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Durante los últimos años, Southwest Research Institute (SwRI) ha evaluado un número importante de turbinas de gas para diagnosticar las causas de raíz de las fallas, corregir los problemas de operación o mejorar la vida del componente. Breves descripciones de algunos de los problemas más significativos resueltos y de los programas realizados:

Proyectos Actuales

Desarrollo de Lineamientos de Prueba de Funcionamiento en Campo del Compresor Alternativo

El objetivo de este proyecto es producir un lineamiento para la realización de pruebas de funcionamiento de los compresores alternativos. Este lineamiento sirve para resumir los múltiples recursos disponibles, que ofrecen recomendaciones y metodología para llevar a cabo las pruebas de funcionamiento. También presentará los distintos métodos de prueba de funcionamiento así como las ventajas, desventajas, incertidumbre asociada con la teoría y los procesos de cada método. También se incluirá una descripción detallada del tipo de mediciones e instrumentación requerida para la realización de pruebas, incluyendo calibración, incertidumbre, teorías de operación, instalación y tipo de sensores utilizados. Por último, dará recomendaciones sobre el procesamiento y presentación de los resultados de las pruebas. Este proyecto usa el conocimiento sobre la realización de pruebas de funcionamiento del compresor alternativo, su instrumentación, cálculos de incertidumbre, termodinámica del compresor alternativo y efectos de las pulsaciones sobre las mediciones.

Programa de Integridad en las Instalaciones de la Estación de Bombeo y Compresor

El objetivo de este proyecto es desarrollar un mapa de la ruta de investigación para las principales causas de incidentes en las estaciones de bombeo y compresor. Esto se lleva a cabo recabando, organizando y estadísticamente analizando los datos de incidentes de las estaciones. A partir de estos datos, se determinaron las causas principales, jerarquizándolos en factores de frecuencia y consecuenciales. Habiendo identificado las principales categorías de incidentes, los ingenieros de SwRI evaluaron las causas de los posibles proyectos de investigación que pudieran llevar a soluciones o reducción de incidentes. El plan de acción fue desarrollado al jerarquizar estos proyectos de investigación por su importancia y el tiempo necesario para llevarlos a cabo. Este proyecto usa análisis Estadístico, desarrollo de bases de datos, conocimientos sobre el compresor y las estaciones de bombeo.

Determinación Experimental sobre la efectividad del Intercambiador de Calor

Se configuró el intercambiador de calor proporcionado por el cliente y se realizaron pruebas dentro de su rango de operación. Se probaron múltiples puntos de operación a fin de desarrollar las curvas de desempeño. Se desarrolló un modelo teórico y se validó con los datos experimentales. Esto se usó para predecir el desempeño de los intercambiadores de calor dentro del rango de operación y determinar su curva de efectividad. Este proyecto usa el conocimiento sobre la teoría de intercambiadores de calor y la termodinámica, el diseño experimental, la instrumentación y el análisis de incertidumbres.

Análisis de Enfriamiento de Cuencas

Se han venido desarrollando análisis para determinar la ubicación óptima y la geometría de las extensiones de cuencas para la instalación de dos nuevas bombas. Esto implica evaluar el flujo del sistema usando CFD para determinar la mejor geometría para evitar mezclas vorticiales y cavitaciones cerca de las boquillas de succión. Se realiza un análisis hidráulico para ver si hay NPSH adecuado para las bombas. Este proyecto usa el conocimiento sobre CFD, el software de simulaciones de Gasoductos, la operación de las bombas y la operación del sistema de enfriamiento.

Pruebas de Investigación y Desarrollo de Compresores de Desplazamiento

SwRI trabaja para aportar servicios de análisis de fallas en este proyecto. Una posible causa de fallas es que las partículas de cobre del proceso de manufactura estén ingresando en la carcasa del compresor y contaminando el aceite de lubricando, provocando así desgaste excesivo y falla prematura de las chumaceras y otros componentes. SwRI realiza el desensamble del compresor (teniendo cuidado de no introducir nuevas partículas), realizando exámenes SEM de las partes dañadas, retirando las partículas del aceite y usando filtros para separar las partículas en varios tamaños y calcular la distribución del tamaño de las partículas por su peso. Las partículas se compararán con las partículas recogidas en las diversas etapas del proceso de manufactura para determinar una posible fuente de contaminación. Este proyecto considera el conocimiento sobre el análisis de fallas y el análisis de partículas.

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Caracterización de los Depósitos Líquidos y Sólidos en la Red de Gasoductos de Gas

Este proyecto implica el modelado de una red de Gasoductos completa usando software comercial para determinar la posible ubicación de los líquidos de condensación y acumulación de hidrocarburos. Los resultados del modelado de Gasoductos se combinaron con ecuaciones básicas de flujo de dos fases, usando condiciones operacionales promedio como referencia para calcular los parámetros importantes, tales como retención de líquidos, volumen de líquidos estimado, patrón esperado de flujo y probabilidad de acumulación de líquidos. Este proyecto usa el conocimiento sobre la operación de Gasoductos, operación de compresores, calidad del gas y análisis de flujo de dos fases.

Auditoría de Bucle de Reciclamiento de Tres Estaciones de Compresoras

El proyecto sirve para evaluar el bucle de reciclado y el sistema anti-flujo inverso de las tres estaciones de compresor. Se realizó un modelado hidráulico detallado de cada estación de compresor. Para determinar si las rutinas anti-flujo inverso y de bucle de reciclado eran suficientes para las condiciones operativas requeridas, se simularon escenarios de estado estable y escenarios transitorios. Se simularon también las rutinas de arranque y apagado normal y de emergencia. Los resultados aportaron varias recomendaciones para mejorar la operación de la estación y evitar las condiciones difíciles en la operación del compresor. Este proyecto usa el conocimiento sobre la operación de los Gasoductos y la operación de los compresores.

Realización de Pruebas en Placas con Orificios del PRCI (Consejo Internacional de Investigación para Gasoductos)

Este proyecto implica un programa de pruebas para determinar la precisión de un conjunto de placas con orificios de 10 pulg. y 6 pulg. de diámetro. El proyecto sirve para determinar la influencia de los parámetros de las placas sobre las características de su desempeño.

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SwRI puede ofrecerle una amplia gama de capacidades y experiencia en tecnologías de maquinaria rotatoria, incluyendo convertirse en una extensión de su departamento de ingeniería. Para mayor información acerca de tecnologías para maquinaria rotatoria y la manera en que puede contratar a SwRI, favor de contactar a Klaus Brun, Ph.D., en la siguiente dirección kbrun@swri.org o al teléfono +1 210 522-5449.

 

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Información de Contacto

Klaus Brun, Ph.D.

Tecnologías para Maquinaria Rotacional

+1 210 522-5449

kbrun@swri.org

maquinaria.swri.org

Terminología Relacionada

diagnóstico compresor centrifuge

maquinaria rotacional

rotodinámicas

planta de sistemas de tuberías

marco de la estructura de apoyo

golpes de ariete de vigilancia

análisis de los flujos transitorios

análisis de fallas del impulsor

Sitios Web Relacionados

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August 07, 2014