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3. BOMBAS DE LODO Y EQUIPO DE CIRCULACIN SUPERFICIAL

3.1. DESCRIPCIN DE BOMBAS DE LODO TRIPLEX

Es un dispositivo mecnico que tiene como actividad bombear un fluido deun nivel ms bajo a otro ms alto aadindole energa (figura 3.1).

En los trabajos que se realizan con los equipos de perforacin esimprescindible utilizar la bomba para lodos (nombre comn que se le da en elcampo), ya que proporciona el medio para circular el fluido de control de lasuperficie al fondo del pozo y viceversa.

La transmisin de fuerza esta formada por dos catarinas, una motriz y otraimpulsada, unidas por una cadena de rodillos alojada y protegida dentro de unacarcaza o guarda que incluye un sistema de lubricacin.

Figura 3.1 Bomba de Lodo Triplex Recipocante

Las bombas de lodo son impulsadas por motores diesel en los equiposconvencionales y por motores elctricos de corriente directa en los equipos dieselelctricos.

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3.2. INDICACIONES GENERALES ANTES DE OPERAR

Antes de operar la bomba VERIFIQUE:

En la precarga del amortiguador de pulsaciones, se debe utilizar solamenteNitrgeno (gas inerte). La presin mnima es el 30% y la optima de 75% de lapresin de bombeo. La presin mxima de precarga es de 2000 psi.

Que no haya presin acumulada en el mltiple de descarga y tubera, siexistiera, esta representar un peligro para el personal que opera la bomba; enestos casos, se recomienda desfogar la presin por la vlvula manual de alivio.

Que las vlvulas del mltiple de las bombas y del mltiple del tubo verticalestn abiertas para bombear el fluido al pozo.

La operacin de la bomba se puede realizar directamente de su consola, obien, a control remoto si lo tiene instalado en el tablero de trabajo del malacate.

En los tableros se encuentran instaladas las vlvulas neumticas quecontrolan:

El embrague de la bomba.El acelerador del motor de combustin interna.El manmetro indicador de presin de aire.

Las mangueras para descarga de las bombas de lodo son de 15 pies de largo, ylas del tubo vertical (Stand pipe) a la unin giratoria (swivel) son de 45 pies paralos equipos de Terminacin y Reparacin de Pozos y de 55 pies para los equiposde Perforacin. Todas son grado D para 5000 PSI presin de trabajo.

3.3. FUNCIONAMIENTO DE BOMBAS DE LODO TRIPLEX DE ACCINSIMPLE

Para operar la bomba impulsada por motor diesel realice lo siguiente:

a) Ponga a funcionar el motor de combustin interna (no acelere).Con el motorfuncionando (sin acelerar) opere la vlvula de control de aire al embrague,accionando la palanca hacia adelante; en este momento el embrague seacopla por presin al tambor de la catarina impulsora, poniendo en operacinel conjunto de la bomba reciprocante.

b) Opere lentamente la vlvula que controla el acelerador hacia la derecha paraincrementar las revoluciones del motor, hasta obtener las emboladas porminuto calculadas con el gasto y la presin inicial de circulacin.

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c) Para desacelerar gire la perilla del acelerador hacia la izquierda.

d) Para desembragar coloque la palanca de la vlvula en su posicin original.

Motor de la bomba Triplex accionado a control remoto

Las bombas reciprocantes de accin sencilla, por ser de mayor velocidadque las dplex de doble accin utilizan una bomba centrifuga instalada en latubera de succin, con el propsito de asegurar un llenado efectivo de loscilindros de fluido. En uno de los extremos de los vstagos se instalan los insertosde hule del pistn, los cuales efectan un sello hermtico con el interior pulido dela camisa.

El movimiento alternativo y reciprocante del conjunto vstago-pistndentro de la camisa, realiza la succin y descarga del fluido de control de la formasiguiente:

El conjunto vstago-pistn en su carrera de succin provoca un vaco quefuerza a la vlvula de succin a abrir, venciendo su resorte y permitiendo laentrada de fluido que es impulsado por la bomba centrfuga auxiliar de cargapara llenar dicho vaco; la vlvula de descarga permanece cerrada al tiempoque se da el recorrido.

El conjunto vstago-pistn en su carrera de desplazamiento presiona al fluido,el cual fuerza a la vlvula de descarga hasta abrirla, venciendo la presin de suresorte; la vlvula al abrirse permite la salida del fluido al mltiple de descarga.Durante este recorrido la vlvula de succin permanece cerrada por la presinque ejerce su resorte.

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El control de las bombas de lodo con motores elctricos, se encuentra en laconsola del perforador, en este modo no existe embrague por lo que nicamentehay que girar el acelerador.

Las bombas de super carga son elctricas y deben de utilizarse siempre queopere la bomba ya que de no hacerlo la eficiencia volumtrica de la bombadisminuye hasta un 25% del volumen total.

ESTE CICLO SE REPITE EN CADA UNO DE LOS TRES CONJUNTOSVASTAGO-EMBOLO, DURANTE LA OPERACIN DE LA BOMBA.

Sistema de enfriamiento y lubricacin de camisas y pistones

La operacin de la bomba centrifuga que lubrica y enfra las camisas ypistones se efecta mediante el uso de poleas y bandas.

Una polea se instala en la flecha impulsora del cuerpo mecnico de labomba reciprocante y otra se monta en la flecha de la bomba centrfuga,unindose ambas por una banda. Al girar la flecha impulsora, el fluido delubricacin alojado en el depsito es succionado por la bomba centrfuga a travsdel colador y la tubera de succin, posteriormente es impulsado a la tubera dedescarga, hasta que llega a los pistones y camisas para ser lubricados y enfriados(fig. 3.2).

Figura 3.2 Sistema de Enfriamiento y Lubricacin de Vstagos y Pistones

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Accesorios del cuerpo hidrulico

Vlvula de seguridad de la bomba.- Cuando se efectan operaciones demolienda, desarenamiento o perforacin de cemento; el molino o barrenasuelen taparse con los slidos en suspensin del fluido de control en elmomento de parar la circulacin para hacer una conexin u otra operacin.

Al obstruirse la barrena y poner en operacin la bomba surge una sobrecargade presin en la tubera, en el mltiple del tubo vertical y de descarga de labomba, lo cual produce en ocasiones valores muy altos que pueden originarque uno de estos accesorios se rompan y causen daos mayores.

Con el fin de evitar esto, la descarga de las bombas se equipan con unavlvula de seguridad que puede ser de vstago con ajuste de resorte o conperno de corte (ver figura 3.3).

1.- CUERPO2.- RESORTE3.- PISTON4.- COJIN DEL RESORTE5.- BUJE DEL VASTAGO6.- SELLO DEL CUERPO7.- RETEN EXTERIOR8.- RETEN INFERIOR9.- SELLO EXTERIOR10.- SELLO INTERIOR11.- CONEXION

24 1/8 pulg.

3 pulg.

7 pulg.

3 pulg.

4 3/8pulg.

2 y 1 pulg.

1

6

5

3

9

8

16

14

10

2

7

11

1.Cuerpo 10.Chaveta2.Conexin 11.Anillo O3.Buje 12.Anillo Retenedor4.Bonete 13.Anillo O del retn5.Cojn del 14.Cubierta de segu- vstago ridad6.Pistn 15.Cubierta del empa-7.Roldana que8.Vstago 16.Clavo (seguro)9.Maneral delPasador

Figura 3.3 Vlvula de Seguridad Cameron tipo B de Resorte y Vlvula de Seguridad tipo perno decorte

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La descarga de la vlvula de seguridad debe instalarse directamente a lapresa de succin con un codo y bajar hasta el fondo de la presa, asegurandoperfectamente la lnea para evitar que chicote cuando suceda la descarga porcontrapresin.

IMPORTANTE: Por ningn motivo instale la descarga en la succin de la bomba,ya que al descargar la presin pueden daarse repentinamente lasconexiones de baja presin.

La vlvula de seguridad se ajusta un 10 % ms de la presinmxima de trabajo para el dimetro de camisas que se estnusando (recomendacin del Instituto Nacional de Hidrulica U.S.A)

Antes de poner a funcionar la bomba, es necesario calibrar la vlvula de seguridada la presin equivalente de trabajo del componente ms dbil o en su caso a lapresin que se obtenga con las camisas y pistones en uso.

Amortiguador de pulsaciones. An con las condiciones ideales desuccin, la descarga de una bomba triple de accin sencilla vibrar notablemente,transmitiendo esta vibracin a las lneas y manguera del mltiple del tubo vertical,provocando en ocasiones fugas y variacin en las lecturas de presin. Para darsolucin a este problema se instala un amortiguador de pulsaciones en el mltiplede descarga del cuerpo hidrulico (ver figura 3.4).

Figura 3.4 Instalacin del Amortiguador de Pulsaciones en el Mltiple de Descarga

El amortiguador debe instalarse inmediatamente en la cruceta dedescarga en el mltiple, para que amortige rpidamente las pulsaciones de lasuccin de la bomba y elimine la vibracin en la descarga.

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3.4. MANTENIMIENTO PARA LA BOMBA TRIPLEX

Cuerpo mecnico

Revisar los niveles de aceite en la transmisin y cuerpo mecnico en cadaturno.

Verificar la temperatura del aceite con frecuencia, cuando est en operacin. Revisar empaques del estopero del contravstago. Drenar el agua que por condensacin se aloja en el depsito de aceite.

Cuerpo hidrulico

Cuando la bomba est en operacin revise en cada turno que, el sistema delubricacin y enfriamiento de camisas y pistones est funcionandocorrectamente. NO OPERE LA BOMBA SI ESTE SISTEMA NO FUNCIONA,CORRIJA LA FALLA.

Si observa fugas en camisa y pistones corrjalas. Mantenga apretadas las tapas de las vlvulas. Cuando la bomba opere por largos periodos, en la primera oportunidad

verifique el apriete de todas las tuercas y birlos de enlace.

Remocin y Reemplazo de Partes Daadas del Cuerpo Hidrulico conVlvulas Superiores e Inferiores y Carga Frontal.

Este tipo de bombas sufren desgaste y deterioro en las camisas, pistones,vstagos, asientos y vlvulas, A continuacin se describe el procedimiento paraser desarrollado en forma prctica en el rea de trabajo.

Remocin de vstago y pistones

Cuando un pistn de accin sencilla empieza a fallar se detectarpidamente, debido a que las caractersticas de la accin sencilla deja aldescubierto la parte trasera del pistn; en algunas bombas triples el pistn esaccesible a travs de la cabeza del cilindro, mientras que en otras el pistn seremueve por la parte del extremo de fuerza de las camisas, esto es porque lapresin del fluido opera en un solo extremo de la camisa y la conexin del vstagoes recta, en lugar de cnica, por lo cual el pistn puede ser reemplazadofcilmente.

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Figura 3.5 Vstago y Pistn de Bomba Triple de Accin Sencilla

Para realizar esta remocin, siga los pasos descritos a continuacin:

e) En algunas bombas triples se tiene una extensin en el extremo de la flechaimpulsora del cuerpo mecnico; con una llave ajustable d rotacin a la flechapara mover los vstagos y pistones hacia su posicin trasera.

f) Desconecte las mangueras de enfriamiento, el rociador de camisa y el deflectorde fluido.

g) Quite la abrazadera que une el vstago con el contravstago o con una llaveajustable desenrsquelos, segn el tipo del que se trate.

h) D rotacin a la flecha en el cuerpo mecnico para remover el contravstagohacia atrs.

i) Coloque un trozo de madera entre el contravstago y vstago y d rotacin a laflecha, para que el contravstago empuje hacia adentro de la camisa alvstago y al pistn.

j) Regrese nuevamente el contravstago hacia su posicin trasera.

k) Quite la brida retn de la camisa y en este momento puede sacar el conjuntocompleto de camisa con el vstago y el pistn.

Para efectuar el cambio de pistones del vstago se procede de la siguiente forma:

a) Coloque el vstago en el patn de la bomba y aguntelo con llave ajustablecolocada en la parte estriada.

b) Quite la tuerca candado con la llave de cubo o ajustable.

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c) Quite el pistn del vstago y revise el anillo del sello trasero, si es necesariorepngalo por uno nuevo.

d) Lave y limpie perfectamente las roscas del vstago y la cara de la brida quehace contacto con el pistn.

e) Coloque el pistn completo en un tornillo de banco o prensa, quite el seguroopresor, el plato retn y saque del ncleo del pistn el inserto de hule.

f) Lave el ncleo del pistn y revise que no tenga rebabas o desgaste; si est encondiciones use el mismo, si no use uno nuevo.

g) Lubrique el ncleo con aceite de tipo ligero e instale un inserto de hule nuevode la medida adecuada, colocando la placa retn y el seguro candado.

h) Engrase ligeramente el anillo "O" y colquelo en la ranura trasera del ncleodel pistn.

i) Ponga el pistn completo en el vstago, lubrique la rosca del mismo e instale latuerca candado (enroscndola a mano), posicione el vstago en el patn de labomba, coloque en la parte estriada una llave de aguante y aprieteadecuadamente con la llave de cubo o ajustable.

NOTA:

PARA PISTONES CON ORIFICIO DE 1 1/2 A 1 5/8 PC APRIETEUTILIZANDO UNA LLAVE CON BRAZO DE PALANCA DE 90 CM (35 PG).

PARA PISTONES DE 1 PG APRIETE CON UN MAXIMO DE FUERZAEJERCIDA POR UN HOMBRE (80 KG) USANDO UNA LLAVE CON BRAZODE PALANCA DE 45 CM (18 PG).

En ocasiones los inspectores tcnicos tienen en el equipo a su cargo (conel fin de reducir el tiempo de paro de la bomba) uno o dos conjuntos de pistn yvstago armados, listos para su instalacin inmediata, lo que agiliza la reparacinde la bomba.

Remocin de camisas

En las bombas triples con vlvulas superiores o inferiores las camisas soninstaladas por el lado que da al extremo mecnico, y estn sujetas por unas bridasretn, atornilladas en cada uno de los cilindros de fluido que forman el extremohidrulico de la bomba.

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Figura 3.6 Remocin de Camisas

Para remover las camisas en estas bombas realice lo siguiente:

a) Quite los tornillos que sujetan las bridas reten y squelas de su recinto;auxilindose de un pedazo de madera o una cuerda de camo mueva lacamisa hacia arriba y hacia abajo para que afloje, despus remuvala con lamano.

b) Efecte la misma operacin con cada una de las que se vayan a cambiar.

c) Cuando las camisas se hayan removido, lave perfectamente cada uno de loscilindros de fluido, dejndolos preparados para la instalacin de camisasnuevas.

Remocin de vlvulas y asientos

Para realizar su remocin se procede de la siguiente forma:

Vlvulas de descarga (superiores).

a) Remueva quitando la tapa o cubierta roscada que las sostiene.

b) Elimine el plato gua de la vlvula, adems del empaque y el anillo retenedordel interior del cilindro de fluido, remueva el resorte y la vlvula.

Vlvulas de succin (inferiores)

a) Desenrosque la tapa frontal del cilindro de fluido.

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b) Elimine la cubierta de la vlvula, el empaque de hule y el anillo retenedor.

c) Con la llave de estras o maneral con dado de la medida adecuada remuevalos tornillos que sujetan la gua de la vlvula, el plato retenedor y el resorte.

d) Saque la vlvula daada de cada uno de los cilindros de fluido.

Una vez que removi todas las vlvulas extraiga los asientos que estndaados, para lo cual se utiliza el mismo extractor que se describe en las bombasde accin doble, y se realiza lo siguiente:

a) Usando la cabeza de agarre adecuada para extraer los asientos, remuevaprimeramente los de las vlvulas de descarga y posteriormente los de succin,ya que sta es la nica secuencia de extraccin.

Instalacin de camisas

a) Limpie cuidadosamente las reas que guan a la camisa en el cilindro de fluidode la bomba, as como la cara que quedar contra el sello frontal de la camisa.

b) Con un solvente adecuado quite el inhibidor de corrosin del interior de lacamisa y lmpielo con un trapo.

c) Revise la ranura frontal de la camisa donde se aloja el empaque de sello y todala superficie de contacto de sta con el cilindro de fluido.

d) Aplique una capa ligera de grasa de uso general en el cuerpo exterior de lacamisa y en la ranura del empaque.

e) Instale un empaque nuevo y deslice la camisa dentro de su posicin en labomba auxiliado con un trozo de madera o un pedazo de felstica gruesa.

f) Coloque la brida de retencin de la camisa y apritela hasta obtener un selloefectivo de la camisa con el frente del cilindro de fluido [103.7 kg - m (750 lb-pie) de torsin].

Instalacin de vstagos y pistones

a) Antes de instalar el conjunto de vstago y pistn revise cuidadosamente la caradel vstago, lmpielo perfectamente para eliminar las rebabas o melladuras.

b) Engrase el dimetro interior de la camisa y el cuerpo del pistn (no en exceso).

c) Introduzca por el extremo frontal del cilindro de fluido el conjunto vstago-pistn, cntrelo en el interior de la camisa y empjelo hasta que la cara del

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vstago haga contacto contra el contravstago; para esta operacin utilice unaherramienta para remocin e instalacin, si no tiene, use un trozo de maderapara empujar el pistn.

d) Conecte el vstago al contravstago utilizando la grapa de enlace oenroscndolo si es de este tipo.

e) Apriete con el torque recomendado por el fabricante [138.25 kg-m (1000 lb-pie)].

Instalacin de asientos y vlvulas

a) Coloque en el cuerpo cnico del cilindro de fluido los asientos del lado desuccin, ponga una vlvula usada en los asientos y golpee firmemente con unmarro ligero hasta obtener un golpeteo de ruido slido que indicar que elasiento ya est afianzado.

b) Instale los asientos nuevos del lado de descarga y repita la operacin anteriorpara su afianzamiento.

c) Instale las vlvulas correspondientes con resortes nuevos en cada uno de losasientos de succin.

d) Instale en la vlvula de succin la gua y el plato retenedor, asegrelos con sustornillos apretando correctamente con llave de cubo o estriada.

e) Instale la tapa roscada en cada cilindro de fluido en el lado de la succin yapriete perfectamente.

f) Llene con fluido cada uno de los cilindros por el extremo de descarga paracebar la bomba.

g) En el lado de descarga instale la vlvula, el resorte, el anillo retenedor, elempaque y posteriormente la cubierta gua de la vlvula, verificando que statenga el buje de desgaste en su orificio gua (ver fig. 3.7).

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Figura 3.7 Cubierta gua de la vlvula

h) Instale la tapa roscada (cabeza de cilindro) en cada cilindro de fluido dedescarga, apriete adecuadamente usando un maneral y golpeando con marro.

Una vez realizados todos los pasos antes descritos, el cuerpo hidrulicode la bomba estar en condiciones de ponerlo nuevamente en operacin.

NOTA: PARA LA REPARACIN DE LAS BOMBAS TRIPLEX DE ACCINSENCILLA QUE SE UTILIZAN PARA SUMINISTRO DE AGUA,PROCEDA DE LA MISMA MANERA QUE LA ANTES DESCRITA.

3.5. CONDICIONES DE SUCCIN

Una de las causas de rendimiento insatisfactorio de la bomba reciprocantees la falta de llenado completo del cilindro durante la embolada de succin, ya queconforme entra el fluido a la lnea de succin y fluye a travs de la misma, suvelocidad vara continuamente por las emboladas que desarrolle.

Bajo ciertas condiciones el fluido se retarda y produce un vaco en elcilindro; a la mitad de la carrera el mbolo empieza a marchar ms lentamente y elfluido lo alcanza, produciendo un choque entre ambos, efectundose un martilleoruidoso que a veces nos impide distinguir entre un golpeteo del extremo de fluido odel extremo de potencia.

Analizaremos a continuacin las causas y resultados del llenadoincompleto del cilindro, ya que slo as se advertir su importancia.

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a) Falta de presin del fluido a la entrada de la succin

Esta deficiencia puede contrarrestar la succin y sus prdidas a fin dellenar completamente el cilindro. La presin puede provenir de las siguientesmaneras:

Presin Atmosfrica

Esta puede ser variable, de 0.703 kg/cm2 (10 lb/pg2) para zonasmontaosas a 1 kg/cm2 (14.22 lb/pg2) a nivel del mar.La dificultad de la succin es mayor en sitios de gran altitud.

Presin esttica del fluido

Depende del nivel del fluido sobre el tubo de succin de la bomba.

La presin real viene a ser de 0.1 kg/cm2/m (0.433 lb/pg2/pie) de cargasobre la succin, cuando el fluido de control es agua natural.

Solucin

Utilizar la presin de una bomba centrfuga es el medio ms seguro deconseguir que se llene completamente el cilindro, dando como resultado unamayor eficiencia de la bomba, que operada a ms alta velocidad mejorar lapotencia y presin de descarga, adems de otras ventajas.

La bomba centrfuga seleccionada deber tener un gasto de fluido por lomenos igual al de la bomba reciprocante.

Las bombas sobrealimentadoras pueden ser accionadas por bandasdesde el eje intermedio de la bomba, o desde una fuente de energaindependiente (fig 3.8 y 3.9).

Figura 3.8 Bomba Centrfuga Sobrealimentadora Impulsada por Motor Auxiliar

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Figura 3.9 Instalacin Tpica de Succin con Centrfuga Sobrealimentadora en Bomba Triple

b) Restricciones del tubo de succin

Actuando la presin tendiente a llenar el cilindro de la bomba, variasfuerzas impiden que se llene completamente. Para evitar que pase esto, observelo siguiente:

El colador de succin deber mantenerse libre de desechos todo el tiempo. Esmuy importante que la lnea de succin, vlvulas, mangueras y conexionesmltiples puedan mantenerse libres de slidos que se han asentado.

El rea transversal del tubo debe ser mayor que la conexin de la bomba; untubo que contenga sedimentos originar que el volumen de succin se veareducido.

Una manera de detectar el sedimento es la temperatura en la lnea de succin,ya que el fluido que no contenga slidos estar ms caliente que el que lostenga. Se deber revisar la manguera de succin para evitar un posibleaplastamiento o entrada de aire (fig 3.10).

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Figura 3.10 Instalacin de la Succin de una Bomba Reciprocante a la Presa de Fluido de Control

Un tubo o manguera de succin demasiado largo produce excesivas prdidasde presin. Coloque la bomba tan cerca como sea posible.

Las vueltas y codos, tanto en la tubera de succin como en la de descarga,deben ser tan sencillas como las posibilidades lo permitan. Los codos, tees yvlvulas que no sean de apertura total o el cambio de dimetro de tuberapueden crear puntos de deflexin, que originarn un golpe de ariete hidrulicocausando vibraciones severas.

Deben preferirse curvas de radio largo, a las vueltas en ngulo recto.

Todas las secciones de la lnea deben anclarse a una estructura rgida y losextremos de las mangueras de alta presin sujetarse, contra la posibilidad deque chicoteen libremente en caso de una rotura.

La tubera de enlace, de preferencia debe ser soldable y no roscable.

La succin de la bomba triple debe quedar 15 cm levantada del fondo de lapresa para que el flujo de lodo no se restrinja y los sedimentos precipitados enel fondo de la presa no sean succionados por la bomba y esto origine que fallela bomba al estar bombeando el fluido al pozo. Tambin la succin tiene quemantener limpia de slidos precipitados para que las camisas de las bombasse llenen al 100%.

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3.6. EMBUDO MEZCLADOR Y BOMBAS CENTRFUGAS

EMBUDO MEZCLADOR

Se utiliza para agregar, a travs de l, materiales pulverizados y algunosslidos, que son mezclados para preparar el fluido de control requerido.

Es un accesorio construido con lmina de 1/4 pg, tubera con dimetro de6 pg cdula 180, uniones de golpe, "te" de acero maleable, vlvula de mariposa(opcional) y reducciones; adems tiene en su parte superior, una mesa metlicapara el acomodo y corte de los sacos.

Funciona conectando una lnea de 2 pg. en la reduccin del embudomezclador e interconectada a la descarga del bastidor de la presa, suministrandoel fluido de control que enva la bomba centrifuga. El flujo se regula con unavlvula de mariposa con sello de metal en hule, instalada en el bastidor.

La velocidad del fluido, generada al pasar por el chifln de dimetroreducido (boquilla de chorro), disminuye la presin atmosfrica existente en elinterior de la tolva, creando un vaco; y al agregar el material es succionado por elfluido mezclndose ambos.

Los materiales que se pueden aadir por el embudo mezclador sonbentonita, barita, cloruros de sodio y de calcio, polmeros, reactvos qumicos,slidos y celofn, cscara de nuez y otros productos pulverizados.

Mantenimiento operativo:

a) Los embudos mezcladores durante su operacin sufren deterioro en la boquillade chorro causado por la abrasin de los fluidos y materiales. Por lo que stadeber revisarse peridicamente y cambiarse si hay desgaste para mantenerlaen condiciones a su salida, debiendo utilizar tubera de pared gruesa (altapresin) en un acondicionamiento.

b) La instalacin de la boquilla no debe exceder al centro de la longitud del bujeque soporta el embudo mezclador.

c) Con frecuencia esta instalacin no es vigilada y al excederse origina que lamezcla de los productos con el fluido no sea uniforme, ya que se propicia unatascamiento en el momento del corte y vaciado de los sacos.

d) Se recomienda que este chifln de dimetro reducido se instale a un tercio dela longitud del buje, lo que permitir un mayor vaco en el momento de lamezcla y por consecuencia se evitarn obstrucciones en la salida del embudo.

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e) La lnea que suministra fluido al embudo deber estar lo ms cercana a ladescarga de la bomba centrifuga. El tener instaladas una o dos pistolas deagitacin antes de esta conexin, disminuir la presin generada en el bastidorde la presa, llegando el fluido con poca energa al embudo mezclador eimpidiendo el vaco que se requiere para la mezcla de los materiales y el fluido.

f) Una entrada de 2 pg causar sobrepresin en el embudo y a la vezdisminucin en el volumen, sobre todo, si esta lnea se encuentra retirada de ladescarga de 6 pg de la bomba centrfuga y mayor an si estn operando una oms pistolas de agitacin como fue sealado en el inciso d.

g) El embudo mezclador es una parte importante en el sistema de circulacindurante la preparacin y acondicionamiento de los fluidos de control, as comolo es la unin giratoria u otro elemento del sistema rotatorio; de ah que el nootorgarle la importancia debida, causa retrasos y demoras que aparentementeno son justificables, pero al ser atendido con oportunidad evita prolongar lostiempos en el manejo de fluidos.

BOMBA CENTRIFUGA

En los equipos de perforacin, las bombas centrifugas se encuentraninstaladas en la presa de succin. Existen dos marcas: MISSION y METALESTRANSFORMADOS, ambos modelos son 6x8 R (6 pg de descarga y 8 pg desuccin de rotacin derecha).

Las dos marcas son similares y tienen la funcin de mezclar los fluidos delas presas con gasto elevado y poca presin (figura 3.11).

ENVOLVENTE DESCARGA

PLACA POSTERIOR

ROTOR

ESTOPERO

BALEROS

SUCCION

FLECHA

Figura 3.11 Bomba centrifuga

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Para utilizar la bomba centrfuga realice los siguientes pasos:

a) Revise el motor de combustin interna, nivel de aceite, agua, suministro dediesel, agua en el matachispas. En algunos casos, el motor tiene una bombahidrulica (opera la llave hidrulica) que deber estar desacoplada.

b) Verifique la posicin de las vlvulas:

La de succin 8 pg deber estar abierta; la de descarga 6 pg, abierta;la del embudo mezclador abierta si se va a utilizar: y las vlvulas de laspistolas mezcladoras, abiertas. El embrague de la bomba deber estarfuera.

c) Ponga a funcionar el motor de combustin interna durante cinco minutos.

d) Embrague la bomba centrifuga y observe si funciona correctamente, en casocontrario suspenda y verifique nuevamente.

e) Una vez que el funcionamiento de la bomba es correcto, acelere lentamentehasta lo requerido. Asegure el mecanismo del acelerador para evitaralteraciones en la operacin del motor originadas por la vibracin.

f) El enfriamiento con agua del vstago impulsor en el estopero deber serconstante durante la operacin.

g) Aunque el funcionamiento de esta unidad es seguro, se recomienda la revisindel mismo en periodos no muy prolongados, segn el esfuerzo a que sesomete y las condiciones de la bomba centrfuga.

A continuacin se presentan observaciones prcticas que le servirn dereferencia para lograr el buen funcionamiento de la bomba centrifuga.

NO COLOQUE LINEAS DE DESCRGA EN DIRECCION DE LA SUCCIN yaque esto provocar un funcionamiento deficiente debido al aire que puedallevar el fluido al succionarlo.

MANTENGA UN FLUJO DE AGUA SOBRE EL VASTAGO IMPULSOR EN ELPEDESTAL para evitar calentamiento excesivo. En caso de no disponer deagua, coloque grasa suficiente sobre el vstago (esto es recomendable duranteperiodos cortos).

Antes de embragar la bomba centrfuga, VERIFIQUE QUE LA VLVULA DESUCCIN Y MNIMO LA MITAD DE PISTOLAS AGITDORAS ESTENABIERTAS.

EVITE ESTRANGULAR DEMASIADO LA LNEA DE DESCARGA debido aldao que se pueda causar al rotor o romper el envolvente (caracol).

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Durante el funcionamiento de la bomba, NO SE DEBE PERMITIR ELALOJAMIENTO DE PAPEL, MADERA, HERRAMIENTA, ETC. EN LA PRESADE SUCCIN, ya que si las dimensiones de los materiales lo permiten puedenser succionados por la bomba y causar daos considerables.

LOS EMPAQUES DEL ESTOPERO SE LUBRICAN SOLO CON GRASAdebido a que el aceite se elimina con el calentamiento.

Cuando la bomba no trabaje, EL ESTOPERO SE APRETARA CON LA MANO,con el calor que se genera durante la operacin, los empaques se expandenefectuando el sello, SI ESTO NO SUCEDE APRIETE UNIFORMEMENTE LASDOS TUERCAS, MEDIA VUELTA EN CADA INTENTO HASTA LOGRAR ELSELLO. Las tuercas no deben estar muy apretadas, ya que esto provoca quelos empaques se desgasten prematuramente y exista sobrecalentamiento en laflecha impulsora.

3.7. PISTOLAS DE AGITACIN SUPERFICIAL Y AGITACIN DE FONDO

Sirven para agitar los fluidos de control en la superficie y en el fondo de laspresas de succin y asentamiento mediante la energa hidrulica proporcionadapor la bomba centrfuga, mantenindolos en movimiento y evitando que seprecipiten los materiales densificantes.

El fluido de control que fluye del pozo a las presas al estar circulando, seinmoviliza nuevamente en la succin de la bomba, sin embargo ste debe agitarsevigorosamente para que el material densificado no sea separado de la suspensin,evitando as que se formen puntos de gran gelatinosidad; para obtener lo anteriorlas presas de asentamiento y succin estn dotadas de cierta cantidad de pistolassuperficiales y de fondo.

La distribucin y la cantidad de pistolas de agitacin se efectan deacuerdo a la capacidad de las presas.

Pistolas superficiales

En la figura 3.12 se muestra un tipo de pistola superficial y suscomponentes

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MANERAL

SELLOS

TE ESPECIAL

TAPON DE BALINES

COPLE

CANDADOCODO

BALINESGRASERA

ARANDELAPASADOR (CHAVETAS)

BUJE DE CANDADOPERNO DEL CANDADO

CANDADO TUBO DEDESCARGA

BOQUILLA

Figura 3.12 Pistola Superficial Giratoria con Maneral de Manejo

Pistolas de fondo

Las pistolas de fondo constan de las partes que se enlistan en la figura3.13.

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TUBO ESTABILIZADOR

CODO SUPERIORBUJEARANDELANIPLESELLOS

CUERPO

TUBO DE DESCARGA

BOQUILLA

MANERALTORNILLO ALLEN

ARANDELA DE PRESION

TUERCA HEXAGONAL

BRAZO

ARANDELA DE PRESION

TORNILLO ALLEN

CODO INFERIOR

Figura 3.13 Pistola de Agitacin de Fondo en Vista Expansiva

Mantenimiento operativo

Engrase peridicamente los rodamientos que proporciona el giro de la unin.

Engrase la vlvula de control de flujo.

Cuando el equipo est en etapa de desmantelamiento revise que las pistolasfuncionen correctamente, si hay piezas daadas, es necesario que lassubstituya.

Recomendaciones prcticas

Las pistolas superficiales y de fondo tienen en su extremo de descarga unaboquilla reductora que hace que el fluido salga a presin; por lo que el tamaose selecciona de acuerdo al nmero de pistolas, densidad del fluido de controly capacidad de la bomba centrfuga. Es necesario tener presentes estosparmetros cuando se maneje un fluido con alta viscosidad y densidad, ya quetendr que cambiar las boquillas por otras de mayor dimetro interior parafacilitar el flujo del fluido.

Mantener las pistolas superficiales con el seguro de giro cuando no las estmanipulando el personal de la cuadrilla.

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Conservar las pistolas superficiales con la boquilla hacia el fondo, ya que laturbulencia introduce aire al fluido.

Las pistolas de fondo no debern instalarse cerca de la succin de las bombas,la centrifuga y reciprocante, ya que pueden provocar una fuerte cavitacin porla toma de aire.

Cuando el sistema de agitacin operado por la bomba centrifuga estfuncionando, hay que mantener las vlvulas de control de flujo totalmenteabiertas.

Al desmantelar el equipo, antes de desconectar las presas, hay que llenar conagua natural la mitad de su contenido y operar la bomba centrifuga para lavarlas pistolas y el embudo, con esto se reduce la accin de los fluidos corrosivosque se utilizaron.

Mantener constantemente lubricados todos los puntos de giro en las pistolasde fondo y superficiales.

3.8. PROCEDIMIENTO PARA MANTENIMIENTO Y REPARACIN DEVLVULAS TIPO COMPUERTA

a) Elaborar programa de reparacin y mantenimiento.

b) Supervisar el cumplimiento del programa de reparacin y mantenimiento.

c) Transportar vlvula a banco de prueba, revisar pistas y conectar bridacompaera superior.

d) Limpiar exteriormente con agua y diesel.

e) Elaborar hoja de servicio.

f) Efectuar prueba hidrosttica a sellos de compuerta por ambos lados.

g) Verificar si fue satisfactorio el resultado de la prueba hidrosttica.

En caso de no haber sido satisfactoria la prueba

Desarmar la vlvula y extraer las partes que la componen.

Limpiar la vlvula internamente y las partes extradas. Revisar partes para decidir cuales se reemplazan.

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Solicitar el sand blast e inspeccionar (mtodos no destructivos) el cuerpo,bonete y bridas.

Verificar si fue o no satisfactorio el resultado de la inspeccin.

Si no es satisfactorio, rectificar parte daada o dar de baja.

Cambiar partes daadas, arma, aprieta bonete con bomba manual yprueba.

Verificar si fue satisfactorio el resultado de la prueba.

h) Efectuar prueba hidrosttica al cuerpo y empaque del vstago.

i) Verificar si fue satisfactoria la prueba.

En caso de no haber sido satisfactoria la prueba, realizar los pasos descritosen el inciso g.

j) Engrasar mecanismo con bomba manual.

k) Desconectar brida compaera superior y desmontar vlvula del banco deprueba.

l) Trasladar vlvula al rea de sand blast y pintura.

m) Aplicar sand blast y pintura.

n) Trasladar vlvula al rea de almacenamiento.

o) Firmar y archivar hoja de servicio.

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Figura 3.14 Componentes de la vlvula tipo compuerta Cameron

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Figura 3.15 Componentes de la vlvula tipo compuerta FIT

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Figura 3.16 Componentes de la vlvula tipo compuerta EPN