASA.

Carcasa dividida axialmente.

Carcasa dividida radialmente. Es cuando la carcasa presenta juntas perpendiculares a la línea de centro de la flecha de la bomba.

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Sucede cuando la carcasa presenta juntas paralelas a la línea a de centro de la flecha de la bomba

Carcasa doble Se refiere al tipo de construcción de la bomba en la cual la carcasa de presión está separada de los elementos de bombeo contenidos en la carcasa que pueden ser los difusores, diafragmas, tazones y volutas internas. También las podemos clasificar según su aplicación, las bombas centrifugas están clasificadas por un nombre genérico que designa su aplicación final, se puede, hacer mención al termino relacionado con su servicio. En general cada una tiene características específicas de diseño, así como de los materiales que el constructor recomienda usar para el servicio que se la vaya a dar. Pueden ser para:       

Alimentación de caldera Sumidero Refinería (petróleo caliente) Desperdicios Drenaje Condensación Vacio de proceso (calefacción)

1.5 PRINCIPIO BÁSICO DE SU FUNCIONAMIENTO.

Las bombas centrifugas, basan su funcionamiento en el aprovechamiento de la fuerza de un impulsor, que este gira a cierta velocidad dentro de una carcasa, que dicho movimiento impulsa al fluido en contacto, hacia la periferia del mismo con una cierta velocidad. La energía de la velocidad del fluido se convierte en presión por medio del juego de alabes estacionarios también llamados difusores, que rodean a los extremos del impulsor. Impelentes o impulsores

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Los impelentes o impulsores de las bombas centrifugas pueden ser: a) Abiertos, si las alabes no tienen paredes laterales b) Semicerrados, si el lado posterior del rodete está tapado por una pared c) Cerrados, si los dos lados del impelente están provistos de paredes que tapen las paletas d) Axial, Son de tipo pópela, con aletas formando un ángulo con el eje e) Mixto, impulsan al fluido de manera centrifuga y axial con respecto al impulsor

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Figura 1.16 Tipos de impelentes o impulsores “Fuente: http://www.virtualplant.net”

Ventajas  Su construcción es simple, su precio es bajo.  La línea de descarga puede interrumpirse o reducirse completamente, sin dañar la bomba.  Puede utilizarse con líquidos que contienen grandes cantidades de sólidos en suspensión, volátiles y fluidos hasta de 850°F.  Sin tolerancias muy ajustadas.  Poco espacio ocupado.  Económicas y fáciles de mantener.  No alcanzan presiones excesivas aún con la válvula de descarga cerrada.  Máxima profundidad de succión es 15 pulgadas.  Flujo suave no pulsante.

 No tiene válvulas ni elementos reciprocantes.  Operación a alta velocidad para correa motriz.

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 Impulsor y eje son las únicas partes en movimiento.

 Se adaptan a servicios comunes, suministro de agua, hidrocarburos, disposición de agua de desechos, cargue y descargue de carro tanques, transferencia de productos en oleoductos.

Aplicaciones El campo de aplicación de las bombas centrifugas es muy amplio y cada día aumenta. Esta gran amplitud de posibilidades de aplicación de este tipo de bombas se debe, a varios factores, entre los que se destaca, que este tipo de bombas se adaptan fácilmente a motores eléctricos de alta velocidad así como a turbinas de vapor, así como otros factores como el número mínimo de partes móviles que las componen, así como el bajo costo y el tamaño hacen de este tipo de bombas una mejor opción. Las bombas centrifugas las podemos encontrar en abastecimiento de agua para poblaciones, industrias, edificios. Así como en los sistemas de riego, sistemas de drenaje y alcantarillado en las ciudades, también son de uso en los sistemas de acumulación de las estaciones hidroeléctricas, así también en los sistemas de alta presión de alimentación a la caldera, en la impulsión de líquidos, viscosos, corrosivos, leche, etc.

1.6 RESUMEN

El tema que se abordó en el capítulo, fue conceptos generales de las bombas centrifugas como su funcionamiento que es el aprovechamiento de la fuerza de un impulsor, también sus aplicaciones ya que estas bombas se pueden utilizar para el bombeo de todo tipo de fluido como agua, aceites de lubricación, combustibles, ácidos, además de algunas mezclas, etc.

También fue referido la clasificación de las bombas centrifugas que son Bomba de flujo radial, Bomba de flujo axial, Bombas de flujo radio axial o mixto; En las bombas de flujo radial el líquido tiene un flujo con un movimiento en paralelo con respecto al eje del giro del impulsor terminando en un plano perpendicular con respecto a la bomba, mientras que en el caso de la bomba de flujo axial su dirección del líquido es de forma axial de forma que sea alrededor del eje de giro del impulsor esto provoca que no halla cambios directo en su dirección y en el caso de las bombas de flujo radio axial o mixto se produce un movimiento FIME XALAPA

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Se habló de los tipos de difusores que se utilizan en una bomba los cuales pueden ser Abiertos los cuales son los que no tienen paredes laterales en las paletas, Semicerrados se refieren si el lado posterior del rodete está tapado por una pared, Cerrados si los dos lados del impelente están provistos de paredes que tapen las paletas, Axial Son los de tipo pópela, con aletas formando un ángulo con el eje, Mixto estos son los que impulsan al fluido de manera centrifuga y axial con respecto al impulsor.

del líquido en el impulsor de 3 direcciones los cuales son tangencial, radial y axial al eje de giro del impulsor de la bomba.

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El tema se refiero a la clasificación de la carcasa de las bombas las cuales pueden ser la carcasa dividida axialmente es referido cuando tiene juntas paralelas a la línea del centro de la flecha, carcasa dividida radialmente referido a juntas perpendicularmente a la línea del centro de la flecha de la bomba y la carcasa doble esta se refiere a la cual está separada de los elementos de bombeo.

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CAPÍTULO II DESCRIPCIÓN DE LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO, XALAPA PEMEX REFINACIÓN.

ASPECTOS GENERALES DE LAS BOMBAS CENTRIFUGAS

DESCRIPCIÓN DE LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO, XALAPA PEMEX REFINACIÓN.

TEMAS DEL CAPITULO:

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2.1 EQUIPO DE TRABAJO EN LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO. 2.2 TANQUES DE ALMACENAMIENTO. 2.3 AUTOTANQUES. 2.4 BOMBAS. 2.5 FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA EN GENERAL. 2.6 RESUMEN.

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Descripción de la Terminal de Almacenamiento y Reparto, Xalapa Pemex Refinación.

Ubicación de la planta

Figura 2.1 ubicación de la terminal de almacenamiento y reparto, Xalapa “Fuente: google maps”

Figura 2.2 terminal de almacenamiento y reparto, Xalapa “Fuente: google maps”

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Se encuentra ubicado en la entre independencia y la avenida México. En la siguiente figura 2.2 se muestra las oficinas de la misma.

Figura 2.3 Esquema general de la terminal Xalapa “Fuente: propia” Las funciones básicas de Pemex Refinación son los procesos industriales de refinación, elaboración de productos petrolíferos y derivados del petróleo, su distribución, almacenamiento y venta de primera mano. La Subdirección Comercial de Pemex Refinación realiza la planeación, administración y control de la red comercial, así como la suscripción de contratos con inversionistas privados mexicanos para el establecimiento y operación de las Estaciones de Servicio integrantes de la Franquicia Pemex para atender el mercado al menudeo de combustibles automotrices.

En la Terminal de Almacenamiento y Reparto (T.A.R) Xalapa, se manejan diferentes tipos de equipos que son utilizados con el propósito de manejar adecuadamente el producto a vender, ya que su función en la Terminal es atender el mercado de combustible.

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2.1 EQUIPO DE TRABAJO EN LA TERMINAL DE ALMACENAMIENTO Y REPARTO.

Tanque de Almacenamiento “Fuente: Propia”

2.2 TANQUES DE ALMACENAMIENTO.

Los tanques de almacenamiento son recipientes utilizados para el almacenaje del combustible, también denominados “TV”. La planta cuenta con un total de 7 tanques de almacenamiento, el cual uno es utilizado para almacenar el agua para la red contra incendio llamado TV-1, en la foto siguiente se muestra. En la siguiente tabla se muestra como están distribuidos los 6 tanques restantes referente al combustible que manejan Tabla 2 Tabla de distribución de los combustibles en los 6 tanques TV-2 DIESEL

TV-3 PREMIUM

TV-4 MAGNA

TV-5 MAGNA

TV-6 PREMIUM

TV-7 DIESEL

En los últimos años se ha aplicado un sistema de protección de los tanques, el cual aun no cuentan algunos de ellos, este sistema se planea implementar como un sistema de protección, es basado en 2 anillos que rodean al tanque con la función de arrojar agua a presión con el objetivo de enfriar el tanque si llegara a arder, con ello evitaría el poder incendiar los tanques próximos por medio de radiación, este sistema es alimentado por la red contraincendios con un sistema automatizado.

Tanque de Almacenamiento con anillos de protección “Fuente: Propia”

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Los tanques de almacenamiento también cuentan con una barda contenedora que los protege y los aísla por algún tipo de derrame, con un sistema de desagüe pluvial y a una recuperadora de producto, esto es posible a una válvula que indica hacia donde se envía el fluido.

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En la siguiente tabla se muestra las características que tienen los tanques de almacenamiento Tabla 2.1 Tabla de características de tanques de almacenamiento N°. 1 2 3 4 5 6 7

TANQUES DE ALMACENAMIENTO Centro de Equipo Producto Capacidad trabajo “barriles” T.A.R TV-1 AGUA 5,000 JALAPA T.A.R TV-2 DIESEL 10,000 JALAPA T.A.R TV-3 PREMIUM 5,000 JALAPA T.A.R TV-4 MAGNA 10,000 JALAPA T.A.R TV-5 MAGNA 10,000 JALAPA T.A.R TV-6 PREMIUM 5,000 JALAPA T.A.R TV-7 DIESEL 5,000 JALAPA

Volumen “m^3” 795 1590 795 1590 1590 795 795

2.3 AUTOTANQUES.

Los autotanques son equipo de transporte, los cuales tiene la tarea de enviar el producto a los diferentes establecimientos de venta del mismo, T.A.R Xalapa cuenta con 13 autotanques con capacidades de 20,000 y 25,000 litros.

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Estos equipos cuentan con sistemas de seguridad de llenado y un sistema de frenado con aire a presión, este sistema se implento por el riesgo que habia con los choferes al olvidar estar conectados con el valvula macho que llena el equipo o al descargar el producto en cualquier gasolinera.

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El sistema de protección bloquea el equipo por medio de una valvula reguladora de presión al mantener una presión aproximada a 6 kg de presion mantiene el equipo apagado sin manera de encenderlo, cuando termina su llenado o descarga la presión baja con ello el equipo queda libre y listo para volverse a usar.

Figura 2.4 Auto tanque de capacidad de 20,000 litros “Fuente: Propia” 2.4 BOMBAS.

Este equipo es el encargado de enviar el producto por medio de un arreglo de tuberías hacia el lugar denominado “llenaderas” donde es recibido por los auto tanques o bien el de enviar el producto de “descargaderas” hacia los tanques de almacenamiento.

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Las bombas son de diferentes capacidades y por lo descrito anteriormente son utilizadas en diferentes procesos en la terminal, con capacidad de enviar el producto a distancias largas, por ello no solo una bomba envía un producto generalmente es apoyada por otra con ello se aumenta la potencia y se reduce el esfuerzo de una.

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Las bombas operadas en esta planta están aterrizadas a tierra por seguridad del equipo a alguna descarga al equipo. También se maneja una cimentación apropiada para el equipo de trabajo con el fin de reducir al mínimo las vibraciones y las torsiones que esta pueda generar. Con una estructura de acero aquí se mantiene fijo el equipo, también se trata de mantenerlo siempre limpio y seco.

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El equipo de bombeo tiene ciertas características para el desarrollo o elaboración de su trabajo así como sus límites a los que puede llegar a ser sometidos por ejemplo la temperatura que puede alcanzar, a continuación se muestra una tabla que muestra sus características de las bombas ubicadas en “Casa de bombas” en la terminal.

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Tabla de características de las bombas en casa de bombas Tabla 2.2 Tabla de características de las bombas en casa de bombas N°

Centro de Trabajo

1

T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa T.A.R Jalapa

2 3 4 5 6 7 8 9

CASA DE BOMBAS Equipo R.P.M HP Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor Bomba Motor

1750 1800 1750 1800 1750 1800 ------------1750 1730 1750 1730 1750 1730 1750 3515 1750 3515

-------7½ -------7½ -------7½ --------------------10 ------10 ------20 ------10 ------10

Patín

Elevación Contenida

BA-01

55°C

BA-02

55°C

BA-03

55°C

BA-04

55°C

BA-05

55°C

BA-06

55°C

BA-07

55°C

BA-08

55°C

BA-09

55°C

Tabla 2.3 Tabla de conversiones HP

P “KW”

7

5.22

7½

5.60

10

7.45

20

14.91

2.5 FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA EN GENERAL.

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“Fuente: propia”

En T.A.R (Terminal de Almacenamiento y Reparto), Xalapa Pemex Refinación. Se realiza un proceso de almacenaje de combustible los cuales pueden ser Premium, magna y diésel estos se realizan por medio de un arreglo válvulas las cuales tiene el objetivo de enviar el producto a los tanques de almacenamiento (este producto es recibido de tráiler de doble remolque), para poder enviar el producto a los tanques de almacenamiento es utilizado un sistema de bombeo es mostrado en la foto siguiente.

Figura 2.6 Bomba ubicada en la des cargadera #3 “Fuente: Propia”

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Con respecto a los tanques de almacenamiento son unidades con capacidades de 5000 barriles con altura de 12 metros cada uno en estos equipos, se almacenan uno de los 3 tipos de productos que llegan a T.A.R, ya que es importante para la venta del combustible a las diferentes gasolineras existentes, en la imagen siguiente se muestre uno de los tanques de almacenamiento con su respectiva descripción.

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T A N Q U E

No.

3

Centro de Trabajo

T.A.R JALAPA

No. Económico

TV-3

Producto

Premium

Capacidad “Barriles”

5,000

Volumen “m^3”

795 Auto tanque con capacidad de 25,000 litros

Figura 2.7 TV-3 Con sus especificaciones “Fuente: propia”

Para poder transportar el producto se utilizan auto tanques los cuales se abastecen por medio de un arreglo de válvulas ubicadas en la planta denominada como “llenaderas”. este proceso es gracias a un sistema de bombas ubicado en la planta con el nombre de “casa de bombas” que envía el producto así llenaderas donde al conectar el auto tanque con la garza se ancla

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Se recibe el producto por medio de él envió del mismo por tráiler que transportan el producto hasta las sucursal, el cual antes de su extracción se realizan pruebas de calidad para poder seguir con el proceso o regresar el producto si no cumple con los estándares de calidad, si pasa este proceso de verificación se envía a ser extraído el producto mediante un arreglo de válvulas llamado “patín de descarga” en el cual tiene la función de enviar el producto a los tanques de almacenamiento para posteriormente repartirlo a las gasolineras del área.

al arreglo de válvulas que suministra el producto en la siguiente imagen se muestra el auto tanque con sus especificaciones, en llenaderas las bombas que mandan el producto son un total de 9 bombas las cuales 3 son para diésel, 3 para magna y 3 para Premium, a continuación se mostrara una imagen del equipo de bombeo.

CASA DE BOMBAS

No.

8

Centro de

T.A.R

Trabajo

JALAPA Bomba

Equipo Motor 1750 R.P.M 3525

Figura 2.8 Bomba ubicada en casa de bombas (BA-08) “Fuente: propia”

HP

10

Patín

BA-08

Elevación Contenida

Así cumple el proceso de distribución, almacenamiento y venta del combustible a sus diversos inversionistas privados mexicanos, para el establecimiento y la operación de las Estaciones de Servicio integrantes de la Franquicia Pemex para así poder atender el mercado de combustibles automotrices.

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El equipo de bombeo mostrado envía el producto almacenado en los tanques, este sistema de bombeo es automatizado al igual que se puede realizar de forma manual. El producto enviado pasa por unas tuberías instaladas en la parte superior, el cual con ayuda de una estructura que soporta el peso de las tuberías, es posible su envió asta “llenaderas” donde se encuentran ubicados los auto tanques para su abastecimiento.

55°C

2.6 RESUMEN El equipo que se maneja en la planta está constituido por tanques de almacenamiento, auto tanques de transporte del combustible, bombas con la que se envía el producto, arreglos de válvulas para la descarga del mismo como también equipo de llenado, con características específicas para su trabajo a realizar en la terminal. Se tiene un numero de 7 tanques de almacenamiento, 13 auto tanques y un total de 13 bombas distribuidas en la planta las cuales 9 se encuentran en casa de bombas y las 4 restantes se utilizan en los patines que se encuentran en descargaderas, las cuales 9 son utilizadas para enviar el producto a los auto tanques que reparten el combustible a las gasolineras cercanas y los otros 4 son utilizados para extraer el producto y enviarlo a los tanques de almacenamiento para un uso posterior.

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La terminal de T.A.R (Terminal de Abastecimiento y Reparto Xalapa) tiene como funciones la de distribución, almacenamiento y venta del combustible, con equipo de trabajo que tiene como objetivo conjunto de llevar el producto a sus inversionistas privados mexicanos.

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CAPÍTULO III

TEMAS DEL CAPITULO:

   

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3.1 ASPECTO GENERAL DE TIPO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO. 3.2 ANÁLISIS DE VIBRACIÓN EN T.A.R XALAPA. 3.3 TOMA DE LECTURA DE TERMOGRAFÍA 3.4 LUBRICACION EN EL EQUIPO 3.5 RESUMEN

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

Introducción En este capítulo se presenta información sobre los procedimientos de mantenimiento predictivo en las bombas centrifugas de Pemex Refinación, Xalapa. Así como el equipo que se utiliza para realizarlo. Esto aplicado para tipo de bombas centrifugas horizontales accionadas con motor eléctrico.

3.1 ASPECTO GENERAL DE TIPO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO

El trabajo se enfoca en el mantenimiento predictivo pero no obstante es importante mencionar los otros tipos de mantenimiento que se pueden encontrar los cuales son los siguientes: Mantenimiento Correctivo Consiste en las diversas acciones enfocadas a la reparación de los posibles desperfectos. Con los chequeos periódicos y programados será posible evitar los servicios correctivos. Mantenimiento Preventivo Se refiere a inspecciones periódicas en el equipo con el objetivo de identificar las posibles fallas, con el fin de poder repararse en el menor tiempo posible. Mantenimiento Predictivo Su función es proporcionar una advertencia de fallas en el equipo de manera eficaz, el programa de mantenimiento contempla 4 objetos principales, que a continuación se mencionan. Programa de mantenimiento predictivo Objetivos principales: Establecer lineamientos de mantenimiento predictivo. Reducir el tiempo del mantenimiento. Mejorar la eficiencia de los equipos. Elaborar un informe técnico de mantenimiento.

Un técnico capacitado analiza los datos, los compara y con ello decide las necesidades de mantenimiento que requiere el equipo. El mantenimiento predictivo ayuda a la reducción del tiempo o periodo en el que se para el proceso necesario para identificar el problema. FIME XALAPA

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   

Este proceso se logra por medio de instrumentos que detectan la posible falla en el equipo. Herramientas del mantenimiento predictivo en T.A.R Xalapa Las herramientas para un mantenimiento predictivo son los siguientes:  Inspección visual Se realiza mediante la observación de los componentes, los cuales se verifica que estén en buen estado, completos y posición correcta.  Análisis de vibraciones Utilizado para medir la vibración en puntos específicos de la maquinaria, en equipos de maquinaria que involucren movimiento (bombas) es una excelente opción, se realiza un constante monitoreo.  Análisis infrarrojo Utilizado para equipo con componentes eléctricos ya que la radiación que emanan del equipo es detectada por una unidad de video, gracias a que cuenta con un sistema de radiación infrarroja con un rango de 20°C a más de 900°C, este sistema convierte la radiación infrarroja en una señal, la cual produce una proyección térmica.  Lubricación Se verifican los niveles de aceite y se procede al re engrase, si es necesario. Desarrollo del mantenimiento predictivo Para realizarlo se debe contar con la orden de trabajo elaborada y analizada cumpliendo con los siguientes requisitos:  Equipo de protección personal.  No portar objetos metálicos (cadenas, esclavas, llaves, anillos, etc.).  Instrumento de medición con parámetros de velocidad desplazamiento.

y

Equipo protección personal: casco, barbiquejo, guantes de carnaza, lentes, botas de casquillo y ropa de algodón.

       

RPM: Revoluciones por minuto V: Vertical H: Horizontal A: Axial VEL: Velocidad de vibración MILS: Milésimas de pulgada F.D. : Frecuencia dominante F.V. : Frecuencia de vibración FIME XALAPA

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Nomenclatura:

Inspección visual en la terminal de abastecimiento y reparto, xalapa La inspección visual de los equipos de bombeo de la terminal se obtiene con la observación de los componentes, esperando que estén en buen estado y completos. Al inspeccionar el equipo, se espera que este el área de trabajo limpia y libre de polvo, aceite o elementos que no sean parte del equipo; como revisión de los puntos del equipo de bombeo que estén bien colocados y ajustados, así también la tierra física del equipo esté bien sujeta, ya que de lo contrario, podría cargase el equipo produciéndose una descarga al personal como también a la bomba, el encargado de realizar las revisiones del equipo es el mecánico de diversos oficios, ya que el cuenta con la capacitación y/o entrenamiento para poder realizar la inspección visual adecuadamente.

3.2 ANÁLISIS DE VIBRACIONES EN T.A.R XALAPA

El objetivo es medir y analizar las vibraciones en el equipo para identificar valores críticos que nos indiquen la posibilidad de alguna falla. Definiciones Vibración: Movimiento de un objeto de un lado a otro con respecto a su posición de reposo Frecuencia: Tiempo requerido para completar un ciclo de Vibración (se mide en Ciclos por segundo). Desplazamiento: Distancia total de la parte que vibra, de un extremo a otro. Velocidad: Es referido a la Velocidad más elevada o de pico utilizada para medir. Aceleración: Coeficiente del cambio de la velocidad (característica de la vibración).

Vibración Crítica: es la que rebasa los niveles normales de operación de un equipo. Equipo Crítico: se refiere a su propia falla, afecta la producción total o parcial de una planta, poniendo en riesgo la seguridad del personal y/o afecte la ecología.

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Fase: relación de una pieza que vibra dado a un punto fijo.

Parámetro a medir  Velocidad  Aceleración  Desplazamiento Equipo de trabajo El equipo a utilizar está compuesto por una pistola laser indicadora de temperatura, sensor de vibraciones de puntas magnéticas, auriculares (amplificador de vibración) mostrado en la Figura 3.1

Figura 3.1 Equipo de vibraciones “Fuente: Propia” Amplificador de vibración Amplificador de vibración te permite escuchar la señal de vibración fácilmente directamente desde el acelerómetro mientras se realiza la recolección de datos de vibración. Ahora usted puede: oír clics, rasguños y los ruidos que no son fáciles de observar en la recolección de datos. Identificar los rodamientos poco lubricados. Compruebe que la grasa llegue a los cojinetes durante la lubricación. Compruebe constantemente la integridad del cable acelerómetro. Se adapta a cualquier sistema de medición sin afectar la calibración.

Responsable a proteger las instalaciones de sobrecarga. Los sensores de vibración detectan las vibraciones de una máquina y convierten la señal en una señal normalizada. Las señales normalizadas generadas se pueden enviar a un indicador digital, lo que le da al usuario una visión constante del estado momentáneo de las máquinas. Esto permite intervenir inmediatamente en el proceso de producción para proteger las máquinas, y FIME XALAPA

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Sensor de vibraciones

en algunos casos, impedir averías en la producción. Si se conecta con un sistema de regulación, se puede controlar de forma automática el proceso de disminución de la máquina. Los sensores de vibración son prácticamente indispensables a la hora de controlar las máquinas que se usan diariamente. Los sensores de vibración ayudan al usuario en el control de los intervalos de mantenimiento, lo que permite intervenir rápidamente antes de que la máquina se rompa. Por regla general, los sensores de vibración se conectan a las máquinas a analizar mediante un pequeño tornillo. La construcción compacta de los sensores de vibración permite usarlos en lugares de difícil acceso. Para los técnicos de construcción de maquinaria es importante detectar de forma clara la evolución de las vibraciones en las máquinas. Los sensores de vibración equipados con una salida de señal pueden ser conectados a un sistema de visualización, lo que permite obtener una documentación completa de las vibraciones. En la Figura 3.2, puede observar de forma esquemática el montaje de una medición con sensores de vibración. Los sensores de vibración permiten ser conectados a pantallas, sistemas de visualización, módulos lógicos, etc. En conexión con estos dispositivos, los sensores de vibración son dispositivos de control destinados al análisis de maquinaria.

Figura 3.2: Sensor de vibraciones “Fuente: propia”

Mini-Temp (Ver Figura 3.2), permite grandiosas maneras de resolver problemas comunes de medición de temperatura, además es tan pequeño que cabe fácilmente en su bolsillo.

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Pistola laser

También incluye laser de punto único para ayudarlo en su objetivo. Algunas de sus características son: 

Intervalo de temperatura: -18 a 400°C



Relación distancia medición: 8:1



Tiempo de respuesta: 500ms



Exactitud: +/-2% o +/-2°C, la que sea mayor

Figura 3.3: equipo de vibraciones pistola laser “Fuente: propia”

Consideraciones antes de realizar el trabajo  Para realizar el trabajo se debe contar con orden de trabajo debidamente analizada y autorizada.  Todo personal deberá ser enterado de los trabajos con equipos eléctricos con respecto a la medición.  Al realizar el trabajo se debe contar con lo siguiente: a) Equipo de protección personal. b) Instrumentos de medición de temperatura. c) Señalamientos de seguridad.

Se toma lectura en la caja de rodamiento o en la parte mas próxima a éstos, en 4 puntos del equipo, tomando en 3 posiciones, Vertical (V) Horizontal (H) y Axial (A). Ver Figura 3.4 (Las mediciones se sacaran a partir de que la bomba centrifuga se encuentra funcionando).

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Toma de lectura de vibraciones

Figura 3.4: equipo de trabajo bomba-motor “Fuente: propia”

Se trata de tomar los mismos puntos de medición para mejorar su referencia, tomando en cuenta las siguientes consideraciones: revisa el equipo de medición que tenga las baterías en buen estado, si en la lectura el instrumento varía considerablemente, se deberá anotar los valores mínimos y máximos (todo esto es anotado en el formato de la Tabla 3.5).

Tabla 3.5 Tabla de datos de vibraciones “Fuente: Propia” FECHA HORA PARAMETRO

VEL. “in/sec”

H

1

V A H

2

V A H

3

V A H

4

V A

ACEL. “in/sec^2”

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

TEMP. “°C”

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0

0

0

0

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Una vez anotadas las lecturas, se señalarán todas aquellas lecturas que en vibración por velocidad y por amplitud, estén de acuerdo con la tabla 3.6

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Tabla 3.6: se representan los niveles de vibración según el tipo de máquina. "in/sec" “Fuente: Propia” 1.772 1.102 INACEPTABLE 0.709 0.441 0.280 PERMISIBLE 0.177 0.110 UTILIZABLE 0.071 0.044 0.028 BUENO 0.018 0.011 In/ sec Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4 Clase 1: maquinas pequeñas, se especializa en máquinas eléctricas de hasta 15kW de potencia. Clase 2: máquinas de tamaño mediano, se especializa en máquinas eléctricas de motores con 15kW hasta 75kW sin características especiales. Clase 3: Máquinas grandes en base pesada. Clase 4: maquinas grandes y turbo maquinas con características especiales.

Grafico al reverso del equipo de vibraciones.

Causas más comunes de fallo Fallos en acoplamientos En el desequilibrio no es necesario un que sea real para que ocurra en la máquina. La inestabilidad aerodinámica o hidráulica, también puede crear un desequilibrio en la máquina. En el desalineamiento se produce entre dos ejes conectados mediante un acoplamiento, también puede existir entre los cojinetes de un eje sólido, o entre otros dos puntos de la máquina. Tipos de desalineación

Figura 3.7: desalineamiento paralelo “Fuente: Glenn D.” FIME XALAPA

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 Desalineación paralela: producido cuando dos ejes entre si no están en el mismo plano. Produciendo una vibración radial. Ver Figura 3.7

 Desalineación angular: producido cuando los ejes no están paralelos entre sí, esto quiere decir que entre los ejes existe un pequeño ángulo. Esto produce una vibración axial. Ver Figura 3.8

Figura 3.8: desalineamiento angular “Fuente: Glenn D.” Falla de apriete en los elementos de unión Al realizar mediciones se observan niveles de vibración anormales se debe comprobar que los elementos de apoyo o unión está bien sujetos y no sufren holgura. Ya que si este fallo existiera se producirían vibraciones aunque la maquina no este averiada. Si se tuviera sospecha de que los anclajes están en malas condiciones, se deberán tomar medidas, tanto axiales como radiales, en los puntos de unión o anclaje, ya que puede que no absorban bien las vibraciones existentes en el tren de maquinaria. Conclusión Al notar niveles elevados de vibraciones perpendiculares al eje), se puede asegurar que el error del acoplamiento es de desalineamiento de tipo angular en los ejes acoplados. Si se encuentran niveles anormales de vibraciones del tipo axial esto quiere decir paralelo al eje, la causa más probable del problema que el acoplamiento sufra de una desalineación angula de los ejes acoplados. Puntos de control. Cada 15 días se tomarán lecturas a los motores críticos y a su equipo asociado.

Cada vez que entre a operar un equipo nuevo o reparado, se le deberán tomar lecturas de vibración. La periodicidad se incrementará o disminuirá de acuerdo con los niveles de vibración, con referencia a las tablas No. 1 y 2. FIME XALAPA

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Cada 30 días se tomarán lecturas a los motores no críticos y a su equipo asociado.

Resultados. Los valores obtenidos de las lecturas de vibración, deberán anotarse para el control estadístico por equipo, los valores de las lecturas de vibración, se anotarán en el formato, la orden de trabajo deber autorizada por el jefe de Área antes de realizarse. Lo esperado con el mantenimiento predictivo Con el mantenimiento predictivo se espera lograr los siguientes puntos  Horario o fechas de mantenimiento  Reducción de emergencias  Mejorar la eficiencia del equipo  Reducción los posibles daños en el equipo  Aumenta o alargas su vida útil Responsabilidades Ingeniero Especialista del Area de Mantenimiento Eléctrico.  Llevar un control estadístico por equipo de vibración. Deberán anotarse en el formato correspondiente (CME-022-1 ó CME-022-2).  Llevar un control estadístico de los resultados obtenidos en las pruebas efectuadas de acuerdo al formato.  Ejecutar el análisis de los equipos que en su recorrido hayan resultado con valores críticos de vibración, anotando su dictamen en el propio cuadro de observaciones del formato (CME-022-1 ó CME-022-2).  Elaborar un reporte al jefe de área de operación, cuando se identifique un equipo con vibración alta durante su recorrido, para activar la corrección en dicho equipo. El reporte llevará anexo las lecturas de los recorridos sucesivos en que ha persistido la alta vibración en el equipo.

 Seleccionar al operario que tenga la categoría y experiencia para el trabajo a realizar.  Contar oportunamente con materiales necesarios.  Tener pleno conocimiento del procedimiento.  Vigilar que el personal a su cargo cumpla con las recomendaciones de seguridad vigentes.  Entregar al operario la orden de trabajo y los formatos del procedimiento, vigilando oportunamente su desarrollo.  Verificar la terminación del trabajo, enterando al Ingeniero Especialista de área y al personal de operación. FIME XALAPA

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Mando Medio.

 Verificar que el reporte de pruebas esté correctamente elaborado y entregarlo al Ingeniero Especialista de área. Operario Electricista.  Conocer el desarrollo del procedimiento, así como su aplicación.  Apegarse a las indicaciones que establece el procedimiento. De existir alguna duda ó que alguna circunstancia impida cumplir con el trabajo, deberá pedir información al mando medio, o mando superior hasta que quede debidamente aclarada.  Informar al mando medio los resultados obtenidos y la terminación del trabajo.  Atender las normas de seguridad vigentes.  Recabar toda la información que se debe anotar en los formatos.  Terminado el trabajo, avisar al personal de operación.

3.3 TOMA DE LECTURA DE TERMOGRAFÍA

Se detectara en los equipos eléctricos la temperatura que manejan, así con ello oportunamente falsos contactos y riegos potenciales. Las actividades que se deben realizar para la medición de temperatura con detectores de no contacto (cámara termo gráfica) a maquinas eléctricas de diferentes niveles de voltaje. Rango del equipo termográfico -4°F hasta 248°F (-20°C hasta 120°C). Ver Figura 3.6 Datos generales Pirómetro: es referido a medición de temperatura en equipos de pistola de rayo infrarrojo y cámara de termografía), recolecta información por medio de la energía infrarroja emitida en los puntos de medición, la procesa y nos da una lectura en grados centígrados o Fahrenheit.

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Emisividad: cuerpo con acción de despedirse radiación térmica, eléctrica o de otra naturaleza.

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Figura 3.6 Cámara termografica. “Fuente: Propia.” Desarrollo  Para realizar el trabajo se debe contar con orden de trabajo debidamente analizada y autorizada.  Todo personal deberá ser enterado de los trabajos con equipos eléctricos con respecto a la medición.  Al realizar el trabajo se debe contar con lo siguiente: d) Equipo de protección personal. e) Instrumentos de medición de temperatura. f) Señalamientos de seguridad.  La toma de lecturas serán atreves de la ventana.  Selección de la emisividad del equipo en la cámara termográfica de acuerdo a las tablas.

 Interpretación de lecturas.  Se considera punto caliente cuando la diferencia de temperatura entre las mediciones tomadas es mayor de 5ºC.  Cuando la diferencia de temperatura este comprendida entre los 15 y 35 ºC se dice que existe un punto caliente.  Se considera punto caliente crítico cuando la diferencial de temperatura es superior a 55ºC.  Se recomienda resaltar los puntos calientes críticos detectados.  De los equipos con puntos calientes críticos que se detecten, se deberá solicitar inmediatamente a operación para su intervención, realizando los trámites necesarios. FIME XALAPA

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Resultados

 De los equipos con puntos calientes no críticos, queda bajo responsabilidad del ingeniero electricista del sector, hacer barridos de termometría cuantas veces sea necesario, realizando también las gestiones con el Ingeniero de Operación para su intervención oportuna. Responsabilidades  Ingeniero Electricista.  Tramitar y entregar oportunamente al mando medio u operario, la orden de trabajo debidamente analizada y autorizada, así como el formato respectivo.  Verificar que el monitoreo se efectúe de acuerdo al programa de recorrido y al presente Procedimiento.  Llenar mensualmente el formato CME-021-3.  Mando Medio Seleccionar al operario con la experiencia para la ejecución del trabajo.  Contar oportunamente con materiales y equipo requerido.  Tener pleno conocimiento del desarrollo de las actividades del procedimiento.  Supervisar que el personal a su cargo cumpla con las medidas de seguridad del reglamento vigente.  Entregar al operario la orden de trabajo, programa, recorrido, materiales y el equipo para el desarrollo de las actividades.  Supervisar oportunamente el trabajo e informar al Ingeniero Electricista de alguna desviación en el mismo.  Verificar la terminación del trabajo confirmando:  Que se de cumplimiento al procedimiento.  Que el formato CME-021-2 este correctamente llenado.  Informar al Ingeniero Electricista la terminación del trabajo, entregando los resultados.

 Conocer el desarrollo del procedimiento.  Atender las indicaciones para la realización del trabajo, así como las medidas de seguridad establecidas.  Verificar que los requerimientos para el desarrollo de las actividades se cumplan, si por alguna razón existiera duda en las indicaciones, condiciones del trabajo o entorno, se suspenderá el trabajo y se auxiliará a la brevedad posible en el mando medio o superior para aclararlas plenamente.  Ejecutar bien el trabajo así como usar adecuadamente los materiales y equipo.  Llenar completa y correctamente el formato CME-021-2.  Informar al mando medio o superior de la terminación de los trabajos y entregar formato CME-021-2 con los resultados obtenidos.  Al término y recepción del trabajo por parte de operación recabará las firmas necesarias de la orden de trabajo anotando fecha y hora. FIME XALAPA

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Operario Electricista.

Tabla 3.7 Consideraciones a la hora de tomar la lectura “Fuente: Instituto de Investigaciones Eléctricas.” Volts Distancia Mínima (Cm) 480

15

2400

30

4160

60

13800

90

3.4 LUBRICACIÓN EN EQUIPO

En la planta se realiza la lubricación de la siguiente manera el equipo se mantiene lubricado. Por medio de una mirilla indicadora se muestra el nivel que debe cumplir, este nivel tiene que ser cubriendo los baleros. Se realiza un cambio de aceite cada 6 meses generalmente, pero cuando el equipo tiene un bajo nivel se rellena hasta obtener la cantidad de aceite que requiere el equipo en este caso es a nivel de baleros. 3.5 RESUMEN

Este capítulo se habló sobre el mantenimiento predictivo que se realizo en T.A.R. Xalapa él los cuales, para su realización se necesitaba seguir un proceso antes de actuar estos consistían de la siguiente manera, para realizar el trabajo se debe contar con orden de trabajo debidamente analizada y autorizada, Todo personal deberá ser enterado de los trabajos con equipos eléctricos con respecto a la medición y Al realizar el trabajo se debe contar con lo siguiente:  Equipo de protección personal.  Instrumentos de medición vibraciones y/o temperatura.

los tipos de mantenimiento predictivo utilizado en la planta son los siguientes, el análisis visual este consta de observar que el equipo se encuentra en perfectas condiciones con respecto a su limpieza o algún componente que no se encuentra bien colocado o sujetado un ejemplo: la tierra física es importante ya que puede cargarse con eléctricamente y podría arrojar una descarga al operador o al mismo equipo pudiendo causar algún daño en su funcionamiento, el análisis de vibraciones utilizado para prevenir algún fallo en FIME XALAPA

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 Señalamientos de seguridad.

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el equipo como Desequilibrio, desalineación, movimiento giratorio del aceite, problemas eléctricos, pulsaciones de torque, Engranajes defectuosos, fuerzas aerodinámicas, fuerzas hidráulicas, Soltura dinámica, Fuerzas recíprocas. Utilizando 4 puntos de control o de apoyo para su análisis mostrado en la fig. 3.1 de forma Axial, Vertical, Horizontal; el análisis Termo gráfico Se detecta en los equipos eléctricos la temperatura que manejan, así con ello oportunamente falsos contactos y riegos potenciales. Las actividades que se deben realizar para la medición de temperatura con detectores de no contacto (cámara termo gráfica) a maquinas eléctricas de diferentes niveles de voltaje Interpretando las lecturas considerando punto caliente cuando la diferencia de temperatura entre las mediciones tomadas es mayor de 5ºC. Cuando la diferencia de temperatura este comprendida entre los 15 y 30 ºC se dice que existe un punto caliente considerando un punto caliente crítico cuando la diferencial de temperatura es superior a 55ºC. Se recomienda resaltar en el formato todos los puntos calientes críticos detectados. Llenar completa y correctamente el formato de los equipos con puntos calientes críticos que se detecten, se debe solicitar inmediatamente a operación para su intervención, realizando los trámites necesarios de los equipos con puntos calientes no críticos. Quedando los análisis respectivos a el ingeniero del sector, hacer barridos de mantenimiento predictivo cuantas veces sea necesario, realizando también las gestiones con el Ingeniero de Operación para su intervención oportuna.

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CAPÍTULO IV

TEMAS DEL CAPITULO:

  

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4.1 DIAGNOSTICO POR MEDIO DE VIBRACIONES. 4.2 ANÁLISIS DE CÁMARA TERMOGRAFICA. 4.3 DIAGNOSTICO DE LOS EQUIPOS DE TRABAJO. 4.4 RESUMEN.

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

El equipo a analizar se encuentra ubicado en la planta en el área denominada como "Casa de bombas", en el cual se encuentran 9 equipos de bombeo, de los cuales uno de ellos se encuentra fuera de operación, quedando 8 equipos para su análisis respectivo. Ver Figura 4.0 Las bombas operadas fueron inauguradas en la fecha del 18 de marzo de 1968, en el aniversario número 30 de la Expropiación Petrolera, inaugurada por el entonces presidente de la República el Lic. Gustavo Díaz Ordaz. Esto quiere decir que aproximadamente tienen trabajando 45 años el equipo de bombeo,

Figura 4.1 Equipo de bombeo en casa de bombas. “Fuente: Propia.” Al analizar el equipo con los métodos utilizados de mantenimiento predictivo arroja los resultados siguientes. (nota: los equipos a analizar deben de encontrarse trabajando para poder recabar los informes de su comportamiento a la hora de operarse.)

4.1 DIAGNOSTICO POR MEDIO DE VIBRACIONES

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De acuerdo al análisis de vibraciones se obtuvo los siguientes parámetros del primer equipo BA-01, en la figura 4.2 se muestra el equipo y en la Tabla 4.1 se muestran los datos técnicos de la bomba.

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Figura 4.2 Motor-Bomba de la BA-01. “Fuente: Propia.”

Iden tidad

BA01

Marc a

Tipo

Mod elo

BYRO N JACK SON

Centríf uga Horizo ntal

3RP

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P.M

Frec uenci a

H.P

P “KW”

US DE MEXICO

250

440

1800

30

7.5

5.6

Tomando los valores obtenidos de la lectura del equipo por medio de los 4 puntos antes mencionados de su forma axial, vertical y horizontal de cada uno se obtuvo estos resultados, en la Tabla 4.2 y la Figura 4.3 muestra los datos obtenidos y la ubicación de los puntos tomados para la medición, si los valores obtenidos rebasan el límite del grafico mostrado en la Tabla 4.3 (mostrando los límites de la velocidad que puede llegar a alcanzar), los cuales son indicados de la siguiente manera, el color rojo indica peligro de operación en la bomba (en este caso se utilizan en unidades de pulgada / segundo). El color anaranjado indica un valor que dice todavía es permisible pero que requiere una mantenimiento para mejor su estado, el color amarillo indica que es aceptable el valor de la velocidad (in/seg) y el color verde indica un excelente estado del equipo de trabajo. Para obtener la temperatura se maneja una pistola laser que indica la temperatura a que se está expuesto la carcasa del equipo, se debe tomar a una distancia de 1 metro del equipo de bombeo; la clase del equipo es 1 ya que es una bomba de capacidad pequeña que en relación a la demás, ya que es de 7.5 HP.

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Tabla 4.1 Datos técnicos de la BA-01. “Fuente: Propia.”

Tabla 4.2 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-01 “Fuente: Propia.” FECHA

02/05/2013

HORA

09:00 - 09:10 a.m. ACEL. “in/segΛ2”

VEL. “in/seg”

PARAMETRO

1

2

3

4

H

0.026

0.11

V

0.018

0.25

A

0.012

0.19

H

0.020

0.30

V

0.021

0.11

A

0.013

0.22

H

0.036

1.16

V

0.059

2.43

A

0.029

1.94

H

0.039

2.02

V

0.033

1.72

A

0.068

3.05

TEMP.

25.4°C

27.8°C

25.8°C

24°C

Tabla 4.3 se representan los niveles de vibración según el tipo de máquina. "in/sec" “Fuente: Propia” 1.772 1.102 INACEPTABLE 0.709 0.441 0.280 PERMISIBLE 0.177 0.110 UTILIZABLE 0.071 0.044 0.028 BUENO 0.018 0.011 In/ sec Clase 1 Clase 2 Clase 3 Clase 4

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Figura 4.3 4 Puntos de medición en Motor-Bomba. “Fuente: Propia.”

Clase 1: Maquinas pequeñas, se especializa en máquinas eléctricas de hasta 15kW de potencia. Clase 2: Maquinas de tamaño mediano, se especializa en máquinas eléctricas de motores con 15kW hasta 75kW sin características especiales. Clase 3: Máquinas grandes en base pesada. Clase 4: Maquinas grandes y turbo maquinas con características especiales. Se muestra una gráfica de dispersión que representa el comportamiento del equipo BA-01, arrojado por el análisis de vibraciones mostrado en la figura 4.4 que da a conocer el comportamiento del equipo marcando con colores de rojo, verde, amarillo y verde igual que el grafico de vibraciones dando una idea como se encuentra.

Figura 4.4 Grafico de velocidades “Fuente: Propia” En el caso del equipo de bombeo BA-01 se encuentra en estado excelente los puntos 1 y 2 los cuales están ubicados en el motor de la bomba, mientras que el punto 3 y 4 se encuentran en el rango del color amarillo indicando que es estable el valor de la velocidad, el equipo está en perfectas condiciones, tomando los criterios de las Tabla 4.4 podemos observar que no llegan a los valores críticos.

Análisis del equipo BA-02

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Ahora bien de la misma manera se analizara el equipo de trabajo BA-02 mostrado en el figura 4.5, también se mostrara las características del equipo mostrado en la tabla 4.4.

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Figura 4.5 Motor-Bomba de la BA-02. “Fuente: Propia.” Tabla 4.4 Datos técnicos de la BA-02. “Fuente: Propia.”

BA02

Marc a

Tipo

Mod elo

BYRO N JACK SON

Centríf uga Horizo ntal

3RP

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P.M

Frec uenci a

H.P

P “KW”

US DE MEXICO

250

440

1800

30

7.5

5.6

Vemos que el equipo cuenta con las mismas características de trabajo que el anterior. Ahora bien con el análisis de vibraciones de los 4 puntos mencionados para la medición de forma Axial, Vertical y Horizontal en cada uno de ellos, se ha recopilado esta información del equipo BA-02 mostrando los siguientes (figura 4.9) los resultados obtenidos gracias al análisis de vibraciones son analizados por medio del grafico de vibraciones respecto a la velocidad de la figura 4.5 al comparar los datos se deduce lo siguiente:

Página - 55 -

Iden tidad

FIME XALAPA

Tabla 4.5 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-02. “Fuente: Propia.” FECHA HORA PARAMETRO 1

2

3

4

H V A H V A H V A H V A

VEL. 0.049 0.049 0.055 0.033 0.028 0.052 0.044 0.046 0.035 0.060 0.044 0.051

02/05/2013 09:40 - 09:50 a.m ACEL. .65 .42 .21 .58 .20 1.18 .56 .45 0.91 0.75 .44 .56

TEMP. 28.2°C

. 31°C

27.4°C

25°C

El equipo BA-02 presenta en los puntos 1, 2, 3 y 4 en color amarillo esto indica que se encuentra estable el equipo no necesita ningún tipo de mantenimiento para corregir algún problema en el equipo, por encontrarse debajo de los valores críticos.

Figura 4.6 Grafico de velocidades “Fuente: Propia”

FIME XALAPA

Página - 56 -

Se muestra a continuación el grafico de vibraciones con respecto a su velocidad (ver Figura 4.6), se observa que todos los puntos están ubicados en el color amarillo indicando que se encuentra en rangos aceptables.

Análisis del equipo BA-03 Analizando el equipo de trabajo BA-03 mostrado en la figura 4.7, se mostrara las características del equipo mostrado en la tabla 4.6.

Figura 4.7 Motor-Bomba de la BA-03 “Fuente: Propia” Tabla 4.6 Datos técnicos de la BA-03 “Fuente: Propia”

BA03

Marc a

Tipo

Mod elo

BYRO N JACK SON

Centríf uga Horizo ntal

3RP

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P.M

Frec uenci a

H.P

P “KW”

US DE MEXICO

250

440

1800

30

7.5

5.6

Realizando el análisis se obtiene que los valores de velocidad, se encuentran en el rango indicado de color verde en la figura 4.7 el cual indica que el equipo trabaja bien con respecto a la vibraciones ya que el rango permisible de trabajo es de .177 in/ seg. Que está dado por la figura 4.3, muestra que el equipo no presenta algún problema en su funcionamiento. En conclusión que no necesita algún tipo de mantenimiento solo seguir con las lecturas de vibraciones mensuales por si llegara a variar en determinado tiempo.

Página - 57 -

Iden tidad

FIME XALAPA

Tabla 4.7 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-03 “Fuente: Propia” FECHA HORA PARAMETRO 1

2

3

4

VEL. 0.025 0.023 0.016 0.022 0.019 0.011 0.04 0.025 0.017 0.028 0.019 0.011

H V A H V A H V A H V A

02/05/2013 08:50 - 09:00 a.m ACEL. DESP. .15 .27 .20 .24 .10 .17 .11 .23 .10 .20 .08 .12 .20 .42 .30 .27 0.13 .18 0.2 .30 .17 .20 .24 .12

TEMP. 25.6

31

24.4

23.2

Se muestra a continuación el grafico de vibraciones con respecto a su velocidad (ver Figura 4.8), se observa que todos los puntos están ubicados en el color verde indicando que se encuentra en buen estado.

Figura 4.8 Grafico de velocidades “Fuente: Propia” Análisis del equipo BA-05

Página - 58 -

Bomba BA-05 esta mostrada en la Figura 4.9, el equipo tiene las siguientes características de trabajo mostradas en la Tabla 4.8 (estas mismas comparte la BA-06); analizando el equipo de trabajo en los 4 puntos designados para su análisis arroja los siguientes datos.

FIME XALAPA

Figura 4.9 Motor-Bomba de la BA-05 “Fuente: Propia” Tabla 4.8 Datos técnicos de la BA-05 “Fuente: Propia”

BA06

Marc a

Tipo

Mod elo

Dean broth ers

Centríf uga Horizo ntal

3CNR -42-K

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P.M

Frec uenci a

H.P

P “KW”

US ELECTRICA L MOTORS

300

440

1730

30

10

5.6

Los datos capturados se muestran en la Tabla 4.9 mostrando que los puntos de 1, 2 y 3 se encuentran de color amarillo indicando estables en los límites aceptables de trabajo y en el punto 4 se obtuvo que se encuentra de color verde indicando que está trabajando bien de acuerdo a la figura 4.10 con ello se dicta que no hay algún mantenimiento que realizar para corregir un posible daño al equipo, solo realizando mensualmente otro análisis de vibraciones para ver si los valores aumentan.

Página - 59 -

Iden tidad

FIME XALAPA

Tabla 4.9 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-05 “Fuente: Propia” 02/05/2013

FECHA

08:40 - 08:50 a.m

HORA PARAMETRO 1

2

3

4

VEL.

ACEL.

DESP.

H

0.042

0.36

0.45

V

0.023

0.19

0.24

A

0.032

0.01

0.34

H

0.032

0.17

0.34

V

0.01

0.12

0.11

A

0.032

0.09

0.34

H

0.036

0.10

0.38

V

0.024

0.16

0.25

A

0.014

0.12

0.15

H

0.025

0.11

0.27

V

0.025

0.10

0.27

A

0.027

0.16

0.12

TEMP. 28.4

34.4

25.8

24.2

Figura 4.10 Grafico de velocidades “Fuente: Propia” Análisis del equipo BA-06

Página - 60 -

El equipo BA-06 está representado en la Figura 4.11 Cuenta con las mismas características de trabajo que la BA-05, al realizar el análisis de vibraciones, de la misma manera que los equipos anteriores se obtuvo los siguientes resultados mostrados en la Tabla 4.10:

FIME XALAPA

Figura 4.11 Motor-Bomba de la BA-05 “Fuente: Propia” 02/05/2013

FECHA

08:30 - 08:40 a.m

HORA PARAMETRO 1

2

3

4

VEL.

ACEL.

DESP.

TEMP.

H

0.044

0.28

.47

V

0.029

0.26

.31

A

.020

0.14

.21

H

0.022

0.18

.23

V

0.012

0.13

.13

A

0.022

0.29

.23

H

.037

0.14

.39

V

0.027

0.18

.29

A

0.018

0.13

.19

H

.030

0.13

.32

V

0.027

0.12

.29

A

0.02

0.23

.21

28.4

34.4

25.8

24.2

Tabla 4.10 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-05 “Fuente: Propia”

Página - 61 -

se puede observar que los valores obtenidos comparados en el gráfico de la figura 4.3 permanecen en valores buenos y aceptables ya que en los puntos 1,3 y 4 tiene de forma horizontal y vertical en el 1 grado aceptable y lo de más de color verde indicando buen estado. El grafico de su compartimiento de la velocidad es mostrado de Figura 4.12

FIME XALAPA

Figura 4.12 Grafico de velocidades “Fuente: Propia” Análisis del equipo BA-07 La imagen siguiente (Figura 4.13) muestra el equipo a analizar, el siguiente equipo tiene las siguientes características mostradas en la Tabla 4.11

Página - 62 -

Figura 4.13 Motor-Bomba de la BA-07 “Fuente: Propia”

FIME XALAPA

Tabla 4.11 Datos técnicos de la BA-07

BA07

Marc a

Tipo

Mod elo

Wort hingt on

Centríf uga Horizo ntal

3CNR -42-A

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P. M

Frecue ncia

H.P

P “KW”

US DE MEXICO

300

440

1750

29.17

10

5.6

“Fuente: Propia” Arrojando los siguientes datos podemos observar que en los puntos 1, 2 y 4 se encuentran aceptables pero el punto 3 se encuentra de color rojo de forma horizontal y axial esto indica un problema en el punto 3 lado bomba así que se analizara de la siguiente manera (ver Tabla 4.12). Tabla 4.12 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-07 “Fuente: Propia” FECHA

02/05/2013

HORA

08:20 - 08:30 a.m

PARAMETRO 1

2

3

4

VEL.

ACEL.

TEMP.

H

0.052

.25

V

0.076

.37

A

.065

.36

H

0.073

.34

V

0.076

.42

A

0.041

.32

H

0.316

.56

V

0.047

1.39

A

0.320

1.09

H

.111

1.34

V

0.043

1.06

A

0.047

.70

30.6

39.2

32

29

Con análisis general se puede observar que el equipo puede estar fallando por los baleros, ya que puede tener un desgaste, desequilibrio del equipo y si al revisar no tiene lubricante puede estar produciéndose fricción dentro de la bomba lo que produciría un desgaste y aumento de temperatura pero como podemos apreciar la temperatura es normal.

En este caso en particular la problemática fue la alineación de forma angular del equipo bomba-motor, el cual fue corregido con el equipo siguiente, en la Figura 4.14 muestra el equipo de alineación. FIME XALAPA

Página - 63 -

Iden tidad

Figura 4.14 equipo de calibración “Fuente: Propia” Se colocó el equipo de calibración en el cople del motor y dando una presión suficiente al manómetro para que diera una vuelta completa, ahí se partía dando una vuelta de 180 al cople ubicado en la flecha, al dar la vuelta si se mantenía en cero está bien, perfectamente alineado este método tiene una duración aproximada de 3 a 4 horas cuando hay que corregir por cambio de valor no igual a cero se aflojan la tornillería que sujeta a la bomba y el motor para colocarle calzas para su perfecta alineación, con las calzas se trata de alinear teniendo en todos los puntos de apoyo, el rango permisible de la alineación es de 5 milésimas como máximo al dar una vuelta de 180° en cualquiera de los puntos donde se ubica el equipo de calibración, el trabajo de corrección se terminó dando buenos resultados en el equipo.

Página - 64 -

En la tabla 4.13 siguiente muestra como mejoro el equipo de trabajo con respecto a sus vibraciones obteniendo valores aceptables y adecuados para seguir cumpliendo su función adecuadamente.

FIME XALAPA

Tabla 4.13 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-07 “Fuente: Propia”

FECHA

17/05/2013

HORA

08:20 - 08:30 a.m

PARAMETRO

1

2

3

4

VEL.

ACEL.

TEMP.

H

0.045

.25

V

0.07

.37

A

.090

.36

H

0.06

.34

V

0.05

.42

A

0.041

.32

H

.060

.56

V

0.049

1.39

A

0.07

1.09

H

.080

1.34

V

0.042

1.06

A

0.047

.70

30.6

39.2

32

29

Análisis del equipo BA-08

Figura 4.15 Motor-Bomba de la BA-07 “Fuente: Propia”

FIME XALAPA

Página - 65 -

El equipo analizar es una bomba mostrada en la Figura 4.15, con características mostradas en la Tabla 4.14.

Tabla 4.14 Datos técnicos de la BA-07 “Fuente: Propia”

BA07

Marc a

Tipo

Mod elo

Wort hingt on

Centríf uga Horizo ntal

3CNR -42-K

Diam. Succió n Pulg.

Diam. Descarg a pulg.

4

3

Motor eléctrico

Gasto G.P.M

Voltaje

R.P. M

Frecue ncia

H.P

P “KW”

WORTHIN GTON

250

440

1750

29.17

10

5.6

La toma de lectura arrojo los siguientes resultados del equipo mostrado en la figura 4.15, el cual indica un valor de la velocidad aceptable de acuerdo a la gráfica de la figura 4.3 manteniéndose en el rango de .028-.071 el cual se encuentra de color amarillo con esta información se deduce que el equipo se encuentra operando perfectamente y no necesita ningún mantenimiento preventivo que deba realizarse para prevenir algún problema, lo único que se realizara será un análisis de vibraciones mensual para monitorear su comportamiento y ver si no varia en determinado momento; en la figura 4.16 se muestra el comportamiento de la velocidad en una grafica de dispersión. Tabla 4.15 Datos obtenidos con la lectura de vibraciones BA-08 “Fuente: propia” FECHA HORA PARAMETRO

01/05/2013 08:10 - 08:20 a.m VEL.

H

1

V A H

2

V A H

3

V A H

4

V A

0.033 0.021 0.029 0.044 0.030 0.022 0.035 0.029 0.021 0.043 0.032 0.029

ACEL.

.23 .33 .34 .24 .42 .42 1.25 1.49 1.29 1.24 1.09 .70

TEMP.

.36 .23 .32 .48 .33 .24 .38 .32 .23 .47 .35 .32

30.5

41.6

31

29

Página - 66 -

Iden tidad

FIME XALAPA

Figura 4.16 Motor-Bomba de la BA-07 “Fuente: Propia” Análisis del equipo BA-09 El equipo de bombeo BA-09 cuenta con las mismas características que el equipo BA-08, este equipo es mostrado en la Figura 4.17.

Al realizar el análisis arrojo las siguientes lecturas en los 4 puntos de muestreo mostrado en la Tabla 4.16 se aprecia que los valores de los puntos 1 y 2 se encuentran el valores aceptables con respecto a la horizontal y axial en el punto 1 y en el punto 2 solo en la horizontal, los demás puntos se consideran en perfectas condiciones de trabajo con valores indicados de color verde, todo esto comparado con el grafico de la Figura 4.18 que indica los rangos permisibles de trabajo. Cumpliendo el diagnostico del equipo nos indica que no hay problema alguno en el trabajo del equipo de bombeo así que no hay ningún tipo de mantenimiento que se requiera con respecto a la vibraciones.

FIME XALAPA

Página - 67 -

Figura 4.17 Motor-Bomba de la BA-09 “Fuente: Propia”

Tabla 4.16 Datos obtenidos con la lectura termo gráfica BA-09 “Fuente: propia” FECHA HORA PARAMETRO

01/03/2013 08:00 - 08:10 a.m VEL.

H V A H

2

V A H

3

V A H

4

V A

TEMP.

.29 .22 .16 .38 .21 .20 .37 .28 .16 .20 .28 .27

.55 .23 .36 .53 .30 .19 .15 .11 .08 .17 .10 .08

35

34.1

32.4

30

A continuación se muestra en la figura siguiente el comportamiento del equipo con respecto a la velocidad en un gráfico de dispersión para su mejor apreciación.

Figura 4.18 Motor-Bomba de la BA-07 “Fuente: Propia”

Página - 68 -

1

ACEL.

0.052 0.022 0.034 0.050 0.028 0.018 0.014 0.010 0.008 0.016 0.009 0.008

FIME XALAPA

4.2 ANÁLISIS DE CÁMARA TERMOGRAFICA

Equipo BA-09 Este equipo es reciente en la terminal, por lo cual se han realizado pocos análisis de temperatura en los cuales se ha recabado información solo de equipos que presentan algún tipo de problema para ver si sus temperaturas se encuentran en el rango adecuado de trabajo y establecer los puntos más calientes del equipo así teniendo una idea más clara donde se ubica el posible fallo del equipo de bombeo en la Figura 5.1 se muestra el equipo a utilizar (en la Tabla 5.1 se muestra datos técnicos del análisis).

Figura 5.1 cámara termo grafica “Fuente: Propia”

Tabla 5.1 datos del análisis “Fuente: Propia” Medidas Max Min promedio Parámetros Emisividad Temperatura reflejada

°C 56.9 34.2 48

Página - 69 -

0.95 20°C

FIME XALAPA

El equipo que analizado fue el BA-09 en la Figura 5.2 se muestra el equipo con su respectiva toma termo gráfica.

Figura 5.2 Bomba BA-09 “Fuente: Propia”

Al revisar los resultados del equipo se encuentran valores de 56.9°C en el acoplamiento de la flecha esto indica que pueden ser 2 posibles causas uno es la falta de lubricantes, por lo consiguiente, produce una fricción en acoplamiento con ello eleva la temperatura del equipo de trabajo produciendo un desgaste del mismo o bien la alineación si el equipo no esta bien alineado puede hacer un mayor contacto la flecha con un punto que produciría una elevación de temperatura.

FIME XALAPA

Página - 70 -

Figura 5.2.1 Bomba BA-09 “Fuente: Propia”

Se procedió a revisar el equipo de la siguiente manera: Se purgó el lubricante interno de la bomba por medio de un orificio en la parte inferior, después de purgarlo se revisó la calidad del lubricante si se encuentra de un color oscuro quiere decir que ya no tiene las propiedades para realizar su trabajo, al sacar todo el lubricante se llenó con el nuevo lubricante que fue vaciado de la misma manera hasta que solo saliera lubricante nuevo o sin residuos del anterior, el nivel adecuado de lubricante en la bomba fue al nivel de baleros esto se ubica la parte inferior de la flecha aproximadamente. Se aflojaran los tornillos que mantienen fija la bomba y el motor con esto se espera poder alinear la bomba, se coloca en el cople el equipo de calibración Figura 5.3, en la caratula indicadora se aplastara de manera que dé una vuelta completa la manecilla hasta llegar a cero otra vez. Ahora se el equipo de calibración se le dará una media vuelta alrededor de la flecha de 190 en el sentido de las manecillas del reloj (también puede ser contrario pero en este caso es sentido de manecillas), hasta llegar a la parte inferior ahora bien al llegar a bajo se acomodara de manera que marque cero ahora se regresa, si al regresar marca un valor negativo indica que el equipo necesita ser elevado para estar alineado verticalmente en este caso se eleva agregando calzas, al alinearlo de esta manera se prosigue con la alineación horizontal ahora se parte de un lado de la flecha hasta el otro extremo, de la misma manera se da media vuelta girando al sentido de las manecillas del reloj hasta llegar al otro lado de la flecha al llegar si el valor no da cero y da un valor positivo indica que se debe mover a la izquierda con ese valor obtenido (ojo el equipo que se mueve es el motor ya que la bomba no puede ser movida por sus conductos que llegan a ella, por ello el equipo es colocado del lado de la bomba para solo mover el motor.) Con esto se alinea el equipo de bombeo.

Figura 5.3 Equipo de calibración “Fuente: Propia” FIME XALAPA

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Con esto se da el mantenimiento correctivo del equipo.

Equipo BA-07 El análisis siguiente está basado en el motor de la bomba BA-07 mostrado en Figura 5.4 ya que presenta problemas obtenidos por el análisis de vibraciones con respecto a la pistola laser dando un valor de temperatura elevado, las figuras siguientes muestran el análisis en el equipo de la BA-07 con respecto al motor.

Figura 5.4 Bomba BA-07 “Fuente: Propia”

La Tabla 5.2 muestra los datos técnicos del equipo, el análisis siguiente arroja que la concentración de calor se encuentra en el centro del motor a 47.3 °C, en el punto más cercano del centro y el más retirado a 40.3°C acercándose a los valores máximos de temperatura del equipo que es de 55°C, indica que hay un problema en el embobinado la causa posible que se hallan perdido vueltas del embobinado produciendo un sobre calentamiento, si se eleva mas la FIME XALAPA

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Figura 5.4.1 Bomba BA-07 “Fuente: Propia”

temperatura se puede perder el aislamiento esto produciría un corto en todo el embobinado, es necesario checar como se encuentra el embobinado del equipo BA-07.

Tabla 5.2 datos del análisis “Fuente: Propia” Medidas Max Min Promedio Parámetros Emisividad Temperatura reflejada

°C 47.3 40.3 44.8 0.95 20°C

4.3 DIAGNÓSTICO DE LOS EQUIPOS DE TRABAJO

Página - 73 -

Al analizar los equipos de trabajo de la terminal almacenamiento y reparto, Xalapa, con los métodos explicados anteriormente se obtuvo que los equipos BA-01, BA-02, BA-03, BA-05, BA-06, BA-08 y BA-09 se encuentran trabajando en rangos normales con respecto a la vibración, mientras que el equipo BA-07 presentaba severos problemas de vibración en su punto axial por ello se encontró con una desalineación de tipo angula. No obstante con el análisis termográfico se encontró en el equipo BA-09 temperaturas elevadas (antes del análisis de vibraciones se encontraron estos valores.) esto fue corregido con una alineación y un cambio de aceite ya que el equipo ya le tocaba su cambio semestral con ello fue corregido y se demostró con el diagnostico de vibraciones presentado con anterioridad, en el equipo BA-07 presentaba temperaturas cercanas al punto crítico en el motor por ello se mantiene en observaciones, para un posible embobinado nuevo.

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4.4 CONCLUSIÓN

Este capítulo se habló del diagnósticos de los equipos de trabajo en la terminal de abastecimiento y reparto, Xalapa. Por medio de análisis de vibraciones y termográfico, tomando para el de vibraciones los 4 puntos establecidos por medio de un sensor de vibraciones, cada uno de forma axial, vertical y horizontal; obteniendo valores de velocidad y aceleración tomando solo los valores de velocidad con respecto a un gráfico, mostrando los niveles permisivos indicados de color rojo, anaranjado, amarillo y verde; donde el color rojo indica peligro, anaranjado permisible, amarillo aceptable y verde en buen estado. Para el análisis termográfico se analizó por medio de una cámara termográfica que indicaba los puntos calientes del equipo, con una distancia establecida para los equipos de bombeo deacuerdo al voltaje a que se trabaja. Tomando los niveles máximos de temperatura que podía alcanzar el equipo se realizó el estudio donde en este caso de 55°C es el límite de temperatura, se realiza del punto más caliente al más frio. Se obtuvo un diagnostico el cual arrojo lo siguiente los equipos BA-01, BA-02, BA-03, BA-05, BA-06, BA-08 y BA-09 se encuentran trabajando en rangos normales de vibración, mientras que el equipo BA-07 presentaba severos problemas de vibración en su punto axial por ello se encontró con una desalineación de tipo angula, (esta misma fue corregida) y en el equipo BA-09 temperaturas esto fue corregido con una alineación y un cambio de aceite demostrando con el diagnostico de vibraciones, en el equipo BA-07 presentaba temperaturas cercanas al punto crítico en el motor por ello se mantiene en observaciones, para un embobinado nuevo.

Página - 74 -

El equipo de bombeo tiene trabajando 45 años, por ende es único equipo antigua con un desempeño menor a los equipos modernos de ahora, mi recomendación es mejorar los equipos de trabajo para obtener mejores resultados, como también mejores técnicas de análisis como un análisis del lubricante de los equipos como, nuevo equipo de alineación ya que este es muy rudimentario y no tan exacto como los de ahora.

FIME XALAPA

Página - 75 -

REFERENCIAS

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Fuente de la información

 www.ref.pemex.com  Manuales de operación y mantenimiento de I.R.D.  Estudio de vibraciones del Instituto de Investigaciones Eléctricas.  Mott Franzini, Segunda Edición 1999.  FRANZINI, Segunda Edición 1999.  http://www.virtualplant.net.  http://www.imbil.com.  http://t2.gstatic.com.  http://www.waterpumpsinchina.com  http://www.bymisa.mx  http://www.sobitec.com  http:// www.motorex.com  http://www.sulzer.com  http://www.catalogodebombasdeagua.com  http://www.catalogodebombasdeagua.com

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 http://www.catalogodebombasdeagua.com

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