Curso de Bombas de Lodos

Estructura del Curso: Presentación Parte Mecánica Parte Hidráulica Elementos consumibles Equipamiento auxiliar Recomendaciones Practicas Rutinas Procedimientos Operativos Información Técnica
CURSO DE BOMBAS DE LODO

Introducción al curso:
Este curso tiene como objetivo hacerles conocer lo mas importante
de las bombas de lodo triplex.
Su funcionamiento, su cuidado.

La formación debería ser el primer objetivo por alcanzar
en el área laboral.
Una persona con conocimientos realiza su tarea mejor
y mas segura.
Crece en el ámbito laboral y paralelamente también
en lo económico.
A Pride le interesa su capacitación.
Usted tiene la llave. Úsela

Bombas de Lodo:
Permiten circular, inyectar fluido al interior del pozo por directa , a través de la tubería (Barras de Sondeo, Tubing, etc.)
o por inversa (Espacio anular)

Las Bombas de lodo tienen dos partes:
Una parte mecánica
una parte hidráulica

Parte Mecánica

PARTE MECÁNICA :
Las bielas van con pernos unidas a las
cabezas de bielas, que deslizan sobre
zapatas de bronce , y en esas cabezas va fijado el vástago de empuje.-
A este vástago de empuje, se unen los
vástagos de pistón.

El vástago mecánico se une al vástago del pistón para suministrar presión al fluido, normalmente en una camisa intercambiable.
Esto ocurre dentro del CUERPO HIDRÁULICO de la bomba.

Parte Hidráulica

Cuerpo hidráulico Bridas roscadas y tapas Válvulas Asientos de las válvulas Cuerpos e insertos Vástago de empuje
LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA PARTE HIDRAULICA SON:

Vástagos de pistón Cuerpo de pistón e inserto Las grampas de unión.
LOS ELEMENTOS PRINCIPALES DE LA PARTE HIDRAULICA SON:

Cuerpo hidráulico

Es un cuerpo de acero que contiene en su interior y exterior partes maquinadas , para el alojamiento de: asiento de válvula , guía de válvula ,anillo empaquetador de los manifold , de alta (descarga) y de baja (succión).
El Cuerpo hidráulico

En su parte exterior tiene bridas abulonadas en los cuales se insertan las tapas roscadas. Esto facilita el cambio de los elementos sin mucha dificultad.
El Cuerpo hidráulico

BRIDAS ROSCADAS Y TAPAS

SON CUERPOS MAQUINADOS CON ROSCAS
EN EL INTERIOR ( BRIDAS) Y EN EL EXTERIOR
(TAPAS)
Bridas roscadas y Tapas

Bridas roscadas y Tapas

VALVULAS

Válvulas
Estas válvulas (de succión y descarga) trabajan posibilitando la entrada del fluido hacia el cuerpo hidráulico y camisas donde la compresión de la etapa posterior permite la apertura de la válvula de descarga o impulsión para ser enviada al pozo a través de la línea de superficie , y el sondeo.

Válvulas
Las válvulas poseen los insertos ,que son de un
material sintético (uretano)

Válvulas

ASIENTOS DE VALVULAS

Asientos de Válvulas
Estos tienen una conicidad en el interior semejante al de la válvula , lo que permite un sello total cuando esto se requiera.
En la parte exterior , el maquinado permite que el asiento sea “clavado” al cuerpo hidráulico logrando así un ajuste perfecto.
Por lo que para su reemplazo , se deberá utilizar un extractor hidráulico .

Asientos de Válvulas

GUIAS DE VALVULAS

Las guías de válvula mantienen a la válvula (succión o descarga) en la posición correcta durante la apertura o cierre.
Es tan importante la guía de válvula como la válvula misma.
Imagine no menos de 100 veces por minuto estas abren o cierran.
Guías de Válvulas

Guías de Válvulas

VASTAGO DE EMPUJE

El vástago de empuje esta unido a la biela , transmite el movimiento del motor de la bomba, ya sea eléctrico o mecánico ( Diesel), al vástago de pistón.
Este movimiento es lineal permitiendo al desplazarse en ambas direcciones produce la succión del fluido y luego al hacerlo en sentido contrario realiza el pistón la impulsión del fluido o descarga .
Vástago de empuje

Vástago de empuje

VASTAGO DE PISTON

Vástago de Pistón El vástago de pistón consta de dos elementos: Cabeza de pistón Inserto de pistón

Vástago de Pistón
Cabeza de pistón : ajustada al vástago de pistón por intermedio de una tuerca y un o’ring. Hay distintos tipos de cabeza pistón: Mission:(con plato y seguer) S.Tite: con encastre angular Extra Life: con encastre frontal

Los pistones trabajan dentro de camisas, que tienen largos acorde al recorrido del pistón , y cuyos diámetros varían según los caudales y presiones con los que se vaya a operar. Sellan contra el cuerpo hidráulico por medio de una empaquetadura , que es variable con el tipo de bomba y con el diámetro. (En algunas bombas no varia aunque cambie el diámetro de camisa) y se ajustan con un sistema de bulones y brida.

El vástago del pistón presiona el fluido dentro de la camisa, y dentro de un cuerpo hidráulico, con válvulas de succión y de descarga, y sus correspondientes colectores o manifolds de alta y baja.
Vástago
Camisa

Vástago de Pistón

Vástago de Pistón
Cabezas de pistón

Vástago de Pistón
Insertos de pistón : Fabricados de material sintético (uretano y buma entre otros)

Vástago de Pistón
Todos los pistones tienen maquinados en el cuerpo dos ranuras . Se utilizan como testigo de desgaste del mismo. Una ranura se encuentra a una distancia de 0.25 mm. del borde y la otra a 0,8 mm. Para presiones hasta 1500 psi el pistón puede desgastarse hasta 0,8 mm en el radio (1,6 mm en el diámetro), esto sucede cuando las dos ranuras desaparecen. Para presiones hasta 3000 psi el pistón puede desgastarse hasta 0,25 mm en el radio (0,5mm en el diámetro), esto sucede cuando la primer ranura desaparece.

GRAMPAS DE UNION

Estas grampas tienen interior conforme a la
terminación de ambos pistones, y por tanto
Con ajuste perfecto.
El uso de grampas inadecuadas, provoca que
el vástago de pistón quede desalineado y se
dañe la camisa , además de ser un riesgo de seguridad
Lo mismo sucede con grampas mal ajustadas
o con excesivo desgaste.
Grampas de Unión

Grampas de Unión
Grampas de unión : Permiten la unión de los vástagos de empuje y los vástagos de pistón. Son dos cuerpos partidos que se unen con sus correspondiente tornillos

Grampas de Unión
Grampas de Unión

CAMISAS

Camisas
Los pistones se mueven en el interior de las camisas . Pudiendo variar el diámetro, solamente de las camisas variara indefectiblemente el máximo caudal. Al variar el diámetro también variara la máxima presion. A menor diámetro mayor presion.

Camisas
Una empaquetadura sella la unión de la camisa
y el cuerpo.
Y se fija con una brida y bulones

Camisas

OPERACION SUCCION DESCARGA O IMPULSION

SUCCION
La secuencia de movimiento es la siguiente: El pistón desplaza hacia atrás provocando el llenado de la cámara de la camisa con fluido, mediante la apertura de la válvula de succión por vacío y por presión de la bomba centrifuga sobrealimentadora. Esto llena las cavidades de la camisa y de todo el cuerpo hidráulico

Descarga
El pistón luego se desplaza hacia delante, provocando la apertura de la válvula de alta y el cerrado de la de succión, transmitiendo presión al fluido que estaba en la camisa y provocando su desplazamiento de la misma- Ese volumen se desplaza desde el cuerpo hidráulico por la válvula de alta al manifold de alta y a las líneas.

tapas roscadas

Bridas roscadas
Manifold de alta
o de descarga
Manifold de baja o de succión

Modulo
Tapa de Válvula
Guía de válvula

HIDRAULICA

EQUIPAMIENTO AUXILIAR

Equipamiento Auxiliar
El equipamiento auxiliar comprende lo siguiente: Filtros (de baja y alta presion) Bomba centrifuga sobrealimentadora Válvula de Seguridad Amortiguador de Pulsaciones

Filtros (de baja y alta presion)

Los filtros de baja presión de la bomba se colocan entre la bomba centrífuga y el manifold de baja. Eliminan los sólidos de mayor tamaño
Filtros de baja presion

Filtros de alta presion
Los filtros de alta presión de la bomba se colocan en el interior del cubo donde se encuentra el amortiguador de descarga.

Los filtros de alta presión de la bomba es un cilindro con agujeros de 8 mm de diámetro (10/32) ,se supone que es el diámetro de boquillas menor a utilizar en el trepano
Filtros de alta presion

Equipamiento Auxiliar Bomba centrifuga sobrealimentadora

Bomba sobrealimentadora

Las bombas centrífugas sobrealimentadoras tienen la función de llenar el cuerpo hidráulico y las camisas para iniciar el ciclo de impulsión del fluido a presion, generalmente al pozo.

Las bombas centrífugas sobrealimentadoras pueden ser impulsadas por correas desde la misma bomba. Esta atada a la velocidad de la bomba. En bajas EPM tiene un llenado deficiente.

Las bombas centrifugas sobrealimentadoras pueden ser impulsadas también por un motor eléctrico , tiene un llenado muy eficiente. Recomendable.

VALVULAS DE SEGURIDAD

Válvula de seguridad
En la línea de alta de la bomba existe una válvula de alivio o de seguridad la cual libera la presion cuando se excede un valor determinado.

Hay dos tipos en uso:
•La válvula de clavo
•La válvula a resorte

La válvula de clavo : El pin o clavo al llegar al máximo esfuerzo de corte del material que esta construido se corta liberando la presion hacia la pileta de succión. Hay varios rangos de cortes de los pines.

La válvula de resorte: la presion se libera cuando supera la presion regulada preestablecida. Es mas practica. Necesita mas mantenimiento que la de clavo.

AMORTIGUADOR DE PULSACIONES

Amortiguador de Pulsaciones

Cuando la bomba trabaja , lo hace en el caso de las bombas triplex, con tres pistones. Como el accionamiento de los pistones son de un accionar alternativo, esto produce una pulsación , es una presion que no es pareja.

El amortiguador de pulsaciones absorbe en su cámara , esas diferencias de presion , entregando una presion en la salida de la bomba mas “ pareja”

Existen dos tipos de amortiguadores , el de succión y el de descarga. El de succión se coloca entre la bomba sobrealimentadora y el manifold de baja. El de descarga a la salida del manifold de alta, se coloca en la parte superior de un cubo .

Presión de Precarga: Hydril recomienda una correcta precarga para maximizar la eficiencia del amortiguador de pulsaciones. La presión de precarga esta basada en el promedio de la presión de operación del sistema. Pero la presion de precarga puede verse afectada por otros parámetros.

Presión de Precarga: Hydril recomienda para condiciones normales operativas , la presion de precarga debería ser entre el 50 y 70 % de la presion de operación promedio del sistema o 5000 psi , el valor menor.

RECOMENDACIONES PRACTICAS

Recomendaciones Practicas
Sigan estas recomendaciones

Cambie el fluido de refrigeración de los émbolos de pistón cuando observe que está contaminado con lodo.

Observe y “escuche” la bomba con una frecuencia de tiempo determinada , esto le permitirá conocer cualquier falla en el Interior del cuerpo hidráulico.

¡ Fallas como esta!

Si el asiento quedo lavado , el cuerpo hidráulico también quedo dañado y por lo tanto la bomba esta inutilizada.

El lavado de pistones y camisas es primordial. Se mantienen estas partes frías y lubricadas con agua, prolongado su vida útil, evitando el desgaste prematuro de los pistones y la cristalización y daño del cromo de las camisas.
1.Nunca opere la bomba sin agua en el sistema de refrigeración.
2.Asegúrese que no haya fugas en pistones y camisas.
3.Mantenga la camisa bien apretada siempre.
4.Verifique el apriete correcto del vástago del pistón y del vástago.
5.Las tapas de las válvulas siempre deben estar apretadas y la empaquetadura en buenas condiciones.

1.Cambie los pistones y las camisas desgastadas.
2.Quite las tapas de las válvulas y revíselas, cuando haya alguna anomalía
o cuando se cumplan los plazos de las rutinas.
3.(Cambie los insertos y las válvulas , que estén en mal estado.)
4.Nunca use una válvula nueva en un asiento desgastado.

Mantenga siempre las tapas de las válvulas bien apretadas para evitar que las válvulas se muevan interiormente.
Si las válvulas se mueven habrá seguramente fugas de líquido a través de las empaquetaduras, y la alta presión ocasionara cortes en los cuerpos hidráulicos , en las roscas y en las mismas tapas de las válvulas.

Prestar atención con el inserto de la guía de válvula. Si es necesario reemplazar.

La Cavitacion ocurre en bombas ,cuando la presion de entrada es demasiado baja. Cuando el filtro de baja se tapa parcialmente, la presion de la bomba sobrealimentadora baja. Esto produce el fenómeno de la cavitacion. Ruidos y vibraciones en el interior del cuerpo hidráulico, pueden producir daños severos a la Bomba de Lodo.

La Cavitación ocurre en bombas ,cuando la presión de entrada es demasiado baja. Cuando se corta el eje de la bomba sobrealimentadora ,tambien en la bomba de lodo se producira ese efecto , la cavitación.

La Cavitación
Las partículas de lodo pierden su presión atmoférica a medida que se acercan a la bomba. Si la presión resultante es menor a la presión de vapor del líquido, se forman bolsas de vapor. Estas burbujas son arrastradas por el flujo y llegan a zonas donde la presión aumenta; alli se juntan bruscamente y el vapor vuelve a condensarse. Teniendo en cuenta que el agua al vaporizarse aumenta su volumen 1700 veces , al condensarse disminuye su volumén en la misma proporción; en los espacios vacíos se precipita el agua que fluye a continuación golpeando contra el cuerpo hidraúlico de la bomba.

RUTINAS ELEMENTOS CONSUMIBLES

Rutinas de Elementos Cambiables
Estas rutinas se prepararon en función a la experiencia recogida de los archivos manuales en los equipos, conjuntamente con las recomendaciones de los fabricantes.

8P-80 / 9P-100 / 12P-160
DESCRIPCION DE TAREA STANDARD
1000 HS
F-800 / F-1000
PZ-7/PZ-8/PZ-9/PZ-10/T-800/T-1000/T-1300/T-1600

PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS

Procedimientos Operativos Cambio de cuerpo Hidraúlico Cambio de Camisas Cambiar Válvula y Asiento de Válvula

Cambio de cuerpo Hidraúlico
Procedimientos Operativos

Objetivo
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio del Cuerpo Hidráulico en las Bombas
de Lodo.
Alcance
Este procedimiento es aplicable a todos los Equipos de Perforación de PRIDE Argentina.
Responsabilidades
El Gerente de Operaciones es el responsable de la administración, interpretación y actualización del presente documento.
El Jefe de Equipo, Encargado de Turno y Enganchador son los responsables de la implementación del presente procedimiento.
Materiales e Información Necesaria
 Cuerpo hidráulico.
 Empaquetadura de manifold de succión e impulsión..
 Maza.
 Llaves de golpe.
 Barreta.
 Tarjetas y candados de seguridad.
 Secadores.
 Bomba de succión para desagotar bandeja.
 Grúa o camión hidrogrúa.
 Eslingas certificadas.
 Grilletes.
 Cepillo de acero.
 Grasa.
 Soporte (Bandera) con aparejo.
 Sello metálico (aro para brida).

Descripción del Proceso
Charlas de Seguridad
 Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS correspondiente con
el personal del equipo registrar los cambios que puedan surgir, evaluando los riesgos potenciales
del trabajo y asignando tareas y responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar
la misma en el Formato Reporte de Reuniones de Seguridad (PRIAR 02-01-113-F001).
Operación
Controlar que se haya tomado las siguientes medidas de seguridad:
Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del Perforador o cortar la asignación
de la bomba desde el SCR colocando tarjeta o candado.
Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta de peligro o candado.

Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas. Chequear que la presión quede en cero. Cerrar la válvula de succión de la pileta. Retirar eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y desenroscar las mismas, retirándolas. Sacar las tapas de válvulas, válvulas, resortes y elementos de sujeción. Mantener el orden y la limpieza mientras se retiran los elementos. Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones. Limpiar con agua el interior del cuerpo hidráulico. NOTA: en aquellas bombas que posean un cuerpo hidráulico para la válvula de succión y otro cuerpo para la válvula de expulsión o descarga, para retirar el cuerpo hidráulico de succión, no será necesario retirar la camisa ni el múltiple de alta o caños vinculadores.

Procedimientos Operativos Cambio de Camisas

Objetivo
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio de Camisa y Pistón en las Bombas de Lodo.
Alcance
Responsabilidades
Camisa.
Empaquetadura.
Maza.
Llaves de mano.
Tarjetas y candados de seguridad.
Secadores.
Chupador para desagotar bandeja.
Insertos de pistón.
Émbolo.
Bandera con aparejo.
Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS correspondiente con el personal del equipo registrar los cambios que puedan surgir, evaluando los riesgos potenciales del trabajo y asignando tareas y responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar la misma en el Formato Reporte de Reuniones de Seguridad (PRIAR 02-01-113-F001).
Cambio de Camisa y Pistón en las Bombas de Lodo.

Operación
 Detenida la bomba, las medidas de seguridad son las siguientes:
 Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del Perforador o cortar
la asignación de la bomba desde el SCR colocando tarjeta o candado.
 Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
 En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta de peligro o candado.
 Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas. Chequear que la presión quede en cero.
 Cerrar la válvula de succión.
 Retirar eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y desenroscar la misma retirándola. Sacar la cubierta de válvula
 (packer), válvula, resorte y elementos de sujeción.
 Mantener el orden y la limpieza mientras se retiran los elementos. Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones.
Limpiar con agua el interior del cuerpo hidráulico. NOTA: para aquellas bombas donde el diseño de las mismas no permita extraer el pistón por el frente, este punto se omitirá.
 Sacar las abrazaderas del vástago y porta vástago; y retirar el pistón. Si se requiriera cambiar pistón únicamente, continuar en el punto 10.
 Desenroscar la prensacamisa o desabulonar la abrazadera o brida prensacamisa, dependiendo del modelo de la bomba.
 Retirar la camisa con la ayuda del aparejo. Limpiar y revisar el cuerpo hidráulico de la bomba verificando su estado.

 Colocar la camisa y empaquetadura nueva ajustando con el prensacamisa, abrazadera o
Brida prensacamisa. Tener la precaución al ajustar la brida, de hacerlo en forma gradual
y cruzada para lograr un correcto ajuste.
 Colocar el pistón nuevo o reparado y ajustar las abrazaderas del vástago al porta vástago.
 Armar válvula, resorte, elementos de sujeción, colocar cubierta de válvula (packer) y enroscar
 la tapa de válvula.
 Colocar la eslingas de seguridad en las tapas roscadas de las válvulas y ordenar las herramientas
utilizadas.
 Retirar traba en los motores de la bomba. Retirar el candado de la asignación de la bomba en la
consola del Perforador o dar la asignación de la bomba desde el SCR según las acciones
que se hayan tomado.
 En el caso de las bombas mecánicas, retirar la tarjeta de peligro o candado y arrancar el motor NOTA: El retiro de las trabas y tarjetas lo debe hacer la misma persona que las colocó. El enganchador deberá verificar todo el circuito, desde la válvula de succión hasta la descarga. Probar el funcionamiento antes de poner la bomba al pozo. Limpiar las bandejas ecológicas de la bomba, evitando derrames y cuidando el medio ambiente

Cambio de válvula y de asiento de válvula

Cambio de válvula y de asiento de válvula
Objetivo
Establecer las normas y procedimientos para realizar el cambio de Válvula y Asiento en las Bombas de Lodo.
Alcance
Responsabilidades
Válvula.
Empaquetadura.
Maza.
Llaves de mano.
Inserto de válvula
Tarjetas y candados de seguridad.
Secadores.
Chupador para desagotar bandeja.
Asiento.
Extractor de asiento.
Realizar charla de seguridad de acuerdo a la tarea a realizar, leer ATS correspondiente con el personal del equipo registrar los cambios que puedan surgir, evaluando los riesgos potenciales del trabajo y asignando tareas y responsabilidades a cada integrante del turno. Documentar la misma en el Formato Reporte de Reuniones de Seguridad (PRIAR 02-01-113-F001).

Operación
Detenida la bomba, las medidas de seguridad son las siguientes:
Colocar candado en la asignación de la bomba en la consola del Perforador y cortar la asignación de la bomba desde el SCR colocando tarjeta o candado.
Poner traba y tarjeta en los motores de la bomba.
En el caso de las bombas mecánicas, parar el motor y colocar tarjeta de peligro o candado.

Despresurizar abriendo la descarga por el manifold de las bombas. Chequear que la presión quede en cero.
Cerrar la válvula de succión a la pileta.
Retirar eslingas de seguridad de las tapas roscadas de válvulas y desenroscar las mismas, retirándolas. Sacar la tapa de válvula, válvula, resorte y elementos de sujeción. Mantener el orden y la limpieza mientras se retiran los elementos.
Utilizar herramientas limpias y en buenas condiciones. Limpiar con agua el interior del cuerpo hidráulico.
Revisar la válvula y el asiento. En el caso de que el problema sea la válvula, cambiar su inserto o válvula y continuar con lo indicado dos puntos más adelante donde dice: “Armar válvula, resorte, elementos de sujeción, colocar la tapa de válvula y colocar la tapa de válvula roscada”.
Si el asiento estuviera dañado, se lo deberá cambiar utilizando los elementos adecuados.
Tener la precaución de que al momento de dar presión al extractor hidráulico, el personal se deberá retirar de la zona.

Lavar, secar y revisar el alojamiento antes de colocar el asiento nuevo. Para instalar el asiento en el alojamiento, colocar una válvula por encima de éste y dar dos golpes. NOTA: en el caso de aquellos cuerpos que posean los dos asientos en la misma línea vertical, se deberá retirar la válvula y asiento superior. En el caso de estar trabajando en la expulsión con asiento de pasaje total, no será necesario retirar el mismo. Armar válvula, resorte, elementos de sujeción, colocar la tapa de válvula y colocar la tapa de válvula roscada. Colocar la eslinga de seguridad en las tapas roscadas de las válvulas y ordenar las herramientas utilizadas. Retirar traba en los motores de la bomba. Retirar el candado de la asignación de la bomba en la consola del Perforador o dar la asignación de la bomba desde el SCR según las acciones que se hayan tomado. En el caso de las bombas mecánicas, retirar la tarjeta de peligro o candado y arrancar el motor. NOTA: El retiro de las trabas y tarjetas lo debe hacer la misma persona que las colocó. El enganchador deberá verificar todo el circuito, desde la válvula de succión hasta la descarga. Probar el funcionamiento antes de poner la bomba al pozo. Limpiar las bandejas ecológicas de la bomba, evitando derrames y cuidando el medio ambiente

IDECO T – 800 Y T - 1000

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Continental Emsco

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