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Soluciones ABB para control y movimiento de bombeo mecánicoDesarrollos especializados para una industria de petróleo más eficiente y productiva
Maximizar el volumen de producción, conservar el capital y los costos operativos bajo control son aspectos críticos que afrontan las industrias del sector petrolero. Los costos de inactividad son excesivamente altos y deben ser minimizados. Por eso, los equipos y el proceso de producción debe brindar la confiabilidad que permita evitar al máximo contratiempos.ABB ofrece soluciones y aplicaciones que garantizan la eficiencia, calidad y confiabilidad que contribuyen a una operación competitiva a lo largo de la cadena de abastecimiento.
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Soluciones especializadas para el bombeo mecánico
ABB ha diseñado una completa solución especializada en el control de unidades de bombeo mecánico que optimiza la producción y disminuye las pérdidas por producción diferida.
El controlador de pozo BM800-11 incluye potentes algoritmos de control orientados a la protección de los elementos de la unidad de bombeo mecánico y a la maximización de la tasa de producción. Opera con un módulo de fábrica que utiliza la interface de operación estándar del variador ACS800 y puede trabajar con o sin sensores de fondo o superficie.
El control de bombeo mecánico provee la optimización ajustando automáticamente la velocidad de la bomba basándose en límites y/o en setpoints de las variables del sistema de control. La capacidad de variar la velocidad de la bomba y mantener una presión óptima en el pozo resulta en menos kW/h por barril producido.
La protección se garantiza mediante el constante monitoreo de señales de velocidad, torque y sensores. Con base en esas variables se detendrá automáticamente el sistema en condiciones en que el equipo pueda verse. Las soluciones para el levantamiento artificial desarrolladas por ABB incluyen el respaldo y soporte de un equipo especializado de ingenieros de servicio capacitados para este propósito.
Motor eléctrico. El complemento del controlador de pozo es el motor TEFC Baldor • Reliance Super-E, el cual cumple o excede los niveles de eficiencia NEMA Premium®. Su construcción TEFC en hierro fundido es ideal para aplicaciones industriales hostiles, debido a que el aire no pasa libremente a través del motor.
El aislamiento clase F con incremento de temperatura B, factor de servicio de 1.15 y grasa Exxon Polyrex®EM son algunas de las características estándar de dichos motores, brindando una garantía de 3 años.
Los motores Super-E tienen un sistema de aislamiento que cumple con los requisitos establecidos en la norma NEMA MG1 parte 31.4.4.2 para uso VFD y se consideran Inverter Ready.
Controlador de pozo BM800-11:La solución de levantamiento artificial de ABB BM800-11 contiene parámetros y funciones específicas para el control óptimo de la aplicación de unidades de bombeo mecánico, además implementa tecnologías desarrolladas y patentadas por ABB para ofrecer un control robusto sobre las variables determinantes en el proceso de levantamiento artificial por bombeo mecánico y orientado a mejorar las condiciones de producción. Expuesto a daños.
ACS800-11 es un variador regenerativo y de bajo nivel de armónicos dedicado para aplicaciones de levantamiento artificial en la industria petrolera colombiana, que cumple con todos los requerimientos relacionados con temperatura, humedad, iluminación, seguridad y normatividad técnica. Como estándar ofrece un desempeño de control confiable, macros de aplicación específicos para bombas de levantamiento artificial y una interface de usuario fácil de utilizar. Un diseño pensado para la industria petrolera.
El ACS800-11 incluye un software de aplicación estándar para bombas superficiales y otras aplicaciones básicas, sin embargo, este puede ser ordenado con un software específico para bombeo mecánico (Rod Pump).
Características estándar - Rango de potencias 25 hp -150 hp / 18 kW -110 kW (380-500
VAC).
- Control DTC (Direct Torque Control).
- Gabinete para uso exterior, grado de protección NEMA
3R/IP54.
- Panel de operación alfanumérico, multilingüe, con asistente de
puesta en marcha.
- Macros de aplicación para Rod Pump y PCP.
- Interruptor automático principal.
- Descargador de sobre tensión (DPS).
- Enfriamiento a través de ventilación forzada, eliminando la
necesidad de aire acondicionado.
- Variador regenerativo con bajo nivel de armónicos.
Beneficios- Producto adaptado a las condiciones ambientales de la
industria petrolera.
- Reducción del consumo de energía.
- Optimización de la producción.
- Mejora de la confiabilidad y aumento de la expectativa de vida
del sistema de bombeo completo.
- Disminución de los tiempos de puesta en marcha e instalación
de los equipos.
- Amplia gama de opciones para cubrir todos los entornos y
condiciones.
- Disponible con macros de aplicación específicos para todos los
tipos de levantamiento artificial.
- Comunicación disponible para la interacción con un PLC o
sistema SCADA.
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Variador de velocidad ACS800-11 para bombeo mecánico
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Los motores A Prueba de Explosión de Baldor son fácilmente reconocibles por su placa de fábrica, que incluye los logotipos de aprobación de agencias de listado así como toda la información específica sobre Clase, Grupo y Código de Temperatura.
El Software de control de bombeo mecánico de ABB mejora la fiabilidad y prolonga la vida útil de las bombas.
El control de bombeo mecánico es un firmware de aplicación
adicional para variadores industriales ABB, con un rango de
potencias desde 25 hp hasta 150 hp.
El software es adecuado para aplicaciones de levantamiento
artificial de petróleo en el cual se utiliza una bomba mecánica tipo
balancín. El programa mejora la fiabilidad de la bomba, aumenta
su esperanza de vida y reduce al mínimo el costo de
mantenimiento global. También reduce el estrés mecánico del
equipo global.
Minimizando el número de ciclos de carga dentro de cada
stroke se reduce el desgaste en las varillas. Esta disminución de
los ciclos de carga reduce además el número de impactos entre
la varilla y la tubería. La reducción del estrés de la varilla da al
usuario la opción de aumentar los strokes por minuto,
incrementar la duración del stroke, disminuir la bomba o cambiar
a una bomba de mayor capacidad.
El control de bombeo mecánico ofrece cuatro macros pre-
programados que se pueden seleccionar dependiendo de las
propiedades del pozo de petróleo.
Usando la función "pump off control", la bomba funciona
continuamente bajo condiciones normales; a medida que el flujo
de entrada cambia, la velocidad de la bomba cambia
automáticamente.
La terminología de la industria petrolera es utilizada en las señales
y parámetros de los variadores.
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Solución NEMA 3R para bombeo mecánico
La solución Incluye:- Filtros de entrada y salida integrados en el variador.
- Montaje en poste o autosoportado.
- Parada de emergencia.
- Potenciómetro análogo.
- Botonera para operación local.
- Pilotos indicadores de operación.
- Resistencia de calefacción.
- Interruptor principal con mando giratorio.
- Guardamotor industrial.
- Programador horario digital.
- Descargador de sobretensión.
- Bombilla de iluminación.
- Termostatos para calefacción y ventilación.
- Kit de ventilación (alimentador y extractor).
- Transformador de control 480/220-110V.
Dimensiones y Pesos
Frame
R5
R6
(m m)
(in)
1300
51.18
1400
55.12
900
35.43
900
35.43
600
23.62
650
25.59
Und. Altura Anchura Profundidad
(m m)
(in)
Frame
R5
R6
(kg)
(lb)
Und. Peso
(kg)
(lb)
300
600
350
700
Item Item 1 Referencia
1
2
3
4
5
6
7
8
P800S1020M053
P800S1030M053
P800S1040M053
P800S1050M053
P800S1060M053
P800S1075M053
P800S1100M053
P800S1125M053
1
2
3
4
5
6
7
8
Corriente
Amps
29
45
55
67
78
114
132
148
Potencia
HP
20
30
40
50
60
75
100
125
Frame
R5
R5
R5
R5
R5
R6
R6
R6
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Funciones de control de los variadores de velocidad para bombeo mecánico
El controlador de pozo para unidad de bombeo mecánico, incluye
cuatro macros de aplicación o configuraciones predeterminadas
que pueden ser seleccionadas por el usuario de acuerdo a las
características de cada pozo, estas son: Pump off control, On off
Timer, control de carga inversa y control de doble velocidad.
“Pump off control” (POC).POC se utiliza para mantener un nivel constante de fluido en el
pozo. La velocidad de la bomba se ajusta automáticamente a la
velocidad de entrada de flujo. Esto evita el "pump off", reduce el
estrés mecánico y asegura una producción optimizada.
El variador mantiene un nivel de líquido predeterminado por
encima de la bomba asegurando una presión constante y óptima
en el fondo del pozo.
POC mide la energía por stroke y la compara con una medición
completa del pozo que es determinada durante el arranque. El
variador aumenta o disminuye la velocidad para mantener el “set-
point” de energía.
Un interruptor de proximidad es el único sensor que se requiere
para determinar la posición de un upstroke.
On/off timer.Esta función permite que la bomba arranque y pare en un período
especifico en un ciclo continuo. Este ciclo on/off está diseñado
para un pozo en que se conoce su comportamiento y donde el
uso de la macro "pump off control" no es posible o no se
requiere.
Tiene señales disponibles que muestran el tiempo restante de
funcionamiento y de llenado.
Control de carga inversa.El control de carga inversa permite que la bomba responda
inversamente a una entrada. Normalmente, la entrada de control
de carga inversa es la corriente o torque vistas por el motor. La
referencia de velocidad del motor esta dada por la relación de la
carga nominal configurada, dividida por la entrada de carga.
Control de doble velocidad.La función de control de doble velocidad permite al operador de
la bomba hacer un ajuste completo de dos velocidades: Uno para
el upstroke y otro para el downstroke, durante cada stroke de la
unidad de bombeo. El usuario puede definir la posición del stroke
en el lugar en que requiere que el ajuste de velocidad ocurra.
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El software de control de bombeo mecánico ofrece varias
funciones de protección que son comunes en todos los
variadores industriales ABB. Adicionalmente, las siguientes
funciones de protección están diseñadas especialmente para
aplicaciones de bombeo mecánico.
Rod-string flotation protection.Esta protección reduce la referencia de velocidad de la bomba
cuando una condición de “Rod-string flotation” se detecta. La
condición de flotación se detecta mediante la comparación entre
la tensión de funcionamiento mínima y el límite de flotación.
Protección térmica.Un total de tres funciones de temperatura configurables por
separado se proporcionan para la protección térmica del motor y
de la unidad de bombeo.
Protección de presión.Un total de tres señales de presión configurables por separado
del transductor pueden ser configuradas para proporcionar
eventos de alarma o fallo de las siguientes señales: Presión de la
carcasa, presión de la tubería y presión de la entrada.
Todas las señales de presión se adaptan a las unidades estándar
de la industria del petróleo.
Protección de torque límite.Proporciona protección contra las condiciones de torque alto,
que pueden causar daño o condiciones de torque bajo lo que
indica un problema con la unidad de motor/bomba.
Funciones de protección de los variadores de velocidad para bombeo mecánico
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Motores eléctricos de inducción jaula de ardilla Baldor ABB Soluciones especializadas para el bombeo mecánico
Los motores de alta eficiencia Premium IEEE 841 para condiciones severas y a prueba de explosión, cuentan con un periodo de tres o más años de garantía. (Nuestros motores IEEE 841 tienen una garantía de cinco años.)
BALDOR como el mejor fabricante de motores eléctricos es responsable de un estricto control de calidad. El principio de construcción de los motores es siempre utilizar los mejores materiales como alambres de cobre de primera calidad, un núcleo mejor elaborado y laminaciones con acero de alta calidad.
La línea de motores BALDOR ABB ofrece los más altos niveles de eficiencia y confiabilidad en motores con potencias que van desde ½hp hasta 15.000 hp. Motores Premium Eficiency.
Los motores BALDOR ofrecen menores pérdidas de ventilación, un menor incremento de temperatura y la mayor confiabilidad del mercado.BALDOR es el líder de la industria en las calificaciones globales de eficiencia. Más del 96 por ciento de la energía utilizada por algunos de los motores de Baldor Súper-E se convierte en energía mecánica, esto reduce costos energéticos del motor debido a las bajas perdidas.
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Los motores 841XL están diseñados para cumplir o exceder
todos los requisitos de la especificación IEEE841 para los
motores utilizados en la industria petrolera. Las características
de los motores 841XL garantizan bajo mantenimiento en
ambientes y aplicaciones que normalmente demandan un alto
mantenimiento. Los motores BALDOR 841XL son una
excelente opción cuando las condiciones son severas y la
confiabilidad es importante.
Características:- Motores de eficiencia Premium que exceden los niveles de
eficiencia EPAct y tienen las características mecánicas
requeridas por IEEE841.
- Garantía: 60 meses a partir de la fecha de fabricación / 48
meses de fecha e instalación.
- El estator y el rotor están completamente recubierto de epoxi
para una protección contra la corrosión.
- Sistema de lubricación positiva (PLS) sistema de lubricación
patentado asegura una lubricación en todo el cojinete.
Adaptaciones y configuraciones:Tropicalizado. Debido a las condiciones de temperatura que
normalmente se presenta en el sector petrolero, ABB ofrece este
servicio que permite aislar los motores con un recubrimiento
especializado para evitar fallas en el motor a causa del mugre y la
humedad del ambiente.
Rodamientos sellados. Los rodamientos sellados son una
configuración de los motores que ofrece ABB, para evitar que la
grasa interna del motor se vea afectada por el polvo y suciedad
del ambiente y se reduzca la vida útil del mismo.
Conexión de cajas f1 o f2. Según los requerimientos del cliente,
la caja de conexiones de los motores de Baldor pueden ser
modificadas en el lado izquierdo o derecho debido a la simetría
de los motores.
Resistencia al calentamiento. Es una modificación que permiten
los motores en su interior para no permitir la condensación del
agua dentro del equipo y evitar posibles fallas que requieren
constantemente mantenimientos.
Motores IEEE 841 totalmente cerrados para ambientes hostiles
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Motores eléctricos de inducción jaula de ardilla Baldor ABB Soluciones especializadas para el bombeo mecánico
0
300
600
900
1200
$1500168 horas porsemana, uso continuo
80 horas por semana, 2 turnos
40 horas por semana, 1 turno
Ahorros basados en un Baldor Super-E de 40 Hp con eficiencia de 94.5%, en
comparación con la eficiencia media de motores en uso (50 semanas/año)
Costo de la energía por KWH
¿Cuál es el valor de una mayor eficiencia?
Potencia (Hp)
Baldor®
Super-E
Eficiencia
media de
los motores
en uso
Valores de eficiencia de motores eléctricos
Eficiencias
de EPAct
Energía:
97.3%
Un rebobinado:
0.7%
Compra inicial:
2% A
horr
os
anua
les
en U
SD
Ahorro de energía, motores BaldorHaciendo que la eficiencia energética trabaje para usted
¿Por qué es importante la eficiencia energética?Los sistemas accionados por motores eléctricos que se utilizan en procesos industriales consumen un 63% de la electricidad usada en el sector industrial estadounidense, según un informe del Departamento de Energía (DOE) de EE.UU., que fuera publicado en 1998. Un informe del año 2002 indica que las empresas que aplicaban las “mejores prácticas” recomendadas por DOE realmente lograron un promedio del 33% de ahorros al implementar mejoras en la eficiencia de motores y sistemas motorizados, incluyendo el uso de controles de velocidad ajustable. El impacto positivo potencial en las utilidades de las empresas y en el medio ambiente es muy significativo.
El precio de compra es solo una pequeña parte del costo total.El diagrama reproducido a la derecha muestra el típico costo de por vida de un motor de 100 Hp que funciona a servicio continuo durante 20 años. Como puede observarse, el precio original de compra es casi insignificante en comparación con el costo de la energía consumida por el motor durante su vida útil.
El software BE$T™ hace fácil calcular el período de recuperación de la inversión.Para facilitar al cliente el cálculo del período de recuperación de la inversión, la marca Baldor de ABB desarrolló el software BE$T (Baldor Energy Savings Tool). Este software ayuda a calcular el costo de energía y el ahorro en energía de los motores, así como el tiempo que lleva recuperar la inversión.
El BE$T Baldor Energy Savings Tool puede transferirse desde el premiado sitio Web de Baldor (www.baldor.com/support/ software_BEST.asp).
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Beneficios de los servicios que ofrece ABB
- Mayor fiabilidad: Con base en los resultados de la evaluación de
los equipos, hay menos intervenciones por fallas garantizando
una operación segura y confiable.
- Menores costos operativos: ABB puede ayudar a reducir los
costos operativos en todas las etapas del ciclo de vida del
producto. Desde la etapa de preventa garantizando una correcta
selección y dimensionamiento de los equipos así como la
implementación de programas de mantenimiento preventivo.
- Mejora de productividad: Mantener la instalación en
funcionamiento es la prioridad número uno del grupo de
servicios de ABB, a través de planes de .mantenimiento
- Firma de contratos que incluyen una combinación de servicios,
formación, asistencia técnica y mantenimiento preventivo y
correctivo.
- Más seguridad: Obtener asesoramiento de ABB en la etapa de
selección y dimensionamiento contribuye a la elección de los
productos adecuados con las funciones de seguridad
apropiadas. El asesoramiento en seguridad continúa durante la
etapa de instalación y puesta en marcha.
Selección y dimensionamiento.ABB ofrece el soporte y las herramientas para brindar al cliente
asesoría en la correcta selección y dimensionamiento de los
productos de acuerdo con sus aplicaciones particulares con el
fin de ofrecer máxima eficacia y rendimiento de los productos.
Soluciones especializadas para ellevantamiento artificial, servicio y soporte
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Soporte en instalación y puesta en marchaLos manuales técnicos de ABB son exhaustivos e incluyen todos
los detalles necesarios para la instalación y posterior operación de
sus equipos.
ABB ofrece acompañamiento y soporte para la instalación y
puesta en marcha de sus productos, garantizando que estos
comiencen su operación en condiciones óptimas de
funcionamiento.
Entrenamiento y formaciónABB ofrece formación en productos y aplicaciones tanto de
manera presencial en las instalaciones de ABB o del cliente o a
través de Internet. Los cursos incluyen exposiciones teóricas y
ejercicios prácticos.
Soporte y servicio remotoABB ofrece servicios de monitorización remota que permiten
supervisar a distancia los equipos del cliente, sobre una base
contractual y utilizando conexiones seguras.
Gracias a la monitorización remota, es posible recolectar datos
relacionados con variables del proceso. El análisis de estos datos
ofrece una base para emprender actuaciones preventivas para
un funcionamiento óptimo.
Las ventajas de la monitorización remota incluyen: Conocer
mejor el proceso y sus variaciones, prevenir fallas potenciales y
maximizar los periodos de actividad del proceso.
Mantenimiento preventivoAdoptar un plan de mantenimiento reduce el riesgo de fallas,
disminuye los tiempos de parada y prolonga la vida útil de los
equipos, reduciendo el costo operativo global y facilitando la
elaboración de presupuestos.
Los kits de mantenimiento específicos para cada equipo
contienen todas las piezas de recambio originales necesarias
para realizar una tarea de mantenimiento concreta.
El número de kits de mantenimiento específicos varía de un
equipo a otro y se seleccionan de forma diferente dependiendo
de su antigüedad. Los kits de mantenimiento resultan más
económicos que adquirir cada recambio por separado.
Soporte personal de servicio ABBDos ingenieros de servicio ubicados en la ciudad de Bogotá con
cobertura nacional.
- Puesta en marcha.
- Capacitación personal campo.
- Mantenimiento.
- Reparación.
Stock de repuestos ubicados en las bodegas de Bogotá.
Respaldo de ABB Latinoamérica ubicada en Chile y de la casa
matriz de ABB ubicada en Suiza.
Soluciones especializadas para el levantamiento artificial, servicio y soporte
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