INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIN EDUCATIVA REGIN MONAGAS

DIVISIN DE FORMACIN PROFESIONAL COORDINACIN DE FORMACIN EN EMPRESA

PROGRAMA F.I.E.

TURBINAS A GAS Y SISTEMA DE CONTROL

VENEZUELA 2005

INSTITUTO NACIONAL DE COOPERACIN EDUCATIVA REGIN MONAGAS

DIVISIN DE FORMACIN PROFESIONAL COORDINACIN DE FORMACIN EN EMPRESA

PROGRAMA F.I.E.

TURBINAS A GAS Y SISTEMA DE CONTROL

MATURIN, SEPTIEMBRE 2005

INSTITUTO DE COOPERACIN EDUCATIVA REGIN MONAGAS

DISEADO POR: JORGE GONZLEZ INSTRUCTOR: JORGE GONZLEZ ASESORA: MARIA ELENA PIANGO DURACIN: 24 HORAS

INDICE

Introduccin...1

Objetivo......................................3

I.- Unidad. Principios de funcionamiento de una turbina a gas.

Definicin de Turbina...5

Clasificacin de las Turbina...5

Definicin Turbina a Gas 5

Clasificacin de las Turbinas a Gas..5

Ciclo Brayton.......6

II.- Unidad. Turbinas a gas modelos PGT10 y PGT5.

Consideraciones generales...12

Potencia ISO12

Caractersticas de las Turbinas a Gas modelo PGT10 Y PGT5..13

Componentes Principales.... .14

Niveles de Mantenimiento......15

Compresor Axial...16

IGV..17

Cmara de Combustin......18

Pieza de Transaccin......21

Toberas..22

Eje o Rotor de Alta Presin (HP)...23

Eje de Rotor de Baja presin (LP).....24

Cojinetes25

Cojinetes Portantes......25

Cojinete de Empuje..26

III.- Unidad. Sistemas auxiliares de las turbinas a gas PGT10 y PGT5.

Sistema de Admisin de Aire..29

Caseta de Filtros...29

Sistema de Descarga...30

Sistema de aire de Enfriamiento y Sello........................................31

Sistema de Antisurge o Antibombeo 31

Sistema de Aceite Lubricante....................................... .32

Sistema de Aceite Hidrulico..........................................40

Sistema de Gas Combustible.....43

Sistema de Ventilacin........45

Sistema de Arranque.......46

Sistema de arranque Turbocompresores PGT5..46

Sistema de Arranque turbocompresores PGT10.47

IV.- Unidad. Sistemas de control de las turbinas.

Descripcin de los Sistemas..49

Sistema de Monitoreo y Proteccin Bently Nevada49

Sistema Antibombeo52

Sistema de Detencin y Control de Fuego..53

Sistema de Control Speedtronic Mark V. .......................................54

Utilizacin de pantalla del HMI .62

tica profesional....77

Seguridad higiene y ambiente. ...78

Bibliografa..79

Anexos.....80

INTRODUCCIN Las turbinas a gas son equipos de gran importancia dentro de la industria

petrolera y del gas. Las mismas se encargan de entregar la potencia necesaria

para accionar generadores, bombas y compresores; los cuales son utilizados en

la generacin de la energa elctrica, requerida para el funcionamiento de las

plantas de procesamiento, y en el mantenimiento de los flujos, con la finalidad

de obtener productos finales que producen riqueza a nuestra nacin.

En nuestro pas existen gran cantidad de plantas petroleras y de gas, que

poseen turbinas de diferentes fabricantes y diversos modelos. Este manual

tiene como finalidad tratar las turbinas a gas que se encuentran en la planta de

Extraccin Santa Brbara, ubicada en la va Santa Brbara-Aguasay del estado

Monagas, perteneciente a la Gerencia de Procesamiento de Gas Oriente, y

nace de la necesidad de preparar al personal de la planta sobre el

funcionamiento y operacin de las turbinas.

En la Planta de Extraccin Santa Brbara existen 5 turbinas modelos PGT10,

cada una acoplada a un compresor centrfugo, el cual mantienen un flujo de

gas constante a procesar (800 MMPCND); y 4 turbinas a gas en dos sistemas

de refrigeracin con propano. En total existen 9 turbinas instaladas para

garantizar el procesamiento adecuado del gas proveniente de los pozos del

rea de Monagas. Por tal motivo es vital para el personal involucrado con las

operaciones y mantenimientos de estas unidades, estar debidamente

capacitadas, para dar repuesta inmediata ante situaciones de fallas de

cualquiera de las unidades.

Adicionalmente se tratar los aspectos bsicos para la operacin del sistema de

control denominado Mark V de General Electric, el cual tiene como funcin el

monitoreo y regulacin del funcionamiento de la turbina.

Se espera que este manual sirva como instrumento de formacin tanto para el

nuevo personal, como para el reforzamiento de conocimientos del personal con

experiencia dentro de la planta.

Objetivo General Afianzar los conocimientos del personal de la planta de extraccin Santa

Brbara, sobre la operacin y sistema de control de las turbinas a gas, modelos

PGT10 y PGT5,

Unidad N 1

Principios de Funcionamiento de una Turbina a Gas

Objetivo Terminal Comprender el funcionamiento de una turbina a Gas de acuerdo al ciclo

Brayton.

Contenido Definiciones de turbinas.

Clasificacin de turbinas.

Turbina de eje simple

Turbina de eje doble

5

Definicin de turbina. La turbina es una mquina que genera potencia y lo trasmite a travs de un eje.

Clasificacin de las turbinas. Segn el fluido de trabajo:

Hidrulicas. Fluido no compresible. Entre ellas existen: Kaplan, Francis, Pelton.

Trmicas: Fluido Compresible, Turbinas a Vapor, Turbinas a gas.

Definicin turbina a Gas. Es una mquina de combustin interna, donde la energa contenida en los

gases calientes es transformada en energa mecnica para mover algn equipo;

ya sea una bomba, compresor o generador.

Clasificacin de las turbinas a gas. Las Turbinas a gas pueden clasificarse de la siguiente manera:

Segn su filosofa de diseo pueden ser: Aeroderivativas (API 679). Este modelo de turbina proviene de la adecuacin de las turbinas utilizadas en

la aviacin y presenta las siguientes caractersticas:

Son de dimensiones pequeas. Las piezas son enfriadas por aire. Materiales livianos. Su mantenimiento no es en sitio, se realiza en talleres externos. Posee mayor eficiencia.

6

Industriales (API 616). Estas turbinas fueron diseadas para desarrollos industriales y sus

caractersticas son las siguientes:

Los materiales utilizados son robustos. Son de gran tamao. El mantenimiento se realiza en sitio El tiempo entre mantenimiento es mayor a las aeroderivativas, La eficiencia es menor.

Segn el nmero de ejes:

Simple. Generalmente se utiliza para cargas a una sola velocidad (generadores)

Doble o multieje. Para cargas a varias velocidades ( Bombas y compresores)

Ciclo Brayton. Todo dispositivo que genera potencia opera bajo ciclos, una turbina a gas

funciona bajo el ciclo Brayton o ciclo a presin constante. Para facilitar el

estudio del ciclo Brayton se eliminan algunas situaciones reales como son:

Cadas de presin. Se considera que no existe friccin, por lo que el fluido mantiene su presin mientras fluye de un sitio a otro.

Prdidas de calor. Se considera todos los equipos aislados y no existe intercambio de calor con el ambiente.

Los procesos de compresin y expansin son isentrpicos.

Estas consideraciones hacen que exista una diferencia moderada entre el ciclo

7

real y el ciclo ideal, pero permite un anlisis eficaz de los procesos que ocurren.

Los diagramas de propiedades Temperatura vs. Entropa (T-S) y Presin vs.

Volmen (P-V), han sido de gran ayuda para el estudio de los ciclos. En la

Figura N 1, se observa un ejemplo del ciclo Brayton en un diagrama T-S y

muestra las diferencias entre el ciclo ideal y el ciclo real.

Ciclo ideal Ciclo real

Figura N 1. Ciclo Brayton o ciclo de presin constante En los diagramas T-s y P-v, el rea encerrada dentro del las curvas de los

procesos representa el trabajo neto producido durante el ciclo y es equivalente

al calor neto producido en ese ciclo. Ver Figura N 2.

Figura N 2. Diagramas P-v y T-s para un Ciclo Ideal.

T

S

8

La Figura 2, representa el comportamiento ideal de los gases dentro de la turbina. En el punto 1 el aire es tomado a presin y temperatura atmosfrica y es comprimido hasta el punto 2; este proceso es considerado isentrpico y el aire disminuye su volumen debido a la compresin. Luego se produce el un

aumento de volumen a presin constante desde el punto 2 al punto 3 (proceso de combustin), desde el punto 3 al punto 4 los gases calientes son expandidos, mediante un proceso isentrpico, para luego ser descargados a la

atmsfera punto 1. A continuacin se muestra un esquema del ciclo Brayton, en su modalidad de ciclo abierto, para un a turbina de eje simple:

Figura N 3. Turbina de eje simple. La turbina a gas que se muestra en la figura N 3 esta compuesta por un

compresor, una cmara de combustin, rueda de turbina y un eje; que esta

unido directamente a la carga. En esta configuracin todos los componentes

giran a la misma velocidad y es utilizada en generacin elctrica, ya que se

debe mantener una frecuencia constante (60 HZ) que depende directamente de

la velocidad.

9

CAMARA DE COMBUSTION

COMBUSTIBLE

AIRE COMPRIMIDO

COMPRESOR

AIRE

CARGA

ESCAPE

EJE DE ALTAEJE DE BAJA

Hay otra configuracin donde existen dos ejes, que giran independientemente y

es conocido como turbina a gas de eje doble, el primer eje es llamado eje de

baja presin ( Low Pressure, LP) y entrega la potencia necesaria para mover el

compresor que eleva la presin del aire requerido para la combustin, este eje

se mantiene a una velocidad constante durante el funcionamiento de la turbina.

El segundo eje es llamado eje de alta presin (High Pressure, HP) y es el que

transmite la potencia a la carga, esta configuracin es utilizada para mover

equipos que requieren variar su velocidad dependiendo los requerimientos del

proceso en donde se encuentren. La figura N 4 representa un a turbina de eje

doble.

Figura N 4. Turbina de eje doble.

Cada fabricante tiene su propio diseo y configuracin de turbina con la

finalidad de mejorar la eficiencia del ciclo, pero a la final es el cliente quien

decide cual configuracin es la que requiere. Los dos esquemas anteriores son

de ciclo abierto, pero existen otros como son:

Ciclo cerrado: Los gases de combustin son reciclados y reutilizados continuamente.

10

Ciclo regenerativo: Los gases de escape se utilizan para calentar el aire antes de entrar a la cmara de combustin.

Ciclo con cogeneracin: Los gases de escape son utilizados para calentar otro sistema.

Unidad N 2

Turbinas a Gas Modelos PGT 10 Y PGT 5.

Objetivo Terminal Reconocer las caractersticas generales y componentes de las turbinas a gas

modelos PGT 10 y PGT 5, de la empresa Nuovo Pignone.

Contenido Consideraciones generales

Potencia ISO

Caractersticas generales de las turbinas a gas Modelos PGT5 y PGT 10

Componentes principales

12

Consideraciones generales. En la actualidad existen gran cantidad de empresas fabricantes de turbinas a

gas, cada uno con diferentes modelos, lo que se traduce en una inmensa gama

de posibilidades al momento de seleccionar la turbina ms adecuada. Por tal

motivo la seleccin correcta depender de los requerimientos que se tengan y

los criterios que se empleen, entre ellos tenemos:

Ubicacin del Proyecto. Utilizacin. Potencia requerida. Mantenimiento. Costos Repuestos Asesora tcnica

Todas estas variables se conjugan en un matriz para dar como resultado la

seleccin de un modelo de turbina. Es importante tener en cuenta que uno de

los factores ms importante es la potencia requerida, una vez conocida se

descartan un gran nmero de modelos. La potencia que muestran los

fabricantes es lo que se conoce como Potencia ISO.

Potencia ISO. La potencia ISO (Internacional Estndar Organitation) es la potencia neta de

salida de la turbina, bajo condiciones especficas de trabajo las cuales son:

Temperatura ambiente: 15 C

Presin Atmosfrica: 750 mmHG

Humedad Relativa: 60%

13

Descripcin PGT 10 PGT 5Potencia ISO (HP) 14000 6800

Tipo Compresor Axial Axial

No. de Etapas Comp. 17 15No. de Etapas Turbina 4 2

Velocidad eje HP (rpm) 10.800 11.140Velocidad eje LP (rpm) 7900 10.290

Tipo Combustible Gas GasSentido Rotacin Antihorario Antiorario

Ahora para realizar una buena seleccin, es importante conocer la potencia

neta de salida, en el lugar donde estar funcionando la turbina, para ello se

deben conocer las condiciones de temperatura ambiente, altura sobre el nivel

del mar, humedad relativa, cadas de presin en ductos y los factores de

correccin del fabricante. Entonces la potencia neta corregida para el lugar de

trabajo, estar dada por:

Potencia neta en el lugar =Potencia ISO x Fc1 X Fc2 X. Fcn donde,

Fc1, Fc2 . Fcn son los factores de correccin que se requieren para calcular con mayor exactitud la potencia neta.

En otros casos el fabricante suministra ciertas tablas o nomogramas, donde se

introducen los datos para obtener la potencia corregida.(Ver Anexos)

Caractersticas de las turbinas a gas Modelos PGT 10 y PGT5. En la planta de Extraccin Santa Brbara se seleccionaron turbinas a gas de la

empresa Nuovo Pignone, modelos PGT 10 y PGT5, ambas de eje doble y

cuyas caractersticas generales pueden observarse en la Tabla N 1:

Tabla N 1. Caractersticas generales de las turbinas PGT10 y PGT5.

14

Para el sentido de giro es importante el punto de referencia, en el caso de las

turbinas Nuovo Pignone, es el sentido que vera un observador ubicado en la

entrada del compresor de aire y viendo hacia la carga.

En los anexos se encuentran las tablas de correccin suministrados por Nuovo

Pignone para obtener la potencia neta en el sitio de operacin.

Componetes Principales. En general los componentes ms importantes de las turbinas son los

siguientes:

Compresor axial IGV Cmara de combustin Pieza de transicin Toberas Ejes de LP y HP Difusor de escape Cojinetes

Niveles de mantenimiento. Cada uno de los componentes de una turbina est en continuo funcionamiento,

sometidos a fatigas mecnicas y trmicas, por tal motivo el fabricante

recomienda el reemplazo de cada una de ellos al tener ciertas horas de

funcionamiento. Para ello se tienen diferentes niveles de mantenimiento, los

cuales son denominados as:

15

Zonas de combustin. Se conoce como Nivel I de mantenimiento, se realiza cada 10.000 hrs en los

modelos PGT 10 y 8.000 hrs en PGT 5. En este nivel de mantenimiento se

inspecciona y se reemplazan componentes de la cmara de combustin de

combustin, pieza de transicin y toberas.

Pasos Calientes. Se conoce como Nivel II de mantenimiento, se realiza cada 16.000 hrs en los

modelos PGT 10 y 20.000 hrs en PGT 5. En este nivel de mantenimiento se

inspeccionan y se reemplazan componentes de la cmara de combustin, pieza

de transicin, toberas y se realiza inspeccin de las ruedas de la turbina.

Mayor. Se conoce como Nivel III de mantenimiento, se realiza cada 36.000 hrs en los

modelos PGT 10 y 40.000 hrs en PGT 5. En este nivel de mantenimiento se

inspeccionan y reemplazan componentes de la cmara de combustin de

combustin, pieza de transicin, toberas, ruedas de turbina, compresor axial,

ejes, cojinetes y plenum de escape.

Los tres niveles antes mencionados, se cumplen para la mayora de los

modelos de turbina existentes, no as, las horas de funcionamiento

recomendadas para realizarlo, lo cual, dependen de cada fabricante.

En las turbinas PGT 10 y PGT 5 existe un ltimo tipo de mantenimiento donde

se reemplazan: carcasas, eje de alta y eje de baja presin, este tipo de

mantenimiento el personal de la planta de extraccin Santa Brbara lo nombr

Mayor de mayores.

En la figura N 5 se hace un resumen de los tipos de mantenimiento y las horas

de funcionamiento requeridas para su realizacin.

16

Figura N 5.Niveles de mantenimiento. Compresor axial. Tiene como funcin elevar la presin del aire que entra a la turbina y esta

compuesto por los alabes estatricos, alabes rotricos y carcasas.

Los alabes estatricos estn asegurados en una carcasa y no giran, los alabes

rotricos estn en el eje y tienen una velocidad de giro. Un juego de alabes

rotricos y estatricos conforman una etapa de compresin

En PGT 5 son 15 etapas de compresin. En el caso de PGT10 son 17 etapas

de compresin.

Horas para Mantenimiento

Zona de combustin (ZC) *

Pasos Calientes **

Mantenimiento Mayor ***

Mantenimiento Mayor de Mayores ****

PGT10 PGT5 * 8.000 10.000 ** 16.000 20.000 *** 36.000 40.000 ****96.000 80.000

Compresor axial

Carcasa combustora

Eje HP Eje LP

Difusor de escape

17

Figura N 6.Compresor axial PGT10.

IGV. Los IGV (Inlet Gas Vane) son alabes estatricos que se encuentran en las

primeras etapas del compresor axial, tienen como principal funcin disminuir la

turbulencia a la entrada del compresor axial.

En las unidades PGT 5 existe una etapa de IGV.

En las unidades PGT10 existen 5 etapas de IGV y son mviles (ver Figura N

7), y cumplen las siguientes funciones:

Limitar la entrada de aire durante el perodo de arranque y parada de la unidad, con la finalidad de evitar efectos dainos (Surge o bombeo) y

adicionalmente disminuir la potencia entregada por el motor de arranque.

Mejorar la eficiencia del compresor durante la operacin normal.

Alabes rotricos

Alabes Estatricos

Carcasa

18

Su rango vara de 0 grados (cerrados) a 40 grados (abierto) y es accionado por

un sistema conformado por un cilindro hidrulico y levas.

Figura N 7. IGV del compresor axial PGT10.

Cmara de combustin. Como su nombre lo indica es el lugar donde se produce la combustin y se

generan los gases calientes, los cuales contienen la energa que ser

transformada en energa mecnica. Esta compuesto por:

Carcaza Combustora. Buja (Spark Plug). Detector de llamas. inyector de gas. cesto combustor (Cap and Liner).

IGV

Leva

19

Figura N 8. Cmara de combustin.

Buja. Produce la chispa necesaria para iniciar la combustin de la mezcla de aire y

gas, genera un arco elctrico de 15000 KV. Ver Figura N 8.

Detector de llamas. Da confirmacin para el inicio de proceso de combustin al sistema de control

de la mquina. Ver Figura N 8.

Inyector de gas combustible. Tiene como funcin distribuir uniformemente el gas dentro del cesto para que el

proceso de combustin sea homogneo en todas las reas.

Detector de llamas

Buja

20

Figura N 9. Inyector de gas combustible.

Cesto combustor En el se mezclan el gas combustible y el aire para dar paso al proceso de

combustin. El diseo final de este componente es el producto de muchas

evaluaciones, entre ellas: movimiento, reacciones qumicas y termodinmica de

la combustin. Ver figura N10 y 11.

a) Cesto Combustor PGT 5 b) Cesto combustor PGT 10

Figura N 10. Cestos combustores.

21

Figura N 11. Esquema de la entrada de aire al cesto combustor.

Pieza de transicin. Transfiere los gases calientes, productos de la combustin, a las toberas de

primera etapa. Dada la configuracin de la turbina, esta diseada para

distribuir el flujo uniformemente a travs de la toberas.

a) Pieza de Transicin PGT 5 b) Pieza de Transicin PGT 10

Figura N 12 . Pieza de transicin.

Aire PrimarioAire secundario

Aire enfriamiento

Aire de Dilucin

Inyector

Buja

Cesto

22

Toberas. Esta compuesto de una serie de alabes que forma un pasaje donde los gases

calientes productos de la combustin son acelerados y dirigidos a la rueda de

turbina. En el modelo de turbina PGT 5 existen dos (02) toberas y en la PGT 10

cuatro (04), normalmente se les llama como tobera de 1ra, 2da, etc.

Las toberas de 1ra etapa son los componentes que esta sometida a mayor

fatiga trmica, en toda la seccin de la turbina, en las turbinas modelos PGT10

las toberas poseen enfriamiento interno; con aire proveniente de la descarga

del compresor axial.

Como los modelos PGT5 y PGT10, ambos son de doble eje una de las toberas

es de abertura variable, con la finalidad de controlar la velocidad del eje de alta

entre 98 % y 105 %. En la PGT5 son las toberas de 2da y en la PGT10 las

toberas de 3ra, ambas son accionadas por dispositivos hidrulicos.

a) Toberas de 1ra etapa. b) Toberas de alabes variable

Figura N 13. Toberas.

23

Figuras 14. Sector de tobera y orificios de enfriamiento.

Eje o Rotor de alta presin (HP). Este eje genera la potencia para mover el compresor axial, gira sobre dos

cojinetes portantes, llamados cojinetes N 1 y 2. Esta Compuesto por la parte

rotrica del compresor axial y las ruedas de turbina. En el modelo PGT10 posee

dos ruedas de turbina (1ra y 2da etapa) y en el modelo PGT 5 slo una rueda

de turbina (1ra etapa). Cada rueda de turbina esta formado por una serie de

alabes, al pasar los gases calientes a travs de estos alabes, se produce un

cambio de energa que hace girar el eje.

Figura N 15. Eje de alta turbina PGT 10.

24

Figura N 16. Eje de alta turbina PGT 5.

Eje o Rotor de Baja Presin (LP). Es el que genera la potencia para mover la carga, en nuestro caso acciona

compresores centrfugos, gira sobre dos cojinetes portantes, llamados cojinetes

cojinetes 3 y 4. Al igual que el eje de alta, en este se observa dos ruedas de

turbina en el modelo PGT10 ( 3ra y 4ta etapa) y en el modelo PGT 5 slo una

rueda de turbina (2da etapa).

a) Rotor LP PGT 10. b) Rotor LP PGT 5

Figura N 17. Ejes de baja.

25

Cojinetes En las turbinas existen dos tipos de cojinetes: portantes y de empuje.

La seleccin del diseo adecuado, depende del anlisis dinmico del

comportamiento del rotor, es decir se toman en cuenta las fuerzas que actuarn

durante su normal operacin.

Cojinetes portantes. Son los que soportan los ejes de la turbina; los cojinetes 1 y 2 soportan el eje de

alta y los cojinetes 3 y 4 el eje de baja, Tilting Pad o zapatas basculantes y

elpticos (solo cojinetes 1 y 2 P GT5). En ellos se forman una pelcula de aceite

que mantiene al eje suspendido y minimiza la friccin, entre el eje y el cojinete.

A dems cuenta con sellos a cada extremo que evitan que el aceite salga al

exterior.

La superficie del tilting pad que se pone en contacto con el eje esta recubierta

con una capa de material blando llamado BABBITT, el cual es un material a

base de estao, plomo y otros aleantes; con la finalidad de evitar daos en los

ejes. Generalmente tiene un espesor mximo de 0,8 mm (1/32)

Figura N 18. Cojinetes portantes.

26

Cojinetes de empuje. Absorben las cargas axiales producidas por el empuje de los gases calientes

sobre los alabes de turbina, son del tipo Tilting Pad.

Las cargas absorbidas por los cojinetes cambian de direccin de acuerdo a

condiciones de operacin de la turbina, sin embargo la direccin de la carga

mxima ha sido calculada y es absorbida por una parte del cojinete llamado

lado activo, mientras las cargas menores y en diferentes direcciones, son

absorbidas por el denominado lado inactivo. Las dimensiones de los tilting

pad del lado activo son mayores que las del lado inactivo.

Figura N 19. Cojinetes de empuje.

Difusor de escape Su funcin es disminuir la velocidad de los gases para desviarlos hacia el ducto

de escape y chimenea. En la figuras N 20 puede observarse la configuracin

de estas piezas.

27

Figura N 20. Difusor de escape.

Unidad N 3. Sistemas Auxiliares de las Turbinas a Gas Modelos PGT 10 Y PGT 5.

Objetivo Terminal Comprender el funcionamiento de los sistemas auxiliares, los cuales, garantizan

el funcionamiento adecuado de las turbinas a gas modelos PGT 10 y PGT 5,

de la empresa Nuovo Pignone.

Contenido Sistema de admisin de aire

Sistema de descarga de gases

Sistema de aire de enfriamiento

Sistema de control antisurge o antibombeo

Sistema de aceite lubricante

Sistema de aceite hidrulico

Sistema de gas combustible

Sistema de ventilacin

Sistema de arranque

29

Sistemas de admisin de aire. Este sistema garantiza la admisin un aire libre de partculas, que de no ser asi

pudiera daar el compresor axial, esta compuesto por la caseta de filtro, ductos

de admisin y silenciadores.

Caseta de filtros. En la caseta de filtro se produce la remocin de las partculas que pudieran

estar presente en el aire a ser utilizado en la turbina. Ver Figura N 21.

El aire pasa a travs de una malla fina de acero inoxidable para evitar que

insectos puedan entrar a la caseta, luego pasa por un separador de tipo inercial (ver anexos) donde las partculas slidas grandes son retenidas para ser expulsadas por un extractor (Separador de partculas). Tambin el aire

pasa a travs de los prefiltros, estos estn hechos de un material de fibra de vidrio cuyas medidas son 24 x 24 x 4 ( hay 24 en la caseta de filtro de PGT5 y

35 en la caseta de filtro de PGT 10) y en este caso se retienen partculas de

mediano tamao, que son muy pequeas para quedarse en el separador

inercial y muy grandes para los filtros de alta eficiencia. Estos filtros son la ltima etapa de filtracin y evitan que partculas finas se depositen en los alabes

del compresor axial y disminuya su eficiencia. En los anexos pueden verse los prefiltros y filtros utilizados.

Figura N 21. Caseta de filtro.

30

Ductos de admisin. Es un ducto rectangular que dirige el aire filtrado hacia el compresor axial.

Silenciadores. Son parte del ducto de admisin y tienen como finalidad es disminuir el ruido del

aire que entra al compresor axial. Esta formado por paredes de acero inoxidable

y en su interior contienen una lana o material absorbente del ruido. Figura N

22.

Figuras 27. Caseta de filtro.

Sistema de descarga. Esta compuesto por silenciadores, ductos de descarga y chimenea. Figura N

28

Ductos de escape. Es un ducto rectangular que dirige los gases calientes hacia la chimenea,

Chimenea. Es un ducto cilndrico de aproximadamente 19 mts de altura y un dimetro de 3

mts, que produce un tiro natural para descargar los gases calientes a la

31

atmsfera, contiene silenciadores a la entrada con lo que se logra disminuir el

ruido causado por el flujo de los gases que salen.

Figura N 23. Chimeneas

Sistema de aire de enfriamiento y sello. Este sistema toma aire de las etapas intermedias del compresor axial para

enfriar ciertas partes de la turbina (toberas, rueda de turbina, carcasas y sirve

de sello, en los cojinetes portantes, para evitar que el aceite salga de los

cojinetes al interior de la turbina. En el modelo PGT 10 se extrae de las etapas

6 y 12, en PGT 5 de la etapa 10. Figura N 24.

Sistema antisurge o antibombeo. En todo compresor, existe la posibilidad de que ocurra un bombeo por la falta

de flujo, la turbina tiene un sistema de control antibombeo para evitar que en el

compresor axial ocurra este fenmeno. Por tal motivo se tiene una vlvula que

extrae aire de la etapa 10 en PGT5 y de la etapa 12 en PGT 10; esta ltima

tambin es ayudada por el cierre de los IGV durante el arranque. Esta vlvula

cierra a 90 % de velocidad del eje de alta presin. Figura N 24.

32

1. Vlvula antibombeo (CB), 2, Solenoide de accionamiento (20 CB), 3. Disco orificio, 4. Indicador presin descarga compresor axial (96 CD)

Figura N 24. Sistema de aire enfriamiento, sello y antibombeo

Sistema de aceite lubricante. Es un circuito cerrado y se refiere a uno de los sistemas auxiliares ms

importantes para el funcionamiento de la turbina, ya que suministra un flujo

continuo de aceite a los cojinetes (incluye caja de accesorios, carga y turbina), a

determinadas condiciones de temperatura y presin, el aceite utilizado es

TURBOLUB 32.

El sistema esta compuesto por:

Tanque de aceite.

1

2

3

4

33

Bombas. Filtros de aceite lubricante. Enfriadores de aceite. Instrumentacin.

En las figuras N 25 y 26 puede observarse el esquema del sistema para los

modelos de turbinas tratados en este manual.

Figura 25. Sistema de aceite Lubricante PGT5.

EMERG.=

88 QA

23 QT-1

26 QL26 QM26 QN

71 QH71 QL

ACCESSORYGEAR

TURBINA &COMPRES.

88 QE

AUX~

63 QN 63 QA-126 QT-1A26 QA-1 F

OL-11

de Transf.ValvulaFiltro

FL1 FiltroFL2

63 QQ

-1

M~88 FC1

Enfriadorador Aceite

88 FC2

63 QT-1A

Aceite deControl

OL-963PQA

63PQT

psi96PQA

LTTH

49 QT

63 QL

39 FC-1

39 FC-2

M~

VPR-2

Sistema dearranque

VPR-2- 1

34

Figuras 26. Sistema de aceite Lubricante PG10.

Tanque de aceite. El tanque de aceite se encuentra en el patn de cada turbina, parte inferior de lo

se conoce como compartimiento de accesorios (rea donde se encuentra los

quipos auxiliares: Bombas, motores, filtros, etc,); para las turbinas PGT 5 el

tanque tiene una capacidad de aproximadamente 5300 Lts. y para PGT 10 de

8077 Lts.

Bombas de aceite de lubricacin. Cada unidad posee una bomba principal, una bomba auxiliar de corriente

alterna (AC) y una bomba de emergencia (DC).

EMERG.=

23 QT-1

26 QL26 QM26 QN

71 QH71 QL

ACCESSORYGEAR

TURBINA &COMPRES.

88 QE

63 QN 63 QA-126 QT-1A26 QA-1 F

de Transf.ValvulaFiltro

FL1 FiltroFL2

63 QQ

-1

M~88 FC1

Enfriadorador Aceite

88 FC2

63 QT-1A

Aceite deControl 63PQA

63PQT

psi96PQA

LTTH

49 QT

63 QL

39 FC-1

39 FC-2

M~

VPR-1

88 QA AUX~

35

Bomba principal de aceite. La bomba principal suministra aceite lubricante durante el funcionamiento

normal de la turbina y sus valores de operacin, para cada modelo, son los

siguientes:

Parmetro PGT5 PGT10

Velocidad de giro (rpm)

3600 1500

Caudal (gpm) 245 245

Presin (Psi) 120 120

Tabla 2. Valores de operacin bombas principales

Bomba auxiliar de aceite (88QA). La bomba auxiliar suministra aceite lubricante durante el arranque o parada de

la turbina. En modo automtico recibe comando de un interruptor de baja

presin 63QA, ubicado en el cabezal principal y se activa cuando la presin en

de aceite disminuye hasta 12 Psi en PGT5 y 17,4 Psi en PGT10, s est en

modo manual, la bomba queda en funcionamiento permanente. Cabe destacar

que s esto sucede durante el arranque, la bomba seguira funcionando al llegar

a 80% de velocidad del eje de alta, velocidad en que debera detenerse, esto

trae como consecuencia que la turbina no llega a completar la secuencia de

arranque (no se activa L3).

En las turbinas modelo PGT 5 la presin del cabezal principal es controlada por

una vlvula denominada VPR-1, la misma abre para dejar pasar hacia el

tanque, la cantidad de aceite necesaria para mantener 100 PSI, luego existe

una segunda vlvula VPR-2; que restringe el flujo para mantener 15 PSI hacia

los cojinetes.

36

En las turbinas PGT 10 la presin en el sistema es controlada por la VPR-1 y

mantiene una presin de 25 PSI hacia los cojinetes, NO existe la VPR-2.

Sus valores de operacin normal son las siguientes:

Parmetro PGT5 PGT10

Velocidad de giro (rpm)

3600 1500

Caudal (gpm) 185 264

Presin (Psi) 120 120

Tabla 3. Valores de operacin bombas auxiliares

Cuando ocurre el paro de la mquina, la bomba auxiliar de aceite lubricante se

mantiene en servicio para garantizar el enfriamiento de la unidad (Cool Down),

por un tiempo de 8 horas continuas, una vez culminado este perodo, la bomba

se para automticamente al funcionar el temporizador (62CD).

En el modelo PGT5 los motores que accionan la bomba auxiliar estn

acoplados al mismo eje de la bomba de emergencia, pero las dos no pueden

estar en funcionamiento al mismo tiempo, por lo cual se cuenta con un

dispositivo de proteccin que evita esta situacin. En el modelo PGT10 las

bombas son accionadas por motores independientes

Bomba de emergencia (88QE). En caso de una falla de la energa elctrica cada turbina cuenta con la bomba

de emergencia, que es accionada por corriente DC (Banco de bateras), o s la

bomba auxiliar falla durante un paro de la mquina. Esta bomba arranca

37

mediante un comando del interruptor de baja presin 63QL ( a 8,7 Psi en ambos

modelos), ubicado en el cabezal principal de aceite, esta bomba garantiza el

suministro de aceite durante el enfriamiento, en este perodo la bomba arranca

un (01) minuto y para por espacio de dos (02) minutos, hasta que se cumplen

las 8 horas y recibe el comando de parada de un temporizador (62CD). En caso

de que las condiciones de la bomba auxiliar son restablecidas antes de cumplir

las 8 horas, el interruptor 63QN enva el comando de parada (se activa a 13 Psi

en PGT 5 y 23,2 PGT10).

Parmetro PGT5 PGT10

Velocidad de giro (rpm)

2400 1800

Caudal (gpm) 123 132

Presin (Psi) 120 35

Tabla 4. Valores de operacin bombas de emergencia

La diferencia de presin entre ambos modelos se debe bsicamente a que en el

modelo PGT10 la tubera de descarga es independiente y la presin no es

regulada por la vlvula VPR-1.

En la figura siguiente se observar los tipos de bombas de las turbinas modelos

PGT5 y PGT10.

38

b)

Figura N 27.Bombas de aceite. a)Principal. b)Auxiliar. c) Motores de la QA y QE.

Enfriadores de aceite (88FC1, 88FC2). Para enfriar el aceite que se enva a los cojinetes, cada unidad cuenta con dos

enfriadores de aire de tiro forzado, con la finalidad de garantizar una viscosidad

adecuada. Ver Figura N 28.

El sistema de control mantiene uno de ellos en servicio, desde el instante en

que es detectada la llama en la cmara de combustin (28FD) y el otro arranca,

cuando la temperatura en el cabezal principal aumenta por encima de 146 F y

se detiene cuando la temperatura baja a 128 F. Esta operacin se realiza en

forma automtica mediante un sensor de temperatura (LT-TH) ubicado en el

cabezal de aceite.

1a)

c)

39

Figura N 28.Enfriadores de aceite. Filtros de aceite. Tienen como finalidad garantizar un aceite limpio hacia los cojinetes, poseen un

tamao de poros de 25 m y existen dos en cada turbina. Uno de los filtros esta en funcionamiento continuo y el otro se encuentra disponible para cuando

aumente el diferencial de presin. De acuerdo a la experiencia, en este tipo de

mquinas, se recomienda cambiar los elementos filtrantes cuando el diferencial

se encuentre en aproximadamente en 8 Psi. Esta operacin se realiza sin

necesidad de parar la unidad, ya que se cuenta con una vlvula de ecualizacin

de presin y una vlvula de transferencia.

Instrumentacin. La instrumentacin en el sistema de aceite, garantizan que los valores de

operacin estn dentro del rango permitido y as evitar daos catastrficos por

fallas en los cojinetes. Dependiendo del valor del parmetro, se produce una

alarma o paro de la unidad, como ejemplo tenemos: alarma y paro por alta

temperatura de cojinetes, alarma y paro por baja presin de aceite, etc.

40

En los anexos se pueden ver la instrumentacin del sistema de aceite y otros

sistemas.

Sistema de aceite hidrulico. Este sistema provee aceite limpio y a alta presin (1200 Psi), para accionar a

los sistemas de control hidrulicos, conocidos por servomecnismos: Sistema

de control de tobera, gas combustible e IGV. Este sistema tambin suministra el

aceite de sello hacia el compresor centrfugo (ver anexos).

El sistema de aceite hidrulico esta equipado de:

Una bomba principal, accionada por la caja de engranajes. Una bomba auxiliar, accionada por un motor de corriente alterna, AC. Dos filtros de 5 m. Servomecanismos .

Bomba principal de aceite Hidrulico. La bomba principal de aceite hidrulico es calibrada para mantener una presin

aproximada de 1250 Psi durante la normal operacin, esta presin es regulada

por medio de un dispositivo que posee la bomba. Tambin existe una vlvula de

alivio que garantiza la presin y protege al sistema en caso de falla del primero

(VR21).

Bomba Auxiliar de aceite Hidrulico (88HQ). Esta bomba es calibrada para mantener una presin de 1200 Psi y es regulada

por una vlvula denominada VR22.

La bomba auxiliar de aceite hidrulico es accionada por un motor de corriente

alterna y funciona durante el arranque y parada de la turbina. En caso de que

durante el funcionamiento normal de la turbina se produce una falla la bomba

41

principal, la presin de aceite hidrulico disminuye hasta 960 Psi, activandose

un interruptor de baja presin 63QH, el cual arranca automticamente la

bomba. Durante el arranque en caso de que el rotor de alta llegue a 80% de

velocidad y la bomba se encuentra en modo manual, esta no se detiene, y la

mquina no termina la secuencia de arranque (no se activa L3).

a) b)

Figura N 29. Bombas aceite hidrulico. a) Principal b) Auxiliar. Filtros de aceite Hidrulico. Estos filtros garantizan un aceite limpio hacia los servomecanismos, se cuenta

con dos (02) de ellos, uno (01) en servicio y el otro disponible. Estos filtros

tienen una (01) vlvula de ecualizacin, una (01) vlvula de venteo y una (01)

de transferencia, para realizar el cambio en lnea.

42

Figura N 30.Filtros aceite hidrulico.

Servomecanismos. Sirve para accionar ciertos dispositivos de la turbina, de acuerdo al comando

recibido desde el sistema de control.

Consta de:

Cilindro hidrulico: Posee un pistn que realiza un recorrido proporcional a la entrada de aceite.

Servovlvula: Es una vlvula cuya apertura es proporcional al voltaje y permite la entrada y salida de aceite del cilindro hidrulico, para su

accionamiento. El voltaje esta dado por el sistema de control y depende del

punto de operacin de la turbina.

LVDT (Lineal Voltage Direct Transducer): Es un transductor lineal de voltaje directo e indica al sistema de control si la posicin del servomecanismo es

la correcta. En los anexos se explica con mejor detalle el funcionamiento de

la LVDT.

En la figura N 31 pueden observarse los elementos entes mencionados.

43

Figura N 31. Servomecanismo.

Sistema de Gas Combusible. Este sistema esta compuesto de dos vlvulas en serie, cuya funcin es regular

la presin y el flujo de gas combustible que entra a la cmara de combustin;

fsicamente ocupan un mismo cuerpo. Ver Figura N 32.

La primera de las vlvulas es la SRV (Speed Ratio Valve), es accionada por un

servomecanismo, su apertura esta en funcin lineal con la velocidad del

compresor axial (PCD), de all deriva su nombre, y controla la presin de gas

antes de la segunda vlvula (presin intervlvular). Adicionalmente es utilizada

como vlvula de parada de la unidad, ya que cualquier paro de emergencia

desenergiza una vlvula solenoide (20HD) que cierra automticamente la

LVDT Servovlvula

Pistn Cilindro Hidrulico

Recorrido

44

alimentacin de la SRV y est se cierra, para cortar de inmediato el suministro

de gas combustible a la mquina.

La segunda vlvula es conocida como la GCV (Vlvula de control de gas) y

controla el flujo de gas a la cmara de combustin. Su apertura depende de la

rampa de arranque de la mquina y de los requerimientos de gas combustible

durante su operacin normal.

Las dos vlvulas permanecen cerradas durante el paro de la unidad, y existe

otra vlvula, 20VG, el cual es una solenoide, que permanece abierta durante

este perodo, garantizando cero (0) Psi de presin intervlvular y as evitar que

el gas combustible entre a la cmara y se produzca una explosin durante el

arranque normal.

Las vlvulas poseen LVDT que indican al sistema de control si la apertura es la

correcta, en caso contrario se produce una alarma.

Figura 32. Vlvulas de gas combustible.

Cuerpo de la

vlvula

Tapn Tapn

Cilindros de

aceite

LVDT

45

Sistema de ventilacin. Suministra aire a la cabina donde esta ubicada la turbina con la finalidad de

enfriar exteriormente a la unidad. Cuenta con: ductos de admisin y salida, dos

sopladores o presurizadores (88BA1, 88BA2), rejillas de entrada, y sensores de

flujo (33FD- 1,2,3, y 5), que estn ubicados en el compartimiento de accesorios.

En la Figura N 33 puede se observarse los equipos principales de este

sistema. Un presurizador esta siempre en funcionamiento. En caso de que la

temperatura del compartimiento de turbina sube hasta 194 F (26 BA), arranca

el segundo presurizador ; el paro de la unidad se produce si la temperatura

alcanza225 F ( se activa el 26 BT). Tambin cuenta con unas rejillas, el cual

cierran automticamente en caso de incendio.

Figura N 33.Sistema de ventilacin.

Desde Caseta de Filtros

Presurizador

Rejillas

46

Sistema de Arranque. El sistema de arranque tiene como finalidad llevar al eje de alta presin desde

cero (0%) hasta la velocidad de ignicin (20%), para ello cuenta con: Un motor

de arranque (88CR), un convertidor de torque y un clutch.

Existen diferencias entre el sistema de arranque de las unidades PGT5 y

PGT10, pero su principio de funcionamiento es el mismo.

Sistema de arranque turbocompresores PGT5. En las unidades PGT 5 una vez que se inicia la secuencia de arranque se

energiza la solenoide 20CS, que permite la entrada de aceite para accionar un

cilindro hidrulico, ste mueve y une el eje del sistema de arranque con el eje

de la turbina, luego la LVDT 33CS indica que ocurri la unin de los ejes y el

motor 88CR arranca y as el convertidor de torque comienza a trabajar,

llevando al eje de alta presin hasta el 20% de velocidad o velocidad de

ignicin, en este instante el motor de arranque se desacopla y se para cuando

el eje de alta llega a 60 % de velocidad nominal.

Figura 39.Sistema de arranque PGT5.

Motor de arranque

88CR

Convertidor de torque

Bomba del convertidor de torque

Clutch

Desde aceite

Lubricante

47

Sistema de arranque turbocompresores PGT10. En las unidades PGT10, una vez que inicia la secuencia de arranque se

energizan las vlvulas 20TU-1 y 20TU-2, entre ambas se asegura la rampa de

arranque y mantienen el 20 % de velocidad hasta la ignicin. La 20TU-1

permite el paso de aceite hacia el convertidor de torque para aumentar la

velocidad (aumentando la presin de aceite interna), y se encuentra ubicada en

la base del convertidor de torque. La 20TU-2 permite la salida de aceite del

convertidor para disminuir la presin interna del aceite, disminuyendo la

velocidad. El continuo accionar de las dos vlvulas permite mantener la

velocidad en 20%, los interruptores de posicin indican cuando las vlvulas

cierran y abren ( 33CT-1,2 y 3).

Figura 40.Sistema de arranque PGT10.

Motor de arranque 88 CR Turbina

Caja de engranajes

Desde aceite

Lubricante

Unidad N 4. Sistema de control de las turbinas.

Objetivo Terminal Comprender el funcionamiento de los sistemas de control de los

turbocompresores de la Planta de Extraccin Santa Brbara.

Contenido Descripcin de los sistemas.

Utilizacin de pantallas del HMI

Correccin de fallas.

49

Descripcin de los Sistemas. Todo turbocompresor posee sistemas de monitoreo, control y proteccin, el cual

garantizan su buen funcionamiento.

Cada uno de los turbocompresores de la planta de Extraccin Santa Brbara

cuenta con los siguientes sistemas:

Sistema monitoreo y proteccin Bently Nevada. Sistema antibombeo. Sistema de deteccin y control de fuego. Sistema de control Speedtronic Mark V.

Sistema monitoreo y proteccin Bently Nevada. El sistema de monitoreo y proteccin Bently Nevada protege tanto a la turbina

como al compresor centrfugo, por excesivos valores de vibracin,

desplazamiento axial y temperatura. Este sistema es el modelo serie 3300,

esta montado sobre un modulo llamado rack, el cual posee tarjetas donde se

monitorean las variables.

Para la medicin de vibracin ( desplazamiento radial) y desplazamiento axial,

se utiliza un sensor de proximidad, el cual trabaja bajo el principio de corriente

Eddy. La corriente Eddy produce un campo de alta frecuencia entre la punta del

sensor y la superficie del metal que se mueve, este cambio de posicin vara el

campo y el sensor lo registra, midiendo la diferencia que existe entre la

superficie y la punta del sensor, por lo que el valor medido es un

desplazamiento relativo. Este sensor es comnmente conocido como probeta

Eddy, esta colocado en las carcasas y puede medir distancia entre 10 y 90 mils

( milsimas de pulgadas).

50

AC

Campo Magntico

Gap

Rotor

Rack de monitoreo (radial y axial

En la figura N 36 se observa un sensor de desplazamiento radial.

Figura N 36. Sensor de Desplazamiento (radial).

La probeta Eddy es alimentada por una radio frecuencia de 50 Mhz desde un

dispositivo llamado Proximitor, esta seal es la que permite al sensor producir el

campo magntico y medir el movimiento oscilatorio. La medicin es enviada a

una tarjeta de desplazamiento, ubicada en el rack del sistema Bently, que tiene

capacidad para dos seales (canales) y su valor se observa por medio del

crecimiento o disminucin de barras. En la figura N 37 se puede observar el

sistema completo de monitoreo de vibracin, el cual es semejante para el

desplazamiento axial.

Figura N37. Sistema de deteccin de Vibracin.

Corriente Eddy

Sistema de Monitoreo de Vibracin

Cable

Proximitor

Seal

Lectura en Mils

Rack de monitoreo (radial y axial

Vibracin

CojineteAceite

Medicin

Probetas

Paro

Alarma

51

En los turbocompresores existen sensores de vibracin slo en los cojinetes 1

y 4 de la turbina; y en los cojinetes lado acople y libre del compresor centrfugo;

los sensores de desplazamiento slo se encuentran en el cojinete 1 de la

turbina y en el cojinete lado libre del compresor.

El sistema Bently produce una seal de alarma y otra de paro, por

desplazamiento radial y axial, los valores se muestran el la Tabla N 5.

Tabla N 5. Valores de alarma y paro por vibracin en cojinetes.

Cabe destacar que las tarjetas de vibracin de los cojinetes 1 y 4 no producen

paro de la unidad, esta es una recomendacin de la empresa Nuovo Pignone;

ya que motivado a la ubicacin de la probeta, los valores medidos son ms

altos. Por lo tanto, slo sirve para monitorear y comparar con los valores que se

registran en los sensores ssmicos, cuyo funcionamiento veremos ms

adelante.

Para monitorear la temperatura el sistema 3300 de Bently Nevada utiliza

termocuplas tipo K (cromen-alumel), mide las temperaturas de todos cojinetes

radiales y de empuje; tanto de la turbina como del compresor. Produce una

alarma y un paro si los valores estn fuera de los valores normales, en la Tabla

N 6 se encuentran estos valores.

Radial( mils pico

a pico)

Axial(mils)

Radial( mils pico

a pico)

Axial(mils)

Alarma 4 20 3,2 20

Paro 6 30 5,4 30

Turbina Compresor

52

Tabla N 6. Valores de alarma y paro de temperatura de aceite cojinetes.

En la figura N 38 se observa el sistema 3300 de Bently Nevada.

Figura N38. Modulo o rack Bently Nevada.

Vibracin cojinetes 1 y

4 de turbina.

Dezplazamiento axial

cojinetes 1 y 4 de turbina.

Temperatura cojinetes

radiales y empuje turbina

Botn de reset de alarma y

paro

Turbina Compresor

Alarma (F) 248 248

Paro (F) 266 266

53

Sistema antibombeo. El sistema antibombeo o antisurge provee proteccin ante este fenmeno al

compresor centrfugo, es de la marca Moore y modelo MYCRO 252.

En PGT10 existe un controlador y en PGT5 tres controladores, uno por cada

etapa. Cada uno de ellos recibe la seal de flujo y diferencial de presin

(entrada y salida de la etapa), estas variables entran en un algoritmo interno del

controlador y lo compara con el punto de ajuste (50%), si es menor abre una

vlvula que compensa la falta de flujo a la etapa (FV), su apertura es

proporcional a la diferencia entre la variable de proceso y el punto de ajuste.

Como proteccin si la diferencia esta por encima de 15 %, la vlvula abre

completamente.

Figura N39. Contolador antibombeo. Sistema de deteccin y extincin de fuego. El sistema de deteccin y extincin de fuego es fabricado por la empresa

Detronics. Esta formado por 4 mdulos, los cuales son los siguientes:

P: Variable de proceso. S: punto de ajuste V: % de salida FV X: Flujo Y: Diferencial de presin

Display

Set point

Variable

Selector manual- auto

% de apertura FV

54

Mdulo detonador (Detonator Module R1425) Mdulo de deteccin de flama( Flame Detector System R7404) Mdulo de deteccin de gas.( Gas Detection Module) Mdulo de rels de salida ( Relay Output Module R6006A) Sistema de CO2.

Mdulo detonador. El mdulo detonador esta conectado a una red de sensores de calor (trmicos)

los cuales se encuentran conectados en serie, cuando existe fuego en la unidad

y uno de ellos se activa, se abre el circuito y una seal es enviada al mdulo de

rels. Los sensores estn distribuidos en tres zonas de la turbina. La primera

zona es el compartimiento de accesorios, donde existen tres (03) sensores, el

cual se activan a 250 F. La segunda zona esta ubicada en el compartimiento

de turbina, donde se encuentran tres (03) sensores y se activan a 450 . La

ltima zona es el compartimiento de escape, es la zona ms caliente y existe

dos (02) sensores, el cual se activan a 600 F.

Mdulo de deteccin de Flama. El mdulo de deteccin de flama se activa nicamente cuando dos sensores

detectan fuego, dos (02) estn ubicados en el compartimiento de accesorios y

otros dos (02) en el compartimiento de turbina.

Se recomienda colocar, nicamente este mdulo, en modo de prueba (test) cuando se realicen soldaduras en el rea, para mantener la unidad protegida a

travs del mdulo detonador.

Mdulo de deteccin de gas. El modulo de deteccin de gas produce una alarma a 40 % de concentracin de

gas y paro a 60%, esta concentracin est monitoreada por dos (02) detectores

de gas, ubicados sobre las vlvulas de gas combustible (SRV y GCV), un

sensor en cada vlvula.

55

Mdulo de rles de salida. Este mdulo recibe seal de los otros restantes, para realizar las acciones

requeridas de acuerdo a lo siguiente:

Activacin del mdulo detonador o de flama. Seal de paro de la unidad al sistema de control Mark V y activacin del

sistema de CO2.

Activacin del mdulo de deteccin de gas. Seal de alarma o paro de la unidad al sistema de control Mark V.

Figura N40. Sistema de deteccin y extincin de incendios.

56

Sistema de CO2 El sistema de CO2 consta de cinco (05) cilindros en PGT10, dos (02) de ellas

se vacan en forma inmediata cuando recibe la seal del mdulo de rels, las

otras tres (03) son de vaciado lento para evitar que el fuego vuelva a reiniciarse.

Los cilindros son de 75 kg netos de peso de CO2. En PGT5 existen tres (03)

cilindros de CO2 de 100 Kg, una (01) de ellas descarga en forma inmediata y

las otras dos (02) lento.

Figura N41. Caseta de cilindros de CO2

57

Sistema de control Speedtronic Mark V. Los turbocompresores de la planta de Extraccin Santa Brbara desde su

arranque inicial en el ao 1995 posean el sistema de control Suvimac, este

sistema empez a ser reemplazado desde el ao 2001, motivado a los nuevos

adelantos tecnolgicos, el cual hicieron que el Suvimac se convirtiera en un

sistema de control obsoleto, no amigable y de mayor probabilidades de fallas.

El nuevo sistema de control seleccionado para reemplazar el Suvimac , fue el

Speedtronic Mark V de la Corporacin General Electric; y desde el ao 2000

se inici el programa de actualizacin, finalizado en el presente ao (2005).

El sistema de control Mark V, esta diseado para cumplir todos los

requerimientos de control y proteccin de una turbina a gas. Esto incluye control

de gas combustible, velocidad, temperatura, secuencias de arranque y parada,

y visualizacin amigable de todos los sistemas; para ello se dispone de los

siguientes dispositivos:

Interfaz hombremquina ( Human machine interface, HMI). Interfaz de respaldo (Backup operator interface,BOI) Procesador comn de datos ( Comunicador, C). Procesador de control (R). Procesador de Proteccin (P). Modulo de distribucin de poder (PD) Modulo de entradas y salidas digitales del comunicador (CD). Modulo de entradas y salidas digitales del Procesador (QD1).

58

Interfaz hombremquina (HMI). La interfaz hombremquina, esta compuesto de un computador personal (PC),

un monitor a color, un teclado, un ratn y una impresora. Tiene como funcin

servir de medio de comunicacin entre el operador y el sistema de control

Mark V. Se usa para arrancar y parar la unidad, poner o retirar carga y

visualizar alarmas; en resumen a travs del HMI se realiza la supervisin de la

operacin de la turbina.

En el HMI se encuentran una serie de pantallas bajo ambiente Windows XP,

donde se muestran en forma de esquemticos las condiciones de la unidad, su

utilizacin se mostrar ms adelante.

En la figura N 42 se muestra el HMI de los turbocompresores de la planta de

extraccin Santa Brbara.

Figura N 42. Interfaz hombre- maquina (HMI)

Monitor

CPU

Teclado

Ratn

59

Interfaz de Respaldo (BOI). Es un dispositivo que se utiliza cuando existe una prdida de comunicacin

entre el HMI y el Mark V, puede ser usado para arrancar y parar a la unidad,

dar y bajar carga, visualizar alarmas y monitorear parmetros de la turbina. Esto

se visualiza en una pantalla de cristal lquido de dos lneas de 40 caracteres

cada una.

Figura N 43. Interfaz de respaldo

Procesador comn de datos ( Comunicador, C). El procesador comn de datos, permite la comunicacin entre el HMI y el

procesador de control R.

La comunicacin entre C y R, se realiza por medio de una red de

comunicacin, llamada datos exchange network (DENET), el cual utiliza una

tarjeta de comunicacin denominada ARCNET y un cable coaxial para realizar

la transferencia de datos. La comunicacin de C con el HMI se realiza a travs

de una red interna, la stage link, el cual tambin utiliza el tipo de comunicacin

ARCNET.

60

Procesador de control (R). En este procesador llegan todas las seales y tiene la funcin de vigilar,

controlar y proteger a la turbina, en l se encuentran los programas requeridos

para tal fin. El procesador R mantiene comunicacin con el procesador C, a

travs de la red datos exchange network (DENET). Tambin existe una

tercera red de comunicacin llamada la IONET, para la transferencia de

informacin de los parmetros del campo, recibidos en las tarjetas de entradas

y el procesador R.

Para realizar la visualizacin y control de los parmetros, los procesadores C y

R cuentan con un software exclusivo de la Corporacin General Electric. Este

software es almacenado en unas tarjetas electrnicas llamadas EEPROMs. El

software consiste en una serie de diagramas de escaleras y bloques de control,

que garantizan el buen funcionamiento de la unidad.

Figura N 44.Procesadores R y C. Procesador de proteccin (P). En este procesador se encuentran las tarjetas de proteccin de la mquina y los

rels de salida a las solenoides, el cual accionan las vlvulas de proceso.

61

Mdulo de distribucin de poder PD. Este mdulo tiene como funcin distribuir la energa proveniente de la fuente de

poder, a todas las tarjetas del panel del Mark V, cuenta con fusibles por cada

circuito de distribucin para proteger al sistema de una sobrecorriente.

Mdulos de Entradas y salidas Digitales (CD y QD1). Estos mdulos reciben y envan seales digitales (0,1) para el control del

turbocompresor.

Figura N 45.Sistema de control Mark V.

Mdulo P

Mdulo QD1

Procesador R Procesador C

Mdulo CD

Mdulo PD

Tarjetas: R-QTBA (6),R-TBQB (7) R-TBQA (8),R-TBQC (9)

Tarjetas: C-TBCB (6),C-CTBA (7) C-TBQA (8),C-TBCA (9)

Tarjeta: P-PTBA (6)

Tarjetas: QD1-DTBA (6), QD1-DTBB (7) QD1-DTBC (8), QD1-DTBD (9)

Tarjetas: CD-DTBA (6), CD-DTBB (7) CD-DTBC (8), CD-DTBD (9)

(#) Ubicacin de la tarjeta.

62

Figura N 46. Red de comunicacin del Sistema de control Mark V.

Utilizacin de la pantallas del HMI Las pantallas del HMI proporcionan al usuario, en forma de esquemticos, toda

la informacin necesaria para saber como esta operando el turbocompresor; en

la pantalla principal esta el esquema de la turbina y contiene la siguiente

informacin:

% de apertura de las vlvulas de gas combustible (SRV, GCV) Angulo de toberas e IGV. Temperaturas de entrada de aire, descarga compresor axial y escape. Vculos a otras pantallas como: Temperatura espacio entre ruedas,

cojinetes, vibracin, compresor centrfugo, permisivos para secuencias,

condiciones de auxiliares, etc.

En la Figura N 47 se observa la pantalla principal del HMI y seguidamente su

descripcin.

63

Figura N 46.Pantalla Principal del HMI. 1.- Indica el valor de la temperatura del aceite entrada a los cojinetes (colector), adicionalmente es un vnculo con el esquemtico de aceite lubricante, al dar

doble clic sobre el recuadro.

2.- Indica la velocidad de giro del rotor de alta presin. 3.- Indica el porcentaje de apertura de la SRV,GCV y presin intervvular de gas combustible; tambin indican s las vlvulas estn abiertas (verde) o

cerradas (rojo).

3 6 7

8

9

10

1 2

4

5

1112

13

1415 16 17 18

19 20 21

22

23

AB

64

4.- Todo el dibujo de la turbina, desde el cesto combustor al escape, cambia a color rojo cuando la unidad tiene llama (desde la ignicin) y es un vinculo al

indicador de sensibilidad del detector de llama, al dar doble clic sobre la llama.

5.- Da indicacin del ngulo de la tobera, en PGT10 existe el indicador del ngulo de los IGV.

6.- Indica el valor de vibracin mayor, medido por los sensores ssmicos, y es u vinculo a este esquemtico.

7.- Indica el valor promedio de la temperatura de escape, adems es un vinculo al esquemtico de la trmocuplas de escape.

8.-Es el valor de la velocidad de giro del eje de baja. Ambos ejes, alta y baja cambian de color gris a verde cuando existe una velocidad diferente de cero.

9.-Indica la unidad que se esta visualizando, T1 o T2. 10.- Fecha y hora actuales. 11.- Al dar doble clic en este lugar se abre la pantalla de las vlvulas de proceso.

12.- Es un vinculo con el esquemtico de las trmocuplas de espacio entreruedas.

13.- Con doble clic abre el esquemtico de las trmocuplas de cojinetes. 14.- Indica los valores de succin y descarga de aire en el compresor axial. 15.- Muestra valores importantes de funcionamiento de la turbina:

Normal o estado. Indica el estado de la turbina. (arranque, parada, No lista para arranque, secuencia completa, etc)

FSR control o control de gas combustible. Indica que controlador tiene el mando de la turbina (Crank,fuego,calentamiento,aceleracin,

velocidad, temperatura o parada.)

TNH- FSR o punto de ajuste del eje de alta. Indica el punto de ajuste en % de velocidad que debe tener el eje de alta, es fijado por el Mark

V de cuerdo a los parmetros de la turbina.

TNH o velocidad de eje de alta. Indica el % de velocidad real del eje de alta.

65

TNR o punto de ajuste del eje de baja. Indica el punto de ajuste en % de velocidad que debe tener el eje de baja, es fijado por el operador

dados los requerimientos operacionales de manejo de gas, muchas

veces es restringido por el control de temperatura.

TNL o velocidad de eje de baja. Indica el % de velocidad real del eje de baja.

FSR o punto de ajuste de la GCV. Indica el valor de salida hacia el control de gas combustible

MSG o mensajes. Coloca mensajes importantes del Mark V, ejemplo de ello es cuando se realiza la secuencia de lavado del compresor

axial, aparece WATER WASH o LAVADO.

16.- Son selectores para activar las diferentes modos de arranque, dar incio de arranque o paro y subir y bajar carga.

Selector principal. Se utiliza para seleccionar el modo de arranque. a) Off. Unidad parada por tiempo indefinido se coloca una vez

terminado el cool Down.

b) Crank. La unidad llega slo hasta el 20 % de velocidad del eje de

alta. Se utiliza para el lavado y enfriamiento de la unidad

c) Fuego. La unidad da llama e inicia rampas de calentamiento y

aceleracin lenta comparado con la rampa normal, se utiliza para

deteccin de fallas de llama.

d) Manual o auto. La unidad realiza todas las rampas anteriores en

forma normal, la diferencia entre manual y auto se debe

nicamente a la forma de dar carga. En modo manual el aumento

y disminucin de carga se realiza desde el Mark V y en modo

auto, es el panelista quien realiza esta operacin. La unidad llega

hasta el 80% de velocidad del eje de baja.

Control principal. Slo tiene dos comandos el de arranque de la unidad y el de paro normal de la unidad.

66

Control de velocidad. Se utiliza para aumentar la velocidad del eje de baja ( ) y bajar la velocidad del eje de baja ( ),

es decir cambiar el punto de ajuste del eje de baja. Una vez activado

cualquiera de los dos comando, se desactiva pulsando el botn de

punto negro ( ).

17.-Da indicacin del estado de los motores de los equipos auxiliares principales. La informacin se lee de la siguiente manera:

Recuadro de color verde y letras negras. Equipo esta fuera de servicio.

Recuadro de color rojo y letras blancas. El equipo esta en servicio. Recuadro de color verde y letras blancas. El equipo tiene comando de

arranque y no esta en servicio por algn problema.

18.- Se muestran en este recuadro los parmetros de proceso. Presin, flujo y temperatura de succin, presin y temperatura de descarga. Todas variables

del compresor centrfugo.

19.- Histricos. Abre una pantalla, el cual lleva en forma grfica los parmetros ms importantes de la turbina. En esta grfica se pueden anexar otros puntos al

momento de analizar una falla, adicionalmente se puede cambiar el tiempo de

duracin del histrico.

20.- Reset principal. Mediante este pulsante se resetean todos las alarmas presentes en el Mark V, antes de activarlo se deben cumplir los siguientes

pasos: garantizar que la falla esta corregida, reconocer las alarmas en la

pantalla de alarmas del mark V y pulsar el botn de Trip reset. S se

reconocen las alarmas en la pantalla de alarmas y se pulsa el Trip reset, pero

no realiza el reset principal es posible que la unidad no d el permisivo de

arranque.

21.-Sinonimos. Dentro de un esquemtico existen variables que tienen nomenclatura de Mark V y a su vez un nombre con la nomenclatura PDVSA o

fcil de entender por los operadores, este pulsante intercambia esta

nomenclatura. Por ejemplo en el esquemtico de la figura N 46 aparece el

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instrumento A63GS1, al pulsar sinnimos este cambia por el nombre presin

de aspiracin de 1ra, el cual el operador reconoce mejor.

22.-Este es un vnculo a la pantalla de alarmas del Mark V, en el cual se visualizan y reconocen las alarmas de la unidad.

23.-Este recuadro muestra una serie de vnculos hacia esquemticos importantes del Mark V. En la fila A y con letras prpuras se muestra la pestaa

o carpeta que esta activa, y en la fila B muestra las subcarpetas o vnculos que

contiene.

Cada carpeta ser tratada a continuacin y se dejar para tratar la carpeta de

arranque ms adelante y con mayores detalles; por ser una de la ms

importante para el momento de arranque.

Unidad. Esta carpeta contiene los vnculos a los esquemticos de los sistemas de aceite lubricante, hidrulico y ventilacin, los cuales

fueron tratados en los sistemas auxiliares. En la figura N 47, se

observa esta carpeta y sus subcarpetas.

Turbinas a gas. Esta carpeta contiene las subcarpetas siguientes: Temp. de escape, espacio entre ruedas, drenaje de aceite, cojinetes y

v visualizacin de vibracin. Ver Figura N 47.

Figura N 47.Carpeta Turbina a gas y subcarpetas.

Por ejemplo al dar clic sobre la subcarpeta Temp. cojinete drenaje, el

Mark V muestra la pantalla que se observa en la Figura N48

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Figura N 48.Pantalla de temperatura del drenaje de cojinetes.

En la figura N 48, el usuario obtiene informacin sobre la temperatura

de drenajes de los diferentes cojinetes ( valor y en forma de barras),

parmetros de la turbina y muestra los vnculos a otras pantallas.

Compresor. Esta carpeta contiene las subcarpetas siguientes: Esquema de proceso, aceite de sello, temperatura de cojinetes del

compresor, vibracin del compresor, vlvulas de proceso y flujo de

proceso. Ver Figura N 49.

Figura N 49.Carpeta compresor y subcarpetas.

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Al dar clic sobre la subcarpeta vlvulas de proceso, el Mark V muestra

la pantalla que se observa en la Figura N50.

Figura N 50.Carpeta compresor y subcarpetas.

En la figura N 50, el usuario obtiene informacin sobre la

temperatura, presin y flujo del compresor centrfugo; adicionalmente

se observa la posicin de las vlvulas de proceso del compresor

centrfugo, y muestra los vnculos a otras pantallas.

Varios. Esta carpeta contiene las subcarpetas siguientes: Control de gas combustible, detector de llama, contadores y lavado. En la Figura

N 51 se muestra esta carpeta, sus vnculos y la pantalla de gas

70

combustible. En esta pantalla se observa en forma de barras el valor

de la salida del controlador a la vlvula GCV ( 1ra barra), esta salida

es igual al menor valor de las otras salidas (Velocidad, 4ta. Barra)

Figura N 51.Carpeta Varios y pantalla de control FSR.

Utilidad. Esta carpeta contiene las subcarpetas siguientes: constantes de control, forces lgicos, rung display, historial de paros y demand

Dispaly; de estos vnculos el operador slo debe accesar al historial

de paros, los dems son para uso del personal de turbomquinas, ya

que una modificacin en estas pantallas puede causar un mal

funcionamiento o daos a la unidad. La figura 52 muestra la carpeta

utilidad y el Historial de paros. Esta pantalla es de suma importancia

71

para realizar anlisis de algn paro; en la primera parte muestra los

parmetros de funcionamiento ms importante; 1 segundo, 10

segundos, 1minutos y 10 minutos antes del paro. En la segunda parte,

al final de la pantalla se observan las ultimas alarmas y la causa

exacta del paro.

Figura N 52.Carpeta Utilidad y pantalla de historial de paros.

Arranque. Esta carpeta contiene las subcarpetas de los permisivos de arranque de la turbina: permisivos de marcha, Master L4, crank, e

ingnicin. La nomenclatura de cada uno de los permisivos se puede

observar en los anexos y con ellos se facilita la correccin de fallas

durante el proceso de arranque. A continuacin un ejemplo de

arranque para solucionar fallas.

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Procedimientos para arranque de la unidad, mediante la carpeta de arranque Procedimiento para buscar listo de la unidad. 1. La unidad presenta seal de NO REDY TO START en la figura N 46,

punto 15, estado.

2. El operador abre la carpeta arranque y luego la subcarpeta permisivo de

marcha. En la figura 53 se observa la pantalla de permisivos de marcha.

Figura N 53.Carpeta arranque y pantalla de permisivos de marcha.

3. El operador observa que uno de los permisivos nos esta dado y en

consecuencia la unidad no esta preparada para el arranque. En el caso

planteado existe falta un permisivo de proceso, por lo que el operador hace

73

clic sobre el recuadro permisivo de proceso (L3PRS) parte inferior de la

pantalla de permisivo de marcha. (ver figura 53).

4. Aparece una nueva pantalla donde se observan los permisivos que se

deben cumplir para activar L3PRS, en este caso es el L33P2, el cual es el

permisivo de las vlvulas de proceso, el operador hace un clic en el

recuadro parte inferior de la pantalla (ver figura 54).

Figura N 54.Pantalla de permisivos de marcha L3PRS.

5. En el HMI se abre una nueva pantalla donde se encuentran la posicin de

las vlvulas de proceso y se observa que la seal L33ASBV_C ( interruptor

cerrado de la vlvula de descarga del compresor centrfugo) no esta dada,

es decir, esta abierta; por lo que aparece la seal de errada posicin de

vlvulas. Ver Figura N 55.

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Figura N 55.Pantalla de posicin de vlvulas. 6. El Operador verifica, en campo, la posicin e interruptor cerrado de la

vlvula, una vez corregida la situacin, reconoce alarmas, pulsa Trip

Reset, activa reset principal. Luego la unidad da la seal de READY TO

START.

Procedimiento para arranque de la unidad. 1. El operador verifica el Ready to Start, con el selector de principal

determina el modo de arranque, para este se selecciona el modo

MANUAL. 2. Luego el operador da un clic en el botn de control principal y selecciona

ARRANQUE. As se inicia la secuencia de arranque de la unidad.

75

3. Si todos los permisivos del Master L4 se cumplen se inicia la secuencia de

apertura de vlvulas. De no iniciar la apertura de las vlvulas se debe

chequear la carpeta de permisivos Master L4, en la carpeta de arranque. 4. El operador debe visualizar la apertura de las vlvulas de proceso,

realizando un clic sobre el punto 11 de la figura N 46 o seleccionarla en la

carpeta de compresor. Tambin se puede observar en la carpeta de

permisivos de crank. 5. La secuencia de vlvulas inicia con la vlvula de presurizacin de la primera

etapa; cuando existe un diferencial de 5 PSI, se abre la vlvula de succin

de primera etapa, luego abren la recirculacin y descarga del compresor

centrfugo; por ltimo abre la vlvula de gas combustible (todas XSV). Una

vez concluida la apertura de vlvulas, el operador debe pulsar el botn

RUNNING en el panel del Mark V o haciendo clic en la pantalla del HMI. 6. Al pulsar el botn running se activan los mecanismos de acople del motor

de arranque ( en PGT5 el clucth y en PGT10 las vlvulas 20TU), arranca el

motor de arranque y el eje de alta inicia su movimiento. 7. Cuando el eje de alta llega a 20 % de velocidad el Mark V, verifica los

permisivos de ignicin. El operador puede observarlos en la carpeta de

arranque, subcarpeta permisivos de ignicin. S todos los permisivos se

cumplen se activa un contador por 60 Seg. para garantizar no existe

mezclas combustibles en el interior de la turbina, mediante un barrido de aire

fresco proveniente del compresor axial. Cuando se cumplen los 60 seg. la

velocidad del eje, baja hasta 18% de velocidad, se abren las vlvulas de gas

combustible y se produce la chispa para iniciar la combustin. El eje de alta

baja la velocidad para que la mezcla sea rica y facilite la ignicin. 8. Comienza secuencia de calentamiento y luego aceleracin. Slo en PGT10

los IGV comienzan a accionar. En ambos modelos, el eje de baja

generalmente inicia a moverse entre el 40% y 50% del eje de alta. 9. El operador debe verificar que el motor de arranque se desacople y pare al

60% de velocidad del eje de alta .

76

10. Cuando el eje de alta llega a 80% se paran las bombas auxiliares de aceite

lubricante e hidrulico. Al 90% de velocidad se cierra la vlvula antibombeo

del compresor axial, el operador debe verificar que la vlvula este cerrada

en el campo. Por ltimo, cuando el eje de alta llega al 98% de velocidad, las

toberas comienzan a controlar la velocidad del eje de baja. 11. En PGT10, cuando el eje de baja arriba al 80% de velocidad, se produce la

secuencia completa y se activa el controlador del sistema antibombeo, lo

que indica al operador que la unidad esta lista para aumentar la carga. 12. En la unidad PGT5, cuando el eje de baja arriba al 80% de velocidad se

abren las vlvulas de presurizacin de la 3ra y 2da etapas, al registrarse un

diferencial de 5 PSI, se abren las vlvulas de succin. Luego, el operador

debe verificar que ocurra la secuencia completa y que todos los

controladores estn activos y con variacin en la salida hacia la vlvulas de

recirculacin del compresor centrfugo, con la finalidad de aumentar la

carga. Nota: En el caso de arranque de PGT5, la unidad que esta en servicio disminuye su velocidad hasta 80% y espera que la unidad que estaba parada

llegue a secuencia completa (80% eje de alta) para aumentar su carga, el

panelista y el operador deben estar pendientes, para equilibrar el sistema con

dos unidades en servicios.

13. El operador, debe chequear que la unidad registre la secuencia completa,

de no ser as, la unidad no tomar la carga y se parar despus de cierto

perodo de funcionamiento. Generalmente esta situacin sucede motivado a

que quedan en servicio una de las bombas auxiliares, observar estado de

auxiliares (punto 17 de la figura N 46).

77

tica Profesional

La planta de Extraccin Santa Brbara contribuye considerablemente al

desarrollo del pas; diariamente son procesados 800 MMPCND de gas,

obtenindose 45.000 Bls. de LGN diarios, adicionalmente el gas es utilizado

para inyeccin a los pozos, con la finalidad de aumentar la vida til de

produccin de petrleo del yacimiento. En este proceso los compresores juegan

un papel de vital importante y su buen funcionamiento depende de un

monitoreo diario y continuo, tanto del personal de operaciones como del

personal de mantenimiento.

En el paro de un da de un turbocompresor de gas residual, se dejan de

recuperar 10.000 Bls de LGN, y no son procesados 200 MMPCND para

inyeccin a los pozos. Slo los 10.000 Bls de LGN generan al pas 860 MMBs;

desde otro punto de vista, se puede ver que por una hora de paro, el pas

pierde 35,84 MMBs; sin contar los daos ocasionados a los yacimientos.

Por las razones antes mencionadas es necesario que personal se involucre

para garantizar el buen funcionamiento de los equipos de la planta, cada

trabajador debe estar consiente de la riqueza que genera a la nacin, con el

solo hecho de realizar bien su trabajo; con este aporte depende el progreso del

pueblo venezolano. Y al producirse el paro de un turbocompresor, el personal

debe estar preparado para resolver cualquier falla en el menor tiempo posible;

por lo que debe prepararse adecuadamente, no hacerlo es no estar claro con su

rol dentro de la corporacin y su compromiso con la nacin.

Por lo tanto como profesionales todos, debemos hacer el mejor esfuerzo para

que con nuestro trabajo diario contribuyamos continuamente al crecimiento de

la nacin.

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Seguridad, Higiene y Ambiente

Para la nueva PDVSA es de vital importancia cumplir con las metas de

produccin de petrleo y gas; pero ms importante es hacerlo cumpliendo las

normas de seguridad, en armona con el individuo y el ambiente.

En una planta de gas como la de extraccin Santa Brbara, la seguridad debe

ser lo primero; el producto manejado hace de ella una planta de alto riesgo y

nuestra vida depende del cumplimiento de las normas de seguridad

establecidas, entre ellas: uso de casco, botas, guantes, protector auditivo y

lentes.

Cada trabajador es participe de su propia seguridad al cumplir con las normas

establecidas, el solo hecho de que una sola persona no cumpla con la normas,

pone en riesgo su propia integridad fsica, la de sus compaeros y el de la

instalacin donde labora.

Por otra parte, como se ha visto en el transcurso de este manual, los

turbocompresores estn compuestos por sistemas de toda ndole, desde el ms

simple al ms complejo, es por ello que al tratar de resolver una falla se debe

contar con los conocimientos necesario para realizarlo, una mala operacin o

manipulacin de parmetro de campos o sistema de control inadecuados

pueden causar daos catastrficos, valorados en 5 MM$ en repuestos y una

prdida de produccin de 4 a 6 meses. Por lo que se aconseja no manipular

ninguna variable o equipo sin el adiestramiento y conocimiento necesario para

hacerlo.

BIBLIOGRAFA

Accro Projet-NGL Extraccin Plant Santa Brbara, Venezuela. Mechanical Data

book. Servicice manual for gas turbine, decrption & operation. Volumen 8 de 19.

Noviembre 1993.

Accro Projet-NGL Extraccin Plant Santa Brbara, Venezuela. Mechanical Data

book. Servicice manual for gas turbine, decrption & operation. Volumen 12 de

17. Noviembre 1993.

General Electric Company. Speed Tronics Mark V, Aplication Manual GEH-

6195C. Febrero 1998.

General Electric Company. Speed Tronics Mark V, Aplication Manual GEH-

5980E. Febrero 1998.

General Electric Company. Speed Tronics Mark V, Aplication Manual GEH-

5980E. Febrero 1998.

General Electric Company. Speed Tronics Mark V, Aplication Manual GEH-

5979D. Febrero 1998.

General Electric Company. Speed Tronics Mark V, HMI Maintenance course.

Abril 1998.

Anexos

Separador inercial

Factores de correccin de la potencia ISO

A una altitud de 3000 feet de altitud, el factor de correccin es de 0.9, esto significa que una turbina de 100 MW, en ese sitio tendra una potencia de 90 MW.

Si la humedad relativa es de 0,02, se produce una disminucin en la potencia ya que el factor s de 0,998 y un aumento en la rata de calor, cuyo factor es de 1,005.

Ejemplos de utilizacin de los factores de correccin de la potencia ISO

1,005