mantenimiento a compresores

7/30/2019 Mantenimiento a compresores

1/23

Mantenimiento del compresor de tornillo.

Descripcin del equipo.

La mquina a analizar corresponde a un compresor de tornillo Frick RBW II Plus, quese encuentra en el rea de compresoras de la planta.

Los datos principales de la mquina se muestran en la siguiente tabla:

Voltaje de operacin 4160 VFrecuencia 60 Hz

Voltaje de control 127 VModelo 317 E

Presin 300 PSIGVelocidad mxima 3600 rpmPotencia 800 HP

Refrigerante GLPTabla 4.1. Datos del compresor de tornillo.

Condiciones de operacin y mantenimiento.

El compresor trabaja en la planta con la necesidad de operarios. Durante la semana, delunes a domingo, los compresores trabajan las 24 horas. Sin embargo, este nivel de

funcionamiento puede cambiar debido a que existen otros 3 compresores que sirven derelevo en caso de alguna falla que pueda presentar el que esta operando, llegando atrabajar entre 3 a 4 das a la semana, dentro de periodos de baja produccin; comotambin existen jornadas en que el compresor opera horas extras.

En el compresor se realiza solamente mantencin de tipo correctiva, existiendo unprocedimiento segn el tipo de falla presente.

Este procedimiento tiene relacin con quienes realizan la mantencin, dividindosesegn las siguientes categoras:

Tcnicos de la planta, que actan cuando las fallas son menores (cabletermocupla desoldado, falta de aceite, soldar aspa de ventilador). Generalmente,el tiempo que toma el arreglo de la falla va entre 3 a 4 horas. Actualmente existeun equipo de 1 operador especialista y 2 operadores para realizar esta labor.

Tcnicos de empresa representante de compresor, que son llamados cuando elcompresor presenta un mal funcionamiento general, que no est asociado a algnaspecto tcnico comn. Para este caso, la empresa representante enva tcnicos

para que solucionen los problemas que muestra el compresor.Se resuelve el problema y adems se realiza un chequeo general a todos loscomponentes del compresor.


2/23

rbol de mantenimiento.

Se realiz el rbol de manutencin, el cual consiste en dar una pauta de como se debeproceder en el caso de una inspeccin y posterior reparacin.

Fig. 4.1. rbol de mantenimiento del compresor de tornillo.


3/23

Anlisis de fiabilidad.

Este compresor (BC 1053B), junto con los otros 3 que estn en la planta, tienen desdeque se instalaron 10 aos de operacin y desde entonces solo haban presentado fallasmenores que los mismos tcnicos operadores de la planta podan reparar sin ningn

problema. Pero a los primeros meses del ao 2010 el compresor presento una fallamayor que provoc que saliera fuera de operacin.

Se elabor el siguiente anlisis de fiabilidad con la intencin de conocer que tanconfiable es el compresor de tornillo durante su tiempo de operacin.

Definiciones bsicas:

Fallo: Es toda alteracin o interrupcin en el cumplimiento de la funcinrequerida.

Fiabilidad (de un elemento): Es la probabilidad de que funcione sin fallosdurante un tiempo (t) determinado, en unas condiciones ambientales dadas.

Mantenibilidad: Es la probabilidad de que, despus del fallo, sea reparado en untiempo dado.

Disponibilidad: Es la probabilidad de que est en estado de funcionar (niaveriado ni en revisin) en un tiempo dado.

El compresor durante su operacin presento tres fallos que provocaron la parada del

mismo. Los datos que se muestran fueron proporcionados por operadores de la planta,como se puede ver:

Tiempo entre fallos (TBF): TBF1 = 1da; TBF2 = 3 das.; TBF3 = 1 da.

Tiempo de parada (TA): TA1 = 0.5 das; TA2 = 120 das.

Tiempo de reparacin (TTR): 7 semanas.

Tiempo de operacin (TO): 174.5 das.

Numero de fallas (n): 3 fallas.

Fig. 4.2. Esquema de fallas y funcionamiento del compresor.


4/23

Con esto podemos definir los siguientes parmetros como medidas de dichasprobabilidades:

a) El tiempo medio entre fallos (MTBF) como medida de la Fiabilidad:

n

TBFin

0

=MTBF

[das] Ecuacin 1.

Lo que nos da:

MTBF = (1+3+1)/3 = 1.666das.

y su inversa () conocida como la tasa de fallos:

[ ]MTBF

1= fallos/AodeN Ecuacin 2.

Lo que nos da:

= 1/1.33 = 0.6fallos al ao.

b) El tiempo medio de reparacin (MTTR) como medida de la Mantenibilidad:

n

TTRi=MTTR

n

0 [das] Ecuacin 3.

Lo que nos da:

MTTR = 49/3 = 16.333 das.

y su inversa () conocida como la tasa de reparacin:

[ ]es/AoReparaciondeNMTTR

1= Ecuacin 4.

Lo que nos da:

= 1/16.333 = 0.061 reparaciones al ao.


5/23

c) La disponibilidad (D) es una medida derivada de las anteriores:

Ecuacin 5.

Lo que nos da:

D = 0.6/(0.6+0.061) = 0.907 x 100 = 90.7%

Otra medida de la fiabilidad es el factor de fiabilidad:

HT

HMCHTFF

= Ecuacin 6.

HT: Horas totales del periodo = 174.5 das.

donde HMC: Horas de Mantenimiento Correctivo (Averas) = 49 das.HMP: Horas de Mantenimiento Preventivo (programado) = 0

Lo que nos da:

FF = (174.5 49)/174.5 = 0.719 x 100 = 71.9%

Y otra medida de la disponibilidad es el factor de disponibilidad:

HT

HMPHMCHTFD

= Ecuacin 7.

Lo que nos da:

FD = (174.5 49 0)/174.5 = 0.719 x 100 = 71.9%

Lo que al final nos da el siguiente esquema para resumir la fiabilidad del compresor enel ao 2010.

Fig. 4.3. Esquema de fiabilidad.


6/23

Desmontaje del compresor.

Antes de comenzar el desmontaje, el compresor se desconecto de la lnea de energaelctrica y de la instalacin frigorfica.

Primero se desenergiz el motor elctrico y cerraron las vlvulas de succin y descarga,enfriador de aceite, separador de aceite y economizador de gas que conectan alcompresor con el sistema. Despus se procedi a desconectar la tubera y tapar lasuccin y descarga con bridas ciegas para evitar fugas del gas cuando los otroscompresores estn operando mientas se lleva acabo el mantenimiento.

Acto seguido se procedi a purgar todo el sistema de compresin, es decir, se abrierontodas las vlvulas de los equipos auxiliares del compresor para dejar escapar elrefrigerante y poder trabajar con el compresor sin ningn problema o riesgo de salud.

Luego se desmont el acoplamiento. Se aflojaron los tornillos del acoplamiento motor-

compresor y se procedi a desmontarlo.

Se procedi tambin a desconectar el tubo que conecta al economizador y al compresor,el separador de aceite.

Cuando el sistema de compresin estuvo libre de refrigerante se procedi a desmontarlos tornillos del compresor para bajarlo de su base y colocarlo en el suelo.

Elevacin del compresor.

En la parte superior del compresor existen agarraderas de anclaje los cuales fueronutilizados en la maniobra de izado de la mquina.

Durante la elevacin del compresor este tir algo de aceite que an permaneca en el yacto seguido fue colocado en el suelo dejando espacio libre para su mantenimiento.

Desmontaje e inspeccin de cierre mecnico.

Primero se extrajeron los tornillos de la tapa del cierre aflojndolos y retirando la tapa.Luego se aflojaron los tornillos del anillo giratorio para as poder retirar el cierremecnico, empezando por el anillo giratorio tirando hacia fuera. En ese mismo

momento se extrajo el cierre mecnico despus del anillo giratorio.Despus se desmont la junta trica, la cual se encontraba montada en el casquillo

prensa. Justo despus se desmont el casquillo prensa.

Todas las piezas se colocaron en un lugar limpio y de forma ordenada.

Se inspeccion la superficie de friccin del anillo de cierre que estuviera lisa, limpia ysin ralladuras. La junta trica fue remplazada por una nueva.


7/23

Desmontaje e inspeccin de indicador de capacidad.

El cableado externo del control de capacidad se desconect antes de desmontar elcompresor. Se extrajeron los tornillos de la tapa y se desmonto la misma.

Se desconect el cableado externo que estaba en la terminal de conexiones. Luego seextrajeron los tornillos del soporte de cristal del indicador y se extrajo el indicador.

Para su inspeccin se confirm que los microinterruptores se encontraban fijos y cadapieza del indicador se encontraba correctamente montada.

Desmontaje e inspeccin de la tapa del control de capacidad.

Se aflojaron y extrajeron los tornillos que soportaban la tapa y se desmont. Se tirhacia fuera la tapa procurando mantener el eje con su posicin original.

Como esta pieza no presento ningn dao no se procedi a su sustitucin.

Desmontaje e inspeccin del pistn descargador y cilindro.

Se tir del pistn hasta dar el 100% de capacidad. Luego se extrajo el pistn.Para extraer el cilindro se extrajeron los tornillos del cilindro para permitir eldesmontaje.

Se inspeccionaron de manera que el pistn y el cilindro estuvieran libres dedeformaciones, ralladuras, etc.

Desmontaje e inspeccin de rodamientos.

Se extrajeron los tornillos del soporte de los rodamientos, se desmont la junta trica ydespus los rodamientos jalndolos ligeramente con un alambre doblado entre losrodamientos.

Para su inspeccin se tom en cuenta que los rodamientos del compresor estn hechospara unas 30,000 horas de funcionamiento continuo, por lo tanto, la vida til delrodamiento puede verse reducida dependiendo de las condiciones de operacin.

Los rodamientos se lavaron con queroseno y se inspeccionaron que no tuvieranralladuras o marcas de calentamiento.

Desmontaje e inspeccin de tapa de succin y cojinete lateral.

Se aflojaron y extrajeron los tornillos que aseguraban el cuerpo de los rotores y la tapade succin, luego se extrajo la tapa a partir de unos agujeros roscados. Cuando la tapade succin fue extrada de su alojamiento tambin se extrajo el pasador permaneciendoen su sitio el cuerpo de cojinetes y el rotor. Al final se extrajeron los cojinetes.

Para su inspeccin la tapa de succin y los cojinetes no contaban con partes que

pudieran ser daadas, pero si los cojinetes hubieran salido en mal estado, estosrpidamente deberan ser cambiados.


8/23

Desmontaje de rotores y cuerpo de rotores.

Cuando la tapa de succin fue desmontada ya resulto ms fcil la extraccin de losrotores del compresor.

Estos fueron extrados tirando del eje hacia fuera, empezando por el rotor macho (rotoracoplado al motor) debido a que este era ms grande.Se elevo el eje del rotor un poco para facilitar su salida y se hizo tirar hacia fueragirndolo en sentido de las manecillas del reloj. El rotor se coloco en una superficie

blanda para no daar su acabado y de la misma manera que el rotor macho se extrajo elrotor hembra.

Para su inspeccin la superficie de los rotores sali en buenas condiciones debido a queestos no suelen ser daados fcilmente en condiciones normales de operacin, pero siaparecieron manchas en los rotores. Esto se debi a que es normal por el tipo derefrigerante que estos compresores usan, en este caso GLP, pero esto se solucion

puliendo la superficie con papel de lija.

Tambin se verific que el cuerpo de los rotores no existieran ralladuras en toda lacircunferencia ni en el lado de la descarga.

Desmontaje e inspeccin de cojinetes.

Primero se extrajeron los tornillos que aseguraban el cuerpo de los cojinetes, luego seseparo el cuerpo de los cojinetes y se extrajeron los cojinetes por el lado del rotor. Loscojinetes al principio estaban un poco atascados y se empujaron con un martillo paraliberarlos.

Para su inspeccin se reviso cualquier dao como ralladuras, deformaciones, etc.


9/23

Montaje del compresor.

Cuando el desmontaje e inspeccin estuvieron finalizados y se determin cuales fueronlas partes a sustituir se procedi con el trabajo de montaje del compresor.

Antes de comenzar el montaje se comprob que las nuevas piezas fueran las adecuadas.Se cambiaron algunas juntas tricas y se limpiaron todas las superficies de loscomponentes del compresor. Por sentido comn el montaje del compresor se llev demanera inversa al desmontaje.

Todas las partes fueron lavadas con queroseno, sopladas con aire y lubricadas conaceite, a excepcin de las juntas tricas que fueron limpiadas con un trapo limpio.

Montaje de cojinetes principales.

Se introdujo una varilla gua para despus introducir el cojinete. Para facilitar el montaje

del cojinete se utiliz un cilindro de plstico y se golpeo con una tapa para introducirlo.

Montaje de cuerpo de cojinetes y cuerpo de rotores.

Se aplic aceite a la junta trica del cuerpo de rotores y se mont en el compresor.Despus se mont el cuerpo de rotores hasta unir las partes con el eje de control decapacidad y se apretaron los tornillos.

Montaje de los rotores.

En primer lugar se introdujo el rotor hembra con mucho cuidado en el cuerpo de rotoresdebido a que en su desmontaje este fue el ltimo en ser retirado. Despus se introdujo elrotor macho de la misma manera que el rotor hembra. Cabe mencionar que los rotoresen este momento no se movieron porque estn en contacto con el cuerpo.

Montaje de cojinete lateral y tapa de succin.

Se introdujo una varilla de gua y se instalaron de igual modo como los cojinetesprincipales.

En la tapa de succin, se colocaron las juntas en el cuerpo de los rotores, despus se

introdujo la tapa en el cuerpo de rotores y se atornillo.Montaje de rodamientos.

Se instalaron los rodamientos con mucho cuidado en el compresor, despus se coloc lajunta trica de estos y se atornillo el soporte de los rodamientos.

Montaje del pistn descargador y cilindro.

Se mont la junta del pistn, se introdujo el pistn en el cilindro descargador hasta lamitad de su recorrido y luego se mont el cilindro en el compresor.


10/23

Montaje de la tapa de control de capacidad.

Se mont la tapa de control en el compresor teniendo especial cuidado con el eje y seapretaron los tornillos de soporte.

Montaje del indicador de capacidad.

Se fij la base de los microinterruptores y se comprob su funcionamiento, se mont latapa del indicador descargador y finalmente se mont el cristal y su soporte.

Montaje del compresor en su base de trabajo.

Para montar el compresor otra ves en su lugar de trabajo se emple el mismo mtodo, esdecir, se elevo mediante una gra hasta posicionarlo en su lugar de trabajo. Se conectel cableado de control, se conectaron las tuberas de succin y descarga, economizadory separador de aceite.

Una vez instalado el compresor se colocaron los tornillos de sujecin y se acoplaron elmotor y el compresor mediante un acoplamiento especial para aplicaciones por encimade los 600 HP.


11/23

Diagnostico de fallos en equipos.

Del conjunto de elementos mecnicos del compresor se ha seleccionado aquelloscomponentes ms expuestos a averas y que suelen estar implicados en la mayora de losfallos del equipo:

Rodamientos Cojinetes Acoplamientos Cierres mecnicos

Averas en rodamientos.

Los rodamientos se encuentran entre los componentes ms importantes de las mquinas.La mayor parte de los fallos en rodamientos tienen una causa raz distinta que provocael fallo prematuro. Es el caso de desgaste apreciable por presencia de partculas extraaso lubricacin insuficiente, vibraciones excesivas del equipo y acanalado por paso decorriente elctrica.

La mayor parte de los fallos prematuros son debidos a defectos de montaje:

golpes sobrecargas apriete excesivo falta de limpieza desalineacin

ajuste inadecuado errores de forma en alojamientos

La Tabla 4.2 resume los distintos modos de fallo y sus causas posibles.


12/23


13/23

Averas en cojinetes.

Los modos de fallos tpicos en este tipo de elementos son:

desgaste

corrosin deformacin rotura/separacin

y las causas estn relacionadas con los siguientes aspectos:

montaje condiciones de trabajo sellado lubricacin

La Tabla 4.3 indica los modos de fallos y sus causas para los cojinetes antifriccin.


14/23


15/23

Averas en acoplamientos.

Los modos de fallos bsicamente son desgaste, deformacin y rotura. Las causas estnligadas a problemas de diseo, montaje, condiciones de operacin y lubricacininadecuada.

Los modos de fallos y sus causas aparecen en la Tabla 4.4. En este caso se indica con unnmero el orden de prioridad de causas: 1 el caso ms probable, 5 el menos probable.


16/23

Averas en cierres mecnicos.

El anlisis sistemtico de cada avera y la toma de medidas para reducirlas debera seruna prctica habitual.

La Tabla 4.5 representa una sntesis de modos de fallos y sus causas ordenadas demayor a menor probabilidad.


17/23

Averas en compresores centrfugos.

Estadstica de fallos tpicos en compresores centrfugos:

-Causas de fallos Distribucin (%)

-Rotor 22-Instrumentacin 21-Cojinetes radiales 13-Alabes/Impulsores 8-Cojinetes axiales 6-Cierres 6-Diafragmas 1-Otros 23

------100

En la Tabla 4.6 se indican los sntomas, posibles causas y remedios.


18/23


19/23


20/23

Puesta en marcha del compresor.

Una ves terminado el mantenimiento correctivo se procedi a la pruebas de prearranquey arranque para poner en marcha el sistema.

Los pasos para el chequeo de prearranque fueron los siguientes:

1. Pruebas de presin, introduciendo presin a la unidad y chequeando por fugas.2. Se confirmo desconexin del motor.3. Se confirmo que el motor haya sido chequeado su rotacin y lubricacin antes

del arranque.4. Con el acople central del compresor removido se confirmo que el motor mueva

al compresor en direccin de las agujas del reloj.5. Se confirm alineamiento del acople y reemplaz el centro del acople.6. Se abrieron las vlvulas de descarga y succin.7. Se confirm que el nivel de aceite fuera visible en el visor del separador de

aceite.8. Se confirm que todas las conexiones de campo fueran realizadas.9. Se coloc el interruptor de la bomba de aceite en off en la caja de conexiones

del micro.10. Se confirm que el interruptor de parada de energa no estuviera presionado.11. Se confirm la pantalla del micro operando.12. Se confirmaron las temperaturas y presiones en el micro fueran consistentes y en

los rangos apropiados.13. Se verific que en la pantalla del micro no hubiera ninguna alarma.14. En el micro se abrieron todas las vlvulas de servicio del sistema.15. Se verific el incremento de aceite y rotacin de la bomba de aceite.16. Se dej trabajar la bomba 10 min. Para el sistema de lubricacin.17. Se apago la bomba de aceite.18. Se coloc el interruptor de la bomba de aceite en auto.19. Se confirm que el by pass de la vlvula check de succin de la vlvula de

servicio estuviera cerrada.20. Se confirm que todas las vlvulas de servicio del sistema de retorno de aceite

estuvieran abiertas.21. Se confirm presin de agua a los enfriadores de aceite.22. Se confirm que las vlvulas del economizador estuvieran cerradas.23. Al final se cerr la desconexin principal del motor.

Los pasos para el arranque inicial fueron:

1. Se puso a trabajar al compresor procurando las presiones de succin y descargadel sistema.

2. Se puso el proceso de prelubricacin.3. Despus de 3 horas de operacin se ajust la vlvula de control de agua.4. Se detuvo la unidad, se desconect el motor y se reviso por alto calentamiento.


21/23

El procedimiento por arranque normal fue:

1. Se confirmaron condiciones permisibles del sistema para arrancar.2. Se puso en marcha el sistema.3. Se dej al compresor arrancar y estabilizarse, luego se presiono el botn auto.

4. Se cheque por sus conexiones, lneas, pernos y vlvulas, que estas seencontraran seguras en el compresor, sin fugas y limpio de aceite.

Plan del mantenimiento preventivo.

Tomando en consideracin los resultados obtenidos en la fiabilidad del sistema yconociendo los puntos fuertes para una buena operacin, ahora se puede elaborar un

plan de mantenimiento preventivo para el paquete de compresin.


22/23

Dpto. mantenimiento Dpto. Operaciones Dpto. Seguridad

________________ ________________ ________________Nombre y firma Nombre y firma Nombre y firma

PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVOCOMPRESOR DE TORNILLO BC - 1053B

Fecha:

Fecha ultima de mantenimiento:

Fecha prxima de mantenimiento:

Operarios que llevan a cabo el mantenimiento:1.-2.-

Interpretacin de abreviaturas: SU: Sustitucin LI: Limpieza VE: Verificacin

Zonas a inspeccionar: Revisin en das de mantenimiento.5 10 15 30 60 120

Filtros de aceite y filtro coalecedor VE LI SUSeparador de aceite VE

Tablero del microprocesador LI VECojinetes del motor y del compresor VE/ LIRodamientos VE/ LIVlvula de desplazamiento y Vlvula de capacidad LICierre mecnico VE LIEnfriador de aceite LI VERotores del compresor VE/ LIBomba de prelubricacin VE LIAcoplamiento motor-compresor LI VE

Registro de funcionamiento del compresor Anotaciones de las lecturas

Temperatura y presin de succin y descargaTemperatura del agua en la entrada y salidaTemperatura de presin de aceite y temperatura ambienteAmperaje y voltajeObservaciones:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


23/23

Mantenimiento predictivo del compresor.

Se trata de un conjunto de tcnicas que, permiten el seguimiento y examen de ciertascaractersticas del equipo en estudio, que muestran algn tipo de comportamientoextrao al aparecer una anomala en el mismo.

Para el mantenimiento predictivo del compresor se tomaron las siguientes tcnicasespecificas ya que estamos hablando de una maquina en movimiento.

PARMETRO INDICADOR TCNICAS

Inspeccin visual Uso a simple vista del operadorVibraciones Anlisis espectral y de tendenciasPresin, caudal, temperatura Seguimiento de evolucin

Ruido Anlisis del espectroDegradacin y contaminacin de lubricantes Anlisis fsico-qumicosEstado de alineacin Laser de monitorizacinControl de esfuerzos, par y potencia Extensometra, torsimetrosVelocidades crticas Amortiguacin dinmica

Tabla 4.7. Tcnicas de mantenimiento predictivo.

Para la inspeccin de vibracin del compresor se utiliz un analizador de vibraciones, elcual estaba estandarizado por la ISO 9001 y

mantenimiento a compresores

Documents