15 de Octubre
Diplomado de Mantenimiento
24 módulos – 140 horas de capacitación

Optimización del sistema de venteo de empaquetadura (packing) de los compresores reciprocicantes

El hombre siempre  ha buscado la forma de un mejoramiento continuo que sea productivo, pero en la actualidad  y con el crecimiento indetenible de la tecnología muchos son los benéficios, las organizaciones están enfrentando el enorme reto de producir más gastando menos, es por ello la  búsqueda constante de estrategias que les puedan mejorar sus procesos de una manera que les permita llegar a ser industrias más automatizadas, reduciendo los costos, entre otros beneficios

Este trabajo está relacionado con la optimización y  la confiabilidad operacional, donde podamos cada vez tener mayor control de los escenarios por alguna falla sobre venida, sobre todo en  aquellas instalaciones donde no cuentan con equipos tecnológicos para diagnosticar alguna falla en condición dinámica, en este caso en los compresores reciprocantes, perteneciente a la industria petrolera, los especialistas de mantenimiento y sus ingenieros a menudo se integran por la necesidad de resolver algún modo de falla, aportando sus ideas mejorando el desenvolvimiento de sus procesos, estas mejoras permiten apartar las  incertidumbres en la toma de decisiones en las áreas de vital importancia tales como: diseño y desarrollo.

Por esta razón se plantea esta optimización, que  tiene como finalidad reducir o eliminar la pérdida de tiempo y sus recursos, gastos innecesarios, obstáculos y errores, llegando a la meta del objetivo, es por ello que a continuación presentamos esta excelente propuesta para los compresores reciprocantes de la industria de hidrocarburo en su etapa de producción y refinación.

Mapa mental N° 1, resumen visual
del ciclo de análisis dinámicos, fuente propia.

Objetivo

Propuesta para optimizar el venteo de packing, a través de un lazo sistema cerrado,  para los compresores reciprocantes de cualquier marca.

Objetivo específico

  • Estudiar que es un packing.
  •  Analizar  comportamiento de un packing. 
  •  Elaboración del diseño para la propuesta de optimización del sistema de venteo de packing.
  •  Estimación de costo del proyecto. 
  •  Conclusión.  

Planteamiento del problema

Para diagnosticar cuando un packing está dañado en un compresor reciprocante  tenemos que detener la operatividad del compresor,  para que los mantenedores puedan realizar las pruebas y poder diferenciar cuál de ellos  está dañado, esto mayormente es una parada no planificada perdiendo operatividad y manejo de gas, por ende  incrementa costos asociados, en el ámbito de seguridad se generan emisiones de gases comprimidos a la atmosfera, lo cual incrementa los riesgos asociados,  sin embargo los estudio de campo  nos permitieron comprender  los niveles critico de operación es por ello que se propone la optimización en cuestión.

1 – Qué es una empaquetadura de barra pistón (packing)

El pase de la barra pistón a través del cilindro debe estar efectivamente sellado para evitar que el gas se escape de la cámara de compresión. El sellado es llevado a cabo por anillos de sellado flotantes segmentados, estos son retenidos en tazas las cuales a sus vez son apiladas dentro del sello completo.

El numero de anillos por taza está limitado a la obtención de una unidad única de sellado conformada por anillos cortados radio-tangencialmente sin perder la resistencia mecánica total, el trabajo completo de sellado es realizado por un número variable de tazas, por lo que sellos de baja presión tienen pocas tazas, mientras que sellos de alta presión tienen muchas tazas y son muy largos. 

Es enfriado para aplicaciones de alta presión, este enfriamiento para aplicaciones de alta presión, este enfriamiento se lleva a cabo circulando agua de enfriamiento del cilindro por los conductos en las tazas. En las maquinas lubricadas se hace  una conexión adicional en el sello para el aceite lubricante, dependiendo el número de puntos de lubricación dentro del sello, de su largo y del diámetro de la barra pistón. 

El empaque de la barra es el segundo componente más crítico del compresor (después de las válvulas compresoras) siendo un elemento que recibe constante investigación y desarrollo para mejorar su confiabilidad, sin embargo, la correcta aplicación de un diseño particular puede alargar la vida del empaque hasta tres años.

        Fig N° 1, imagen digital venteo de packing, fuente propia.

2 – Analizar mecanismos de fallas packing 

El desgaste en los anillos de la barra después de un largo periodo de operación se puede  observar que el desgaste se acentúa en los anillos tangenciales, razón por la cual en algunos casos se puede reutilizar los anillos radiales, otros de los mecanismos de falla esta en las tazas ya que las misma presentan deformidad por el desgaste.

El  estudio del comportamiento operacional del packing se llevo a cabo a través de cámara infrarroja marca flir modelo E64501 Sensor infrarrojo N/P W-A6045-01-06 del equipo de medición de vibración windrock modelo 6320 y pistola pirometrica marca sovarcate, modelo HS980E, también se analizó el procedimiento de fuga de packing realizado por el personal de mantenimiento. Por esta razón el monitoreo de la temperatura del venteo del packing es clave, basado en los resultados de campo se presenta esta optimización para el diagnostico de la empaquetadura, evitando las emisiones de gas comprimido en el sitio,  dando lugar a establecer patrones de alarma antes que llegue al punto más crítico.

Este tema cobra gran importancia para aquellas instalaciones que no cuentan con equipos tecnológicos para el diagnostico de falla, por ultimo evitar paradas no planificadas de la maquina, acortando el tiempo de afectación sobre el  manejo de gas y costos asociado, utilizando eficazmente las  horas hombres y al final evitar el  daño de otro componente mecánico.

Fig 2. Dibujo mecánico del packing, fuente manual Dresser rand.

Identificación de componentes en una empaquetadura (packing):

1 – Tazas 

2 – Sellos tangenciales y radiales

3 –   Oring 

Fig 3. Dibujo mecánico del packing, fuente manual Dresser rand.

3. Elaboración, diseño para la propuesta de optimización del sistema de venteo de packing

Fig 4. Diseño lazo cerrado del packing, fuente propia.
Tabla N°1. Descripción de materiales necesarios para instalar el sistema lazo cerrado, fuente propia.

Estimación de costo 

Tabla N°2. Estimación de costo para un  sistema lazo cerrado de venteo de packing, para un compresor Dresser Rand modelo 6HOS6, fuente propia.

Conclusión

Con la optimización  planteada lograríamos las siguientes condiciones operacionales:

  •  Control absoluto de la operatividad del packing. 
  •  Minimizar el tiempo de perdida en función al  manejo de gas por daños de packing.   
  •  Este diseño aplica para cualquier compresor reciprocantes.  
  •  Con una baja inversión obtendríamos grandes logros, sobre todo al poder planificar la parada para realizar el correctivo.
  •  Evitaríamos las paradas no planificada por daños en packing. 
  •  Evitaríamos emisiones de gases comprimidos en el área, reduciendo los riesgos asociados. 
  • Es una alternativa para aquellas áreas operacionales que no cuenten con equipos tecnológicos para el análisis dinámico que facilite el  diagnostico de falla.

Autor

Alirio Morón

Venezuela 

Empresa: Petróleos de Venezuela (PDVSA)

moronaj23@gmail.com

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