las mejores plantas de venezuela

2. INTRODUCCION
El gas ha pasado a ocupar un importante espacio en el escenario
energético mundial, con un crecimiento continuo de la demanda.
Venezuela está considerada como una de las naciones más
importantes como potencial suplidor de energía gasífera por sus
cuantiosas reservas de gas, su ventajosa posición geográfica e
importancia geopolítica, constituyendo uno de los cinco grandes polos
de atracción gasífera del mundo: Rusia, Medio Oriente, Norte de
África, Norteamérica y Venezuela, conjuntamente con Trinidad y
Bolivia, en Suramérica
De las reservas probadas de gas natural en Venezuela, el 91%
corresponde a gas natural asociado. El mayor volumen de reservas
del país (70%) está localizado en el Oriente, 23% corresponde al
Occidente (62 BPC) y el resto a Costa Afuera 7%.

3. INTRODUCCION (Cont.)
En Petroleos de Venezuela P.D.V.S.A., el uso del gas Como elemento de
inyeccion y recuperacion del crudo juega un papel muy importane en la
industria petrolera nacional razon por la cual desde las empresas
antecesoras (Creole, shell y mene grande oil company) en la decada
De los 50 y hasta nuestros dias, se han estado instalando y mejorando
facilidades(plantas compresoras) para la recuperacion secundaria de
crudo.
En occidente las plantas de compresion de gas estan ubicadas la
mayoria en el lago de maracaibo, cabe mencionar que tambien existen
otras en tierra firme especificamente en la Paz, Mara, Bachaquero y
Barua-Motatan .

4. OBJETIVO DEL CURSO
EL OBJETIVO:
Visión sistemática del proceso de compresión de gas, sus componentes,
equipos principales y auxiliares, principio de funcionamiento y manteni-
miento de los mismos atendiendo a las recomendaciones del fabricante asi
como tambien a las normas de Seguridad e Higiene Industrial.
Operación y Mantenimiento de los Sistemas de Control y Supervisión de
de las plantas de compresión tipo modular atendiendo a las nuevas tecno-
logias implantadas en la industria.
A modo de ejemplo se describirán las características típicas de los sistemas
de control, protección asi como la secuencia de arranque de una planta
modular integrada por un Generador de Gas Rolls Royce RB-211 y compre-
sores Cooper Bessemer utilizados en los modulos de compresión Lama II,
Lama IV, Unigas 4, Lagogas 6, Cincogas 5, Ceutagas 4.

5. CONTENIDO
1- LA PLANTA COMPRESORA Y SU INTEGRACION EN EL PROCESO
DE PRODUCCION CRUDO/GAS.
•El proceso de Producción Crudo y Gas
2- PLANTAS COMPRESORAS
•Plantas Convencionales
•Plantas Modulares
COMPONENTES DE UNA PLANTA MODULAR
EQUIPOS DE PROCESO DE LA ETAPA DE COMPRESION
•Depuradores
•Intercambiadores de calor Fin-Fan
•Compresor Centrifugo
•Caja de Engranaje
ELEMENTO MOTRIZ
Turbina Industrial
Turbina Aeroderivativa

6. CONTENIDO (Cont.)
SISTEMAS AUXILIARES
•Sistema de Inyección de Química
•Sistema de aire de Servicio y de Instrumentos
•Sistema de Aceite (Lubricante, Hidráulico y Sellos)
•Sistema de Gas de Arranque y Combustible
•Sistema Eléctrico
3- SISTEMA DE CONTROL Y SUPERVISION DE LA PLANTA MODULAR
•Sistema de Supervisón y Control de Planta
•Sistema de Control de Velocidad del GG.
•Sistema de Control Antisurge
4- OPERACION DE LA PLANTA COMPRESORA
•Planta compresora modular integrada por paquete Coberra (GG RB-211,
RT 62) y compresores Cooper Bessenmer
•Presurizacion y Secuencia de aranque.
•Diagnostico de fallas.

7. LA PLANTA COMPRESORA Y SU INTEGRACION EN EL PROCESO
DE PRODUCCION CRUDO/GAS
TERMINOS BÁSICOS
INYECCIÓN DE GAS LIFT: ES EL GAS QUE SE LE INYECTA A LOS POZOS
COMO RECUPERACIÓN SECUNDARIA. LLAMADO TAMBIEN GAS DE
LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL.
GAS CONSUMO PROPIO: ES EL GAS QUE SE INYECTA A LA LINEA DE
TRASNFERENCIA Y ES USADO COMO COMBUSTIBLE PARA LAS TURBINAS Y
GENERADORES DE GAS, HORNOS Y CALDERAS. PUNTA GORDA, PEQUIVEN,
AMUAY, GLP Y TODAS LAS PLANTAS DEL LAGO. (GAS SECO).
GAS DOMESTICO: ES EL GAS QUE NOS LLEGA POR TUBERÍA A NUESTROS
HOGARES, PARA EL ENCENDIDO DE LAS COCINAS.
GAS DE INYECCIÓN: ES EL GAS QUE SE LE INYECTA AL YACIMIENTO PARA
OCUPAR EL ESPACIO VACÍO QUE DEJA EL CRUDO Y AYUDAR A
IMPULSARLO (GAS SECO).

8. LA PLANTA COMPRESORA Y SU INTEGRACION EN EL PROCESO
DE PRODUCCION CRUDO/GAS
COMPORTAMIENTO DEL GAS DESDE
QUE SALE DEL YACIMIENTO
GAS DE BAJA PRESIÓN GAS DE ALTA PRESIÓN
GAS HUMEDO
GAS HUMEDO + H2O GAS HUMEDO + H2O
GAS MULT. GAS
CRUDO DE ALTA
AGUA
MULT. GAS
ESTACION DE FLUJO
DE BAJA PLANTA DE GAS PLANTA DE *
TRANSFERENCIA
MODULAR DESHIDRATACIÓN
CLIENTES
CRUDO
INYECCIÓN DE GAS LIFT

10. PLANTAS COMPRESORAS
Una planta compresora, es una facilidad turbo compresora y/o motocompresora capaz
de comprimir un volumen de gas proveniente de las estaciones de flujo a una presion
comprendida entre 20 y 180 psig respetivamente y elevarla hasta las presiones
establecidas segun los requerimientos operacionales para su distribucion.
En la division de occidente PDVSA posee solamente plantas de gas accionadas por
turbinas entre las cuales podemos dividir en dos grupos:
PLANTAS CONVENCIONALES O INDUSTRIALES
PLANTAS MODULARES

11. PLANTAS COMPRESORAS
En las plantas industriales instaladas en occidente podemos denotar dos tipos:
1- El tipo cadena o compresores en serie (TJ-1 TJ-2, TJ-3, BACH-1), en este caso los
equipos estan configurados para que la descarga de un compresor sea la succion del
otro ejemplo TJ-1, TJ-2, TJ-3 y BAHC-1, formados por turbinas industriales
Westinghouse W-101 y compresores Centrifugos Ingerson Rand asi como tambien
turbinas General Electric Frame 3000 en el caso TJ-1.
TIPO CADENA O SERIE
SUCCION DESCARGA

12. PLANTAS COMPRESORAS
2- El tipo paralelo donde la succión y la descarga son comunes para un
grupo de compresores, ejemplo LAMA I, LAMA III, LAMARGAS
TIPO PARALELO
DESCARGA
SUCCION
TURBINA

13. PLANTAS COMPRESORAS
LAMA III

14. PLANTAS COMPRESORAS
LA PLANTA MODULAR ES UNA INSTALACION TURBOCOMPRESORA
QUE PRESENTA BASICAMENTE LAS SIGUIENTES ESTRUCTURAS:
UN MODULO COMUN DE ENTRADA
DESDE UNO HASTA CUATRO MODULOS DE COMPRESION
UN MODULO CENTRAL
UN MODULO DE VENTEO
PLANTAS DESHIDRATADORAS (Si aplica en el area)

15. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
En estas instalaciones, los modulos de compresion estan constituidos por
depuradores, intercambiadores de calor y compresores centrifugos, ademas
poseen equipos asociados a a estos sistemas tales como:
Motores Eléctricos, Válvulas de Control, Válvulas con actuadores mecánicos,
neumáticos y/o eléctricos, Válvulas de Retención “Check Valve” y valvulas de
seguridad.

16. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
EL DEPURADOR
Es un recipiente metalico en posicion vertical u horizontal que mediante mallas y
bandejas internas tiene la funcion de retener el liquido presente .enla corriente de
gas.
En la entrada de la planta se ubican los depuradores que reciben el gas proveniente
de las estaciones de flujo y en los modulos de compresion estan instalados en la
sucion de la primera etapa y en las descargas de cada compresor.

17. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
Valvula de
Seguridad
Venteo
planta Salida del Gas
Entrada del Gas
Placa choque o
Deflectora
Controlador y
Valvula de control
de nivel
Visor o
Mirilla
DEPURADOR

18. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
INTERCAMBIADOR DE CALOR CON AIRE DE ENFRIAMIENTO
Una función importante en la operación de los compresores la realizan los
enfriadores, estos reducen la temperatura del flujo de proceso mediante la
transferencia de calor, bien utilizando un fluido refrigerante (Enfriador) o
utilizando aire(Fin-Fans)
Es una estructura metalica articulada a un ventilador (FIN FAN), instalado a cada
una de las descargas de cada compresor.
El enfriador es del tipo de tubos y aletas, horizontal, enfriado por el Aire suplido
por los ventiladores de tiro forzado ubicados debajo del Enfriador. El gas de
proceso fluye a traves de los tubos mientras que el aire pasa por la parte externa
de los tubos.
Su funcion es recibir el gas de la descarga del compresor a una temperatura de
350 grados F y bajar la temperatura a 115 grados a efectos de no ocasionar
problemas en el compresor.

19. INTER ENFRIADORES
SEPARADORES
Gas seco
Enfriador
Demister
Gas
Caliente
Drenaje de Condensado
Separador

20. •EL COMPRESOR
•Descripcion del Compresor
•Clasificación
• Sistemas Auxiliares

21. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
¿QUE ES UN COMPRESOR?
Es una maquina construida con la finalidad de comprimir fluidos gaseosos a
determinadas presiones.
Los compresores se clasifican en dos grandes grupos:
1- DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Se dividen en dos grupos Reciprocantes y Rotativos.
2- DINAMICOS
Llamados tambien Centrifugos se dividen en dos grupos:
compresores Axiales y los compresores Radiales.

22. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
DINAMICOS
Compresor Axial
Estos compresores se caracterizan por que el flujo del gas es paralelo al
eje o árbol del compresor y no cambia de sentido como en los centrífugos.
Los limites de capacidad de los compresores axiales esta a la derecha de los
centrífugos lo que indica el empleo de estos compresores para manejar
flujos mas grandes que los centrífugos hasta una presión de 230 psig
aproximadamente. Su aplicación esta referida a las turbinas de gas y
motores a reacción o en aplicaciones que requiera manejar flujos por
encima de 100000 PCMS (Pies cúbicos por minuto) Se controla mediante un
mecanismo de control de alabes variables del estator ubicado en las
primeras etapas..

23. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
Compresor Centrifugo
DINAMICOS
Compresor Cetrifugo
Maquina que convierte energia cinetica en energia potencial(Presión) por medio de
impulsores que giran a alta velocidad.
• El gas entra al impulsor a traves de su ojo, donde es acelerado desde este punto hasta el
borde del disco.
• El gas es descargado al difusor, donde la direccion del flujo es cambiado, ocasionando
una desaceleracion.
• Esta desaceleracion convierte la energia cinetica (velocidad) en energia potencial
(presion).
• Finalmente, el gas sale por la descarga del compresor, luego de varias ciclos de
aceleracion y desaceleracion.

24. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR Compresor Centrifugo
DESCARGA SUCCION
DIFUSORES
IMPULSORES

25. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR Compresor Centrifugo
Componentes Basicos
1- Impulsor
Es el elemento que transfiere la energía cinética en presión
desde el centro u “ojo” del impulsor, fluyendo en dirección
radial a través de los alabes

26. ROTOR DEL COMPRESOR
IMPLUSORES ENSAMBLADOS EN EL EJE

27. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR Compresor Centrifugo
2- Difusor
Es el segundo elemento vital en un compresor, existen dos tipos comúnmente
usados: los de alabes y sin alabes. Estos últimos tienen amplio rango de
operación pero presentan bajo incremento de presión en caso de surge.
Parte superior de los difusores Parte inferior de los difusores y rotor

28. ENSAMBLAJE DEL ROTOR CON LOS DIFUSORES

29. PROCESO DE INTRODUCIR EL CONJUNTO DENTRO
DEL CASING O CARCAZA DEL COMPRESOR

30. Compresor Centrifugo
Componentes Basicos
4- Cojinetes
Estos proveen el soporte y posicionamiento adecuado a la parte rota-
tiva dentro de la carcaza. Existen dos tipos principales:
a- Cojinetes de Empuje
b- Cojinetes Radiales
c- Cojinetes Magneticos

31. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR Compresor Centrifugo
a- Cojinetes de Empuje
Estos se usan para resistitr las fuerzas de carga, especificamente propor-
cionan el posicionamiento axial y balancean la fuerza que se ejerce en
sentido contrario al flujo durante la compresión de gas.
Zapata del cojinete de empuje Disco de empuje con vista lado
lado inactivo inactivo

32. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR Compresor Centrifugo
c- Cojinetes Magneticos
Los cojinetes magnéticos mantienen suspendido el rotor en un campo mag-
netico debido a la atracción del material ferroso. El circuito incluye senso-
res de desplazamiento del eje, control del campo magnético para aumentar
y/o disminuir el campo magnético de los polos para así mantener el centro.
Beneficios
•Reduce el consumo de energía.
•Es ideal para equipos que operan
a altas velocidades.
•Utiliza un control único sobre el
rotor.
•Alta capacidad de carga-cojinetes
con respecto a los cojinetes hidro-
mecánicos.

33. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
a- Sellos Laberinto Interetapa: están
instalados en las guías de entrada,
diafragmas y en la pared divisoria
en caso se Compresores Back to
Back). Consisten de una serie de
anillos o puntos de toque dispuestos
en serie con la finalidad de producir
expansiones sucesivas del fluidos.
Son reemplazables y la tolerancia
entre los sellos y cubierta de los
impulsores y espaciadores es peque-
ña para así limitar las fugas de gas
desde la descarga hacia la entrada
de los impulsores.

34. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
b- Sellos de Aceite : están instalados en la entrada del cabezal
adyacente al final del ensamblado del compresor, estan dise-
ñados para prevenir fugas de gas hacia los cojinetes asi como
también evitar la contaminación del proceso de gas con vapores
de aceite. La operación de estos la detallaremos mas adelante en el
sistema de aceite de sellos.

35. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
c- Sellos Secos : al igual que los
sellos de aceite, están instalados
en la entrada del cabezal adya-
cente al final del ensamblado del
compresor, estan diseñados para
prevenir fugas de gas hacia los
cojinetes asi como también evitar
la contaminación del proceso de
gas con vapor es de aceite.

36. Compresor Centrifugo
Configuraciones del compresor Centrifugo
Para el manejo de los requerimientos operacionales con o sin interenfriamiento
del gas, existen configuraciones de compresores entre las que tenemos :
1- Straight Thru With Sidestreams 2- Double Flow (Doble flujo)
Descarga
Corriente Lateral Descarga
Entrada Entrada Entrada
3- Back to Back (Espalda con espalda) 4- Compound (Compuesto)
Descarga
Entrada Descarga
Entrada

37. Compresor Centrifugo
Problemas Tipicos
Bajo ciertas reglas de operación, un compresor centrifugo debe funcionar a una
presión y una capacidad de trabajo dadas por el fabricante,por lo que se debe
evitar la ocurrencia de dos fenómenos de los cuales mas adelante hablaremos
de las causas y como proteger al compresor:
SURGE y STONEWALL

38. SISTEMAS AUXILIARES
Bajo la denominacion de sistemas auxiliares, se incluyen todos los
sistemas que siendo impresindibles para la operacion normal de la
planta, no forman parte de las lineas principales de proceso.
La Planta Modular posee algunas fuentes de suministro
autogeneradas, la mayor parte de ellas son suministradas desde el
Modulo de Servicios.

39. SISTEMAS AUXILIARES
COMPONENTES
1-Sistema Lubricación
2- Sistema de aceite de Sellos
3- Sistema de aire de servicio y herramientas
4- Sistema de Aire de Instrumentos
5-Sistema de Gas combustible-arranque
6-Sistema Electrico

40. SISTEMAS AUXILIARES
Sistema de Lubricación de Compresores Centrifugos
Existen dos tipos de sistemas de lubricación en un compresor centrifugo:
(1) lubricación de los cojinetes (Turbina de potencia, caja de engranajes,
cojinetes radiales y de empuje, (2) lubricación para el sistema de sellos.
Generalmente el sistema esta formado por un bomba principal y una auxiliar,
estas pueden ser accionadas por un motor eléctrico AC o por un a turbina de
expansión, operadas a través de un sistema de control de presión adecuado
de tal manera que si la bomba principal falla en el suministro de aceite, la
bomba auxiliar entra en operación.
El sistema de lubricación incluye enfriadores y filtros dobles .

41. COMPONENTES E INSTRUMENTACION ASOCIADA AL SISTEMA
LUBRICACION PRINCIPAL
FUNCIÓN
El sistema de lubricacion principal debe suministrar a la correcta presión y
temperatura, aceite a los cojinetes de la tp, caja engranajes y compresores con el
fin de lubricar y enfriar
INSTRUMENTACIÓN
• Reservorio: interruptor/transmisor de nivel, rtd
• Rtd temperatura Suministro y drenaje aceite a cojinetes
• Transmisor de presion diferencial en filtros
• Transmisor de presión suministro aceite a los cojinetes
• Rtd en la entrada y salida del enfriador de aceite

42. COMPONENTES E INSTRUMENTACION ASOCIADA AL SISTEMA
LUBRICACION PRINCIPAL
FUNCIONAMIENTO
Durante la operación del sistema de lubricación principal, resaltan los siguientes
eventos:
• Chequeo de permisivos: buen nivel de aceite
• Secuencia de arranque: realiza pre-lubricacion de cojinetes, probar bomba dc
de emergencia
• Operación normal: suministra acite a los cojinetes. Monitorea adecuadas
presiones y temperaturas, maneja logica de respaldo de bombas
• Secuencia de paro: asegura post-lubricacion de cojinetes. Asegura post-
lubricacion de emergencia a traves de bomba dc o tanque elevado

43. SISTEMAS AUXILIARES
Sistema de Lubricación de Compresores Centrifugos

44. 2-Sistema de aceite de Sellos
Aceite de Sellos:
Para el proceso, el compresor centrifugo tiene la ventaja de que envia gas
libre de aceite y de que no hay piezas que se desgastan en la corriente del
compresor por lo que existen sellos del tipo Seco y sellos de aceite, por lo
que para los casos donde los del tipo seco no son recomendables pueden
usarse sellos de aceite. Estos sellos, evitan fugas de gas al exterior.
El aceite de sello es mantenido con una presión mas alta que la presión de gas,
la diferencia de presión previene la migración de gas hacia el área de cojinetes.
Los sistemas de aceite de sellos mas utilizado para el caso de compresores de gas
natural son :
El de Anillo de Carbon y el de Pelicula de Aceite con Tanque elevado

45. Sistema de Aceite con Pelicula de Aceite
Transmisor de Nivel
Alto Nivel
Bajo Nivel
Controlador de Nivel
Cabezal
de Aceite
de Sellos
Gas/Aceite agrio
Venteo
Valvulas de control
TK Principal
Desgasificador

46. PLANTAS COMPRESORAS
PLANTA MODULAR
Sistema de aire de servicios y Herramientas:
El proposito de este sistema es el de suministrar el aire de servicios
y herramientas para la operacion de equipos neumaticos.
Sistema de aire de Instrumentos.
El objetivo de este sistema es el de suministrar aire limpio y seco a una
presion de90 psig, para la operacion de todos los instrumentos neumati-
cos existentes para la Medicion, registro y control de las operaciones que
se realizan en la planta.

48. LA TURBINA A GAS
• Descripción de la Turbina
• Tipos de Turbinas
TURBINAS AERODERIVATIVAS
(GENERADORES DE GAS)
• Operación
• Componentes Principales
• Sistemas Auxiliares
• Sistemas de Control y Proteccion

49. GENERADORES DE GAS
Rolls Royce Avon 1534/35
Componentes Principales
Sistemas Auxiliares
General Electric LM2500
Componentes Principales
Sistemas Auxiliares

50. ¿Que es una Turbina a Gas?
Es aquella maquina que proporciona energía mecánica a partir
de un “chorro” de gases calientes provenientes de la
combustión de un fluido.
El combustible puede ser gaseoso o liquido, generalmente de
origen fósil.

51. CICLO DE LA TURBINA
Camara de combustion Escape
Entrada de Combustible
Entrada de aire
Turbina
Potencia hacia
Mecanica
el Compresor Turbina de
Potencia del Salida de potencia
Generador de
gases

52. TIPOS DE TURBINAS
TURBINAS A GAS INDUSTRIALES
TURBINAS A GAS AERODERIVATIVAS

53. TIPOS DE TURBINAS
TURBINAS A GAS INDUSTRIALES
Turbinas cuyos componentes han sido diseñados y conceptualizados para
aplicaciones industriales específicamente. Las hay de uno de dos y de tres
ejes. Sus componentes son robustos ( Cámara de combustión, toberas,
alabes, etc.)

54. TIPOS DE TURBINAS
TURBINAS A GAS AERODERIVATIVAS (GG)
Tipo de turbinas conocido también como Generadores de Gas, provienen de
diseños originalmente fabricados para aplicaciones AERONAUTICAS y
han sido adaptados para aplicaciones industriales.

55. TURBINAS AERODERIVATIVAS
“ GENERADORES DE GAS”

56. COMPRESION DE GAS

57. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
COMPRESOR AXIAL
Los compresores Axiales están formados por dos secciones: una estática
o estator que puede ser de ángulo fijo o variable, y otra rotativa
llamado rotor, en ambas, están montadas varias filas de aspas o alabes
con forma aerodinámica que permiten el paso de flujo de aire a través
de cada etapa del compresor aumentando la presión.
La función es la de elevar la presión del fluido manejado (aire), una
parte para ser mezclado con el gas para la combustion y la otra para
enfriamiento de sus componentes asi como para establecer el sello de
aire en el sistema de lubricación.
Posee sistemas de control para proteger al compresor de fenómenos
presentados tales como Surge y Stall.

58. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
COMPRESOR AXIAL
ROTOR
ESTATOR

59. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
COMPRESOR AXIAL
ESTATOR

60. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
COMPRESOR AXIAL
ROTOR

61. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
LA TURBINA DEL COMPRESOR
ALABE DEL ESTATOR

62. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS

63. COMPONENTES MAYORES DE UN GENERADOR DE GAS
LA TURBINA DEL COMPRESOR
ALABES DE LA TURBINA

64. TURBINA DE POTENCIA (Turbina Mecánica)
Sección del generador de gas donde se expanden los gases calientes generando
un torque mecánico que se utiliza para mover la carga acoplada.
• Se encuentra conectada aerodinámicamente a la sección del Generador
de Gas.
• Utiliza el 35% de la energía proveniente de los gases calientes que salen
de la cámara de combustión.
• La turbina de Potencia o Turbina Libre maneja la carga, bien a través
de una caja de engranaje o directamente conectado con un eje de
transmisión.

65. TURBINA DE POTENCIA (Turbina Libre o Mecánica)
ROTOR
ENSAMBLE
ROTOR/ESTATOR
ESTATOR

66. SISTEMAS
AUXILIARES

67. SISTEMAS AUXILIARES
COMPONENTES
• ARRANCADOR
• SISTEMA DE IGNICION
•SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE / HIDRAULICO
• CASETA DE FILTRACION
•SISTEMA DE ESCAPE
• MODULO Y/O CABINA DEL GENERADOR DE GAS
•COMPONENTES E INSTRUMENTACION ASOCIADA AL SISTEMA
SUMINISTRO GAS ARRANQUE / COMBUSTIBLE

68. SISTEMAS AUXILIARES
SISTEMA DE ACEITE LUBRICANTE / HIDRAULICO DEL
GENERADOR DE GAS
INSTRUMENTACIÓN
• RESERVORIO: INTERRUPTOR/TRANSMISOR DE NIVEL, RTD
• RTD TEMPERATURA SUMINISTRO ACEITE A COJINETES
•RTD TEMPERATURA DRENAJES DE LOS COJINETES
• TRANSMISOR DE PRESION DIFERENCIAL EN FILTROS
• TRANSMISOR DE PRESIÓN SUMINISTRO ACEITE A LOS COJINETES
• TRANSMISOR DE PRESION SUMINISTRO ACEITE HIDRAULICO
(ALABES Y VÁLVULA)

69. • GENERADORES DE GAS
•Rolls Royce Avon
General Electric LM2500

70. GENERADORES DE GAS
Rolls Royce Avon

71. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
El compresor axial esta formado por 17 etapas con una relación de compresión de 10:1
VALVULA DE
ALIVIO
EXTENSION
DE ENTRADA DE AIRE
COJINETE
FRONTAL ETAPA 0
ETAPA 00
DEL ESTATOR
ALABES GUIAS DEL ESTATOR

72. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
Los alabes direccionales se encuentran soportados en ambos extremos por bujes y son
movidos por un accionador hidráulico el cual recibe la presión de descarga del compresor
Axial (P2) en función de la velocidad N1 activando al sistema, una calibración especifica
posiciona el Angulo de ataque de los alabes direccionales .
Con la unidad parada el ángulo debe estar en +32º y con la unidad operando a la velocidad
de 7500 rpm deben estar en -7º .
Alabes Direccionales
IGV
Actuador Hidráulico
IGV Ramp

73. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
2 Válvulas de Alivio, las cuales están ubicadas en la 4ta y 7ma etapa del compresor axial
y su función es drenar el aire a bajas velocidades a fin de evitar perdidas aerodinámicas
y/o choque en sus diferentes etapa ( surge o stall ). Son actuadas al recibir señal de presión
hidráulica proveniente del accionador Hidráulico el cual es calibrado en función de la
Velocidad para abrir y cerrar dichas válvulas..
7ma Etapa
4ta Etapa

74. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
El sistema de arranque esta constituido por un arrancador externo al generador. El arran-
cador es del tipo turbina expansora y acoplado al GG a través de un cardan, su función
es la de acelerar la maquina hasta las velocidades especificadas de ignición y velocidad
auto sostenida.
Eje o Cardan
Arrancador

75. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
El sistema de lubricación e hidráulico esta compuesto por dos paquetes de bombas acopla-
das a dos motores eléctricos respectivamente, cada bomba posee cuatro etapas o secciones,
una para aceite lubricante (Lubricar los cojinetes del GG) , tres de barrido las cuales extraen
el aceite de los cojinetes y una para el aceite hidráulico cuya función es la de suministrar el
aceite tanto al actuador IGV Ramp, válvulas de alivio y actuador de la válvula de control de
combustible dado el caso.
El sistema es activado con la secuencia de arranque (Hidráulico/Lubricante), la presion de
aceite hidráulico (700 psig) llega hasta el actuador del sistema de control de aire , actua-
dor de la válvula de gas combustible y válvulas de alivio respectivamente , el aceite
Lubricante se mantiene en By Pass hacia el tanque principal a una presión de 45 Psig.
Al conectar el arrancador y luego de terminado el periodo de purga la unidad acelera y
al alcanzar la velocidad de 2800 RPM se abre la válvula que da paso al aceite hacia
el generador lubricando sus respectivos cojinetes activándose así el sistema de protección.

76. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
Panel de Interruptores
e indicadores
TK de Aceite
Bombas
Motores

77. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
DISTRIBUIDOR DE ACEITE
LUBRICANTE

78. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS

79. GENERADORES DE GAS AVON
CARACTERISTICAS
El sistema de instrumentación que toma las variables velocidad, presión, vibración
y temperatura están configurados de esta forma:
COMPONENTE UBICACION FUNCION
2 Sensores de Velocidad Están ubicados en la Medir la velocidad N1,
parte esta variable es utilizada
Central del GG y sensan por el controlador de
a través de un eje/piñón velocidad.
acoplado al eje del rotor
2 Sensores de Vibración Uno ubicado en la parte Sensar la vibración del
(Sísmicos o del tipo delantera y el otro en la GG, y proteger la
Acelerómetro) parte central. maquina .
3 Sensores de presion Entrada y salida del P1, P3 y P6. Estas
compresor axial asi como presiones son
la Descarga del GG. importantes para
determinar la eficiencia
del GG.
1 arnés de 8 termocuplas Cono de escape de GG Medir T5. Temperatura
de descarga de los gases
del GG

80. GENERADORES DE GAS
General Electric LM2500

81. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
El generador de gas LM 2500, esta diseñado para funcionar con una turbina de po-
tencia suministrada por el cliente o bien por una GE.
Compresor axial Turbina de Potencia GE

82. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
Esta compuesto por un compresor axial de geometría variable de 16
etapas con una relación de 18:1.

83. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
El sistema de control de aire , esta compuesto por alabes direccionales ubicados
desde la 1ra etapa a la 7ma etapa del compresor axial.
ESTATORES VARIABLES
ACTUADOR
BRAZO IMPULSOR
BRAZO NIVELADOR
BELLCRANK

84. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
SENSOR
DE
VELOCIDAD
SERVO
VALVULA

85. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS

86. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
INYECTORES DE GAS COMBUSTIBLE

87. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
Una turbina de alta presión constituida por dos etapas HP e IP montadas
directamente sobre el eje.

88. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
Caja de Accesorios LM2500
Radial Driveshaft
Caja de accesorios

89. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
El sistema de arranque esta formado por una turbina expansora que esta acoplada
directamente a la caja de accesorios del GG. Su función es acelerar al generador
hasta las velocidades especificadas de ignición y aceleración autosostenida.
CAJA DE ACCESORIOS
ARRANCADOR NEUMATICO

90. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
SISTEMA DE BOMBAS DE ACEITE LUBRICANTE E HIDRAULICO

91. GENERADORES DE GAS LM 2500 GENERAL ELECTRIC
CARACTERISTICAS
El sistema de instrumentación esta conformado por los siguietes dispositivos:
COMPONENTE UBICACION FUNCION
2Sensores de Velocidad Ubicados en la caja de Medir la velocidad N1,
accesorios del GG.
3 tomas de presion Dos ubicados uno en la Medir P1 y P3
succion y otro en la
descarga del compresor
axial.
Medir P6
-Uno en la descarga de la
turbina
1 Sensors de Vibracion Parte central del GG Medir la vibracion del GG
1 arnés de 11 Instaladas en el medio Temperatura de descarga
termocuplas de la turbina. de los gases del GG
1 RTD Succion del Generador o Medir T1 o temperatura
Plenum de entrada o ambiente.
3 RTD Medir la tempratura de
A la salida de los baridos aceite de los barridos de

92. INSPECCION Y MANTENIMIENTO DE LOS GENERADORES DE GAS
El mantenimiento es un proceso compuesto por cinco etapas:
Planificación: Es el punto de mantenimiento de donde se define las acciones,
secuencia de actividades y recursos necesarios.
 Programación: Consiste en detallar las acciones a realizar para el cumplimiento de
las actividades de mantenimiento y distribuirlas en lapsos de tiempo.
Ejecución: Es la etapa de mantenimiento en la cual concurren los recursos
disponibles para llevar a cabo las actividades programadas.
Control: Es la etapa de donde se evalúa la ejecución de las actividades y las tareas
de mantenimiento realizadas (Optimización costo tiempo de ejecución).
Supervisión: Es la etapa envolvente del proceso que involucra lo presencia y
participación de planificador, programador, ejecutor, y controlador de los
mantenimientos.

93. INSPECCION Y MANTENIMIENTO DE LOS GENERADORES DE GAS
Mantenimiento Programado y Mantenimiento No Programado.
Mantenimiento Programado: Son los mantenimientos previamente planificados, a
través de ellos se puede predecir un programa organizado que refleja el tiempo,
personal, materiales, repuestos, maquinarias, equipos y costos, así como también un
orden cronológico y secuencial de las actividades que deben efectuarse en el momento de
efectuar el mantenimiento.
Mantenimiento Predictivo: Significa la determinación de las expectativas de vida que
tiene cualquier componente para ser reemplazado en un tiempo óptimo. Éste
mantenimiento se basa en recomendaciones del fabricante, probabilidad de estadísticas,
termografías, inspecciones oculares y análisis de vibración.
Mantenimiento Preventivo: Esta es toda actividad ejecutada para alargar a
condición operativa de un equipo o instalación efectuada antes de que ocurra la falla.
No es más que utilizar el mantenimiento predictivo para así planificar y
programar, de tal manera que se asegure una operación continua sin interrupciones
con alta frecuencia.

94. INSPECCION Y MANTENIMIENTO DE LOS GENERADORES DE GAS
Mantenimiento No Programado: Es el mantenimiento imprevisto, no planificado o
sorpresivo originado por un desperfecto que interrumpe la operación o funcionamiento
de la máquina a causa de una falla que puede afectar la producción. Sobre todo cuando
es un equipo crítico o principal. Este mantenimiento no cuenta con un programa
preestablecido.
 Nota: Cuando la avería o ruptura, ocasiona daños mayores se debe aplicar (Fast Track
Mantenence Project “Proyecto de Mantenimiento de Trayectoria Acelerado”).
Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de acciones necesarias para devolver un equipo o
instalación a sus condiciones operativas cuando a consecuencia de una falla se interrumpe su
operación y deja de prestar calidad de servicio para lo cual es corregido.

95. INSPECCION Y MANTENIMIENTO DE LOS GENERADORES DE GAS
MANTENIMIENTO A LOS COMPRESORES AXIALES
Cuando una turbina opera continuamente, esta expuesta a que los filtros
de aire pierdan eficiencia y pasen particulas al compresor axial los cuales se van
acumulando en los alabes disminuyendo la eficiencia de la turbina, dando origen
a fallas tales como Altas Temperatura de Gases de Escape como consecuencia de
la baja presion de aire de descarga del compresor axial, por los que es necesario
una limpieza y/o lavado del compresor.
Los depositos acumulados en los alabes de los compresores axiales de las turbinas
a gas, se remueven frecuentemente utilizando agentes limpiadores. Los mismos
pueden ser rociados cuando la turbina esta operando normalmente (Lavado- on line)
o fuera de operación (Lavados Off’line o Crank-soak).

96. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL DE VELOCIDAD
Es realizado a través de un Controlador, bien dedicado y/o utilizando un PLC
en el cual estan configurados y/o programados diferentes puntos de control de
las variables criticas que maneja. (Velocidad de la Turbina de Potencia,
Temperatura de Escape, Velocidad del Generador de Gas, Presión de
Descarga del Compresor Axial, curvas de aceleracion y desaceleracion) .

97. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL DE VELOCIDAD
VALVULA DE CONTROL DE COMBUSTIBLE
Gas
Combustible CAMARA DE
COMBUSTION
Aire COMPRESOR AXIAL TURBINA . T.P.
Pres. Desc Axial CDP
Vel. N1 GG 2 Pick Up
Tmp. Ambiente BIAS (RTD)
Control de Temp. Escape EGT (11 TC)
carga Vel. N2 TP 2 Pick Up
N1 SW1
N1 SW2
N1 OVSPD
RAMP STAR
N2 SW1
N1 RAISE
N2 SW2
NI LOWER
N2 OVSPD
N2 RAISE EGT SW1
N2 LOWER Relay EGT SW2 Hacia el
REMOTE EGT OVTMP PLC
TRIP IDLE Module EGT HIGT DIF.
EXT. SHUTDWN ALARMS
RESET CONTROLADOR GOV SHUTDWN
DE VELOCIDAD RAMP CONTROL
N1 CONTROL
COLD JUCTION (T/C) N2 CONTROL
COLD JUCTION (T/C) EGT CONTROL
ACCEL CONTROL
DECEL CONTROL

98. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
PLC's
Se dispone de sistemas de control basados en PLC's de arquitectura abierta que
ofrece flexibilidad, facilidad de uso y amplia disponibilidad de estos equipos.
Se encuentra con la capacidad de integrar bajo la plataformas: GE FANUC, AB,
Modicon.

99. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
INSTRUMENTACION ASOCIADA AL CONTROLADOR DE VELOCIDAD
Pick up magnéticos de velocidad

100. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
INSTRUMENTACION ASOCIADA AL CONTROLADOR DE
VELOCIDAD Termocuplas para medir la temperatura de escape.
Se requiere promedio e individuales.
Pueden ser sencillas, doble o triples
dependiendo del fabricante

101. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
INSTRUMENTACION ASOCIADA AL CONTROLADOR DE
VELOCIDAD
Transmisor de presión descarga
compresor axial (cdp), transmisores
para monitorear la presión antes y
después de la válvula de control de
combustible
Transmisor de Presion

102. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
INSTRUMENTACION ASOCIADA AL CONTROLADOR DE
VELOCIDAD
•Rtd para monitorear temperatura
ambiente y temperatura del gas combustible
Sensor de temperatura RTD´s

103. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
INSTRUMENTACION ASOCIADA AL CONTROLADOR DE
VELOCIDAD
Elementos de Control:
En cuanto al elemento final de control, existen varias opciones para satisfacer un
amplio rango de aplicaciones entre las que se tiene:
Con actuador hidraulico Con actuador electrico

104. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL Y PROTECCION DE COMPRESORES CENTRIFUGOS
SURGE
Surge u oleaje es una situacion de inestabilidad del compresor centrifugo,
donde se producen repetidas reversiones del sentido del flujo a traves del
compresor.
Este fenomeno ocurre por la operación a bajo flujo del compresor, en el cual
la presión de descarga no vence a la presion del cabezal lo que hace que el
flujo se invierta ocasionando una violenta reacción de carga y vacio del com-
presor acelerando y desacelerando la parte motora acoplada y a la vez
produciendo un fuerte golpe en el cojinete axial producto del movimiento axial
del rotor.

105. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL ANTISURGE (Criterios de Selección)
Los compresores centrífugos, al igual que todo equipo importante para procesos,
se deben controlar con la mayor eficiencia posible para tener un funcionamiento
eficiente de la planta. Al idear un sistema de control Antioleaje se debe tener en
cuenta la forma de evitar una condición de surge o inestabilidad, por lo que la
función del sistema es la de detectar la alteración potencial y compensarla auto-
maticamente manteniendo un flujo en el compresor mayor que el de la condición
de surge, por lo que el controlador, las válvulas de control y los accesorios utiliza-
dos deben cumplir con los requisitos para esta función.Por ejemplo para seleccionar
la válvula ideal para un sistema antioleaje se deben tener los siguientes aspectos:
•Tiempo de recorrido
•Ubicación
•Característica
•Actuador y equipos auxiliares(Posicionador, transductor electro-neumatico)
•Dimensionamiento

106. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL ANTISURGE/SELECCIÓN DE VALVULAS

107. Arquitectura de los Sistemas de Supervisión y Control
CONTROL ANTISURGE/SELECCIÓN DEL CONTROLADOR
Un sistema exitoso de control de surge consiste de varias partes:
Un algoritmo de CALIBRACION que determina donde el compresor opera
con relación al limite de surge.
Un algoritmo de CONTROL que ajusta los elementos finales de control para
evitar que el punto de operación cruce el limite de surge.
Existen varios tipos de algoritmos de control, que se pueden adaptar a las
condiciones operacionales el compresor, bien tomando como set point
el Diferencial de Presion del compresor (P2-P1) y como variable la señal del
transmisor de flujo y/o la Relacion de Compresion P2/P1 como set point
y la medicion de flujo como variable.

108. PROTECCION POR TEMPERATURA EN CONJINETES
SENSORES RTD´S

109. PROTECCION POR FUEGO
Detectores de fuego
-Se emplea tecnología UV, IR, UV/Ir, 3 IR.
-Pueden trabajar como unidades autónomas
o en conjunto con su controlador.
-Alta confiabilidad y rechazo a falsas alarmas.
DETECTORES DE FUEGO

110. PROTECCION POR PRESENCIA DE
GAS EN LA CABINA DEL G.G.
Detectores de gas
- Se cuenta con detectores Infrarrojos,
Catalíticos y Electroquímicos.
- Para gases combustibles y tóxicos.
- Máxima eficiencia en la prevención
de fugas de gases

111. SISTEMA DE EXTINCION
Fire Pump
Bombas contra incendio de - Carcasa Partida - Verticales en línea -
Horizontales - Turbina - Motores eléctricos y diesel Listados por UL
y aprobados por FM.

112. SISTEMA DE EXTINCION
VALVULAS DE DILUVIO

113. SISTEMA DE EXTINCION
BOMBAS ELECTRICAS
DEL SISTEMA
CONTRA INCENDIOS

114. ¿QUE PASARIA SI UNA PROTECCION
ES INHIBIDA O BLOQUEADA?

115. DAÑOS CATASTROFICOS

116. DAÑOS CATASTROFICOS

117. DAÑOS CATASTROFICOS

118. DAÑOS CATASTROFICOS

119. CONTROL Y SUPERVISION DE PLANTAS
MODULARES
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
COMPRESORES Selección, Uso y Mantenimiento
Richard W. Greene
MANUAL DE TURBINAS SOLAR
Caterpillar
DISEÑO Y CONTROL DE COMPRESORES CENTRIFUGOS
Imo Delaval
SISTEMAS DE SUPERVISION Y CONTROL BASADO EN REDES ABIERTAS DE PROCESO
Y CAMPO Nelson Mata / Jose Goncalves
MANUAL DE OPERACIÓN DEL CONTROLADOR ANTISURGE PETROTECH
MAUAL DE OPERACIÓN DEL CONTROLADOR ANTISURGE CCC
MANUAL DE EQUIPOS DE PROCESOS
Cied.

120. Muchas gracias.