presentación monitoreo recip vs herram analit turbodina rev 1

PRESENTACIÓN

Dirigida a:

Empresas Latinoamericanas de:

Energía Minería Transporte de Gas Instalaciones de Procesos

Caracas, abril 2013

MONITOREO ELECTRÓNICO

VERSUS

HERRAMIENTAS ANALÍTICAS

PARA

COMPRESORES

RECIPROCANTES

Presentación a Latinoam.Monitoreo Electrón. Vs. Herram. Analít.

Compres. RecipRev 0 Abr13

2/149

CONTENIDO

1.- Monitores Electrónicos Condición Compresores Reciprocantes

Introducción

Algunos Sistemas De Monitoreo Electrónico Existentes

Características Generales

Características Sistemas Portátiles

Características Sistemas En Línea

2.- Herramientas Analíticas Para El Diagnóstico Y Optimización

De Compresores Multietapas

Herramientas Analíticas Existentes En El Mercado

Ventajas

Desventajas

3.- Diagnóstico Y Optimización Válvula Compresora

Introducción

Desarrollos Analíticos Existentes

Esquema Optimización Válvula Compresora



3/149

CONTENIDO

3.- Diagnóstico Y Optimización Válvula Compresora (Cont.)

Objetivos Globales

Objetivos Específicos

Tipos De Fallas Que Se Pueden Evitar

Beneficios Económicos

Ventajas

Desventajas

Herramientas Analíticas Existentes

o Método Detallado

o Método Aproximado

o Método Paramétrico

Conclusiones Y Recomendaciones

4.- Anexos



4 / 149

LISTA DE ANEXOS

ANEXO TÍTULO

1 Descripción Herramientas Analíticas Compresor

Mapas Básicos Del Compresor

Mapas Propósito Especial Compresor

Análisis Dinámicos Especiales

2 Detalles Herramientas Analíticas Válvulas

Método Detallado.

Alcance Típico Ingeniería Básica

Método Aprox. Análisis Sensibilidad

Método Paramétrico

3 Algunos Sistemas De Monitoreo Electrónico Existentes En El Mercado

4 Parte Comercial. Procura De Válvulas. Modalidades De Contratación

5 Casos de Campo


Compres. RecipMONITORES ELECTRÓNiICOS Rev 0 Abr13

5 / 149

MONITORES ELECTRÓNICOS CONDICIÓN

COMPRESORES RECIPROCANTES

Tlf +58.212.816.5779 Caracas, Venezuela [email protected] Móvil: +58.414.247.1337 Orlando, Florida www.turbodina.com



INTRODUCCIÓN A LOS MONITORES ELECTRÓNICOS

Dos tipos:

Portátiles, y

En Linea.

Ambos sirven mismos propósitos:

Diagnóstico Condición Mecánica:

Del Compresor (Y Motor),

Válvulas Compresoras Y Motrices

Diagnóst. Eficienc. Y Balance Económ. Tren Motor – Compresor.

6 / 149



INTRODUCCIÓN A LOS MONITORES ELECTRÓNICOS (Cont.)

Opciones de Sistemas Monitoreo Electrónico (Portátiles y En Línea): Motor + Rotativos Puros. Bajas RPM, Diesel

Compresor + Rotativos Puros

Motor + Compresor

Motor + Compresor + Rotativos

Colector Portátil De Datos Multicanal

Balanceador Portátil De Motores

Balanceador Simultáneo Automático Multicilindros

Válvulas Compresoras / Motrices

7 / 149



ALGUNOS SISTEMAS MONITOREO ELECTRÓNICO EXISTENTES

SIST. PORTÁTILES

PFM2000

Spec 1000

Bacharach

Carma

Recip Trap

Windrock 6320

ValveAlert

Premet / Lemag

SIST. EN LÍNEA

Bently Nevada 3500 /System1

Hoerbiger RecipCOM

Prognost NT

Premet Online

RTOnline

Sentinel

Windrock OnGuard

Valvealert Online

Todos basados en la misma tecnología (Beta Monitors Canadá). Ver Anexo 3

8 / 149



CARACTERÍSTICAS GENERALES Complicados, engorrosos. Proclives a errores

Requieren máquina, tubería e instrumentación en buenas condiciones

No permiten variar parám. claves (Rpm, Pd, Ps, Paso De Carga, Etc.)

Dificultad para analizar dinámica de válvulas

Dificultad para analizar varias fallas concurrentes

9 / 149



CARACTERÍSTICAS GENERALES (Cont.)

Requieren analistas proficientes en disciplinas retadoras

Difíciles de entender por operadores, mantenedores, gerencia

Barreras culturales (idiomaticos, tecnológicos)

Intensivos en soporte del fabricante

Pierden calibración fácilmente

10 / 149



11 / 149

CARACTERÍSTICAS SISTEMAS PORTÁTILES

Pocos Fabricantes. Varios fracasaron

Costosos

Problemas de Calidad y soporte

CARACTERÍSTICAS SISTEMAS EN LÍNEA

Nuevo mercado, objetivo OEM.

Férrea Competencia OEM Componentes Vs. OEM Compresor

Nueva Moda, Complica aún Mas Panorama de la Máquina

Sistemas En Línea (Mantto. Basado en Codiciones) Requieren Sistemas

Portátiles (Mantto. Predictivo)

Sistemas En Línea con Dificultad para Anticipar Fallas


Compres. RecipHERRAM. ANALÍTICAS VÁLV. Rev 0 Abr13

12 / 149

HERRAMIENTAS ANALÍTICAS

DIAGNÓSTICO Y OPTIMIZACIÓN

COMPRESORES Y VÁLVULAS





13 / 149


COMPRESORES MULTIETAPAS



QUÉ DEBO HACER CON MI VIEJO COMPRESOR ?

REPARAR ?

MODERNIZAR ?

DESECHAR ?

OPTIMIZAR ?

EXPANDIR ?

TOMA DE DECISIONES

14 / 149



ESQUEMA DIAGNÓSTICO COMPRESORAS RECIPROCANTES

ANÁLISIS TÉCNICO

INDICADOR DE

OBSOLESCENCIA

ANÁLISIS

ECONÓMICO

CONCLUSIONES DEL ANÁLISIS

TÉCNICO

ANÁLISIS DE

DESEMPEÑO

HERRAMIENTAS DE

DECISIÓN

OPCIONES

TECNOLÓGICAS

15 / 149



ESQUEMA DE ANÁLISIS DE COMPRESORES RECIPROCANTES

MAPA DESGASTE

OPTIMIZACIÓN DESEMPEÑO

MAPAS CARGA BARRAS

CURVA MOTOR

MAPAS EF. VOLUMÉTRICA

TECNOLOGÍA DETECCIÓN

FUGAS.

16 / 149



ANALISIS ESPECIALES PARA COMPRESORES RECIPROCANTES

BALANCEO CIGÜEÑAL

EXCITACIONES TORSIONALES

PULSACIONES CAPACIDAD MOTOR

TREN DE MANDO

ANÁLISIS ESPECIALES

ANÁLISIS A SER REALIZADOS POR EMPRESAS ESPECIALIZADAS

17 / 149



HERRAMIENTAS ANALÍTICAS EXISTENTES EN EL MERCADO

COMPRESORES MULTIETAPAS. VER ANEXO 1

Códigos Desempeño (Performance Softwares) de Fabricantes Originales (OEM)

de Compresores

Ahora Disponibles en Internet para el gran público

Recomendación: Concentrarse en uno solo

Códigos Desempeño Fabricantes de Componentes

Comerciales

No-Comerciales

Códigos Desempeño Consultoras

Normalmente No-Comerciales

Turbodina Con Código Propio

18 / 149



VENTAJAS HERRAMIENTAS ANALÍTICAS


Permiten Variar Parámetros Claves (Rpm, Pd, Ps, Paso De Carga, Etc.) Permiten Análisis de Sensibilidad

Algunas incorporan Datos del Analizador Electrónico

Pueden Ser Desarrolladas por Cualquiera. MS Excel apropiado.

Ampliables

19 / 149



VENTAJAS HERRAMIENTAS ANALÍTICAS (Cont.)


Económicos

Prácticos (análisis en pantalla)

Permiten confirmar sospechas sobre mal desempeño en válvulas

existentes. Luego, saber hacia dónde moverse.

No requieren acercarse a la máquina. Servicio a distancia.

Permiten variar parámetros críticos (RPM, P, T, L, D, VM) en pantalla,

asunto impráctico de lograr en sitio.

Independencia del OEM.

20 / 149



21 / 149

DESVENTAJAS HERRAMIENTAS ANALÍTICAS


Necesitan entrenamiento.

Poco amigables




VÁLVULA COMPRESORA


22 / 149



INTRODUCCIÓN OPTIMIZACIÓN VÁLVULA COMPRESORA

Válvula componente mas crítico del compresor (causa 35%+ de fallas). En América Latina esta cifra es posiblemente mayor. Figs. 1 y 2.

Negocio grande como el compresor mismo.

Desempeño difícil de medir e interpretar incluso con los analizadores

electrónicos más avanzados. Fig. 3.

Hay tecnología para el Diagnóstico y Optimización de Válvulas desarrollada

por fabricantes durante los últimos 30 años. No ha trascendido.

Turbodina con desarrollo propio basado en publicaciones DR y CT2.

23 / 149



Figura 1.- Causas de Paradas No-Programadas en Compresores Reciprocantes

24 / 149


Compres. Recip HERRAM. ANALÍTICAS VÁLV. Rev 0 Abr13

25 / 149

Figura 2 .- Válvula Compresor Reciprocante en Orientación Correcta



Área Asiento

Área Salida

Área Levantamiento

Flujo a Través de la Válvula

Mayor Eficiencia se logra optimizando el flujo de gas a través de las áreas asiento/levantamiento/salida

Fig. 3.- Patrón de Flujo del Gas en la Válvula

26 / 149



Desarrollos Analíticos Existentes En El Mercado:

Cozzani

Turbodina

Dresser Rand

Ariel

Hoerbiger

Gas Machinery Research Counsil

Comercialmente ninguno

27 / 149



ESQUEMA DE OPTIMIZACIÓN DE VÁLVULAS RECIPROCANTES

OPTIMIZACIÓN DE

VÁLVULAS

Reversión Carga Barras

Sincronismo

Golpeteo

Pérdidas Fluctuación

28 / 149



OBJETIVOS GLOBALES

Detectar las señales reveladoras del mal desempeño de válvulas.

Conocer los efectos del mal desempeño de válvulas sobre el funcionamiento

de todo el compresor.

Diseñar soluciones a problemas de mal desempeño de válvulas y aumentar

así la confiabilidad operacional.

Diseñar cambios de campo para válvulas existentes.

Evaluar opciones de diseño propuestas.

Diseñar/especificar válvulas para una aplicación específica.

29 / 149



OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Encontrar la causa mas probable de falla,

Anticipar fallas indeseables, y

Hacer análisis “qué pasa sí”, y ulteriormente,

Optimizar la válvula,

Evitando ensayos sobre la máquina.

30 / 149



TIPOS DE FALLAS QUE SE PUEDEN EVITAR

Plato

Resortes

Anillos de pistón

Empacaduras

Alta temperatura

Bajo caudal

31 / 149



BENEFICIOS ECONÓMICOS

Se han reportado casos con más de 50 paradas de máquina al mes por fallas

de válvulas con pérdidas asociadas de casi cien mil dólares al mes.

Pérdidas por fallas en válvulas mal aplicadas superiores a diez mil dólares al mes, en la mayoría de los casos.

32 / 149



VENTAJAS

Económicos

Prácticos (análisis en pantalla)

Permiten confirmar sospechas sobre mal desempeño en válvulas existentes.

Luego, saber hacia dónde moverse.

No requieren acercarse a la máquina. Servicio a distancia.

Permiten variar parámetros críticos (RPM, P, T, L, D, VM) en pantalla,

imprácticos de lograr en sitio.

Independencia del OEM.

33 / 149



DESVENTAJAS

Indiferencia de Operadores, Consultores

Necesitan Especialización. Difíciles De Entender

Operador idealmente familiarizado con:

dinámica de las válvulas,

criterios de diseño y aplicación,

causas de diferentes tipos de mal desempeño,

remedios, y

relación con otros parámetros (Q, carga en barras y Td)

34 / 149



HERRAMIENTAS ANALÍTICAS EXISTENTES

Métodos analíticos para el diagnóstico y optimización de válvulas:

Método Detallado.

Método Simplificado, y

Método Paramétrico / Adimensional

35 / 149



MÉTODO DETALLADO

Utiliza un simulador dinámico (software) para construir la gráfica de la Fig.

4 y para diagnosticar y optimizar la válvula. El simulador de Turbodina se

hizo con base en trabajos publicados por Gems.

36 / 149



37 / 149

2Ángulo Cigüeñal

% A

pertu

ra

100%

50

040 60 80 100 120 140 160 180 200

Ángulo ideal apertura válvula

Impacto sobre el asiento

Impacto sobre la guarda

Caída Presión < Precarga Resorte

Aceleración = (Fuerza Presión - Fuerza Resorte)Masa Plato

Fuerza Resorte > Fuerza Presión

Plato Válvula actuando como sistema Masa - Resorte bajo influencia de fuerzas

casi balanceadas resorte/presión

Bases para el Cálculo Dinámico de Válvulas

Adaptado de Dresser - Rand de Vzla.

PMD

Fig. 4.- Curva del Comportamiento de la Válvula



MÉTODO APROXIMADO

Prescrito para Ajustar Resortes y Levantamiento del Plato a Válvulas Existentes

Y Propuestas.

Utiliza algoritmos de cálculos mas sencillos que los del Método Detallado

para construir los mapas mostrados en Fig. 6 y 7 y asi sacar

conclusiones sobre dos componentes claves de la válvula: resortes y

levantamiento del plato.

38 / 149



Glossary

Eficiencia Volumétrica.EV:

Curva de la aplicaciónCurvaAplicación:

Curva de la VálvulaCurva Válvula:

-Tiempo transcurrido (Áng. Cigüeñal) con la válvula totalmente abierta. 3:

-Tiempo (ángulo cigüeñal) para cerrar, suponiendo válvula totalmente abiertay fluido incompresible

2:

-Tiempo (ángulo cigüeñal) para cerraren ausencia de flujo através de la válvula

1:

Punto Muerto del PistónPMD:

Fig. 5.- Nomenclatura Figuras 6, 7, 37 – 42.

39 / 149



Sensibilidad al Levantamiento

Criterio de Cierre

-100

100

300

500

700

900

1100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Ángulo Cigüeñal

Caí

da d

e Pr

esió

n (P

si)

P.M.D

MAX

MIN

Fig. 6.- Mapa Criterio Cierre Mostrando ∆P a Través de la Válvula Vs. Tiempo y Comport. Resorte

40 / 149



Sensibilidad al Levantamiento

Criterio de Apertura

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400

Caída de Presión (Psi)

Área

Equ

ival

ente

(pul

g2)

Curva Válvula

EVNOM.Curva

Aplicación

EVMÁX.

EVMÍN.

L = 0,20''

L = 0,10''

L = 0,05''

Fig. 7.- Mapa Criterio Apertura Válvula Mostrando Comport. Plato (Válv.) y Cilindro (Aplic.)

41 / 149



MÉTODO PARAMÉTRICO

También llamado análisis adimensional, consiste en calcular una serie

de parámetros para una rápida evaluación del desempeño de la válvula.

Permite determinar si una válvula está bien diseñada para una aplicación

dada, utilizando familias de curvas de Parámetros Adimensionales

Dependientes construidas en función de Parámetros Adimensionales

Independientes.

Detalles en Anexo 2.

42 / 149



43 / 149

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Monitores Electrónicos:

útiles pero no imprecindibles no dan siempre buenos resultados

Pocas fuentes, caso portátil casi un monopolio

Experiencia local no es buena

Herramientas Analíticas:

con potencial fidelidad demostrada

versátiles y universales

Buena experiencia local


Compres. Recip Rev 0 Abr13

ANEXOS

44 / 149 Tlf +58.212.816.5779 Caracas, Venezuela [email protected]

Móvil: +58.414.247.1337 Orlando, Florida www.turbodina.com



Tlf 0212.816.5779 Caracas, Venezuela [email protected] Móvil: 0414.247.1337 Orlando, Florida www.turbodina.com

45 / 149

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo Título

1 Descripción Herramientas Analíticas Compresor

Mapas Básicos Del Compresor

Mapas Propósito Especial Compresor

Análisis Dinámicos Especiales

2 Detalles Herramientas Analíticas Válvulas

Método Detallado.

Alcance Típico Ingeniería Básica

Método Aprox. Análisis Sensibilidad

Método Paramétrico

3 Algunos Sistemas De Monitoreo Electrónico Existentes En El Mercado

4 Parte Comercial. Procura De Válvulas. Modalidades De Contratación

5 Casos de Campo



ANEXO 1

DESCRIPCIÓN DEL HERRAMIENTAS ANALÍTICAS COMPRESOR


46 / 149


Compres. Recip MAPAS BÁSICOS COMPRESOR Rev 0 Abr13


47 / 149

MAPAS BÁSICOS DEL COMPRESOR



1.- Curva de carga del motor

La correcta operación de una planta compresora consiste en mantener a

los compresores consumiendo una potencia mecánica cercana a la

nominal de sus accionamientos.

Apartarse de esta regla trae pérdidas económicas como consecuencia de

alguna de las dos situaciones operacionales que siguen:

48 / 149



Situaciones operacionales que traen pérdidas económicas:

- Los compresores consumen una potencia mayor que la nominal, con

lo cual se estaría sobrecargando a los accionamientos, ocasionando así

altos costos de mantenimiento y baja disponibilidad.

- Los compresores consumen una potencia menor que la nominal, con

lo cual se estaría manejando menos caudal que el permitido,

desaprovechando así la capacidad instalada.

49 / 149



Estas dos situaciones se encuentran en las plantas compresoras del sub.-

continente por razones diversas.

La solución a esta problemática está en la correcta administración de los

bolsillos variables de los cilindros compresores, para regular la potencia

consumida y optimizar así el aprovechamiento de la capacidad instalada.

50 / 149



Con esta práctica se pueden obtener incrementos en el caudal manejado,

disminución en el consumo específico de combustible y reducciones en

los costos de mantenimiento.

Para esto se cuenta con las curvas de carga del motor que representan

de forma gráfica las potencias consumidas por el accionamiento y por el

compresor a presión de succión variable con los bolsillos actuales y la

posición recomendada de estos para no sobrecargar la máquina. Ver

Figuras 8 á 13.

51 / 149



52 / 149

Fig. 8.- Compresor Integral Mostrando Bolsillos Vol. Muerto Variables


Compres. RecipMAPAS BÁSICOS COMPR. Rev 0 Abr13

53 / 149

Fig. 9.- Curva Desempeño Básica Obtenida con un Simulador OEM



54 / 149

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

9 0 0

1 0 0 0

1 1 0 0

1 2 0 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5

-8

-7

-6

-5-4

-3

-2

-1

0

1

2

34

5

6

7

8

C u rva de D esem peñ o G enéricaR PM =co nstan te Pd = con stan te

B olsillo V ariab le

Pres de Succ.PS IG

Ape

retu

rade

BV

.Pul

g

Pot

enci

a.H

p

T urb od ina, C .A .Ing enie ría d e R o tativo s Petro le ros

Cau

dal.M

Mpc

nd

P otencia

T odos los bolsillos usan la m is m a apertu ra

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 0

7 0 0

8 0 0

9 0 0

1 0 0 0

1 1 0 0

1 2 0 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 0

1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5 8 5

-8

-7

-6

-5-4

-3

-2

-1

0

1

2

34

5

6

7

8

C u rva de D esem peñ o G enéricaR PM =co nstan te Pd = con stan te

B olsillo V ariab le

Pres de Succ.PS IG

Ape

retu

rade

BV

.Pul

g

Pot

enci

a.H

p

T urb od ina, C .A .Ing enie ría d e R o tativo s Petro le ros

Cau

dal.M

Mpc

nd

P otencia

T odos los bolsillos usan la m is m a apertu ra

Fig. 10.- Mapa Básico Desempeño PD 800 Puig, RPM Cte.



55 / 149

500

600

700

800

900

1000

1100

120015 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90-4-3,5-3-2,5-2-1,5-1-0,500,511,522,533,544,555,566,577,58

Turbodina, C.A.Ingeniería de Rotativos Petroleros

Pot

enci

a. H

pC

auda

l. M

Mpc

nd

Ape

retu

ra d

e BV

. Pul

g

Pres de Succ.PSIG

BolsilloVariable

Caudal

Potencia

Curva de DesempeñoPd 700, 800, 900 psig, 850 RPM

900

800

700

900800700

700800900

Fig. 11.- Mapa Completo Desempeño Pd 700, 800, 900 psig, 850 RPM.



56 / 149

Fig. 12.- Mapa Completo Desempeño Obtenido con Simulador OEM



57 / 149

Fig. 13.- Mapa Completo Desempeño Obtenido con Simulador OEM


Compres. RecipMAPAS BÁSICOS COMPRESOR Rev 0 Abr13

58 / 149

2.- Curvas del caudal

Proporcionan un estimado de los caudales de gas asociados con

las potencias antes mencionadas. El error se estima en 5%. Ver

Figuras 8 á 13.

3.- Caudal a cualquier Posición de los Bolsillos Variables

Por motivos diversos, puede ser necesario en un momento dado

ubicar los bolsillos variables en una posición no recomendada, pero

¿qué caudal se está manejando en esta nueva posición?. Esta



59 / 149

pregunta tiene como respuesta el método para determinar el

caudal a cualquier posición del bolsillo variable. Ver punto “S” en

Figura 21. Ver Figs. 16 á 20.

4. Régimen de Carga en Barras

La carga por presión de gas se combina con la inercial para

producir la caga total sobre la barra. Fig. 14. Interesan magnitud

de los picos a tracción y compresión, así como también la

reversión.



60 / 149

Regimen de BarrasCarga vs Referencia en el Ciguenal

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

Posicion Angular. Grados

Car

ga (L

bf*1

0^- 3

)

Gas Atras

Gas Adelante

Resultante Gas

Inercial

Total

Fig. 14 Diagrama Carga en Barras que Combina Ambos Lados



61 / 149

MAPAS PROPÓSITO ESPECIAL



62 / 149

Mapas Del Desgaste

Contabilizan el desgaste del lado motriz y del lado compresor por

separado. Fig. 15

Mapas De Sobrecarga En Barras

Muestran los límites de resistencia mecánica de las barras de un

compresor. Dichos mapas sirven para predecir el comportamiento ante



Fig. 15.- Mapa Desempeño con Desgaste

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

HP

potencia

-5

-4

-3

-2

-1

1

2

3

4

5

6

7

5 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 115 125 135 145 1550

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Presión de Succión. PSIG

M

MPC

ND

caudal

bolsillos

100/00/100

0/0

DM>DC DM<DC

100/100Pu

lg

Como NuevoDesgastadoCompresorDesgastadoy Motor NuevoCompresorNuevoy MotorDesgastadoDesgaste

ActualMapa de Desempeño con Desgaste




64 / 149

los cambios en las condiciones de proceso y determinar así la

flexibilidad del compresor. Ayuda a evitar fallas catastróficas.

Figs. 16 y 17. Ver también Fig. 22.

Reversión De Carga En Barras

Para evitar que falle la lubricación en el pasador de la cruceta, es

necesario que se revierta la carga sobre la barra en cada ciclo.



65 / 149

00,5

11,5

22,5

33,5

44,5

55,5

66,5

77,5

88,5

99,510

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Presión de Succión. PSIG

Ap

ertu

ra d

e B

ols

illo

. P

ulg

Barra 2

Barra 1

Bolsillo Variable

Umbral

Umbral

Zona Prohibida

Zona Permitida

Fig.16.- Mapa Sobrecarga En Barras de Compresor que Rompe Barras



66 / 149

Apdo. 69085, Caracas 1062 A, Venezuela. Tlf + fax 58.2.267.9004. E-mail [email protected]

U m b r a l e s d e S o b r e c a r g a d e B a r r a s d e u n C o m p r e s o r R e c i p r o c a n t e

" C o m o N u e v o " . P d 7 0 0 , 8 0 0 , 9 0 0 p s i g ,

0

0 ,5

1

1 ,5

2

2 ,5

3

3 ,5

4

4 ,5

5

5 ,5

6

6 ,5

7

7 ,5

8

8 ,5

9

9 ,5

1 0

1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 6 0 6 5 7 0 7 5 8 0 8 5 9 0

P r e s i ó n d e S u c c i ó n . P S I G

Ape

rtur

a de

Bol

sillo

. Pu

lg

B a r r a 27 0 08 0 09 0 0

B a r r a 17 0 08 0 09 0 0

In t e r v a l o D i a r i o d e F l u c t u a c i ó n

B o l s i l l o V a r i a b l e7 0 08 0 09 0 0

Zona Permitida

Zona Prohibida

Fig. 17 Mapa Sobrecarga Barras Mostrando Compresor que Rompe Barras



67 / 149

Usando un simulador se obtienen gráficas dónde se presenta la

situación de la reversión de la carga en barras. Interpretando

gráficas como éstas se puede diseñar soluciones a problemas

relacionados a la no-reversión de carga en barras, como son

fallas recurrentes en el pasador de la cruceta y desgaste

localizado en cojinetes de biela. Fig. 18.



68 / 149

Mapas De Eficiencia Volumétrica Constante

Los Mapas de Eficiencia Volumétrica constante muestran curvas

para succión y descarga de cada lado del cilindro. En total,

cuatro mapas por cilindro. Fig. 19 y 20.

Interesa mostrar los umbrales de baja EV en las curvas de

desempeño y la solución cuando esto representa un problema,

en forma de volumen muerto extra (espaciadores, botellas,

tapones, descargadores), etc.



69 / 149

Compresor K1 Umbrales Rev. Carga Barras

0

5

10

15

20

25

150 200 250 300 350 400

Succión - Psig

Ape

rtur

a B

olsi

llo V

ar -

Pulg

800Apert Max 16 Pulg

Fluctuación

Zona Permitida

Zona Prohibida

900

Pd 700

Bols. Var. 900800700

Umbrales Rev.Carga Barra

Fig. 18 Mapa Reversión Carga Barras con Problemas a Baja Pd



70 / 149

Umbrales de Eficiencia Volumétrica"Como Nuevo". C1 Lado Delantero Pd 1350 psig

0

1

2

3

4

5

6

7

40 45 50 55 60 65 70 75 80Presión de Succión. PSIG

Ape

rtur

a de

Bol

sillo

Var

. Pul

g

18%

33%

48%

Bolsillo Variable

Fig. 19.- Mapa Ef. Vol. Constante a PD Constante. Compresor Con Baja Ef. Vol. + Falla en Válvs.



71 / 149

Fig. 20- Mapa Eficiencia Vol. Constante a Diferentes Pd

0

1

2

3

4

5

6

7

40 45 50 55 60 65 70 75Presión de Succión. PSIG

Ape

rtur

a de

Bol

sillo

Var

iabl

e. P

ulg

18%

33%

48%

Mapa de Eficiencia Volumétrica a la Succión"Como Nuevo". C1 Lado Delantero Pd 1250, 1350 y 1450 psig

Pd=1250Pd=1350Pd=1450

Pd=1250, 1350 y 1450

Pd=1250, 1350 y 1450

BolsilloVariable

1250

1350

1450



72 / 149

Un compresor que opere en un régimen de baja eficiencia

volumétrica tendrá problemas de bajo flujo y presentará fallas de

válvulas además de un aumento no deseado en la temperatura

de descarga.

Por esto se hace indispensable determinar la apertura del bolsillo

variable que provocaría un régimen de baja eficiencia

volumétrica.



73 / 149

Región de Operación Segura

Los Mapas de Desempeño permiten acotar la región donde

podemos operar sin problemas, mientras implementamos

cambios remediales. Fig. 21 y 22.

Mapa Optimizado

Antes de implementar cambios remediales en la máquina,

podemos dibujar en el mapa el nuevo desempeño y chequear los

efectos colaterales... Fig. 23.



Fig. 21 Mapa Desemp. Mostrando Región Oper. Ver Mapa Optimiz. Adelante

600

700

800

900

1000

1100

1200

Potencia

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

Caudal

Pres Succión. PSIG

Umbral de Baja Ef Vol

Barra 1

Barra 2

Zona de Operación

Bolsillo Variable

Zona de Sobrecarga

Motor

Recom

Umbral Sobrecarga

Barras

S' = 5.23MMx

S x

Ape

retu

ra d

e B

V. P

ulg

Cau

dal.

MM

pcnd

Intervalo Diario de Fluctuación

Pote

ncia

. Hp


10% Sobrecarga

1063

967

Curva de Desempeño Como NuevoPd 800 psig, 850 RPM

10%Sobrecarga

74 / 149



75 / 149

Fig. 22- Mapa Sobrecarga Barras Compresor que Rompe Barras. Mejor Punto de Oper.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Determinación del Mejor Punto de Operación

S5,5"x

4,3"

Umbrales deSobrecarga enBarras

Umbrales de Baja Ef. Vol700800900

Barra 1700800900

Barra 2700800900

850850

750

Pres Succ. PSI

Ape

rtur

a d e

Bol

s illo

Var

iabl

e . P

u lg

Presentación a Latinoam.Monitoreo Electrón. Vs. Herram. Analít. Compres.

RecipMAPAS BÁSICOS COMPR. Rev 0 Abr13

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90-4-3,5

-3-2,5-2

-1,5-1-0,50

0,511,52

2,533,5

44,555,566,57

7,58

Potencia

Caudal

BolsilloVariable

Umbral de Sobrecarga de Barras

Ape

retu

ra d

e BV

. Pul

g

Pres de Succ.Psig

Cau

dal.

MM

pcnd

Pot

enci

a. H

p

Barra 1

Barra 2

Curva de Desempeño Optimizada

Umbral de Baja Ef. Vol

Como Nuevo

Optimizado

Barra 1

Barra 2

Fig. 23- Mapa Desempeño Optimizado con Remedio para Barras y Válvulas

76 / 149



77 / 149

Diagramas PV

El diagrama P-V es una manera resumida y cómoda de representar

el ciclo de compresión de un compresor. Figs. 24 y 25.

Los diagramas PV teóricos permiten al operador detectar

desviaciones del desempeño óptimo e identificar los parámetros

responsables de esto.



78 / 149

Fig. 24- Diagrama PV Lado Delantero Mostrando Comportamiento Válvulas

PRESION vs. VOLUMEN

-200000

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

VOLUMEN DEL CILINDRO (m3)

PRES

ION

(Pa)

Pérdidas idealesRealIdeal



79 / 149

Fig. 25- Diagrama PT Teórico Lado Delantero Mostrando Comport. Válvulas

PRESION vs. ANGULO DEL CIGÜEÑAL

-200000

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

0 50 100 150 200 250 300 350 40

ANGULO DEL CIGÜEÑAL

PRES

ION

(Pa)

RealIdealPd

Ps



80 / 149

El diagrama P-V es útil para los cálculos termodinámicos donde las

variables independientes principales usada en la ecuación de

estado PV = NRT son el volumen V y las presiones Ps y Pd.

Adicionalmente a través de este diagrama se desarrollan otros, que

son útiles para describir el comportamiento de las válvulas.

Es importante acotar que en el diagrama P-V las presiones Ps y Pd

son “internas”, es decir, las existentes dentro de la cámara del

cilindro. Dichas presiones internas son diferentes a las medidas en



81 / 149

las bridas de succión y descarga del cilindro, que se denominan

“externas”.

Este diagrama P-T es útil para analizar los momentos de apertura y

cierre de válvulas, que a su vez están relacionados con otros

parámetros importantes como reversión de la carga sobre las

barras y reversión de flujo.

Por su lado, el Diagrama PV permite calcular potencia y caudal.



82 / 149

Detección De Fugas

Esta tecnología permite detectar el preciso elemento dentro del

cilindro que fuga gas. Esto permite evitar reemplazos innecesarios

de partes todavía buenas.

Esta tecnología consiste en comparar las lecturas del analizador en

caliente contra las predicciones hechas por cálculos según la

apertura del bolsillo variable y plasmadas en los Mapas de

Eficiencia Volumétrica Constante. Fig. 26.



83 / 149

Ejemplo de un Diagnóstico Utilizando Datos de un Analizador en Caliente. Compresor Reciprocante W64 Eficiencias Volumétricas Medidas vs. Predichas(%)

Medidas Predichas

Análisis en Cal Cil Extr Succ Desc Succ Desc Succ

C1 LD 40 7 41 17 -2

LT 77 38 80 38 -4Junio97 C2 LD 46 26 48 22 -4

LT 85 49 82 41 4C3 LD 67 35 75 35 -11

LT 73 34 75 35 -3

C4 LD ND ND ND ND ND

LT ND ND ND ND ND

Desviación RMS = 5,35

Desviación Diagnóstico

Desc Fugas Severidad

-59 Valv Desc & Succ Alta

0 Valve Desc Ligera

18 Valve Desc Ligera

20 Analiz Succ-Desc -

0 Valv Desc Ligera

-3 Desc & Succ Valve Ligera

ND ND ND

ND ND ND

26,39

Fig. 26



84 / 149

Una vez realizada la comparación entre Medidas vs. Predichas se procede a

buscar un Patrón de Fuga que coincida con la predicción. Ocho patrones

cubren una amplia gama de fugas que incluyen válvulas, anillos, sello de la

barra e incluso mal funcionamiento del analizador. Fig. 27.



85 / 149

Fig. 27

A B C D E F G H I J Válv Desc Válv Succ

# Fuga en:

abre cierra abre cierraEVd EVs Ts Td Qreal Patrón Comentarios

4

Sello Barra

Tarde

Tem-prano

Tem-prano

Tarde

Patrones de Fuga en Sellos Dinámicos

P

V

A: Sólo en el lado trasero

D :Realmente E: En el papel

5

Sellos Estáticos en la Cabeza del

Cilindro

Tarde

Tem-prano

Tem-prano

Tarde

P

V

A: Sólo en el lado

delantero D: Realmente E: En el papel

6

Anillos

Tarde

Tem-prano

Tem-prano

Tem-prano

P

V

A: Adelante y atrás

D: Realmente E: En el papel

Patrones de Fuga 4, 5 y 6 en usados en la Tabla

Anterior




86 / 149

ANÁLISIS DINÁMICOS ESPECIALES

Balanceo del Cigüeñal Análisis Torsional

Acústicos (Pulsaciones) / Vibraciones


Compres. RecipANÁLISIS ESPECIALES Rev 0 Abr13

87 / 149

Balanceo Del Cigüeñal

Busca disminuir vibraciones y alargar la vida de cojinetes, bloque y

fundaciones. Algunos compresores integrales aceptan pequeños

cambios sin necesidad de balancear, sin embargo, a la larga terminan

rompiendo la fundación. Fig. 28 y 29.



Figura 28.- Balance Tres fuerzas bancada. Fuente: Nuovo Pignone

Cig. A Primario Cig. A Secundario Cig. B Primario Cig. B Secundario Resultante

Áng. Cigueñal

Figura 29.- Balanceo Dinámico. Fuente: Worthington

Fuerzas Balanceadas Momentos

88 / 149



89 / 149

Análisis Torsional

Las fallas catastróficas sugieren hacer este tipo de estudio en máquinas

que han sido reconfiguradas, para evitar amplificación de los esfuerzos

por cercanía a críticas torsionales.

Esto se puede combinar con el análisis del torque máximo para

dimensionar las barras de manera que rompan primero que el cigüeñal

en caso de sobrecarga.



90 / 149

Este estudio establecería también las velocidades de calentamiento.

Estos análisis son realizados conjuntamente con empresas

especializadas con datos pre-elaborados por Turbodina.



Fig. 30.- Modelo Torsional Cigüeñal. Fte.: BHJ Dampers

Fig. 31.- Torque a RPM Variable

91 / 149



92 / 149

Análisis De Control De Pulsaciones

Los estudios se dividen en acústicos y mecánicos. Los estudios acústicos

permiten dimensionar la tubería, botellas, separadores e internos para

evitar resonancia acústica y para disminuir los niveles de pulsación hasta lo

aceptable. Los estudios mecánicos, por su parte, diseñan soportes y

cuñas.

El alcance, según API puede ser Tipo 1, Tipo 2 o Tipo 3. El Tipo 3, además

de la tubería, incorpora a los cilindros compresores y sus válvulas, en un



93 / 149

estudio completo de pulsaciones, desempeño termodinámico y modos de

vibración.

Estos análisis son realizados conjuntamente con Beta Machinery Analysis

Canadá con datos pre-elaborados por Turbodina. Ver Figuras 32 y 33.



Figura 32.- Control de Pulsaciones. Filtros Acústicos

Fig. 33.- Respuesta del Sistema a las Pulsaciones

94 / 149



ANEXO 2

DETALLES HERRAMIENTAS ANALÍTICAS


VÁLVULA COMPRESORA


95 / 149


Compres. RecipDETALLES HERRAM. ANALÍT. VÁLVS. Rev 0 Abr13

MÉTODO DETALLADO


96 / 149



Fig. 34.- Diagrama % de Apertura vs Ángulo del Cigüeñal. Válvulas Cerrando Tardíamente

97 / 149



Fig. 35.- Diagrama % de Apertura vs Ángulo del Cigüeñal Válvulas Presentando Agitación

98 / 149



99 / 149

Levant. .140”

Levant. .063”

Ángulo Cigüeñal

Comportamiento Ilustrativo Válvula Succión

Aumento en Eficiencia (menor caída presión) como Resultado de un Mayor Levant.

PINT. CIL.

PS

220 240 260 280 300 320 340 360

Fig. 36.- Comportamiento Válvula Succión ante Aumento en Levantamiento del Plato



PARÁMETROS PREDICHOS

(Difíciles De Medir Con Analizadores Electrónicos)

Velocidad De Impacto,

Momento De Apertura Y Cierre,

Pérdidas De Potencia,

Presiones Internas,

Agitación,

Resonancia, Y

Régimen De Carga En Barras,

100 / 149



RESULTADOS ANALÍTICOS

SUMARIO DE APERTURA Y CIERRE

Ángulo Apertura

Ángulo Cierre

Max. Velocidad de Impacto

Max. Vel. Impacto Sobre la Guarda

Max. Vel. Impacto Sobre el Asiento

101 / 149



RESULTADOS ANALÍTICOS (CONT.)

SUMARIO DE PÉRDIDAS DE POTENCIA

Pérdidas en las Válvulas de Succión y Descarga

% Pérdidas en el Ciclo

102 / 149




SUMARIO DE PROPIEDADES DEL GAS

Densidad (Kg/m3) Peso Molecular (Kg/mol)

Temperatura (K) Presión Crítica (Pa)

Exponente Adiabático k Temperatura Crítica (K)

Constante R (Nm/Kg K)

103 / 149




SUMARIO DEL CICLO DE COMPRESIÓN

Potencia Ideal Capacidad ideal

Pérdida en Válvulas Capacidad Real (Teórica)

Eficiencia Volumétrica Ideal Reducción de Potencia Debido a la

Ef. Vol.

Eficiencia Volumétrica Real Potencia Resultante

Desplazamiento Carga y Esfuerzo Máximos sobre

la Barra

104 / 149




GRÁFICOS

Gráfico PV

El Diagrama PV es útil para cálculos termodinámicos donde las variables

independientes Volumen, Ps y Pd son las principales usadas en la Ecuación de

Estado PV = NRT. A partir de este diagrama es posible desarrollar otros muy útiles

para describir el comportamiento de la válvula. Ver mas abajo. Algunos de los

cálculos termodinámicos son Potencia Isentrópica, caudal de gas, temperatura de

descarga y pérdidas de potencia y caudal en la válvula.

105 / 149




Gráficos (Cont.)

Curva PT

Diagrama PT: es útil para analizar los momentos de apertura y cierre de la

válvula, que de hecho están relacionados con otros parámetros importantes como

reversión de carga sobre las barras y reversión de flujo.

106 / 149




Gráficos (Cont.)

Levantamiento versus Ángulo (Lev. – tiempo)

Diagrama de Levantamiento: revela otros problemas potenciales como agitación,

alto impacto y cierre tardío.

Carga en Barras versus Ángulo (Carga - Tiempo)

El Régimen de Carga sobre las Barras contiene información sobre picos de carga y reversión de carga. La interpretación de tal diagrama permite encontrar soluciones a los problemas relacionados como fallas en el pasador de la cruceta, y desgaste localizado en el cojinete de biela.

107 / 149



108 / 149

DATOS UTILIZADOS

GAS COMPRESOR VÁLVULAS PLATO

Anál. Gas Suc. RPM Número de Válv. Núm. Resortes

Temp. Suc. Diam. & Carr. Area Equiv. Válv. Cte. Resorte

Pext Suc. Long. Biela Área Sólida Plato Long. Resorte Deform.

PExt. Desc. Masa Pistón Levant. Máx. Masa Plato Amortr.

Masa Barra Masa Plato

Masa Anillos Coef. Arrastre.

Diám/Masa Barra Cola Coef. Restituc.

Vol. Mtos. Del/Tras Frac. Amort. Crít.

Número Resort.

Constante Resorte

Long. Resorte Libre

Long. Resort. Defor.


Compres. RecipDETALLES HERRAM. VÁLVS. Rev 0 Abr13

109 / 149

ALCANCE TÍPICO ING. BÁSICA

Diagrama Flujo Proceso

Tamaños de Cilindros

# y Área Válvulas

% Volúmen Muerto

Tamaño Bols. Var. en %

Caudales y Pot. Nominales

Curva Desempeño (Carga)

Filosofía Control

Tamaño Botella Pulsación

Balance masa y energía



110 / 149

ALCANCE TÍPICO ING. BÁSICA (Cont.)

Tamaño Separadores Fase

Tasa de Enfriamiento

DTI

Isometría Tubería

Planos Inst. Alzado

Soportería Tubería

Planos Arreglo en Planta

Soportería Cilindro

Especific. Cilindro, Camisa, Pistón y Anillos

Soportería Botellas

Especificaciones Válvulas



111 / 149

ALCANCE TÍPICO ING. BÁSICA (Cont.)

Detalles Internos Bot. Puls.

Especif. Lubricación

Detalles Interconex. Unid/Cil

Especif. Instrum. Y Control

Lista Repuestos

Especif. Packing

Especif. Enfriadores

Dinámica Cigüeñal (Torsiónales,

Balanceo Inerc.)

Internos Separadores Fase

Pulsaciones



MÉTODO APROXIMADO

ANÁLISIS SENSIBILIDAD VÁLVULAS


112 / 149



Sensibilidad a K

Criterio de Cierre

-100

100

300

500

700

900

1100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Ángulo Cigüeñal

Caí

da d

e Pr

esió

n (P

si)

P.M.D

MAX

MIN

Fig. 37.- Mapa Criterio Cierre Mostrando ∆P a Través de la Válvula Vs. Tiempo y Comport. del Resorte


113 / 149



Sensibilidad a K


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400


Área

Equ

ival

ente

(pul

g2)

Curva Válvula

EVNOM Curva Aplicación

EVMÁX.

EVMÍN.

K nom, K máx, K mín



114 / 149



Sensibilidad al Número Válvulas

Criterio de Cierre

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Ángulo Cigüeñal

Caí

da d

e Pr

esió

n (P

si)

P.M.D

MAX

MIN

2valv

2valv

1valv

MAX

1valv

Fig. 39.- Mapa Criterio Cierre Mostrando ∆P a Través de la Válvula Vs. Tiempo y Comport. Resorte


115 / 149



Sensibilidad al Número Válvulas


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400


Áre

a Eq

uiva

lent

e (p

ulg2

)

Curva Válvula

EVNOM 1Valv.

Curva Aplicación

EVMÁX 1Valv

EVMÍN 1Valv.2Vav

1Valv EVMÍN 2Valv.

EVNOM 2Valv.

EVMÁX 2Valv



116 / 149



Sensibilidad a Masa Plato

Criterio de Cierre

-100

100

300

500

700

900

1100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Ángulo Cigüeñal

Caí

da d

e Pr

esió

n (P

si)

P.M.D

MAX

MIN

Fig. 41.- Mapa Criterio Cierre Mostrando ∆P a Través de la Válvula Vs. Tiempo y Comport. del Resorte


117 / 149



Sensibilidad a Masa Plato


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400


Áre

a Eq

uiva

lent

e (p

ulg2

)

Curva Válvula

EVNOM Curva Aplicación

EVMÁX.

EVMÍN.

m nom, m máx, m mín



118 / 149




119 / 149

MÉTODO PARAMÉTRICO


VÁLVULAS COMPRESORAS



PARÁMETRO ADIMENSIONAL EXPRESIÓN

Área Equivalente Adimensional (C) MWZT

NVnF

Csw

eq72280

Caída De Presión Requerida Para Mantener La Válvula Completamente Abierta (P)

P = P2/Pd

Frecuencia Natural Adimensional Del Plato (E). f en Hz y N en RPM E = 60 f/N

Eficiencia Volumétrica (VE)

1rClPérd1VE k

1

zz

2

1

Volumen Muerto Adimensional (Cl) S/VM4V/VMCl 2 sw

120 / 149



PARÁMETRO ADIMENSIONAL EXPRESIÓN

Exponente Isentrópico del Gas (k) V

P

CC

k

Caída de Presión Promedio

Adimensional ( pp

) pp

, 2

2

2 C3VE4VE6

Cp

Pérdida de Caudal Adimensional (L) 1)pp

p(L k

1k

1

1

Velocidad de Impacto Adimensional (I) NhI

,NhI

I SG G - guarda, S – asiento

121 / 149



NOMENCLATURA

P = Presión en la línea

h = levantamiento del plato

n = Número de Válvulas por Esquina

N = Velocidad del Compresor - RPM

Vsw = Volumen Barrido

Z = Compresibilidad del Gas

T = Temperatura del Gas (R)

MW = Peso Molecular del Gas

122 / 149



123 / 149

Figura 43.- Uso del Análisis Paramétrico Adimensional en el Diseño de Válvulas



ANEXO 3

BREVE DESCRIPCIÓN DE ALGUNOS

MONITORES ELECTRONICOS EXISTENTES

124 / 149 Tlf +58.212.816.5779 Caracas, Venezuela [email protected]

Móvil: +58.414.247.1337 Orlando, Florida www.turbodina.com


Compres. RecipDESCRIPC. ANALIZ. ELECTRÓN. Rev 0 Abr13

PFM2000 Introducido a finales de los ´80. No-enfriado y con tiempo limitado para medir.

Temps no

SPEC 1000 Introducido a finales de los 80´s. Indicador de presión pico de encendido, útil

para balanceo carga.

BACHARACH Primer indicador mecánico de presión media efectiva. Analizadores de gases de

combustión.

125 / 149



CARMA Simulador de desempeño de compresores reciprocantes desarrollado por Beta

Monitors en los 80´s

RECIP TRAP - RTWin Sucesor del Beta Trap, primer analizador electrónico de desempeño integrado a

Windows. Combina un aparato colector de datos (Recip Trap) con un software

reductor de datos (RTWin) en ambiente Windows. Reductor de datos con

fortalezas.

126 / 149



WINDROCK 6320 Comparable al Recip Trap, combina un aparato colector de datos con un

software en ambiente Windows. Windrock adquirió en 2010 línea de analizadores

portátiles de Dynalco, incluido el Recip Trap.

Patrón mundial para analizadores portátiles, evoluciona hacia análisis del tipo

“qué pasa si” y también hacia turbomáquinas.

VALVE ALERT Similar al Windrock, trabaja sólo con válvulas compresoras. Versión para

motores en desarrollo.

127 / 149



PREMET Sólo para desempeño de la combustión en motores. Popular en grandes

embarcaciones con motores europeos. Opción para vaciar datos en Windows.

Opción en línea.

BENTLY 3500 SERIES / SYSTEM 1 Originalmente para turbomáquinas. Sistema Modular integrado a la protección

(vibraciones) de la máquina. Sucesor del 3300 Series incorpora la presión del

cilindro y comunica con software reductor de datos System 1.

HOERBIGER RECIPCOM Sólo para desempeño de compresores separables. Basado en PLC, colecta

vibraciones en el bloque y presión en cilindros para un diagnóstico global.

128 / 149



PROGNOST NT Sólo para desempeño de compresores separables. Puede monitorear presión,

vibración, flujo de aceite y régimen torsional del cigüeñal. Adaptable a

turbomáquina.

PREMET ONLINE Sólo para motores. Monitorea presión de combustión y régimen torsional del

cigüeñal.

RT ONLINE Sólo para compresores. Orientado hacia ambientes de procesos. versión en

línea del Recip Trap que busca aprovechar las características del software

reductor de datos RTWin del Recip Trap, mientras monitorea y protege

continuamente a la máquina. Costoso.

129 / 149



WINDROCK ONGUARD Basado en sencillos transmisores/monitores de vibración, PLC/DCS,

convertidores I/O, A/D, Interfases Hombre-máquina (softwares) en ambiente

Windows.

Configurable a la medida, por módulos, acepta señales de sensores

permanentes de presión.

Potencia, caudal y eficiencia del compresor vía teórica.

SENTINEL Imagen y semejanza del On Guard. Protección y monitoreo bajo costo sin

sensores permanentes de presión. “Inteligente”.

130 / 149



131 / 149

MENTOR – VALVE ALERT Versión en línea del ValveAlert, reduce (organiza) valores varios de la máquina

(de otros sensores) para producir reportes de condición.




132 / 149

ANEXO 4

PARTE COMERCIAL

PROCURA DE VÁLVULAS. MODALIDADES DE CONTRATACIÓN


Compres. RecipPROCURA VÁLVULAS Rev 0 Abr13

133 / 149

CONTENIDO Comparación Entre Modalidades De Contratación

Paquetes Llave En Mano

Paquetes Especificaciones + Aseguramiento De Calidad

Esquemas Posibles De Contratación

Caso Ilustrativo

Ventajas / Desventajas Oem

Ventajas / Desventajas Consultora

Alcance Típico Ing. Básica

Alcance Típico Ing. Detalle



134 / 149

COMPARACIÓN ENTRE MODALIDADES DE CONTRATACIÓN

Esquema Estándar: Paquetes Llave En Mano

Vs.

Esquema Alternativo: Especificaciones En Mano + Aseguram. De Calidad



135 / 149

ESQUEMA ESTÁNDAR PAQUETES LLAVE EN MANO

Ahorran esfuerzo a la corta,

Aumentan esfuerzo a la larga,

Aumentan costos operativos (alta tasa de fallas)



136 / 149

ESQUEMA ALTERNATIVO ESPECIFIC. EN MANO + ASEGURAM. CALIDAD

Responde a los requerimientos específicos del proceso lo cual requieren de una ingeniería (corta). Dicha ingeniería puede ser hecha por:

Fabricante (OEM), o

Consultora independiente



137 / 149

ESPECIFIC. + ASEGURAM. CALIDAD

ESQUEMAS POSIBLES DE CONTRATACIÓN

Ingeniería Básica + IPC Auditado. Proyectos Recilindraje

Suministro, Instalación + Aseguramiento Calidad

Alianza OEM – Consultora



138 / 149

INGENIERÍA BÁSICA + IPC AUDITADO

PROYECTOS RECILINDRAJE. ESQUEMA 1 SUGERIDO

1. CONSULTORA Hace Ing. Básica

2. OPERADOR Licit. IPC Llave en Mano

3. CONSULTORA Audita Técnicamente Oferentes

4. OPERADOR Selec. Mejor Postor

5. CONSULTORA Realiza Aseguram. Calidad e Inspección Obra

6. GANADOR Suministra Llave en Mano

7. CONSULTORA Audita Gas + Cigüeñal + Pulsaciones

8. CONSULTORA Hace Ajustes Finos + Mapas Especiales

9. CONSULTORA Hace/Supervisa Monitoreo Condic. a Posteriori



139 / 149


PROYECTOS RECILINDRAJE. ESQUEMA 2 SUGERIDO

1. CONSULTORA Hace Ing. Básica + Detallada

2. OPERADOR Revisa y Aprueba

3. OPERADOR Licit. Suministro e Instalación Válvulas

4. CONSULTORA Revisa Técnicamente Ofertas

5. OPERADOR Selecciona Ganador

6. CONSULTORA Hace Aseguramiento Calidad e Inspección Obra

7. GANADOR Instala y Entrega

8. CONSULTORA Hace Ajustes Finos + Mapas Especiales

9. CONSULTORA Hace Monitoreo Cond. a Post.



140 / 149


CASO RECILINDRAJE. ESQUEMA 3 SUGERIDO: OPERADOR Promueve Alianza OEM – CONSULTORA para IPC. Tendencia en

EUA



141 / 149

CONCLUSIONES INGENIERÍA BÁSICA + IPC AUDITADO

Se Espera de Esta Forma Máx. Confiabilidad y Eficiencia



142 / 149

CASO ILUSTRATIVO: VÁLVULAS PTA. COMPRESORA. ESQUEMA IDEAL DE PROYECTO

1. CONSULTORA Diseña Válvulas para Eficiencia y Confiab.

2. OPERADOR Licita Suministro

3. CONSULTORA Audita Técnicamente las Ofertas

4. OPERADOR Selecciona Mejor Postor

5. CONSULTORA Realiza Aseguramiento Calidad

6. GANADOR Suministra Válvulas

7. OPERADOR Instala Válvulas

8. CONSULTORA Hace Ajustes Finos al Desemp. Válvulas



143 / 149

VENTAJAS OEM

Mayor Confianza / Confiabilidad

Propiedades Físicas y Datos ya Disponibles

Taller Local Propio



144 / 149

DESVENTAJAS OEM

Mayor costo

Válvulas Estándar (No a la medida)

Cilindros nuevos

Costos (Extras) Fuera de Control

Diseño Inauditable (Caja Negra), Inflex. e Irrepetible

Cierra Mercado Local Ing. Rotativos Petroleros

Sin Mapas Especiales



145 / 149

VENTAJAS CONSULTORA

Respaldo Independiente Consultores Int´l

Entrega Oportuna, Económica, a la Medida

Diseño Independiente asegura Ef. Máx. + Flexib. Oper.

Diseño Auditable, Flexible y Repetitible

Autonomía Técnica OPERADOR (Varios Oferentes)

Se pueden usar en Cilindros Usados

Control sobre Costos (Extras) y Cronograma

Asistencia Técnica Permanente y Económica

Disponibles Mapas Especiales Límites Mecánicos

Auditable la Dinámica Cigüeñal (torsión, contrapesos)

Desarrollo Tecnológico País / Ing. Rotativos Petroleros



DESVENTAJAS CONSULTORA

Menor Confianza / Confiabilidad

146 / 149



ANEXO 5

CASOS DE CAMPO

Casos de Compresores

Casos de Válvulas

147 / 149



Compres. RecipCASOS DE CAMPO Rev 0 Abr13

ALGUNOS ESTUDIOS Y PROYECTOS EN COMPRESORES RECIP

CLIENTE OBRA Y/O SERVICIO Y/O CONSULTORIA Contacto

PDVSA EPM San Tomé

Diagnóstico y Optimización Desempeño Compresores Recip. W64 Pta. Budare. Tot. 7200 HP. Pariaguán, Anzoátegui

Leopoldo Heredia 0283.230.1025.3717 William Marín [email protected] 0282.420.2130/40

Lasmo Vzla. BV Optimización Termodinámica de Compresores Recip W64 Ptas. Dación 1/2/3 – Anzoátegui

Alain Caluwaerts [email protected] 0283.231.4152/0112

Astra Producción Petrolera, S.A.

Optimización 2 Compres. Recip. KVG 1200 HP c/u. Pta. Compres. La Ceiba. La Ceiba, Anzoátegui.

Orlando Dumont [email protected] 0281.262.5708

Wilpro Energy Services LTD, Vzla.

Optimiz. Desempeño + Invest. Falla 5500 HP x 3000 psi Compres. Recip. WH66 Pta. Media Presión Complejo Jusepín PDVSA.

David Markle [email protected] 0291.660.3400

148 / 149

mailto:[email protected]



Compres. RecipCASOS DE CAMPO Rev 0 Abr13

149 / 149

ALGUNOS ESTUDIOS Y PROYECTOS A COMPRESORES RECIP

CLIENTE OBRA Y/O SERVICIO Y/O CONSULTORIA Contacto

Repsol – YPF 2 Compres. Recip. KVG 1200 HP c/u. Pta. Compres. La Ceiba. La Ceiba, Anzoátegui.

Orlando Dumont [email protected] 0281.262.5708

PDVSA Gas Anaco Optimización Desempeño y Manejo Gas 6 Compresores TLA510 Planta Zapatos. Total 20 KHP. Anaco Anzoátegui

José Aponte [email protected] 0282.430.1092

Inemaka, S.A.

Auditoría Desempeño - Adapt. Nuevas Cond. Proceso + Investigación Falla Compresores Reciprocantes WH66 5 x 5500 HP Pta. Kaki. Maúlpa, Anzoátegui.

Javier Alcalá [email protected] 0282.430.2287

Algunos datos contacto han cambiado. Detalles disponibles a solicitud. Mas en www.turbodina.com


presentación monitoreo recip vs herram analit turbodina rev 1

Engineering