mantenimiento productivo total en equipos motocompresores
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TESIS SOBRE APLICACION DE TPM EN MOTOCOMPRESORESTRANSCRIPT
“IMPLANTACIÓN DEL
MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
EN EQUIPOS MOTOCOMPRESORES
LOCALIZADOS EN LAS
INSTALACIONES DE EXPLOTACIÓN
ACTIVO INTEGRAL VERACRUZ”
PRESENTA:
ABRAHAM MONTALVO ROJAS
E06021541
ASESORES:
ING. JESÚS DELFÍN DELFÍN
(EXTERNO)
M.C. ÁNGEL COLLADO HERNÁNDEZ
(INTERNO)
PROYECTO DE RESIDENCIAS PROFESIONALES
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO MECÁNICO
FEBRERO - JUNIO 2011
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE VERACRUZ.
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IMPLANTACIÓN DEL MANTENIMIENTO
PRODUCTIVO TOTAL EN
EQUIPOS MOTOCOMPRESORES
LOCALIZADOS EN LAS INSTALACIONES
DE EXPLOTACIÓN DEL ACTIVO
INTEGRAL VERACRUZ.
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IMPLANTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL EN
EQUIPOS MOTOCOMPRESORES LOCALIZADOS EN LAS
INSTALACIONES DE EXPLOTACIÓN DEL ACTIVO INTEGRAL
VERACRUZ.
INDICE
1. INTRODUCCIÓN.......………………………………................................…………..3
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...............................................................11
3. OBJETIVO..........................................................................................................12
4. JUSTIFICACIÓN.................................................................................................12
5. ALCANCES Y LOGROS DEL PROYECTO.......................................................13
6. MARCO TEÓRICO.............................................................................................14
7. DESARROLLO...................................................................................................18
8. CONCLUSIÓN..................................................................................................134
9. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................135
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IMPLANTACIÓN DEL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL EN
EQUIPOS MOTOCOMPRESORES LOCALIZADOS EN LAS
INSTALACIONES DE EXPLOTACIÓN DEL ACTIVO INTEGRAL
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1. INTRODUCCIÓN
Mantenimiento productivo total (del inglés de total productive maintenance, TPM)
es una filosofía originaria de Japón que se enfoca en la eliminación de pérdidas
asociadas con paros, calidad y costos en los procesos de producción industrial.
Las siglas TPM fueron registradas por el JIPM ("Instituto Japonés de
Mantenimiento de Planta"). [2]
Los sistemas productivos, que durante muchas décadas han concentrado sus
esfuerzos en el aumento de su capacidad de producción, están evolucionando
cada vez más hacia la mejora de su eficiencia, que lleva a los mismos a la
producción necesaria en cada momento con el mínimo empleo de recursos, los
cuales serán, pues, utilizados de forma eficiente, es decir, sin despilfarras.
Todo ello ha conllevado la sucesiva aparición de nuevos sistemas de gestión que
con sus técnicas han permitido una eficiencia progresiva de los sistemas
productivos, y que han culminado precisamente con la incorporación de la gestión
de los equipos y medios de producción orientada a la obtención de la máxima
eficiencia, a través del TPM o Mantenimiento Productivo Total.
El primer paso firme fue la aparición de los sistemas de gestión flexible de la
producción, y muy especialmente el Just in Time (JIT), sistema que ha soportado
abandonar el objetivo de maximizar la producción (y de disponer todos los medios
del aparato productivo de forma que se logre tal objetivo), para pasar a reorganizar
los sistemas productivos y reasignar sus recursos de forma que se consiga
adaptar la producción de cada momento a las necesidades reales, y que ésta se
logre en base a un conjunto de actividades, consumidoras de recursos, las cuales
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se reducirán a las mínimas estrictamente necesarias (cualquier actividad no
absolutamente necesaria se consideraría un despilfarro). Este modelo de sistema
productivo se conoce en la actualidad como lean production, y se traduce
comúnmente como producción ajustada; su filosofía se ajusta al ya citado JIT.
A la producción ajustada, sin consumo de recursos innecesarios, se puede añadir
la implantación de los sistemas conducentes a la producción de calidad, sin
defectos en el producto resultante. La gestión TQM (Total Quality Management)
conduce a la implantación de procesos productivos que generen productos sin
defectos, y que lo hagan a la primera, en aras de mantener la óptima eficiencia del
sistema productivo. Los sistemas que en la actualidad consiguen optimizar
conjuntamente la eficiencia productiva de los procesos y la calidad de los
productos resultantes son considerados como altamente competitivos.
En Japón, de donde es originario el TPM, antiguamente los operarios llevaban a
cabo tareas de mantenimiento y producción simultáneamente; sin embargo, a
medida que los equipos productivos se fueron haciendo progresivamente más
complicados, se derivó hacia el sistema norteamericano de confiar el
mantenimiento a los departamentos correspondientes (filosofía de la división del
trabajo); sin embargo, la llegada de los sistemas cuyo objetivo básico es la
eficiencia en aras de la competitividad ha posibilitado la aparición del TPM, que en
cierta medida supone un regreso al pasado, aunque con sistemas de gestión
mucho más sofisticados.
Es decir: “Yo opero, tu reparas”, da paso a “Yo soy responsable de mi equipo”
En contra del enfoque tradicional del mantenimiento, en el que unas personas se
encargan de "producir" y otras de "reparar" cuando hay averías, el TPM aboga por
la implicación continua de toda la plantilla en el cuidado, limpieza y mantenimiento
preventivos, logrando de esta forma que no se lleguen a producir averías,
accidentes o defectos. [2]
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1.1 ¿PARA QUE SIRVE EL MANTENIMIENTO PRODUCTIVO?
La modernización y el aumento de la competitividad de la industria, trae consigo
que esta se halla visto en la tarea de realizar procesos cada día más eficaces,
que aumente a la maximiza cantidad posible la calidad reduciendo los costos, en
un tiempo de elaboración de los productos cada vez más cortos.
Uno de los acontecimientos que produce paradas no deseadas y retardos en la
producción son las averías y fallas.
Es por ello que es realmente necesaria la aplicación de un mantenimiento eficiente
acorde con las posibilidades monetarias, lo cual asegura mediante la reducción de
fallas una producción continua, larga vida útil de los equipos, disminución de
accidentes laborales; traduciéndose esto en mejoras en los dividendos
económicos.
Para la óptima aplicación del mantenimiento productivo es menester saber que es
un diagrama de Pareto lo cual nos ayudara a encontrar las fallas más comunes
que aunque podrían clasificarse de pocos tipos son las que más afectan a la
producción debido a su ocurrencia.
DIAGRAMA DE PARETO
El diagrama de Pareto, también llamado curva 80-20 o Distribución A-B-C, es
una gráfica para organizar datos de forma que estos queden en orden
descendente, de izquierda a derecha y separados por barras. Permite asignar un
orden de prioridades. [3]
El diagrama permite mostrar gráficamente el principio de Pareto (pocos vitales,
muchos triviales), es decir, que hay muchos problemas sin importancia frente a
unos pocos graves. Mediante la gráfica colocamos los "pocos vitales" a la
izquierda y los "muchos triviales" a la derecha.
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El diagrama facilita el estudio comparativo de numerosos procesos dentro de las
industrias o empresas comerciales, así como fenómenos sociales o naturales,
como se puede ver en la gráfica 1.1 y tabla 1.1, donde se muestra el ejemplo de
los paros de los equipos en el mes de marzo del 2011,debajo de la primera barra
de la grafica podemos observar un numero 3 que corresponde a la falla que
PEMEX ha asignado con el numero 3 (SISTEMA IMPULSADO COMPRESOR) y
en la tabla dicho fallo a ocasionado el paro en las maquinas 10 veces y que el total
de fallos es de 52, al ver la grafica nuevamente podemos observar que la primera
barra tiene un valor de 10 que es la cantidad de paros antes mencionada y que la
curva ascendente se intercepta en 19.2 esto quiere decir que esta falla en la
causante el 19.2 % de los paros totales de la maquinaria.
Hay que tener en cuenta que tanto la distribución de los efectos como sus posibles
causas no es un proceso lineal sino que el 20% de las causas totales hace que
sean originados el 80% de los efectos (en este caso defectos).
Ejemplo de grafica de Pareto de equipos motocompresores del Activo Integral
Veracruz (AIV)
Grafica 1.1 Pareto
10
8
6 6
5
4 4
3 3
1 1 1
0 0 0 0 0 00
2
4
6
8
10
12
3 2 1 8 18 4 15 11 10 17 13 6 14 12 9 5 16 7
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
FRECUENCIA DE PAROS POR SISTEMA FRECUENCIA ACUMULADA
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Tabla 1.1 Análisis de Pareto mostrando los paros de cada mes.
Sistema o parte de objeto en falla
No. Correspondiente
a la falla.
Frecuencia de Paros.
Promedio que
Ocupa la Falla
Acumulado de los
Promedios Anteriores.
Sistema impulsado compresor 3 10 19.2 19.2
Sistema impulsado Bomba 2 8 15.4 34.6
Sistema motriz 1 6 11.5 46.2
Sistema de vibración 8 6 11.5 57.7
Otro, Proporcionar Descripción 18 5 9.6 67.3 Sistema de control o dispositivos de campo, PLC 4 4 7.7 75.0
Mantto Preventivo 15 4 7.7 82.7 Sistemas auxiliares (Bba precarga, lub, hid., Motor arranque, cajas de engranes.) 11 3 5.8 88.5
Sistema de encendido 10 3 5.8 94.2 Proceso (Cond.fuera limites, Pres, Temp, Flujo) 17 1 1.9 96.2
Sistema dren de líquidos 13 1 1.9 98.1
Sistema de lubricación 6 1 1.9 100.0
Sistema de enfriamiento 14 0 0.0 100.0 Sistema de seguridad (PSV, Gas/fuego, Paro emergencia) 12 0 0.0 100.0
Sistema de gas combustible 9 0 0.0 100.0
Sistema Lubricación forzada 5 0 0.0 100.0
Mantto Predictivo 16 0 0.0 100.0 Sistema de sellado (Gas-Aceite, Empaques, Sello mecánico) 7 0 0.0 100.0
52
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1.2 LA EMPRESA Y EL PROYECTO
El proyecto se llevara a cabo en las instalaciones de PEMEX EXPLORACION Y
PRODUCCION es por eso que es menester dar una breve reseña de tal empresa
y del proyecto a realizar:
Petróleos Mexicanos es un organismo descentralizado que opera en forma
integrada, con la finalidad de llevar a cabo la exploración y explotación del petróleo
y demás actividades estratégicas que constituyen la industria petrolera nacional,
maximizando para el país el valor económico de largo plazo de los hidrocarburos,
satisfaciendo con calidad las necesidades de sus clientes nacionales e
internacionales, en armonía con la comunidad y el medio ambiente.[1]
PEMEX comparte el compromiso con la sociedad de preparar mejor a las nuevas
generaciones, por lo que se hacen solidarios con los programas del Gobierno
Federal, a través del Programa de Prácticas Profesionales.
Este programa está enfocado principalmente a:
Desarrollar en el participante una conciencia de solidaridad y compromiso
con la sociedad a la que pertenece.
Convertir la participación en el programa de prácticas profesionales en un
verdadero acto de reciprocidad con la sociedad, a través de los planes y
programas del Sector Público.
Contribuir a la formación académica y capacitación profesional de los
participantes en prácticas profesionales.
La Prestación de las Prácticas Profesionales son actividades relacionadas con una
especialidad o materia que el estudiante realiza a manera de ensayo, para
reafirmar sus conocimientos, en cumplimiento con la carga académica de
horas-práctica, previstas en su carrera. [1]
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En este caso el proyecto a realizar está enfocado en la carrera Licenciatura en
Ingeniería Mecánica, por lo tanto el área destinada a la realización del proyecto
será dentro de la Coordinación de Mantenimiento de Equipo Dinámico y Sistemas
Auxiliares (MEDySA) en el Centro Administrativo Mocambo de PEMEX
EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN ya que en esta coordinación llegan los informes
de operación y producción así como los problemas existentes de cada
Motocompresor perteneciente al AIV, y analiza la mejora de los equipos dinámicos
en las diversas estaciones para mejorar su producción.
El Activo Integral Veracruz (AIV) de PEMEX cuenta con cinco tipos de equipos
motocompresores. Los equipos en operación son marca: AJAX, CATERPILLAR,
WAUKESHA, ARIEL Y GEMINI. (Cabe destacar que en este proyecto solo será
aplicable para motocompresores AJAX puesto que los equipos de las demás
marcas son rentados por compañías).
Los equipos de la marca AJAX son motocompresores integrados es decir el motor
y el compresor son una misma máquina y ambos sistemas están unidos por el
cigüeñal. En la figura 1.1 se muestra el equipo motocompresor de la estación de
compresión de gas SAN PABLO en un día de mantenimiento mensual.
También existen otros equipos pero son separables es decir el motor es
independiente del compresor y estos se unen acoplando las flechas de cada
máquina
Estos equipos son utilizados para comprimir gas natural en el Activo Integral
Veracruz, este gas comprimido es enviado posteriormente a las instalaciones de
PEMEX Refinación para su subsecuente distribución.
Estos equipos manejan millones de pies cúbicos diariamente y es precisamente
por ello que cualquier falla durante la operación repercute directamente en la
producción ocasionando volúmenes de gas diferido (no comprimido) que se
traducen en pérdidas económicas, además, pueden resultar en accidentes
ocasionado lesiones críticas o una fatalidad.
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Fig. 1.1 Motocompresor AJAX E.C.G. SAN PABLO
Estos equipos cuentan con controladores lógicos programables PLC´s que por
medio de sensores monitorean sus condiciones de operación de manera continua
tales como presión, temperatura, flujo etc., y cuando estas salen de los
parámetros normales avisan al operador sobre dicha anomalía y se aplican las
correcciones pertinentes; algunas de estas son el reseteo del equipo o paro total
del mismo.
Pese a todos estos controladores resulta imposible que el equipo opere sin
anomalía alguna debido a que es maquinaria sometida al desgaste por estar en
operación continua, tales como ralladuras, fracturas, desbalances, vibraciones etc;
por ello se deben hacer mantenimientos periódicos continuos a fin de disminuir las
fallas y evitar mantenimientos correctivos de larga duración en la medida de lo
posible. Es por ello que este proyecto implica monitorear las horas de operación
de los equipos, planear los programas de mantenimiento preventivos e
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implementarlos; posteriormente evaluar la funcionalidad de los equipos y detectar
las fallas que se sigan presentando a fin de mejorar el programa de
mantenimiento.
De esta manera al disminuir el tiempo que un equipo esté fuera de operación no
se ve afectada la producción de manera drástica y se garantiza la seguridad para
todos los trabajadores y el medio ambiente.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a que estos equipos operan continuamente, son de suma importancia
para la producción diaria de gas, se necesita de operarios que estén verificando
las condiciones de operación en todo instante y debido al riesgo que esta actividad
implica es que se hace necesario elaborar un programa de mantenimiento que
garantice la funcionalidad de los equipos así como la seguridad en el área de
trabajo de los operadores. Además mediante este proyecto se contribuye a cumplir
con las normas de seguridad e higiene industrial vigentes. Se requerirá
información de datos técnicos del fabricante así como de las horas de operación
para poder programar dichos mantenimientos; de esta manera se reducirá el
riesgo de incurrir en fallas que desemboquen en pérdidas humanas, económicas
además de desastres al medio ambiente
Los equipos de motocompresores están sometidos a desgaste debido a su
operación continua por dicho motivo presentan averías que implican un paros
temporales del equipo, esto se ve reflejado directamente en la producción de gas
natural del AIV y se traduce en pérdidas.
La ausencia o mala aplicación de esta plataforma de mantenimiento llevada por
PEMEX ocasiona que la producción en los campos por pozo disminuya o se
detengan temporalmente. Generando pérdidas económicas y perdidas en la
materia prima bruta.
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3. OBJETIVO
3.1 OBJETIVOS GENERALES
El objetivo principal de este proyecto es una recopilación de datos para la
fácil aplicación del sistema de mantenimiento a motocompresores y verificar
que se lleve a cabo en el Activo Integral Veracruz (AIV).
Evaluar los factores más frecuentes por los que hay paros debido a averías
en el equipo.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Revisar y actualizar los reportes de operación y producción pertenecientes
al AIV.
Auxiliar en la captura de los valores de operación y producción diarios,
semanal y mensual.
Capturar la información de la producción mensual para la evaluación
económica de la misma (indicadores de desempeño) y determinar su
rentabilidad.
Conocer y reportar las fallas más concurridas por motocompresor así como
la cantidad de producción diferida.
Garantizar la disponibilidad y la confiabilidad de los equipos. [5]
Satisfacer los requisitos del sistema de calidad de la empresa. [5]
Cumplir todas las normas de seguridad y medio ambiente (SSPA).
4. JUSTIFICACIÓN
Con la intensión de evitar mantenimientos correctivos los cuales son muy costosos
y tardados es necesario hacer la implantación de un programa de mantenimiento
para cada motocompresor. Es por esto que este proyecto es importante tener un
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control sobre la cantidad de horas de operación de cada equipo y a la vez si por
algún motivo hubo que hacérsele mantenimiento correctivo indicar porque se le
hizo y a que se debió el fallo del motocompresor para así tener una planeación en
los mantenimientos preventivos.
5. ALCANCES Y LOGROS DEL PROYECTO
Los alcances son la presentación de la información obtenida a los directivos de
producción para la toma de decisiones hacia una mejora en la producción.
La limitación de este proyecto es el desconocimiento de las condiciones que
presenta cada equipo por ejemplo en la Fig. 5.1 se muestra un motocompresor
que se pensaba estaba bien lubricado puesto que no presentaba ninguna
anomalía en su funcionamiento pero al destapar para observar la condiciones del
vástago se encontró que estaba en buenas condiciones pero lubricado con aceite
sucio lo cual podría dañar el vástago y provocar un desbalanceo en el equipo y por
ende un paro.
Fig. 5.1 Vástago de cilindro compresor en buen estado pero lubricado con
aceite sucio, se procede a hacérsele cambio de aceite.
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6. MARCO TEÓRICO
6.1 CONCEPTO E IMPORTANCIA DEL MANTENIMIENTO.
El mantenimiento se define como un conjunto de normas y técnicas establecidas
para la conservación de la maquinaria e instalaciones de una planta industrial,
para que proporcione mejor rendimiento en el mayor tiempo posible.
Actualmente el mantenimiento busca aumentar y confiabilizar la producción;
aparece el mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo, el
mantenimiento correctivo, la gestión de mantenimiento asistido por computadora
y el mantenimiento basado en la confiabilidad.
La misión del mantenimiento es implementar y mejorar en forma continúa la
estrategia de mantenimiento para asegurar el máximo beneficio a nuestros
clientes mediante prácticas innovadoras, económicas y seguras. [4]
6.2 CONCEPTOS BASICOS
Aclaremos algunas de las terminologías que vamos a utilizar en el transcurso del
análisis del mantenimiento:
A. Mantener. Conjunto de acciones para que las instalaciones y máquinas
de una industria funcionen adecuadamente.
B. Producción. Es un proceso mediante el cual se genera utilidades a la
industria.
C. Falla o avería. Daño que impide el buen funcionamiento de la
maquinaria o equipo.
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D. Defecto. Suceso que ocurre en una máquina que impide el
funcionamiento.
E. Confiabilidad. Buena funcionalidad de la maquinaria y equipo dentro de
una industria, en definitiva el grado de confianza que proporcione una
planta.
F. Disponibilidad. Porcentaje de tiempo de buen funcionamiento de una
maquina o equipo por ente de toda la industria es decir producción
óptima.
G. Entrenamiento. Preparar o adiestrar al personal del equipo de
mantenimiento, para que sea capaz de actuar eficientemente en las
actividades de mantenimiento.
H. Seguridad. Asegurar el equipo y personal para el buen funcionamiento
de la planta, para prevenir condiciones que afecten a la persona o la
industria.
I. Prevención. Preparación o disposición que se hace con anticipación
ante un riesgo de falla o avería de una máquina o equipo.
J. Diagnóstico. Dar a conocer las causas de un evento ocurrido en el
equipo o máquina o evaluar su situación y su desempeño.
K. Reparación. Solución de una falla o avería para que la maquinaria o
equipo este en estado operativo.
L. Mejorar. Pasar de un estado a otro que de mayor desempeño de la
máquina o equipo.
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M. Planificar. Trazar un plan o proyecto de las actividades que se van a
realizar en un periodo de tiempo. [8]
6.3 FINALIDAD DEL MANTENIMIENTO
La finalidad del mantenimiento es mantener operable el equipo e instalación y
restablecer el equipo a las condiciones de funcionamiento predeterminado; con
eficiencia y eficacia para obtener la máxima productividad.
En consecuencia la finalidad del mantenimiento es brindar la máxima capacidad
de producción a la planta, aplicando técnicas que brindan un control eficiente del
equipo e instalaciones.
6.4 PAPEL DEL MANTENIMIENTO
El mantenimiento representa una inversión que a mediano y largo plazo acarreará
ganancias no sólo para PEMEX a quien esta inversión se le revertirá en mejoras
en su producción, sino también el ahorro que representa tener trabajadores
sanos e índices de accidentalidad bajos. [6]
El mantenimiento representa un arma importante en seguridad laboral, ya que un
gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que
pueden ser prevenidos. [6]
Cantidad de mantenimiento que se debe realizar en una industria:
A. La cantidad está en función del nivel mínimo permitido de las
propiedades del equipo definidas por el fabricante.
B. El tiempo de uso o de funcionamiento durante el cual el equipo está en
marcha y se determina que sus propiedades de funcionamiento bajan.
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C. Forma en que los equipos están sometidos a tensiones, cargas,
desgaste, corrosión, etc. Que causan perdida de las propiedades de los
mismos. [7]
El mantenimiento no debe verse como un costo si no como una inversión ya que
está ligado directamente a la producción, disponibilidad, calidad y eficiencia; El
equipo de mantenimiento debe estar perfectamente entrenado y motivado para
llevar a cabo la tarea de mantenimiento; Se debe tener presente la construcción,
diseño y modificaciones de la planta industrial como también debe tener a mano la
información del equipo, herramienta insumos necesarios para el mantenimiento.
El mantenimiento requiere planeación, calidad, productividad, trabajo en equipo,
para reducir costos y pérdidas. [7]
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7. DESARROLLO
Para poder llevar a cabo el proyecto es necesario conocer los equipos, sus
especificaciones y las condiciones de operación.
Los equipos que estaremos analizando son de la marca AJAX los modelos DPC-
600.
El motocompresor de gas Ajax, proyectado específicamente para funcionar
continuamente a grandes esfuerzos, por su construcción tolera los
requerimientos de esta clase de trabajo; sin embargo, al cumplir debidamente las
normas para su montaje y manejo, prolongara muchos años su vida útil y
reducirá al mínimo los costos de mantenimiento.
Aquí se describirán los procedimientos y precauciones necesarias para conseguir
las prestaciones máximas del compresor de motor Ajax. Se Recomienda a los
encargados de manejar el equipo que estudien a fondo este manual de
implantación del mantenimiento y las instrucciones de montaje antes de instalar
algún motocompresor nuevo o de hacer el mantenimiento a dicha maquinaria. [9]
7.1 DISEÑO Y UTILIZACIÓN
DISEÑO FUNDAMENTAL
La bancada de hierro fundido construida para soportar grandes esfuerzos va
instalada en unos patines robustos de perfiles de acero.
El cigüeñal de acero forjado de una sola pieza tiene tres manivelas en el motor y
dos manivelas en el compresor.
Las chumaceras lisas utilizan cojinetes de bronce del tipo de camisa y ajuste de
precisión.
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Las bielas de acero forjado llevan cojinetes de bronce con ajuste de precisión en
ambos extremos.
El mecanismo del accionamiento abarca además las crucetas de hierro y vástagos
de acero del pistón capaces de soportar grandes esfuerzos.
Los pistones del motor son de hierro fundido mientras que los del compresor
pueden ser de hierro o de aluminio, según las condiciones del equipo.
Los tres cilindros impulsores de lumbreras y dos tiempos, mecanizados en hierro
colado de alta calidad. Van cromados interiormente.
Los cilindros del compresor pueden ser de hierro o acero según las presiones de
trabajo especificadas.
La combinación de lubricación por barboteo y baño de aceite lubrica los conjuntos
del cigüeñal y árbol de levas mientras que un sistema de inyección a presión
lubrica los cilindros. Para lubricar los cojinetes lisos, antes del arranque, el grupo
incluye un sistema de lubricación previa accionado a mano.
Los vástagos de los pistones atraviesan prensaestopas que aíslan el cigüeñal de
los cilindros de impulsión y del compresor.
El sistema de inyectores alimenta combustible a los cilindros impulsores.
Los motores incluyen como equipo normal el sistema de encendido de
componentes sólidos mediante descarga del condensador Altronic.
El sistema de refrigeración del extremo de impulsión emplea un enfriador tubular
monoblock de aletas y una bomba de agua centrifuga para circular el fluido
refrigerante. [9]
Para identificar los distintos componentes del compresor. Tomamos como punto
de referencia el costado del volante y el costado del enfriador del grupo. Al
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colocarnos en el extremo del cilindro impulsor. El costado del enfriador del Grupo
queda a la izquierda mientras que el volante queda a la derecha. La numeración
de los cilindros impulsores y del compresor comienza en el costado del volante del
grupo.
Al mirar desde el costado del volante, el cigüeñal gira a la derecha.
Las figuras 7.1 y 7.2 muestran los croquis del equipo motocompresor, en la vista
superior se observa la numeración de los cilindros impulsores y los cilindros
compresores, al centro del volante se observa parte del cigüeñal que sobre sale
por el otro extremo. Se observan las tapas del block donde se encuentra las
bancadas del cigüeñal y en esta parte es donde se unen tanto las bielas de
impulsión y la de compresión. En la vista lateral podemos observar la rotación del
volante y a los lados de este se muestran claramente las tapas para ver el estado
físico de los vástagos.
Fig. 7.1 Vista Superior
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Fig. 7.2 Vista Lateral
UTILIZACIÓN DEL MOTOCOMPRESOR
Los equipos motocompresores Ajax, fueron diseñados para funcionar
continuamente sometidos a grandes esfuerzos y alcanzan su rendimiento óptimo
al cargarlos hasta su capacidad nominal y velocidad de régimen. Podemos
considerar la potencia nominal del motocompresor como su capacidad continua de
trabajo según se proyecte a nivel del mar y 60° F de temperatura ambiente sin
reducción de potencia.
Al montar el motocompresor a cierta altura sobre el nivel del mar o al funcionar
con temperaturas ambiente que superen 60° F, debemos tener en cuenta la
reducción de la potencia nominal, al calcular las cargas previstas del
motocompresor. [9]
La potencia que cualquier motor de gas con barrido del pistón puede suministrar
disminuye al aumentar la altitud y/o la temperatura del aire en la admisión debido a
la disminución de la densidad del aire y peso del oxígeno para la combustión de
un volumen determinado. La reducción calculada de la potencia alcanza el 3% por
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cada 1000 pies por encima de los 1500 pies de altitud y el 1% por cada 10° F de
temperatura por encima de los 60°F.
La temperatura en Cotaxtla, Ver. y en la cuenca del Papaloapan es de
aproximadamente 38°C que es igual a 95.6°F, por lo tanto la reducción de la
potencia es aproximadamente igual al 4%.
FUNDAMENTOS DEL FUNCIONAMIENTO – DOS TIEMPOS
El motor de dos tiempos efectúa una carrera de impulsión del pistón por cada
vuelta del cigüeñal. Los tiempos de compresión, explosión, expansión, escape y
barrido, por este orden, al ejecutarlos en dos carreras del pistón originan la
denominación de dos tiempos. El pistón al avanzar hacia la culata, cierra primero
las lumbreras de admisión y, a continuación, las de escape e impide la salida de
cierto volumen de aire exterior. En este momento, penetra en el cilindro un
volumen inyectado de gas combustible y el pistón comprime la mezcla que
enciende una chista al acercarse al punto muerto del extremo de la culata. La
combustión produce un aumento de la presión que impulsa el pistón hacia el
cigüeñal en su carrera de impulsión. La dilatación de los gases continúa hasta que
el pistón destapa las lumbreras del escape que dejan salir los gases quemados.
Al continuar el avance del pistón hacia el cigüeñal, destapa las lumbreras de
admisión y el aire que penetra en el cilindro empuja los restos de gases
quemados. Al llegar en su carrera, al extremo del cigüeñal, el pistón inicia otra
carrera hacia la culata. [9]
La construcción de la cruceta de este motocompresor permite mantener el
cigüeñal totalmente incomunicado de la cámara del cilindro del motor. De este
modo, el extremo del cigüeñal del pistón y del cilindro crean una cámara de
barrido para producir el efecto de bombeo perfecto de barrido de los gases.
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En la carrera de compresión, el pistón crea un vacío parcial en la cámara de
barrido, en el lado del cilindro correspondiente al cigüeñal. La diferencia de presión
abre las válvulas de retención o unidireccionales y penetra aire del exterior hasta
que el pistón alcanza el extremo de la carrera correspondiente al encendido de la
mezcla. La carrera de impulsión del pistón cierra las válvulas de retención y
comprime el aire en la cámara de barrido hasta que alcanzan varias libras de
presión. Durante la apertura de las válvulas de admisión del cilindro, el aire
ligeramente comprimido pasa a la cámara de combustión.
Las Figuras 7.3 y 7.4 muestran este funcionamiento de dos tiempos que
proporciona una carrera de impulsión por cada vuelta del cigüeñal o una carrera
de impulsión por cada dos carreras (compresión e impulsión) del pistón. La Figura
7.5 muestra el barrido efectuado al quedar destapadas las lumbreras de escape y
admisión, al terminar la carrera de impulsión.
Fig. 7.3 Compresión.
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Fig.7.4 Impulsión.
Fig. 7.5 Barrido.
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7.2 FICHA TECNICA. [9 y 10]
Numero de cilindros impulsores 3
Diametro y carrera 15 pulg x 16 pulg.
Cilindrada, Pulgs 3 x 2827
Velocidad, rpm nominales 400
Potencia, HP 600*
(Presion efectiva media al freno)
BMEP, lbs/pulg2 70.1
Rotacion del cigüeñal, al mirar hacia el volante a la derecha
Numero de cilindros del compresor 2
Diametros de cilindros 20 pulgs
Carrera, Pulgs. 11 pulgs.
Carga tolerada en el vastago, lbs. 40,000
Numero de tapas del compresor 1 ó 2
Cilindros del compresor numerados según sigue:
Costado del volante No. 1
Costado del enfriador No. 2
Capacidad del carter 58 galones
Capacidad de la caja reguladora 1 galon
lubricacion del cilindro impulsor, pintas espacio por
cilindro y día según velocidad nominal y carga
8 pintas maximo
por cilindro
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ESPECIFICACIONES BASICAS
CILINDROS DEL COMPRESOR
Velocidad del piston , pie por minuto a la velocidad
homologada733
LUBRICACION
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Volumen del tanque, sistema de inyeccion, pies3 10 1/2
Tamaño de la tuberia, del tanque al grupo 2 pulgs
Regulador, Tamaño y modelo Fisher n° 2 pulgs - 630
N° de muelle W-191
Presion maxima en la admision del regulador, lbs/pulg2 260
Tamaño del orificio del regulador 1/2 pulg
Presion exigida en el tanque, lbs/pulg2 5 a 12
Caudal del aire, pies cubicos por minuto 3000
caida de presion, pulgs. De agua 1
Tamaño de la tuberia del escape, pulgs 10
Numero de tuberias del escape 3
Longitud de cada tuberia del escape, pies 6400 /rpm
Conmutador de temperatura del escape, parada total 850° F
Conexiones de la admision, tres (3) 10 pulgs. 150 #
Conexiones de la salida,uno (1) 18 pulgs. 150 #
Silenciador de paso total, libras por minuto 160
Contrapresion maxima, pulgs. De agua 5
Temperatura de proyecto 800°
Zonas criticas, silenciado maximo Vanec 151 - 18 A-M
Zonas residenciales Vanec 141-18 A-M
Zonas residenciales Carson 90 - 108
*La lista de silenciadores abarca solamente los modelos que han sido
probados en la practica en un compresor ajax DPC-600 y no elimina
silenciadores de otro numero de modelos o fabricantes que puedan ofrecer
prestaciones semejantes.
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SISTEMA DE ADMISION DE AIRE
SISTEMA DE ESCAPE
SILENCIADORES
TANQUE DE COMBUSTIBLE
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Diametro del cojinete liso de la muñequilla del cigüeñal 8.374 - 8.375
Diametro interior montado del cojinete liso principal 8.3796-8.3816
Para facilitar el montaje posterior en la posición correspondiente, las tapas
de las chumaceras de los cojinetes de cigüeñal y tirantes van marcadas
para que coincidan entre si.
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GRUPO DE CIGÜEÑAL Y COJINETE LISO PRINCIPAL
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Diametro interior del cilindro 14.977-15.001
Limites de desgaste*
*Queda prohibido apurar el desgaste hasta que
atraviesa el cromado de la superficie interior del
cilindro
15.009-15.013
Tamaño de la brida del escape 10 pulgs 150#
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GRUPO DE CILINDROS IMPULSORES
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Diametro de la muñequilla del cigüeñal 7.499 - 7.500
Diametro interior del cojinete montado de la muñequilla 7.503 - 7.505
Diametro del bulón de la cruceta 5.4995 - 5.500
Diametro interior del casquillo montado del bulón de la
cruceta5.5044 - 5.5069
Diametro de la cruceta 11.987 - 11.9889
Diametro de la faldilla del piston 14.968 - 14970
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GRUPO DE PISTON IMPULSOR, CRUCETA Y BIELA
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Diametro de la muñequilla del cigüeñal 7.499 - 7.500
Diametro interior del cojinete montado de la muñequilla 7.503 - 7.505
Diametro del bulón de la cruceta 4.4995 - 4.500
Diametro interior del casquillo montado del bulón de la
cruceta4.5035 - 4.505
Diametro de la cruceta 11.984 - 11.986
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GRUPO DE CRUCETA DEL COMPRESOR Y BIELA
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Bulón de biela, cilindro impulsor 650 - 700 lbs - pie
Bulón de biela, cilindro compresor 650 - 700 lbs - pie
Tuerca de bloqueo, entre vástago de pistón y cruceta
de cilindro impulsor3200 lbs - pie
Tuerca de bloqueo, entre vástago de pistón y cruceta
de cilindro compresor3200 lbs - pie
Tuerca del esparrago entre cilindro y carter, cilindro
impulsor ( 1 pulg. Rosca 8 )490 lbs - pie
Tuerca del esparrago de la culata, cilindro impulsor ( 1
1/8 pulg. Rosca 12 )740 lbs - pie
Entre bujia y culata 45 lbs - pie
Tuercas de esparragos de la tapa de valvulas del
compresor 1 pulg.225 lbs - pie
Tuerca entre piston de compresor y vastago 1 7/8 pulg. 2000 lbs - pie
Los pares de apriete anteriores se calcularon para aplicar lubricantes
petroliferos tanto a las roscas como a las superficies de asiento, salvo
especificación en contrario. Citamos, a continuación, algunos lubricantes
aceptados:
Para temperaturas de funcionamiento hasta 3500° F.
Lubriplate Serie 630 de Fiske Brothers Refining Co.
Para temperaturas de funcionamiento superiores a 3500° F.
Ease-Off 990 de Texacone Co.
Queda prohibido utilizar lubricantes de bisulfuro de molibdeno, salvo
especificación en contrario, porque la lubricación intensa producira
esfuerzos excesivos al aplicar estos pares de apriete.
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TABLA DEL PAR DE APRIETE
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Manguito para vastagos del pistón T-939-D
Llave de tuercas para las tuercas de vastagos de
pistonA-2921
Llave de tuercas para bujias BM-10156
Llave inglesa (para la valvula inyectora del gas) BM-11655
Llave hexagonal 1/8 pulg (para tornillos de fijación de
cabeza hueca de 1/4 pulg).BM-10700
Llave hexagonal de 3/16 pulg (para tornillo de fijación
de cabeza hueca de 3/8 pulg)BM-2122
Llave hexagonal de 1/4 pulg.(para tornillo de fijación de
cabeza hueca de 1/2 pulg)BM-2123
Llave de 1 5/8 pulg (para las tuercas de los esparragos
entre cilindro y carter)BM-11811
Llave inglesa acodada de 1 5/8 pulg (para las tuercas
de los esparragos entre cilindro y carter)BM-11813
Barra prolongadora de 36 pulgs de largo (para las
tuercas de los esparragos entre cilindro y bancada)BM-11814
Llave de cuba de 1 1/2 pulg, 12 Pt (para los pernos de
bielas)BM-11833
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HERRAMIENTAS ESPECIALES
Para realizar algunos trabajos especificos de mantenimiento en los
compresores Ajax, ha creado herramientas especiales.
Entre otras herramientas, suministra el manguito para vastagos de pistón
que cubre las roscas del vastago del pistón al pasar por los aros de la
empaquetadura, al montar el pistón y vastago en el cilindro. El manguito
protege los aros de la empaquetadura para evitar los desperfectos
producidos por los filos cortantes de las roscas. Al desmontar el pistón y
vastago, tapar las roscas con cinta engomada para proteger los aros de la
empaquetadura. A continuación, cito los numeros de pieza de estos
manguitos asi como los de otras herramientas especiales que tambien
suministra Ajax.
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7.3 INSTALACIÓN.
PROYECTO DE LA INSTALACIÓN
Al proyectar la instalación del motocompresor. Debemos tener en cuenta varios
factores que pueden influir generalmente sobre el rendimiento del equipo.
Necesitamos una base adecuada para crear una bancada de montaje fija para los
patines del motocompresor y los demás aparatos auxiliares que no van montados
en los patines. Al instalar el grupo dentro de un edificio o contiguo a otra
maquinaria. Hay que dejar espacio suficiente alrededor del grupo para facilitar los
trabajos de mantenimiento y el cuidado de la instalación. Evitar las distribuciones
de los aparatos que envían aire caliente del silenciador o enfriador hacia la
admisión del aire del enfriador o del depurador de aire. Podemos situar los
depuradores de aire fuera del edificio para evitar el calor generado por el equipo
pero hay que tener en cuenta la dirección de los vientos predominantes en la
zona.
Proyectar la instalación de los equipos dentro de los edificios de modo que el aire
caliente circule desde los enfriadores hasta el exterior mediante la ventilación
natural adecuada o por canalizaciones que desembocan fuera del edificio. Los
enfriadores autónomos de descarga vertical podemos instalarlos a menudo fuera
de los edificios para facilitar la eliminación del aire caliente. Proyectar
debidamente el sistema de escape según las condiciones de funcionamiento del
motocompresor tanto para el barrido adecuado de los cilindros impulsores como
para disipar debidamente el calor del escape. Suministramos los tamaños y
longitudes recomendadas de las tuberías de escape del grupo motocompresor
fundadas en las distintas velocidades de funcionamiento. También el tamaño y
tipo del silenciador son importantes para el funcionamiento adecuado del equipo
e incluyo las recomendaciones correspondientes a este grupo. Véase el punto 2
el Sistema del Escape. [9]
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Queda prohibido reducir los tamaños de la tubería de aspiración y descarga del
compresor por debajo del tamaño de sus conexiones embridadas (O sea, brida de
3 pulgs, tubería de 3 pulgs.).
Situar el cuadro de instrumentos en un lugar adecuado para tener a mano los
mandos del equipo.
ClMENTACIONES
Adaptar el tamaño y construcción de la cimentación a las condiciones del suelo en
el emplazamiento del grupo.
Al proyectar la cimentación, debemos tener en cuenta tanto las cargas estáticas
como las dinámicas. A petición, podemos suministrar las fuerzas que producen
desequilibrio y los pares de fuerza de cada equipo de motocompresor.
En suelos bien compactados y de capacidad portadora elevada (6 toneladas / pie2
mínimo), las dimensiones mínimas indicadas en el plano de cimentación que
suministra Ajax bastaran para construir una cimentación de hormigón armado. En
suelos que tienen una capacidad portadora reducida, debemos utilizar una
cimentación más ancha y larga o que tenga prolongaciones oblicuas en la parte
inferior para distribuir las cargas sobre una zona mayor en la cara inferior de la
cimentación. En general, no resulta conveniente economizar en la cantidad de
hormigón utilizado en la cimentación del equipo motocompresor.
Si tenemos dudas sobre la capacidad portadora del suelo, consideramos muy
conveniente realizar un estudio de los suelos antes de proyectar u hormigonar la
cimentación. Si el suelo no es adecuado, debemos modificar el proyecto de la
cimentación para adaptarlo al suelo. Recomendamos montar los patines del
motocompresor y de los aparatos auxiliares en lechada de cemento extendida
sobre la cimentación para conseguir un apoyo uniforme del equipo. Verter la
lechada de cemento después de instalar y alinear el equipo en la cimentación. En
las instalaciones de esta clase, no debemos alisar la superficie superior de la
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cimentación, de tal manera que quede áspera para conseguir una adherencia
mayor con la lechada de cemento.
MONTAJE DEL MOTOCOMPRESOR
El motocompresor suele montarse con sus patines instalados directamente en el
macizo de la cimentación comprobando que el equipo queda nivelado y
debidamente alineado con el enfriador y demás aparatos auxiliares, si los hubiese,
montados fuera de los patines y de modo que las superficies inferiores de los
patines queden perfectamente apoyadas para evitar pandeos de la bancada o
patín. En la Fig. 7.6 se muestra como queda el equipo asentado sobre su patín.
Fig. 7.6 Equipo Motocompresor asentado sobre patín después de efectuada
la cimentación.
Al montar el motocompresor en la cimentación, hay que colocar los pernos de
fijación en la cimentación al hormigonar para que al montar el compresor los
agujeros embonen perfectamente en la posición de los pernos. El plano
correspondiente de la cimentación (proporcionado por Ajax) muestra la posición y
tamaño de los pernos de fijación, que deben sobresalir de la cimentación para que
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las tuercas enrosquen perfectamente teniendo en cuenta el espacio necesario
para la capa de lechada correspondiente. Para facilitar el ajuste en posición de los
pernos al montarlos antes de hormigonar la cimentación, suele montarse el perno
dentro de un manguito de 2 a 2 1/2 pulgs situado de modo que la parte superior
del manguito quede al paño con la parte superior de la cimentación terminada.
Tapar los extremos del manguito para evitar que penetre hormigón al preparar la
cimentación. Podemos atar los pernos de cimentación a las varillas de la armadura
pero nunca soldarlos. [9]
Una vez que ha fraguado la cimentación según su tamaño, condiciones climáticas
y mezcla del hormigón empleado, podemos montar el motocompresor y el
enfriador en la cimentación.
PREPARACIÓN DE LA CIMENTACIÓN
El constructor de la cimentación debe picar las zonas que van recubiertas con
lechada de cemento para eliminar la capa superficial de cemento que aflora al
compactar el hormigón o para retirar el hormigón contaminado con aceite que ha
sufrido desperfectos. Si el constructor no ha realizado este trabajo, debe preparar
las zonas donde necesitamos adherencia entre la lechada de cemento y la
superficie de cimentación para dejar al descubierto el hormigón homogéneo sin
contaminar.
Montar las placas niveladoras en la cimentación debajo de las posiciones
correspondientes a los tornillos niveladores.
PREPARACIÓN DE LA BASE Y HERRAMIENTAS
Eliminar la pintura, aceite, grasa y suciedad existentes en las superficies que van
tapadas por la lechada de cemento. Para terminar la limpieza, utilizar un paño
limpio y algún disolvente recomendado por el fabricante de la lechada para lavar la
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superficie. Si fuera necesario, podemos utilizar un disolvente para rebajar
barnices; sin embargo, queda prohibido utilizar alcohol es de origen petrolífero.
Nota: La lechada puede quedar adherida a los tornillos niveladores, herramientas,
encofrados u otras piezas que no hayamos protegido con alguna cera adecuada.
MONTAJE DEL EQUIPO
Al terminar los trabajos anteriores, podemos colocar el grupo y enfriador en la
cimentación. Si lo permite el espacio hasta el techo y/o la capacidad de la grúa,
podemos izar el equipo usando las ménsulas o cáncamos suministrados para
situar el equipo en los pernos de la cimentación. Utilizar separadores para
mantener las eslingas de izar paralelas al eje vertical de centros del grupo.
Si no disponemos de grúa adecuada para izar, podemos llevar el grupo y enfriador
hasta la bancada de montaje deslizando el grupo sobre maderos para situarlo
encima de los pernos de cimentación.(No es recomendable este método puesto
que es muy tardado y peligroso)
Bajar el grupo y situarlo en los pernos de cimentación aproximadamente con su
altura definitiva. [9]
Ajustar la base de patines mediante los tornillos niveladores hasta que los apoyos
mecanizados para montar los accesorios queden nivelados según la altura
especificada.
Montar las correas del accionamiento del enfriador y comprobar la alineación.
Alinearlo exactamente para mayor vida útil de los componentes del accionamiento
y eliminar cargas y vibraciones nocivas.
Para verificar la alineación del accionamiento, tensar un cordón entre las
superficies contiguas de las dos poleas alineadas de modo que pasan por ambos
Cubos. Si el accionamiento está debidamente alineado, el cordón apenas tocara la
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cara de cada polea en los puntos donde cruza por encima de los bordes de la
periferia de la polea.
LECHADA DE CEMENTO
La lechada debe presentar las características siguientes:
Consistencia para permitir la colocación en obra adecuada.
Gran adherencia.
Estabilidad dimensional elevada.
Resistencia a las fuerzas estáticas y dinámicas transmitidas por el equipo a
la cimentación.
Podemos utilizar lechadas corrientes, "Ceilcote" u otras lechadas de resinas
epóxicas. Al utilizar lechada corriente, hay que humedecer las superficies de
adherencia, pero al utilizar Ceilcote o resinas epóxicas debemos secar
perfectamente las superficies.
Al emplear resina epóxica o lechada corriente preparada previamente, debemos
mezclarla según las instrucciones del envase.
Para preparar mezclas de cemento, respetar las proporciones siguientes:
1 parte de cemento en volumen.
1 y 1/2 partes de arena en volumen.
5 1/2 a 7 galones de agua por cada 100 libras de cemento según la
humedad de la arena.
Para preparar los tornillos niveladores, aplicar una pasta de cera a la parte de las
roscas que sobresale en la zona donde vamos a verter la lechada.
La cota definitiva de la lechada debe alcanzar aproximadamente hasta el grosor
de las alas de los perfiles del patín, si empleamos una lechada de resina epóxica.
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Sujetar con lechada todos los perfiles longitudinales. [9]
Para aplicar la lechada a los patines, utilizar procedimientos adecuados a la
utilización prevista o características del grupo y emplear encofrados apropiados
para contener la lechada. Eliminar la lechada sobrante antes de fraguar. Queda
prohibido verter la lechada si las temperaturas son inferiores a 50° F.
NOTA: Las lechadas "Ceilcote" o resinas epóxicas pueden resultar peligrosas para
la salud. Respetar rigurosamente las instrucciones del fabricante al manipular la
lechada.
ULTIMAS lNSTRUCClONES SOBRE LA LECHADA
Una vez que la lechada ha fraguado bastante para soportar el peso del grupo,
Descargar el peso que soportan los tornillos niveladores. Comprobar que la
lechada, en vez de los tornillos, soporta el peso del grupo. [9]
Apretar debidamente los pernos de fijación una vez que la lechada haya fraguado
bastante y verificar de nuevo la alineación.
MONTAJE DE TUBERÍAS PREPARADAS PREVlAMENTE
Los equipos motocompresores Ajax se suministran con todas las tuberías del agua
y gas para montarlas entre las bridas de aspiración del grupo y la brida de
descarga final. Deben de prepararse las tuberías en el taller para montarlas. El
plano de la distribución en planta suministrado con el equipo muestra la colocación
de las tuberías y permite conectar sin más las tuberías prefabricadas.
Las conexiones embridadas de las tuberías de gas prefabricadas van numeradas
para facilitar el montaje exacto. También va estampado el número del contacto en
la brida para facilitar la adaptación de las tuberías al grupo.
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Debemos instalar los depuradores de aire del grupo en el emplazamiento del
compresor. A veces, Ajax no suministra las tuberías del escape ni las tuberías del
gas ni del aire de arranque que se fabrican en la obra según las condiciones
específicas de la misma. Se debe rellenar el sistema de refrigeración con fluido
refrigerante y el sistema de lubricación con el lubricante adecuado según
especificamos a continuación.
MONTAJE DEL VOLANTE
Debido al tamaño y peso del volante, hay que montarlo en los equipos después de
instalarlos en su emplazamiento para evitar los problemas que presentaría el
transporte del grupo si se monta el volante en fábrica.
El volante de hierro colado lleva un cubo partido con un agujero rectilíneo
mecanizado para obtener un ajuste ligero por interferencia en la prolongación
recta del cigüeñal. Una chaveta o cuña. Abre ligeramente el cubo partido para
facilitar la colocación del volante en la prolongación del cigüeñal. Una chaveta
recta del eje coincide con el chavetero trapezoidal del cubo del volante que
permite instalar una chaveta trapezoidal colocada después de montar el volante en
el eje.
La forma de la chaveta trapezoidal contribuye a la mayor sujeción del volante.
Para sujetar el cubo partido al eje, una vez situado en posición, basta con apretar
un perno que atraviesa el espacio que divide el cubo.
Durante el montaje definitivo en fábrica de todos los motocompresores Ajax, la
chaveta trapezoidal se ajusta a la medida del cigüeñal y volante para conseguir la
alineación y posición exacta del volante y chaveta. A continuación. Se estampa el
número de serie del grupo tanto en el volante como en el extremo del cigüeñal y
superficie de la chaveta para que estas piezas ajustadas a la medida
permanezcan con el grupo. El extremo mayor de la chaveta trapezoidal aterrajada
con una rosca de 1/2 pulgs -13 NC facilita el desmontaje y va instalada en la parte
exterior del volante. [9]
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El montaje del volante en el cigüeñal no presenta dificultades. Sin embargo,
debemos cumplir el procedimiento señalado para no partir el cubo al acuñarlo
durante el montaje. La caja de piezas enviada con el grupo incluye la cuña
correspondiente al volante.
Al montar el volante, se deben cumplir rigurosamente las maniobras siguientes:
1. Eliminar la pintura de la ranura de la rueda. Introducir la cuña según
muestra la Figura 7.7 dentro de la ranura empleando un mazo de 10 libras.
Verificar que la cuña penetra perpendicularmente en la ranura e introducirla
solo hasta que abre el agujero del cubo de modo que podamos deslizarlo
por el eje. Introducir la cuña por el costado del volante rotulado "This Side
Out" (este lado dirigido hacia afuera) para facilitar el desmontaje de la cuña
al terminar el montaje. Podemos introducir la cuña fácilmente con el volante
colocado en posición vertical y apoyada en una superficie maciza.
2. Revisar el extremo del cigüeñal y el interior del agujero del volante. Si fuera
necesario, limar las rebabas de la superficie interior del agujeró y eje.
3. Para montar el volante, deslizarlo sobre el eje girando en una dirección y
otra y empujándolo a mano hasta que el extremo del eje quede al paño con
la superficie frontal del cubo. Queda prohibido utilizar un mazo ni empujar el
volante sobre el eje con cualquier aparato. Si lo hemos acuñado
debidamente, no deben surgir dificultades para deslizar el volante hasta
dejarlo en posición.
4. Una vez montado el volante y antes de retirar la cuña, introducir la chaveta
sin apretar hasta la mitad de su longitud aproximadamente. Colocar la
chaveta de modo que la superficie trapezoidal (que lleva estampado el
número de serie) mire hacia el volante. Dejar cierto espacio entre la parte
superior del chavetero del volante y la chaveta.
5. Retirar la cuña y apretar debidamente el perno del volante. AI golpear para
expulsar las cuñas. Verificar que no hay personal cerca del volante para
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evitar accidentes laborales. Recuerden que las cuñas están sometidas a
gran presión y suelen saltar al expulsarlas de la ranura.
Fig. 7.7 Cuña del Volante.
Fig. 7.8 Volante debidamente
montado en el Eje.
Fig. 7.9 Chavetas del Volante.
Fig. 7.10 Volante Montado.
6. Introducir la chaveta a fondo, hasta dejarla sentada de modo que el
extremo quede a paño con la superficie frontal del eje a sobresaliendo
hasta 3/16 pulgs. aproximadamente más alIá del extremo del eje. Si ha
quedado asentada antes de llegar a este punto, hay que utilizar un mazo, Y
debemos retirar la chaveta para descubrir y solucionar el defecto.
3/16”
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Si se cumple exactamente estas instrucciones, el volante quedara perfectamente
ajustado y no se saldrá del eje al funcionar el equipo.[9]
7.3.1 CONEXIONES REALIZADAS EN EL EMPLAZAMIENTO
TANQUE DE COMBUSTIBLE.
Cada motocompresor lleva un tanque de combustible instalado lo más cerca
posible para proporcionar un suministro seco y limpio a presión constante.
El tanque incluye un regulador de presión que reduce la presión máxima de 200
Ibs/pulg2 del gas combustible que llega a la admisión entre 5 y 12 Ibs/pulg2 que es
la presión necesaria en la admisión del tanque del combustible.
Si la presión del gas suministrado supera 260 Ibs/pulg2 es necesario utilizar un
regulador adicional de la presión para reducir la presión del combustible
suministrado a menos de 260 Ibs/pulg2. La presión del gas suministrado al sistema
inyector del combustible al salir del tanque fluctúa entre 5 y 12 Ibs/pulg2.
El punto 7.2 en "Tanque del Combustible" muestra la capacidad del tanque del
combustible, tamaños de los empalmes del gas y especificaciones del regulador
de presión de los sistemas del combustible. Respetar rigurosamente los tamaños y
empalmes recomendados porque cualquier desviación respecto de las
especificaciones puede reducir gravemente las prestaciones del motor. Prestar
máxima atención a la elección del tamaño del orificio y muelle del regulador para
mantener exactamente la presión del combustible suministrado al motor.
El sistema incluye una válvula automática de cierre de paso del gas suministrado
al equipo en caso de parada por emergencia. Situar esta válvula del combustible
entre el tanque del combustible y la válvula estranguladora.
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SISTEMA DE ARRANQUE DE AIRE O GAS.
Los motocompresores DPC-600 incluyen como equipo normal un motor de
arranque de gas, que utiliza aire o gas entre 125 y 150 Ibs/pulg2 para arrancar el
equipo.
El motor de arranque lleva un accionamiento de arranque que embraga con una
rueda dentada en el volante para arrancar el equipo.
Si disponemos de una alimentación adecuada de gas en el emplazamiento a 125
Ibs/pulg2 o más, no hay que utilizar un tanque para arrancar el equipo. Si la
presión del gas del emplazamiento supera 150 Ibs/pulg2, hay que utilizar un
regulador para reducir la presión a 150 Ibs/pulg2 máximo.
Al utilizar aire para arrancar el equipo, instalar un tanque o compresor de aire
cerca del grupo para suministrar aire suficiente a la presión necesaria para el
arranque. Podemos mantener la presión en este tanque mediante un compresor
montado en el tanque o emplear un sistema portátil.
7.3.2 SISTEMA DEL ESCAPE.
TUBERÍAS Y SILENCIADORES DEL ESCAPE.
Debido al sistema de barrido mediante lumbreras de los motores, la construcción y
montaje del sistema del escape tiene mucha importancia para obtener las
prestaciones adecuadas del motocompresor. Cumplir rigurosamente las
recomendaciones sobre tamaño y longitud de la tubería del escape y el tamaño y
tipo del silenciador utilizado. La tubería del escape debe tener en toda su longitud
el mismo tamaño que la brida del escape del cilindro impulsor. Utilizar el mínimo
de codos, si es posible nunca más de dos, y siempre montar codos de mucho
radio.
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Instalar los silenciadores en el extremo de la tubería del escape que debe tener la
longitud recomendada.
La longitud de la tubería del escape depende de la velocidad del motor. La fórmula
para calcular la longitud en pies de cada tubería del escape consiste en dividir
6400 por las revoluciones por minuto (rpm). Por lo tanto, para 400 RPM, la
longitud adecuada será 6400 dividida entre 400, o sea, 16 pies. Utilizar la
velocidad máxima prevista para calcular esta longitud.
El punto 7.2 de "Sistemas del Escape" indica los tamaños de los silenciadores y
de las tuberías del escape.
TUBERÍAS Y SILENCIADORES DEL ESCAPE.
La temperatura del gas del escape varía según la carga que actúa sobre el
motocompresor. Por lo tanto, cada cilindro impulsor producirá la misma potencia si
las temperaturas del escape permanecen al mismo nivel.
Por esta razón, el equipo incluye dentro de la instrumentación indicadores de
temperatura. Estos indicadores tienen un cuadrante graduado que incida al
personal la temperatura del escape de cada cilindro y además incluyen un
dispositivo de parada total en caso de peligro. Podemos ajustarlos para parar el
equipo si la temperatura del escape debido al funcionamiento deficiente aumenta
por encima del valor de consigna inicial. Para fijar la temperatura de consigna,
basta con girar la perilla situada delante del indicador de temperatura que
desplaza la aguja roja hasta el valor deseado. Se recomienda ajustar la
temperatura del escape para efectuar la parada del equipo en 850° F.
Para facilitar la instalación de los termopares de los detectores de temperatura,
hay que instalar un semiacoplamiento de 3/4 pulg en cada tubería del escape y
montarlos 6 pulgadas por debajo de la brida del escape, situados en posición
radial para facilitar el montaje de los detectores de temperatura.
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Introducir los termopares de los bulbos detectores en los acoplamientos de la
tubería hasta que el extremo de la ampolla queda en el centro de la tubería del
escape antes de apretarlos. Para sujetarlos, basta con apretar la tuerca de la caja
del prensaestopas contra el manguito de compresión que rodea el tubo capilar.
PRECAUCION: Apretar esta tuerca de 1/2 a 3/4 de vuelta solamente con la mano.
Esto equivale a un apriete entre 65 y 100 Ibs/pulg. Si apretamos demasiado,
podemos reducir el diámetro interior del tubo capilar y el instrumento no funcionara
bien. Queda prohibido acodar el tubo capilar con un radio inferior a 1/2 pulg y
nunca demasiado cerca de la ampolla detectora o del extremo delantero del
elemento (nunca a menos de 1 1/2 pulg). [9]
7.4 ARRANQUE DEL MOTOCOMPRESOR.
Una vez terminada la instalación, antes de arrancar el grupo, realizar una
inspección general para comprobar que se han cumplido exactamente todas las
especificaciones de montaje. Revisar el cárter y, si hay agua, arena u otros
materiales extraños) eliminarlos.
Antes de revisar el grupo o si está parado, desconectar siempre los conductores
del encendido de las bujías como medida de precaución para evitar que los
cilindros impulsores funcionen al girar a mano el volante.
CUIDADOS ANTES DEL ARRANQUE.
Antes de poner en marcha el motocompresor, ejecutar las instrucciones siguientes
y consultar el punto 7.2 que indica las capacidades, tamaños, etc.
1. Rellenar con aceite el cárter hasta el nivel adecuado. El punto 7.5 muestra
las especificaciones de los lubricantes adecuados e indica el método para
calcular el nivel del aceite.
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2. Desmontar las tapas laterales y bañar con aceite todas las superficies de
las guías de cruceta y vástagos del pistón hasta que el aceite llene todas
las cavidades alrededor de las crucetas y rebose hacia el fondo del cárter.
3. Verter un galón de aceite en la caja reguladora.
4. Rellenar el sistema de refrigeración con una solución de agua que contenga
un producto inhibidor de la corrosión o anticongelante pero mezclarlo con el
agua antes de verterla en el sistema de refrigeración. Consulte las hojas de
instrucciones del fabricante del enfriador que indica los inhibidores
recomendados para evitar la corrosión.
5. Apretar correctamente todos los espárragos y tuercas de la culata. Con el
tiempo, las juntas de estanqueidad sufren contracciones. Una vez caliente
el motor, apretar de nuevo las tuercas de los espárragos de la culata.
6. Desconectar todas las tuberías de lubricación de los cilindros y bomba
cebadora de la lubricación a mano hasta que el aceite llene por completo
las tuberías.(En pocas palabras purgar todo el sistema de lubricación)
7. Purgar la tubería del combustible en o cerca del motor hasta que el gas
sustituya al aire dentro de la tubería.
8. Revisar el depósito del sistema de inyección del combustible y las tuberías
hidráulicas para eliminar si fuera necesario la suciedad y rellenarlas con
fluido hidráulico Ajax y purgar el aire de las tuberías hidráulicas.
9. Revisar el cuadro de instrumentos para comprobar que todos los
dispositivos de seguridad están conectados y que no se han soltado cables
ni conexiones ni han sufrido desperfectos durante el transporte.
PROCEDIMIENTO ANTERIOR AL ARRANQUE DEL CILINDRO DEL
COMPRESOR.
1. Limpiar y eliminar los restos y suciedad de las tuberías de entrada antes de
conectarlas al grupo.
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2. Retirar las tapas y cuerpos de la válvula de aspiración del cilindro de la
primera etapa.
3. Abrir la válvula de la tubería de admisión e inyectar gas por las tuberías del
grupo y canalizaciones de aspiración del cilindro de la primera etapa hasta
expulsar la suciedad de los cilindros por las lumbreras de la válvula.
4. Desmontar las válvulas de aspiración y eliminar la suciedad que se haya
acumulado.
5. Girar el cigüeñal hasta que el compresor de la primera etapa está en el
extremo más alejado de su carrera. Utilizar unas galgas calibradoras,
alambre de estaño o cintas enceradas para calcular la separación entre la
superficie frontal del pistón y la culata. (Calibrar a 2/3”)
6. Girar el cigüeñal hasta que podamos repetir la maniobra 5 en el extremo del
cigüeñal. (Calibrar a 1/3”)
7. Aflojar la tuerca de bloqueo y tornillos de fijación del vástago del pistón de
la cruceta en el cuerpo del cilindro.
8. Girar el vástago del pistón con una llave de correa para conseguir que la
separación en el extremo de la culata (maniobra 5) sea el doble de la
separación en el extremo del cigüeñal (maniobra 6). En consecuencia, 2/3
de la holgura axial total estarán en el extremo de la culata y 1/3 en el
extremo del cigüeñal. La separación mayor en el extremo de la culata
compensa la dilatación del vástago del pistón y engranaje del
accionamiento para obtener la misma separación aproximadamente al
alcanzar la temperatura de funcionamiento.
9. Apretar la tuerca de bloqueo y tornillo de fijación del vástago del pistón en
la cruceta.
10. Al mirar por los orificios de las lumbreras de aspiración (hemos desmontado
las válvulas al ejecutar 4) examinar la superficie interior del cilindro para
comprobar que cada válvula de descarga está debidamente instalada.
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Recordar que las válvulas se abren en la misma dirección que circula el
gas. Al introducir una varilla larga por la lumbrera de aspiración y a lo largo
del cilindro desplazara adelante y atrás la placa de la válvula de descarga si
la hemos instalado debidamente. (Si una varilla puede abrir la válvula,
también puede hacerlo el gas).
11. Montar de nuevo las tapas, cuerpos y válvulas de aspiración en el cilindro
de la primera etapa. Antes de colocar las tapas de la válvula, comprobar
que cada válvula queda bien instalada moviendo adelante y atrás con un
desarmador el obturador de la válvula de aspiración.
12. Repetir las maniobras 2 hasta la 11 en el cilindro de la segunda etapa.
13. Accionar manualmente las bombas de lubricación para eliminar el aire
existente en las tuberías de lubricación y lubricar previamente la
empaquetadura del vástago del pistón y superficie interior de cada uno de
los cilindros.
14. Someter los cilindros del compresor a presión y observar si hay fugas.
Sustituirlos o apretar según sea necesario para eliminar las fugas.
PRECAUCIÓN: Para desmontar piezas hay que descargar por completo la
presión que contienen los cilindros.
15. Abrir la válvula purgadora para descargar el aire que contienen los cilindros
compresores y tuberías.
16. Situar las válvulas de las tuberías según las instrucciones suministradas
para el arranque.
17. Los cilindros del compresor quedan listos para ponerlos en marcha. [9]
LUBRICACIÓN PREVIA DE LOS COJINETES LISOS.
Antes de arrancar el grupo, hay que lubricar previamente los cojinetes lisos
accionando cincuenta (50) veces la bomba manual, que llenara los cojinetes lisos
con aceite para su lubricación inicial. Cada vez que el equipo permanece parado
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más de una hora, hay que lubricar previamente los cojinetes lisos antes de poner
en marcha el equipo.
7.4.1 PROCEDIMIENTO DEL ARRANQUE.
Una vez ejecutadas las instrucciones preliminares del arranque, recomendamos
girar el volante a mano una vuelta completa para comprobar que no hay retención
que impide el movimiento de las piezas internas. Comprobar que hemos
desconectado los conductores del encendido de las bujías al girar a mano el
volante. (Véase pág. 53)
ARRANCAR CON AIRE/GAS.
Abrir la válvula de la tubería de alimentación del motor de arranque para
suministrar la presión que acciona el motor de arranque. Tan pronto como el
volante alcanza 50 rpm, abrir la válvula del gas combustible para alimentar
combustible al sistema. Una vez que los cilindros impulsores han encendido,
cerrar la válvula de la tubería de alimentación del motor de arranque.
Ajustar la perilla del regulador según sea necesario para regular la velocidad de
funcionamiento del motocompresor.
Al funcionar el motor:
Revisar los dispositivos de parada del cuadro.
Comprobar las alimentaciones de la lubricación ajustarlas, Si fuera
necesario.
Dejar que el motor funcione al ralentí durante 30 minutos antes de
someterlo a carga.
Al calentarse el motor, apretar las tuercas y tornillos.
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Comprobar que el aceite circula por el sistema de lubricación.
Verificar el tensado de las bandas del accionamiento del enfriador.
Escuchar atentamente para detectar ruidos o funcionamiento anormal de la
máquina.
Rellenar el informe del arranque del compresor y comprobar uno por uno
todos los conceptos de esta lista.
7.5 MANTENIMIENTO.
MEDIDAS DE SEGURIDAD IMPLANTADAS EN FUNCIÓN DE LOS
RIESGOS QUE PODRÍAN SUSCITARCE.
Antes de realizar un mantenimiento a los motocompresores hay un proceso para
garantizar la seguridad de los trabajadores y del medio ambiente. 2 meses antes
de que empiece cada año los ingenieros de la coordinación de mantenimiento a
equipo dinámico y sistemas auxiliares, realizan un programa de fechas de
mantenimiento para cada equipo motocompresor llamado PROGRAMA ANUAL
DE MANTENIMIENTO (PAM), este PAM se pasa a la coordinación de operación
para que estén enterados de los días que se realizaran mantenimientos a las
maquinaria. [14]
Un día antes del mantenimiento, el personal de mantenimiento recuerda al de
operación que habrá mantenimiento en el equipo y fijan la hora en que se
empezara este, el personal de operación es el encargado de cerrar todos los
pozos gasíferos que alimentan el cabezal succión del equipo. Cierran el cabezal
de gas combustible y el exceso de gas en descarga lo mandan al quemador para
mantener el equipo asilado de cualquier cabelzal, tanto del gas combustible, gas
de succión y gas de descarga.
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Posteriormente después de las 2 hrs ya que el equipo está libre de gases y enfrió
después de estar trabajando, el personal de mantenimiento pone unos aislamiento
mecánicos en los embridados de los cabezales para obstruir la entrada de gas al
equipo en caso de que alguien abra por equivocación alguno de los cabezales.
Después se procede a desconectar los conductores del encendido de las bujías
como medida de precaución para evitar que los cilindros impulsores funcionen al
girar a mano el volante en caso de que quedaran gases en el interior del equipo.
En cuanto a la seguridad del personal, existen las siguientes reglas:
El obrero tiene que usar su equipo de protección personal que incluye lo
siguiente: camisola de manga larga de algodón, pantalón de algodón,
botas con casquillo, guantes, casco, gafas de protección y tapones
auditivos.
Está prohibido subirse a la maquinaria a más de 3 metros de altura sin
arnés de protección.
No empujarse ni jugar con la herramienta de trabajo.
No cargar partes pesadas ya que se provee de grúa.
No trabajar en estado alcohólico.
Todas estas reglas son obligatorias en un mantenimiento para garantizar la
seguridad y protección ambiental.
En caso de algún siniestro se recurrirá al departamento de seguridad y ellos
procederán de la manera pertinente.
SISTEMAS DE LUBRICACIÓN.
El sistema de lubricación combina el barboteo, baño y lubricación a presión. El
sistema de barboteo del cárter proporciona lubricación abundante a las
muñequillas del cigüeñal, cojinetes lisos, crucetas, bulones de cruceta, engranaje
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del cigüeñal, engranaje del árbol de levas y cojinete del árbol de levas en el
extremo del volante. El sistema del baño de aceite de la caja de regulación
proporciona un baño de aceite a los engranajes, etc. Las bombas de lubricación a
presión suministran aceite a los cilindros impulsores, cilindros del compresor y
empaquetaduras a presión.
Para poner en marcha el grupo por primera vez, desmontar las tapas laterales y
llenar los depósitos hasta que el aceite rebosa y cae al fondo del cárter llenándolo
hasta el nivel adecuado. A continuación, el control de flotador agrega
automáticamente aceite al cárter según sea necesario. Para calcular el nivel
adecuado del aceite, medir 28 pulgadas, en dirección descendente, desde la
superficie mecanizada encima del cárter hasta la superficie del aceite. Girar el
cigüeñal de modo que la mayoría de las manivelas del cigüeñal queden fuera del
aceite al medir esta distancia es decir que queden en forma horizontal al suelo.
Véase Fig. 7.11 (Para tener una medida más certera).
Fig. 7.11 Cigüeñal y bielas de
Motocompresor alineadas de tal
forma para evitar que su volumen
interfiera en tomar una medida
errónea al suministrar aceite.
INDICADOR DEL NIVEL DE ACEITE EN EL CARTER.
El equipo incluye dentro de la instrumentación un indicador del nivel del aceite en
el cárter conectado generalmente mediante tuberías hasta un depósito del aceite
de modo que, si el nivel del aceite desciende en el cárter por debajo del nivel de
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funcionamiento, se abre la válvula de flotador para que pase el aceite necesario y
rellene debidamente el cárter. [9]
Asimismo, este indicador de nivel tiene un interruptor de parada total que conecta
a tierra el encendido de las bujías si el nivel del aceite en el cárter desciende por
debajo del nivel señalado, a fin de impedir que el compresor sufra averías graves
al funcionar sin aceite suficiente en el cárter.
La franja verde grabada en fábrica en el cristal del indicador indica el nivel de
funcionamiento y la franja roja indica el de parada total de modo que el personal
puede observar visualmente el nivel del aceite en el cárter.
MANTENIMIENTO DEL CARTER.
La cámara especial creada en el extremo del cilindro de la guía de la cruceta al
colar la pieza en la fundición actúa como colector del aceite lubricante del cárter.
De vez en cuando, retirar el tapón de la tubería, en el costado del enfriador del
equipo, cerca de la parte inferior de la tapa lateral y purgar esta cámara. Al vaciar,
eliminamos las impurezas sedimentadas por el aceite y prolongamos, así, el
intervalo entre cambios de aceite. El personal experto suele cambiar el aceite por
completo transcurridas entre 5.000 y 10.000 horas de funcionamiento continuo.
Queda prohibido vaciar el grupo mientras funciona.
En el extremo de la bancada, debajo de los cilindros impulsores, encontramos dos
conexiones para purgar y la tercera en la bancada, en el costado del enfriador, en
el extremo próximo a los cilindros impulsores. Estos orificios purgadores
conectados por tuberías al borde del patín deben abrirse de vez en cuando para
vaciar el aceite acumulado en las cámaras de barrido. Queda prohibido vaciar el
grupo mientras funciona.
Al cambiar el aceite, limpiar el cárter con trapos limpios. Queda prohibido utilizar
estopa.
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El punto 7.2 de "Lubricación" muestra la capacidad aproximada del cárter.
Verificar periódicamente el estado de conservación del aceite del cárter.
Recomendamos implantar un programa de análisis periódicos del aceite.
BOMBA DE LUBRICACIÓN A PRESIÓN.
La bomba de lubricación de accionamiento rotativo suministra aceite a presión a
los cilindros, pistones, segmentos de los pistones, paredes de los cilindros y
empaquetadura a presión del vástago del pistón del compresor.
Si el depósito de la bomba de lubricación se vacía, probablemente, será preciso
cebar de nuevo la bomba.
Para cebarla, aflojar la tuerca de unión entre la salida de la bomba y accionar a
mano la bomba con el vástago utilizado para lavar la bomba hasta que no salgan
burbujas de aire por la boca de salida de la bomba.
El conjunto del grupo de lavado manual incluye un ajuste de alimentación que
indica la carrera del embolo. Para ajustar la alimentación, hay que aflojar primero
la tuerca de bloqueo. Al girar el manguito de ajuste a la derecha, disminuye la
alimentación y aumenta, al girar el manguito a la izquierda. Apretar de nuevo la
tuerca de bloqueo después de ajustar la alimentación.
Si una bomba deja de funcionar, recomendamos limpiarla en una lata de
disolvente adecuado y accionar el dispositivo de limpieza manual mientras
permanece sumergido el tubo de aspiración.
Revisar periódicamente el colector de la bomba de lubricación para eliminar el
condensado.
Recomendamos lavar periódicamente con disolvente limpio el depósito.
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La mayoría de las bombas de lubricación utilizadas en los motocompresores Ajax
llevan cámaras con indicador de nivel transparente que revela instantáneamente la
cantidad exacta de lubricante que circula por el tubo de goteo hasta el colector del
lubricante. [9]
El indicador de nivel permite deducir exactamente la cantidad de lubricante a
presión inyectado al sistema.
Además, las bombas de lubricación incluyen un mecanismo de flotador y parada
total de grupo debido al nivel bajo del aceite.
Este mecanismo de flotador podemos conectarlo mediante una tubería al depósito
para rellenar automáticamente con aceite la bomba de lubricación según sea
necesario. El conmutador de parada total va conectado mediante claves al sistema
del encendido a fin de parar el compresor, si el nivel del aceite en la bomba de
lubricación desciende demasiado.
Cada vez que cambiamos el aceite del Carter del motor, hay que desmontar la
bomba de lubricación para limpiarla y lavarla con aceite.
Al colocar de nuevo la bomba de lubricación, alinear el eje con el árbol de levas.
El sistema de lubricación centralizada distribuye el aceite lubricante a los puntos
de lubricación en los cilindros de impulsión y del compresor. El aceite de la bomba
de lubricación pasa por un filtro, caudalímetro, conmutador indicador de ausencia
de caudal, válvulas divisoras y llega a los puntos de lubricación.
Filtro: El filtro de 25 micras impide la entrada al sistema de las impurezas
arrastradas por el aceite.
Caudalímetro: El caudalímetro registra mecánicamente y mide exactamente el
volumen total del aceite suministrado al sistema. Además, incluye un manómetro
que permite verificar continuamente la presión de funcionamiento del sistema.
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Conmutador de falta de caudal: Este conmutador funciona para indicar que no
hay caudal en el sistema. Si algo impide el paso del aceite por el sistema, este
conmutador se cierra y transmite una señal eléctrica (o señal neumática*) al
cuadro de Instrumentos del Compresor.
* Nota: Algunos grupos llevan indicadores neumáticos de falta de caudal.
Válvulas divisoras: Las válvulas divisoras contienen pistones dosificadores que
dividen el caudal del aceite en proporciones fijadas de antemano para suministrar
los puntos de lubricación. Podemos variar las proporciones sustituyendo una o
más secciones de la válvula divisora.
Para conectar las tuberías del aceite al cilindro, accionar la bomba de lubricación
mediante los grupos de lavado manual para llenar y lavar las tuberías y verificar
además si los grupos de bombeo y las válvulas de retención funcionan
debidamente.
PRECAUCIÓN: Verificar periódicamente el funcionamiento de todas las bombas
de lubricación porque la avería de una o más bombas del sistema de los
colectores puede reducir el caudal total y la lubricación insuficiente producirá
averías graves. [9]
LUBRICACIÓN DE CILINDRO IMPULSOR.
La experiencia acumulada durante muchos años ha permitido fijar la cantidad y
tipo de lubricación necesaria para lubricar con seguridad y abundancia el cilindro.
La cantidad y propiedades del aceite lubricante dependen mucho de distintas
variables como por ejemplo el gas utilizado como combustible. Como orientación,
el consumo normal de aceite de la bomba lubricante es de 8 pintas por cilindro y
día. En la mayoría de los casos, este es el consumo máximo necesario. A
menudo, podemos reducir las cantidades sin que sufra la lubricación del cilindro.
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La lubricación excesiva sale costosa desde el punto de vista de la cantidad del
aceite consumido y, además, es la causa principal de acumulación de carbonilla.
Dado que el número de gotas de aceite producidos por 1 pinta depende de
distintos valores como la temperatura y viscosidad del aceite, para calcular la
cantidad del aceite utilizado para lubricar el cilindro utilizamos siempre las pintas
recomendadas por día en vez de en las gotas por minuto o carrera. Dada la poca
fiabilidad de las bombas de lubricación a presión, si los caudales son muy bajos,
las bombas de lubricación deben suministrar siempre, por lo menos, dos gotas por
carrera de la bomba.
ACEITE LUBRICANTE PARA CILINDROS IMPULSORES Y CARTER.
Dado que Ajax no puede garantizar la calidad o rendimiento especifico del
lubricante, ellos proveen de la descripción de aquellos lubricantes que han
demostrado su calidad en estas maquinas durante muchas horas de trabajo.
La responsabilidad de la calidad y prestaciones del aceite lubricante corresponde
al proveedor tanto si lo refina como si lo mezcla o si vende otros aceites con su
propia marca; por lo tanto, se recomienda utilizar proveedores de buena
reputación que ofrezcan un servicio postventa adecuado.
En general, los aceites preparados específicamente para motores de gas de 2
tiempos son los más indicados para lubricar los cilindros impulsores y cárter de
compresores Ajax.
Estos lubricantes preparados como materias primas naturales completamente
destilados a partir de disolventes deben incluir una cantidad de aditivos suficiente
para que el lubricante cumpla la Clasificación CA o CB de API para utilizar en
Motores.
A continuación, vemos una especificación típica:
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Viscosidad* a 100° F S.U.S 450 - 650
a 210°F S.U.S 58 - 70
a 37.8°C cSt 97.0 - 140.2
a 98.9°C cSt 9.64 - 12.96
70
400(204)
10(-12)
0.1
Indice de viscosidad minimo.
Cenizas sulfatadas, % en peso max
Temperatura de inflamacion °F (°C) max
Temperatura de inflamacion °F (°C) min
*La viscosidad especificada corresponde al aceite SAE No. 30 que resulta
adecuado para condiciones normales. En ciertos casos, para arrancar y funcionar
con temperaturas ambiente muy bajas (o muy altas), quizás convenga utilizar
aceites de viscosidad diferentes a SAE 30.
ACEITE PARA LUBRICAR CILINDROS DE COMPRESORES Y
EMPAQUETADURAS A PRESIÓN.
La sección de "Mantenimiento del Cilindro Compresor" muestra las
especificaciones sobre lubricantes.
SISTEMA DE REFRIGERACIÓN.
Una bomba centrifuga accionada por correa desde una polea del cigüeñal circula
agua por las camisas del motor y cilindro compresor. El cuadro de instrumentos
incluye el conmutador de parada total por temperatura elevada del sistema de
refrigeración del cilindro impulsor y el detector va instalado en las tuberías de
salida de las culatas y ajustado para funcionar a 206° F.
REFRIGERACIÓN DEL CILINDRO COMPRESOR.
A continuación citamos algunas limitaciones generales del sistema de refrigeración
del cilindro compresor:
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A. La temperatura mínima del agua suministrada no debe bajar de 90°F ni
superar 160° F.
B. Para evitar la condensación de los componentes del gas en las paredes del
cilindro y el agarrotamiento de los pistones, la temperatura del agua
suministrada debe superar en 100° F, por lo menos, la temperatura del gas
de aspiración.
C. Para limitar la disminución de capacidad, la temperatura del agua
suministrada no debe superar en más de 30° F a la temperatura del gas de
aspiración, salvo si la temperatura del gas de aspiración es inferior a 60° F.
D. El caudal de agua necesario se calcula para aumentos de temperatura de
10°F.
El cuadro de instrumentos incluye el conmutador de parada por temperatura
elevada del sistema de refrigeración del cilindro del compresor y el detector va
montado en la tubería de salida de los cilindros del compresor y ajustado para
funcionar a 160° F.
PRECAUCIONES:
Las precauciones que necesita el sistema de aspiración abarcan:
1. Utilizar agua limpia y blanda sin sales ni productos corrosivos.
2. Mantener el enfriador lleno de agua o anticongelante.
3. Evitar que La(s) correa(s) del ventilador patinen.
4. La mezcla de agua y glicol etileno resulta muy adecuada si las
temperaturas descienden por debajo de cero y también con temperaturas
superiores a cero debido a que incluye inhibidores de la corrosión. Al utilizar
agua normal, agregar siempre un producto inhibidor de la corrosión.
Para utilizar anticongelante, mezclarlo con el agua antes de llenar el
sistema de refrigeración.
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5. Periódicamente, limpiar la suciedad e insectos depositados en el interior del
enfriador.
Al cumplir las instrucciones anteriores, el agua no creara incrustaciones dentro del
sistema.
El sistema de refrigeración necesita 150 galones aproximadamente de fluido
refrigerante.
COJINETES DEL CIGÜEÑAL.
Los compresores Ajax DPC-600 utilizan cojinetes lisos de precisión y cojinetes en
las muñequillas del cigüeñal. Los cojinetes de precisión cumplen tolerancias más
rigurosas que los cojinetes ajustados mediante suplementos y, por lo tanto, no
hace falta ajustar los cojinetes de precisión, y no tenemos que "adaptar" la biela al
sustituir los cojinetes. Basta con instalarlos cojinetes de precisión y apretar los
pernos de biela hasta 650-700 libras-pie de par de apriete según muestra la "Tabla
de Par de Apriete" del punto 7.2.
La clavija entre el casquillo del cojinete y el sombrerete de biela impide que los
cojinetes de precisión giren en la biela.
CRUCETAS.
Las crucetas van instaladas dentro de guías taladradas y necesitamos cierta
holgura en la parte superior de cada guía después de sujetar debidamente el
pistón y biela a la cruceta. El punto 7.2 muestra la holgura de esta guía de cruceta.
Para medir la holgura. Utilizar galgas calibradoras largas en la parte superior y
colocar la cruceta en distintas posiciones a lo largo de la guía.
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COJINETE DEL BULÓN DE LA CRUCETA.
Este cojinete abarca un casquillo desmontable de bronce embutido a presión en la
biela. Cuando el desgaste del cojinete resulta excesivo. Hay que sustituirlo por un
cojinete nuevo alineado y embutido a presión en la biela utilizando un taco de
madera o de metal blando como apoyo.
El punto 7.2 muestra la holgura entre el casquillo y el bulón de la cruceta.
Un tornillo de fijación dentado bloquea en posición los cojinetes del bulón de la
cruceta montados en la biela, para evitar que el cojinete se salga de la biela.
ACCIONAMIENTO DEL ÁRBOL DE LEVAS
El engranaje de accionamiento del árbol de levas situado en el cigüeñal lleva
estampado un cero en dos dientes contiguos y el engranaje de accionamiento del
árbol de levas lleva un cero estampado en un diente. Al montar de nuevo el motor,
si lo hemos desguazado previamente. Montar siempre los engranajes de modo
que el diente marcado del engranaje del árbol de levas quede entre los dos
dientes marcados del engranaje del cigüeñal.[9]
RETENES ESTANCOS ROTATIVOS PARA EL ACEITE MONTADOS EN
EL ÁRBOL DE LEVAS.
Aunque rara vez hay que sustituir los retenes rotativos del aceite en la placa
posterior de la caja de regulación, adoptar las medidas necesarias para instalarlos
debidamente y si fuera necesario, sustituirlos en el emplazamiento.
Según muestra la Figura 7.11 hay que preparar de antemano un manguito de 3
pulg de diámetro exterior. 2 3/8 pulgs de diámetro interior y 1 1/2 pulgs de longitud
aproximadamente para montar el retén del aceite.
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El manguito nos permite embutir a presión el retén del aceite en la placa posterior
de la caja de regulación. Al empujar el retén del aceite comprobar que lo
introducimos perpendicularmente sin presionar el cuba del retén de la junta tórica
hasta alojarlo en la ranura avellanada en la placa posterior de la caja de
regulación.
La Figura 7.13 muestra la posición exacta del retén del aceite. Después de montar
el retén del aceite en la placa posterior. Según indicamos anteriormente, actuar
con cuidado al apretar los pernos que unen la placa a la caja de regulación y
alinear la clavija redonda de accionamiento del retén estanco con el chavetero del
engranaje del árbol de levas según muestra la Figura 7.13.
Fig. 7.12 Manguito para montar el
retén rotativo del aceite en el árbol
de levas
Fig. 7.13 Montaje del retén rotativo del
aceite en el árbol de levas
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TOLERANCIA EN PIEZAS.
La siguiente tabla de componentes, especificaciones dimensionales y desgastes,
se debe usar como guía de mantenimiento preventivo en equipos Ajax.
Los problemas pueden detectarse temprano, antes de ocurra alguna falla.
Estas especificaciones se basan en datos recogidos de una amplia gama de
instalaciones de cobertura Ajax de muchas décadas de experiencia operativa
alrededor del mundo.
El rendimiento del equipo y condiciones específicas de mantenimiento pueden
variar en función condiciones y prácticas de mantenimiento preventivo.
En la Fig.7.14 se muestra con se toma la holgura entre la cruceta y la guía con un
lainometro.
Fig. 7.14 Medición de holgura entre cruceta y guía.
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COMPONENTE TOLERANCIA (NUEVO) TOLERANCIA MAX.
DIAMETRO DEL CILINDRO 14.997 - 15.001 15.013
DIAMETRO DE LA FALDA DEL PISTON 14.968 - 14.97 14.961
HOLGURA ENTRE PISTON Y CILINDRO 0.027 - 0.033 0.045
HOLGURA LATERAL EN ANILLOS DE
PISTON (1° Y 2° SEGMENTOS)0.010 - 0.0125 0.015
HOLGURA LATERAL EN ANILLOS DE
PISTON (3 Y 4)0.008 - 0.0105 0.013
SEPARACION ENTRE EXTREMOS DE
LOS SEGMENTOS DEL PISTON0.115 - 0.135 0.115
VASTAGO 2.497 - 2.5 2.495
GUIA DE CRUCETA 12.000 - 12.002 12.004
CRUCETA 11.987 - 11.989 11.985
HOLGURA ENTRE CRUCETA Y GUIA 0.009 - 0.013 0.016
DIAMETRO INTERIOR DEL CASQUILLO
DE LA BIELA5.5044 – 5.5069 5.509
HOLGURA ENTRE CASQUILLO Y BIELA 0.010 – 0.026 0.029
DIAMETRO EXTERIOR DEL BULON. 5.4995 – 5.5000 5.4985
HOLGURA ENTRE BULON Y CRUCETA 0.0044 – 0.0074 0.0085
DIAMETRO INTERIOR DE ANILLO DE
DESGASTE DE LA BIELA7.503 – 7.505 7.507
DIAMETRO DE LA MUÑEQUILLA DEL
CIGÜEÑAL7.499 – 7.500 7.4975
HOLGURA ENTRE ANILLO DE
DESGASTE Y MUÑEQUILLA0.0044 – 0.006 0.0075
COMPONENTE TOLERANCIA (NUEVO) TOLERANCIA MAX.
DIAMETRO DEL CILINDRO ** **
ANILLOS DE PISTON ** **
HOLGURA ENTRE PISTON Y CILINDRO ** **
VASTAGO 2 1/2 2.497 – 2.500 2.495
VASTAGO 2 1/4 2.249 – 2.250 2.2455
DATOS DEL MOTOR
NOTA: Para determinar la holgura entre la cruceta y la guia es necesario introducir la laina mas
gruesa que sea posible y al momento que esta este adentro hacer todo el recorrido de la
cruceta para verificar que no haya irregularidades.
DATOS DEL COMPRESOR
** Comuníquese con el Departamento de soporte técnico en AJAX
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COMPONENTE TOLERANCIA (NUEVO) TOLERANCIA MAX.
GUIA DE CRUCETA 11.999 – 12.001 12.008
CRUCETA 11.984 – 11.986 11.982
HOLGURA ENTRE CRUCETA Y GUIA 0.011 – 0.015 0.018
DIAMETRO INTERIOR DEL CASQUILLO
DE LA BIELA4.5035 – 4.5062 4.507
DIAMETRO EXTERIOR DEL BULON. 4.4995 – 4.500 5.4985
HOLGURA ENTRE BULON Y CRUCETA 0.0044 – 0.006 0.0066
DIAMETRO INTERIOR DE ANILLO DE
DESGASTE DE LA BIELA7.503 – 7.505 7.506
DIAMETRO DE LA MUÑEQUILLA DEL
CIGÜEÑAL7.499 – 7.500 7.498
HOLGURA ENTRE ANILLO DE
DESGASTE Y MUÑEQUILLA0.0042 – 0.0066 0.008
DATOS DEL COMPRESOR (CONTINUACIÓN)
NOTA: Para determinar la holgura entre la cruceta y la guia es necesario introducir la laina mas
gruesa que sea posible y la momento que esta este adentro hacer todo el recorrido de la
cruceta para verificar que no haya irregularidades.
DATOS DEL VOLANTE
VOLANTE DE
CIGÜEÑAL
.005"
.020"
MARGEN DE TOLERANCIA AXIAL Y RADIAL QUE DEBE
NOTA: EL TORQUE QUE DEBEN TENER LOS
TORNILLOS QUE SUJETAN EL VOLANTE AN CIGÜEÑAL
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7.5.1 CONJUNTO DEL CILINDRO IMPULSOR.
DESGASTE DEL CILINDRO.
Cada vez que extraemos un pistón, debemos verificar el desgaste y acabado
superficial de los cilindros. Resulta difícil señalar cuando el desgaste exige
rectificar de nuevo los cilindros. Sin embargo, salta a la vista que el desgaste
depende en gran parte de la cantidad y costo del combustible que el motor debe
utilizar. Debido a que estos factores varían, el desgaste que, en ciertas
condiciones puede resultar aceptable desde el punto de vista económico, en otras
condiciones no lo seria. [9]
Sin embargo, en general, recomendamos rectificar los cilindros si:
A. El desgaste aumenta las dimensiones en 0,012 pulgs. o si
B. El desgaste atraviesa la capa del cromado superficial.
Para rectificar los cilindros, podemos eliminar los restos del cromado y cromar de
nuevo la superficie.
No recomendamos sobredimensionar el cilindro al rectificar salvo que decidamos
cromar la superficie una vez mecanizada.
Para rectificar los cilindros y ajustar los pistones sobredimensionados,
recomendamos utilizar talleres mecánicos competentes de experiencia reconocida
en este tipo de trabajo.
VÁLVULAS DE RETENCION DE AIRE.
Las válvulas de retención del aire montadas entre el colector del aire y la cámara
de barrido de gases permiten la entrada del aire en la cámara de barrido durante
la carrera de compresión del pistón impulsor.
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Al pasar la situación de la cámara de barrido de aspiración a compresión, las
válvulas de lengüeta se cierran para evitar la salida del aire. A continuación, la
presión del aire aumenta hasta unas cuantas libras en la carrera de retorno del
pistón impulsor. Las láminas delgadas y planas de acero que los muelles es
pirales pequeños empujan contra el asiento actúan como válvulas de "lengüeta"
PISTONES Y SEGMENTOS DE PISTONES, EXTREMO DE IMPULSIÓN.
Para ajustar exactamente la posición concéntrica y alineación de los pistones del
motor, los mecanizamos en el vástago.
Al sustituir el conjunto del pistón y vástago, ajustarlo de modo que el tornillo de
fijación de la cruceta encuentre su asiento original en la superficie plana del
vástago. Si apretamos el tornillo de fijación apoyado contra las roscas en vez de
apretarlo contra la superficie plana, tanto las roscas del vástago del pistón como
las roscas de la cruceta sufrirán desperfectos. Manejar con cuidado: los conjuntos
de pistón y vástago para evitar que sufran desperfectos si los dejamos caer. El
manejo descuidado producirá desviaciones entre el pistón y el vástago.
La culata opuesta a la cara del pistón tiene forma bombeada. Después de montar
debidamente el pistón y el vástago y una vez situado el cigüeñal en el punto
muerto del encendido, la superficie bombeada sobresaldrá del cilindro quedando
el borde del diámetro máximo del pistón al paño con el del orificio del cilindro. La
figura 7.15 muestra la posición exacta.
Fig. 7.15 Posición exacta del pistón
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Si hemos desmontado el pistón para revisarlo a repararlo y podemos utilizar de
nuevo los segmentos antiguos, raspar la carbonilla de los costados de los
segmentos y ranuras que los alojan y lavar además el pistón y segmentos en
queroseno a fueloil. Colocar cada segmento en la misma ranura que ocupaba antes
del desmontaje y con la misma cara dirigida hacia el extremo de la cámara de
combustión del pistón.
Los segmentos agarrotados reducen la presión durante la carrera de compresión y
aumentan el esfuerzo necesario durante el arranque y producen combustión
imperfecta con pérdida de potencia y escape por los pistones hacia el cárter que
destruye la película del aceite lubricante de la pared del cilindro. Los motores no
funcionan bien con los segmentos agarrotados y hay que parar inmediatamente
los motores para repararlos.
Para sustituir los segmentos, ajustar cada segmento nuevo al cilindro. Comprobar
cuidadosamente que la separación u holgura entre los extremos de cada
segmento es adecuada. En el punto 7.2 muestra la separación recomendada para
segmentos normales a sobredimensionados en frio.
Si no comprobamos la separación y no es suficiente, el calor dilata los segmentos
y los extremos pueden tocarse presionando hacia afuera y rayan las paredes del
cilindro.
Escalonar las separaciones entre los extremos de los segmentos pero situarlos de
modo que la separación del segmento no pase por encima de las lumbreras.
Los segmentos de los pistones del motor, en todos los grupos, llevan las
superficies frontales trapezoidales según muestra la Figura 7.16.
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Fig. 7.16 Superficie trapezoidal de los segmentos del pistón de motor.
Al montar segmentos nuevos debemos verificar que los diámetros menores de
los segmentos, en el extremo del pistón correspondiente a la culata, miran hacia
la culata. En el extremo de la faldilla del pistón, el diámetro más pequeño debe
mirar hacia el cigüeñal. Podemos descubrir rápidamente el diámetro más
pequeño debe mirar hacia el cigüeñal. Podemos descubrir rápidamente el
diámetro más pequeño porque va señalado TOP. Al instalar mal los segmentos,
aumentara el tiempo de rodaje necesario y acortara la vida útil del grupo. Véase
la figura 7.17.
Fig. 7.17 Montaje de un segmento de pistón.
PRENSAESTOPAS DEL VÁSTAGO DEL PISTÓN DEL MOTOR.
El prensaestopas incomunica herméticamente el cigüeñal y la cámara de barrido
de gases sometida alternativamente a presión y vacío. El prensaestopas contiene
las empaquetaduras metálicas que impiden el paso de los productos de la
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combustión al cárter para evitar que contaminen el aceite lubricante, y a la vez,
impide las fugas de aceite lubricante desde el cárter hasta la cámara de barrido de
gases.
Para montar de nuevo el prensaestopas en los vástagos, revisar cuidadosamente
el vástago del pistón para eliminar cualquier aspereza o muescas. Para reparar el
vástago, utilizar una piedra de esmerilar fina. Si no podemos eliminar los defectos,
sustituir el pistón y vástago.
Montar un manguito deslizándolo sobre el vástago del pistón para proteger los
segmentos de las empaquetaduras, al introducir el vástago a fin de evitar las
averías producidas por los filos cortantes de las roscas.
El punto 7.2 de "Herramientas Especiales" muestra los manguitos para montar el
vástago del pistón.
Para desmontar la caja del prensaestopas del extremo de impulsión hay que
separar del cárter el conjunto de la culata del cilindro, pistón y vástago. Extraer la
caja del prensaestopas por la abertura lateral después de retirar el conjunto del
pistón, vástago y culata.
MONTAJE DE AROS DE LA EMPAQUETADURA.
Para montar los aros de la empaquetadura, no hay que desmontar el conjunto de
culata. Pistón y vástago. Una vez desmontada la tapa lateral, podemos desguazar
la caja del prensaestopas y deslizar con cuidado los componentes a lo largo del
vástago del pistón para dejar al descubierto los aros de la empaquetadura,
formados por segmentos que podemos desmontar retirando el muelle toroidal. A
continuación, podemos montar el aro de repuesto colocando los segmentos
alrededor del vástago y montando el muelle toroidal para sujetar los segmentos en
posición. Para que la caja del prensaestopas funcione debidamente, debemos
montar bien los segmentos de la empaquetadura. El casquillo acopado del vacío,
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contiguo al cilindro impulsor, contiene los dos aros estanco. A continuación, viene
la copa rascadora del aceite que contiene un aro estanco y dos aros rascadores
de aceite ranurados. Después va una placa de reten y un aro deflector o rascador
del aceite montado en una copa rascadora del aceite. [9]
Al montar los aros en el vástago del pistón, situar la caratulada o ranurada dirigida
hacia el cárter. Véase la figura 7.18
Fig. 7.18 Empaquetadura de aros rascadores de aceite del vástago del
pistón del motor.
PRENSAESTOPAS DEL VASTAGO DEL PISTON DEL COMPRESOR.
La caja del prensaestopas del vástago del pistón del compresor impide las fugas
del aceite del cárter alrededor del vástago del pistón del compresor.
Para introducir el vástago por los aros de la empaquetadura, utilizar un manguito
deslizándolo por encima de las roscas del vástago del pistón para evitar que los
filos del vástago produzcan desperfectos cortantes de la rosca en los aros de la
empaquetadura.
MONTAJE DE AROS DE LA EMPAQUETADURA.
Para montar aros de la empaquetadura en la caja del prensaestopas, no
necesitamos desmontar el pistón y vástago del compresor. Podemos desmontar y
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sustituir estos aros formados por segmentos del mismo modo que los aros de la
caja del prensaestopas del motor.
Montar bien los aros para que el grupo funcione debidamente.
La copa de la empaquetadura en el costado próximo al cilindro del compresor
contiene dos aros estanco. La placa de reten lleva tres aros rascadores del aceite
ranurados y montados en el adaptador.
AI montar estos aros, situarlos con la cara ranurada dirigida hacia el cárter. Véase
la figura 7.19
Fig. 7.19 Empaquetadura de aros rascadores del aceite del vástago del
pistón compresor.
BUJIAS.
Los grupos que montan el sistema del encendido mediante descarga del
condensador Altronic utilizan bujías con entrehierro de 0,030 pulgs. Mantener
limpia la bujía, el aislamiento porcelanito no presentara grietas.
Para facilitar el arranque, podemos desmontar la bujía y secar las puntas porque a
veces la humedad acumulada después de una parada la deja en cortocircuito.
Calentar la bujía para secarla.
Tener siempre a la mano bujías de repuesto.
Revisar también periódicamente el cable de las bugías y sustituirlos si el
aislamiento ha sufrido desperfectos. Se recomienda sustituir este cable
anualmente. [9]
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FILTRO DE ADMISIÓN DE AIRE.
El filtro de admisión del aire contiene cuatro elementos filtrantes de tipo seco,
desechables. Montarlo en posición adecuada y unir el filtro mediante manguitos al
colector de admisión del aire.
TAPA DEL RESPIRADERO.
Antes de instalar los filtros en la tapa provista de respiradero de la tapa superior
del cárter bañar los filtros con aceite.
Desmontar y limpiar las tapas del respiradero por lo menos cada vez que
vaciemos el aceite del cárter o con más frecuencia si fuera necesario. Para limpiar
el respiradero del cárter, basta con desmontarlo y agitarlo colocado en un caldero
lleno de fueloil, queroseno o aceite lubricante ligero. Si disponemos de aire
comprimido, completar la limpieza secándolo con un chorro de aceite comprimido.
Después de lavarlo, bañar de nuevo con aceite el elemento del filtro.
REGULADOR.
El grupo utiliza un regulador centrífugo, mecánico, normalizado, provisto de bolas,
instalado verticalmente, auto lubricado, y accionado por el engranaje del árbol de
levas. Las roscas del husillo bombean aceite desde un colector del aceite, en el
cuerpo del regulador, hasta los cojinetes del husillo, manguito y fiadores de los
contrapesos.
Para aumentar la velocidad del motor, girar a la derecha la perilla que ajusta el
muelle del regulador; a la izquierda, disminuye la velocidad. Variar la velocidad
con el motor en marcha.
El varillaje de mando conecta el regulador con la válvula de estrangulación para
regular la velocidad del motocompresor.
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Nota: En vez del regulador mecánico normal podemos suministrar un regulador
hidráulico y, en este caso, el manual combinado del grupo compresor incluye un
manual de instrucciones por separado del regulador hidráulico.
ENCENDIDO ALTRONIC.
Los motocompresores Ajax utilizan normalmente encendido Altronic. El sistema
del encendido Altronic de descarga por condensador de componentes solidos
abarca el alternador con la caja de componentes electrónicos, bobina del
encendido, el conjunto de la bobina captadora y los imanes (para sincronizar la
distribución) montados en el volante.
El conjunto del alternador y caja de componentes va montado en la caja de
regulación y accionado por un engranaje del árbol de levas. La velocidad del
alternador es el doble de la velocidad del motor y genera la energía eléctrica que
almacena el condensador situado en la caja de componentes. Al funcionar el
grupo, los imanes instalados en el volante pasan por delante del conjunto de la
bobina captadora situada cerca de la cara interior del volante e inducen una
tensión suficiente para accionar un interruptor de componentes sólidos que libera
la energía almacenada por el condensador para transmitirla por los cables hasta la
bobina del encendido situada en la culata del motor. La bobina del encendido
transforma la energía transmitida hasta que alcanza una tensión suficientemente
alta para que salte la chispa en la bujía.
La posición de los imanes en el volante fija el sincronismo básico del encendido
del sistema Altronic. Dado que estos imanes van montados en orificios taladrados
en fábrica en la superficie frontal del volante, las posiciones son definitivas.
La ménsula que soporta las bobinas captadoras va perforada de modo que
podemos variar La posición de las bobinas captadoras. En fábrica, montan las
bobinas o captadoras para que salte la bujía de la chispa 9° antes de que el pistón
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alcance el punto muerto superior y este es el ajuste recomendado para la mayoría
de las instalaciones.
Podemos avanzar 2° la bujía Instalando la bobina captadora en los orificios
inmediatamente inferiores en la ménsula de apoyo o podemos retardar 2°
montando la bobina captadora en los orificios inmediatamente superiores.
La chispa producida por el sistema del encendido de componentes solidos es de
muy corta duración y alta intensidad. Así la chispa puede saltar en las bujías con
entrehierros superiores a lo normal o parcialmente sucios lo que no podría
conseguirse con el encendido mediante magneto y, por lo tanto, este sistema
prolonga mucho la vida útil de las bujías. [9]
DIAGNOSTICO DE AVERÍAS EN EL ENCENDlDO ALTRONIC
Para realizar las verificaciones siguientes, adoptar las medidas de seguridad
necesarias:
1. Si sospechamos que el encendido funciona mal, verificar las bujías y, a
continuación, comprobar si los cables del encendido están en perfectas
condiciones. Comprobar que hay un conductor a tierra desde la terminal
negativa de las bobinas del encendido hasta la caja de empalmes.
Comprobar que la separación entre la bobina captadora y los imanes del
volante no supera 1/4 pulg.
2. Si la revisión indica que el sistema parece bien instalado y los cables en
buenas condiciones, desconectar , primero, en la caja de empalmes, el
conductor de parada total del cuadro de instrumentos, para incomunicar los
interruptores de parada total y los cables que pueden producir un
cortocircuito parcial o total del encendido. (NOTA: El encendido electrónico
es más susceptible a cortocircuitos en este lugar debido a la intensidad baja
primaria de salida).
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3. Retirar el cable de cada bujía y mantenerlo a 1/4 pulg aproximadamente de
distancia de una masa, por ejemplo, un esparrago de la culata, para
verificar si salta la chispa al accionar el motor. Si el sistema del encendido
funciona debidamente, debe saltar la chispa a 1/4 pulg por lo menos de la
masa. En general, las bobinas del encendido defectuosas producen una
chispa débil. Normalmente, si el conjunto de la bobina captadora esta
averiado no produce chispa. Sustituir la bobina captadora, si el cable gris
del aislamiento aparece cortado o averiado. Queda prohibido desconectar
el cable primario entre el alternador y la bobina del encendido o situar en
corto a tierra para verificar la chispa, para evitar averías en la caja
electrónica. En general, las cajas electrónicas defectuosas producen un
encendido irregular a continuo.
4. Si en la prueba 3 no salta chispa o la chispa es débil, verificar la salida de la
caja electrónica. Separar la bobina captadora de la cara del volante.
Desconectar, en la caja de empalmes, el cable blanco que sale del enchufe
de cinco patillas de la caja electrónica. Medir la tensión entre el cable
blanco y la caja de empalmes mientras giramos el cigüeñal del grupo. Debe
indicar entre 125 y 145 voltios de corriente continua. Si la tensión es
defectuosa, el devanado del estator del alternador o la caja electrónica
están averiadas. Comprobar las conexiones entre la caja y el estator. Si
están bien, desmontar la caja del alternador y verificar el devanado del
estator. Sustituir el estator, si esta averiado. Montar de nuevo la caja
electrónica, si el estator está bien. Los valores medidos por el ohmímetro
entre los dos conductores del devanado del estator deben oscilar entre
4700 y 5700 ohmios. Si el estator esta averiado, retirar los tornillos de la
tapa del alternador. Extraer en una sola pieza la tapa posterior, junta torica,
aro separador y estator de la caja del alternador. A continuación, separar
los conductores del estator de la tapa posterior. Para instalar de nuevo
estas piezas, girar el estator de modo que los conductores pasen
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directamente por el orificio en la tapa posterior sin cruzar por encima del
eje.
5. Si no disponemos de instrumentos para realizar las mediciones de la
prueba anterior, para verificar el devanado del estator podemos ejecutar
esta prueba: desmontar el alternador del compresor y, a continuación.
retirar la caja electrónica del alternador. Después de desconectar los
conductores del estator, en la caja electrónica, tocar los extremos de los
cables entre si rápidamente y girar el eje del alternador a mano y. a
continuación, separar los extremos de los cables y de nuevo girar el eje a
mano. Probablemente, el devanado del estator está bien si necesitamos
más esfuerzo para girar el eje cuando tocamos los cables entre si. Si no
observamos una diferencia importante en el esfuerzo necesario para girar el
eje al tocar o separar los cables. hay que sustituir el estator. Sustituir la caja
electrónica, si los devanados del estator están bien.
INSTRUCCIONES SOBRE EL FUNCIONAMIENTO DE SISTEMAS
PROVISTOS DE EMBOLO PARA INYECTAR GAS POR LUMBRERAS
DISTRIBUIDORAS.
Descripción general
Fundamentalmente, los motores de gas funcionan lo mismo que los alimentados
por combustible a baja presión. La inyección directa del combustible al cilindro en
vez de la aspiración por el motor del combustible con el aire que procede de la
cámara de barrido de gases constituye la diferencia principal entre la inyección de
gas y la alimentación normal de combustible a baja presión. La distribución regula
la inyección para efectuarla precisamente en el momento que se cierran las
lumbreras del escape en la carrera de compresión. Por lo tanto, el aire que barre
los gases no arrastra el combustible así evita las pérdidas del combustible por las
lumbreras del escape durante el barrido de gas. [9]
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Fig. 7.20 Sistema de inyección de gas por lumbrera distribuidora (bomba en carrera de inyección)
Este sistema utiliza bombas de embolo con válvula de seta accionadas por el árbol
de levas que empujan de forma constante las válvulas de inyección del
combustible accionadas hidráulicamente. El eje de levas acciona las bombas
situadas encima de la caja de regulación. El regulador acciona mediante un
vástago de mando una válvula rotativa de estrangulamiento semejante a las
utilizadas en los sistemas normales de alimentación del combustible a baja
presión, para variar el volumen del gas alimentado a las válvulas inyectoras según
los requerimientos del motor. Las válvulas inyectoras en las culatas de los cilindros
inyectan el gas combustible directamente a la cámara de combustión.
El combustible a presión circula por una tubería de 1/4 pulg desde un lugar aguas
arriba de las válvulas de estrangulación hasta la parte superior del tanque del
fluido. Siempre que sea posible, hay que empalmar la tubería en un lugar aguas
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arriba de cualquier válvula automática de cierre de paso del combustible que
forme parte del sistema pero siempre en un lugar situado forzosamente aguas
abajo de la válvula reguladora de la presión del combustible. La válvula de
escuadra situada en el extremo de la tubería en su empalme con el tanque permite
cerrar el paso de la tubería del gas a presión
El fluido circula desde el tanque hasta las bombas de embolo por una tubería de
3/8 pulg. Las tuberías incluyen las válvulas reguladoras del caudal montadas en
las bombas que impiden el retorno del combustible al tanque en la carrera de
compresión.
Una tubería de 1/4 pulg. Comunica cada bomba con la válvula de inyección
correspondiente y transmite la presión hidráulica desde la bomba hasta el embolo
de la válvula inyectora.
La válvula de inyección, en el extremo de esta tubería, incluye un grifo purgador
para eliminar el aire que puede existir en el sistema.
Una tubería de 1/4 pulg conecta la válvula inyectora con el tanque de alimentación
del fluido. Esta tubería devuelve al tanque de alimentación el gas descargado al
quedar destapadas las lumbreras de distribución de las válvulas inyectoras.
Funcionamiento del sistema
El embolo de la bomba accionado por leva permite que la presión resultante actué
sobre el embolo de la válvula inyectora. Este embolo queda apoyado en el
extremo del vástago de la válvula inyectora de modo que cualquier movimiento del
embolo abre la válvula inyectora del gas. Al quedar abierta la lumbrera de la
válvula inyectora descarga la presión de gas y el muelle de la válvula empuja el
embolo inmediatamente hacia arriba y cierra la válvula inyectora del gas.
Una vez que el embolo termina su carrera de subida y comienza la de retorno,
produce un vacío ligero en el sistema que descarga al abrirse la válvula reguladora
del caudal. Al quedar abierta la válvula, el gas circula desde el tanque hasta el
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cuerpo de la bomba y el fluido que contiene el tanque adopta la presión del gas
combustible.
La válvula rotativa de estrangulación accionada por el regulador controla la
velocidad del motor.
Fluido Hidráulico
Los motocompresores utilizan Fluido Hidráulico Ajax (YAE-2 150-1). Cada sistema
necesita medio galón de este fluido, Queda prohibido utilizar otros fluidos sin
autorización previa de Ajax.
El sistema hidráulico en circuito cerrado necesita poco fluido para reponer las
perdidas; sin embargo. El operador debe vigilar atentamente el nivel del fluido
hasta que conozca cuanto fluido necesita para rellenar el sistema y debe utilizar
siempre fluido limpio porque la suciedad produce averías en las válvulas de
inyección, bombas de inyección y válvulas reguladoras del caudal y provoca. En
consecuencia, el funcionamiento deficiente del sistema.
Fig. 7.21 Sistema de inyección de gas por lumbrera distribuidora (bomba en carrera de aspiración)
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Tanque de alimentación del fluido
El tanque normalizado para el fluido incluye un indicador de plástico transparente
que muestra el nivel del aceite y abarca por completo la altura del tanque. El
tanque lleno hasta el extremo superior del indicador del nivel del aceite contiene
1/4 de galón.
El extremo superior va cerrado por un tapón de tubería de 1 1/4 pulg.
Conjunto de la bomba.
El conjunto de la bomba abarca el grupo y embolo accionado por una leva
cementada montada en el árbol de levas. La leva proporciona una elevación
constante de 0 ,270 pulg.
Sincronismo de la leva de distribución.
La cara lateral de la leva, en posición diametralmente opuesta al chavetero. Tiene
un orificio de 1/4 pulg de diámetro, que podemos utilizar para verificar el
sincronismo de la leva según sigue.
Verificar que la bomba de embolo acciona la válvula inyectora en el cilindro
impulsor No.1 (costado del volante). La leva situada debajo de esta bomba es la
que debemos emplear para verificar el sincronismo de la distribución.
Retirar las bombas de embolo de la parte superior de la caja de regulación y girar
el cigüeñal y árbol de levas hasta que el orificio de 1/4 pulg de diámetro de la leva
No. 1 quede en el punto superior. Introducir una varilla recta de 1/4 pulg de
diámetro por este orificio y verificar si queda perpendicular a la superficie superior
mecanizada de la caja de regulación. Una vez que la varilla queda en posición
perpendicular, el chavetero del volante en el extremo del cigüeñal, debe quedar
situado en el costado que mira hacia los cilindros del compresor y 13° por debajo
del eje de centros horizontal. Véase la figura 7.22
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Fig. 7.22 Sincronismo de distribución de la leva de inyección
VALVULA REGULADORA DEL CAUDAL
La válvula reguladora del caudal va montada en la tubería que alimenta fluido del
tanque a la bomba. Esta válvula reguladora del caudal cierra el paso de la presión
durante la carrera de salida de fluido de la bomba pero permite que el aceite llene
de nuevo la bomba durante la carrera de aspiración. La válvula reguladora de
caudal contiene además una válvula de aguja-derivación (bypass) que permite
purgar el aire existente en el sistema.
NOTA: Para que funcione el sistema inyector de gas, la válvula de aguja -bypass
debe estar perfectamente cerrada. [9]
CONJUNTO DE VÁLVULA INYECTORA
El conjunto de la válvula inyectora incluye un collarín de ajuste que permite variar
la elevación del vástago de la válvula al variar la posición de las lumbreras
distribuidoras. La presión hidráulica suministrada por la bomba de embolo abre la
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válvula pero el muelle la cierra tan pronto como se abren las lumbreras
distribuidoras para descargar así la presión hidráulica.
LUBRICACIÓN DE LA VÁLVULA INYECTORA
El orificio situado en el costado del cuerpo de la válvula inyectora permite lubricar
el vástago de la válvula. Nota: Engrasar la válvula inyectora mensualmente con
una dosis de Anti-friction Compound Number 2. Queda prohibido utilizar otro
producto sin autorización de Ajax.
GRIFO PURGADOR
El grifo de latón de 1/8 pulg montado en la tubería del fluido a presión en la cabeza
de la válvula inyectora, permite purgar el aire arrastrado que contiene el sistema
antes de poner en marcha el motor. Para purgar el aire arrastrado, la válvula de
aguja del "bypass" tiene que estar completamente abierta. Para utilizar estos
purgadores, hay que someter a presión el sistema de inyección con la presión del
gas combustible. Para conseguirlo, basta con abrir la válvula de escuadra, cerca
del extremo superior del tanque de alimentación del fluido, para que el gas
combustible penetre. Esta presión del fluido del tanque facilita la purga de las
burbujas pequeñas de aire contenidas en el sistema.
Precaución: El nivel del fluido en el tanque nunca debe quedar por debajo del
nivel de las tuberías de retorno de las válvulas inyectoras a su entrada en el
tanque.
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PROCEDIMIENTO PARA PURGAR EL AIRE ANTES DE LA PUESTA EN
MARCHA
Al arrancar el Motor por primera vez, después de instalarlo o de vaciar el fluido del
sistema, hay que purgar forzosamente el aire existente en el sistema, según las
instrucciones anteriores, porque las válvulas inyectoras no se abren, si no
eliminamos previamente las burbujas de aire existentes en el sistema.
VÁLVULA DE ESTRANGULACIÓN
La válvula rotativa de estrangulación, es del tipo normal. La válvula va conectada
al regulador mediante varillas de mando y juntas de rotula. Ajustar la conexión con
la palanca del regulador para que el motor funcione a plena carga con la válvula
de estrangulación abierta aproximadamente entre 1/3 y la mitad de su recorrido.
PRESIÓN DEL GAS
Para conseguir la regulación óptima de la estrangulación y funcionar normalmente
a plena carga con la válvula de estrangulación abierta hasta la mitad de su
recorrido aproximadamente, ajustar la presión del gas entre 7 y 12 lbs/pulg2
manométricas. El funcionamiento normal debe obtenerse aproximadamente a 12
lbs/pulg2 manométricas con una mezcla de gas pero el motor funciona mejor al
ajustar la presión a nivel más bajo. [9]
EQUILIBRADO DE LA CARGA DEL CILINDRO
La temperatura del escape indica bastante bien si ambos cilindros impulsores
soportan una carga igual. Si un cilindro realiza más esfuerzo que otro, la
temperatura del escape variara mucho entre ambos cilindros. Para equilibrar
ambos cilindros, basta con ajustar el collarín de la válvula inyectora. Al girar el
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collarín a la derecha, aumenta la elevación de la válvula y el cilindro recibirá más
combustible y, al realizar más trabajo, aumentara la temperatura del escape. Al
girar el collarín a la izquierda, disminuirá el combustible inyectado a ese cilindro y,
al efectuar menos trabajo, disminuirá la temperatura del escape. Para ajustar el
collarín, utilizar la llave inglesa incluida en la caja de piezas. Debemos ajustar las
válvulas inyectoras hasta que la diferencia entre las temperaturas del escape de
los cilindros sea inferior a 40° F mientras el grupo funciona cargado. Una vez
equilibrados los cilindros, enclavar los collarines de ajuste apretando el tornillo de
fijación de 1/4 de pulg del collarín.
Al montar válvulas inyectoras nuevas, girar los collarines a fonda a la derecha y
luego a la izquierda tres vueltas completas. Esta posición permitirá equilibrar
perfectamente los cilindros.
CUADRO DE INSTRUMENTOS
Los motocompresores llevan normalmente un cuadro cerrado de instrumentos,
protegido contra los elementos y construido a la medida que proporciona toda la
información necesaria para el funcionamiento diario del equipo.
El cuadro incluye generalmente los instrumentos siguientes: (1) Indicador de la
temperatura del agua de la camisa del motor, (2) Temperatura del agua de la
camisa del compresor, (3) Temperatura del gas de descarga, (4) Presión de
aspiración, (5) Presión de descarga, (6) Presión interetapica (si fuera necesaria,
en el funcionamiento multietapico). Los indicadores de la temperatura del agua de
la camisa llevan contactos para ajustar la parada total, si la temperatura alcanza
un valor elevado; por su parte, los indicadores de temperatura del gas de la
descarga y manómetros llevan contactos para ajustar la parada según valores
altos o bajos.
Además, el cuadro de instrumentos incluye un interruptor temporizado de
arranque-marcha, accionado por muelle, que funciona 15 minutos y un botón de
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parada por emergencia. El temporizador de arranque-marcha que funciona 15
minutos permite dejar fuera de servicio, durante el arranque, todos los
interruptores de parada total de los sistemas de seguridad salvo el de velocidad
excesiva del motor. Al terminar el periodo de arranque-marcha, el temporizador
conecta de nuevo automáticamente las demás funciones de la parada total de los
interruptores del cuadro de instrumentos. El botón de parada permite interrumpir el
funcionamiento del motocompresor durante el intervalo de 15 minutos cuando no
funcionan los interruptores automáticos de parada total.
DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD
Los cuadros de instrumentos de los motocompresores incluyen un juego completo
de dispositivos de seguridad que permiten parar el equipo por completo si funciona
mal. Para efectuar la parada total del grupo, el sistema de seguridad conecta a
tierra el sistema del encendido o cierra la válvula de paso del combustible.
Cada interruptor de seguridad va conectado a su relay indicador denominado
"chivato". La placa de especificaciones identifica cada relay y, si el grupo funciona
mal, el relay conectado al interruptor correspondiente cierra el circuito depuesta a
tierra para conectarlo al sistema de encendido y efectuar la parada del equipo. Un
botón rojo salta en la parte delantera del cuadro para indicar que deficiencia
produjo la parada del grupo. Para reponer el relay antes de arrancar, hay que
pulsar este botón rojo. El relay chivato exige solamente cerrar por un momento el
dispositivo de seguridad de modo que el equipo quedara parado aunque la
deficiencia que produjo la parada desaparezca por si sola.
Queda prohibido desconectar los interruptores de seguridad suministrados con el
equipo. Para poner en marcha, hay que averiguar primero la causa del
funcionamiento deficiente repetido y corregir la deficiencia. Cualquier otra medida
que adoptemos puede averiar gravemente el grupo.
Los dispositivos de seguridad que llevan normalmente los motocompresores son:
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Dispositivo de parada total por exceso de velocidad. Este dispositivo de
parada total del equipo por exceso de velocidad utiliza un contrapeso accionado
por muelle situado en la periferia del volante e instalado de modo que la fuerza
centrífuga del contrapeso se opone a la fuerza del muelle. Al aumentar la
velocidad del motor, el contrapeso oprime el muelle y el embolo sobresale de la
periferia del volante y choca con una palanca que acciona el conjunto del
interruptor de parada por exceso de velocidad. La palanca accionada suelta el
embolo empujado por el muelle que, a continuación, cierra el interruptor del
exceso de velocidad y conecta a tierra el sistema del encendido mediante el relay
chivato montado en el cuadro. El muelle que acciona el interruptor del exceso de
velocidad sale ajustado de fábrica para accionar el interruptor cuando la velocidad
supera en 25-50 rpm la velocidad máxima.
Para poner en marcha el grupo, después de una parada total, hay que reponer
manualmente la palanca de accionamiento del interruptor del exceso de velocidad.
Nivel bajo del aceite. El cárter y la bomba de lubricación a presión llevan unos
interruptores de seguridad accionados por flotador. Estos interruptores accionados
por flotador efectúan dos funciones: en primer lugar, actúan como una válvula
accionada por flotador que permite rellenar automáticamente el cárter del grupo y
el depósito de la bomba de lubricación a presión y, en segundo lugar, actúan
como un interruptor de parada total que conecta a tierra el circuito del encendido a
través del relay chivato, si el sistema no ha rellenado con aceite los depósitos o
cárter.
Temperaturas elevadas del agua de la camisa del motor y del agua de la
camisa del compresor. Estos termómetros combinados e interruptores de parada
total por temperatura elevada protegen los cilindros de impulsión y del compresor
para evitar los desperfectos originados por la falta de refrigerante y el
recalentamiento consiguiente. Estos instrumentos utilizan el movimiento de tubos
capilares para accionar los indicadores de temperatura. Los tubos capilares
necesitan protección para evitar los desperfectos instalándolos de modo que nadie
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pueda pisar los tubos sin darse cuenta. Introducir la ampolla del tubo capilar en el
extremo superior (salida o rama caliente) del sistema del agua de la camisa del
motor o compresor en la conexión por donde sale el agua de la camisa del cilindro.
Ajustar el interruptor de parada accionado por la temperatura del agua de la
camisa del cilindro del compresor para que efectué la parada del grupo, si la
temperatura del agua supera 160° F. Ajustar el interruptor de parada, accionado
por la temperatura del agua de la camisa del motor, para que ejecute la parada del
grupo, si la temperatura del agua supera 206° F. [9]
Temperaturas y presiones anormales del gas. Los aparatos indicadores de
presión y temperatura del gas llevan contactos separados ajustables para efectuar
la parada total del grupo si la presión del gas o las temperaturas de descarga final
son demasiado altas o bajas. Cada cuadro lleva normalmente manómetros de
presión en la aspiración y descarga (y manómetros de presión interetapica,
cuando sea necesario) así como un indicador de temperatura del gas en la salida
de la etapa final del compresor del grupo.
Nivel elevado de líquido en los separadores. Normalmente, los compresores de
gas llevan separadores en las tuberías antes de la admisión de cada etapa de
compresión. El separador elimina el líquido arrastrado por el gas circulante y evita
que los cilindros del compresor sufran desperfectos.
Todos los separadores llevan colectores automáticos para descarga que eliminan
el líquido recogido. Si el equipo funciona mal, el interruptor de parada total
accionado por un flotador que registra el nivel alto del líquido conecta a tierra el
encendido mediante el relay chivato correspondiente sin permitir que el líquido del
separador alcance un nivel peligroso.
También podemos suministrar otros dispositivos de parada total para instalarlos
generalmente en el emplazamiento. Los cuadros de instrumentos llevan
generalmente alojamientos de repuestos para montar chivatos adicionales e
indicadores de parada total accionados por la temperatura.
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CONJUNTO DEL CILINDRO DEL COMPRESOR
Prestaciones
Mediante algunas verificaciones sencillas, el personal puede averiguar
rápidamente si el cilindro del compresor funciona debidamente. La reducción de
capacidad demuestra la existencia de averías.
Al observar la reducción de capacidad, tocar con la mano las tapas de las válvulas
de admisión y, si están algo o muy calientes, nos indica que hay fugas en una
válvula. Las tapas de las válvulas de descarga se calientan lógicamente al
funcionar el grupo. Sin embargo, si una tapa está más caliente que otras, nos
indica fugas en la válvula.
En los grupos de dos o más etapas, resulta conveniente registrar las temperaturas
y presiones normales interetapicas. Muchas veces los cambios en las condiciones
interetapicas representan solamente una reacción normal debido a variaciones en
la relación general de compresión del grupo. Sin embargo, si no han variado las
condiciones de la aspiración de la primera etapa ni la presión de la descarga en la
última etapa, entonces debemos investigar la posibilidad de variaciones en las
condiciones interetapicas.
El aumento anormal de la presión interetapica indica deficiencias en las etapas
aguas arriba; en cambio, la disminución anormal de la presión interetapica indica
deficiencias en las etapas aguas abajo.
Podemos instalar indicadores de temperatura para registrar la temperatura del gas
que sale de cada etapa mientras funciona el grupo. Cualquier aumento importante
de la temperatura en un cilindro indica alguna situación anormal como fugas en las
válvulas o segmentos rotos.
Ajuste de la separación entre culata y pistón -compresor
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Para variar la potencia del cilindro de un compresor, entre otros métodos podemos
variar el porcentaje de separación entre culata y pistón. Por definición,
denominamos porcentaje de separación "normal" la mínima posible que produzca
el máximo de potencia y capacidad. Para reducir la potencia y capacidad, basta
con aumentar el volumen de la cámara entre culata y pistón del compresor.
Podemos emplear varios dispositivos como bombonas, tapones y recamaras para
aumentar el volumen de la cámara entre culata y pistón.
Curvas de prestaciones -compresor
Las curvas de prestaciones suministradas por el fabricante muestran la separación
necesaria para que el grupo funcione a plena carga con distintas presiones de
aspiración o descarga. A veces surgen situaciones imprevistas que no
encontramos en la curva de prestaciones y hay que ajustar por tanteo. Al funcionar
fuera del margen de la curva de prestaciones correspondiente puede suceder que
el operador supere fácilmente sin saberlo, el nivel de los esfuerzos tolerados por el
vástago o que el rendimiento volumétrico sea muy bajo o negativo. Además,
también puede agregar un volumen excesivo a la cámara en la culata del cilindro y
llega un momento (entre el 30 y el 0% de rendimiento volumétrico) en que la
cámara de la culata no puede suministrar la capacidad especifica. El extremo del
cigüeñal del cilindro aun producirá pero el de la culata funcionara de forma
irregular y no producirá y, en esta situación, el extremo de la culata trabaja
continuamente con el mismo volumen de gas y produce un calor que puede tener
consecuencias peligrosas. Resulta más conveniente que el compresor funcione
con simple efecto para producir la misma capacidad.
Funcionamiento de simple efecto
Si la capacidad deseada reduce el rendimiento volumétrico del cilindro por debajo
del 50%, quizás convenga actuar en simple efecto con un extremo del cilindro
descargado. Para conseguirlo, basta con retirar las válvulas de aspiración del
extremo que deseamos descargar. Entonces, el cilindro comprimirá gas solamente
en el extremo que soporta el esfuerzo.
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Gas sulfhídrico
Los cilindros del compresor necesitan características especiales si el gas utilizado
contiene más de 32 granos de sulfhídrico (0,05% en volumen). Para mayores
concentraciones de sulfhídrico, hay que adoptar precauciones adicionales. [9]
MANTENIMIENTO DEL CILINDRO COMPRESOR
Cuerpos de los cilindros compresores
Los cuerpos de los cilindros compresores llevan camisas de agua que podemos
ver al desmontar las tapas, y periódicamente debemos revisar y limpiar las
superficies de refrigeración.
Algunos grupos de cilindros van mecanizados directamente en el bloque y el
pistón roza directamente contra la superficie del bloqueo de cilindros. Al utilizar
gases limpios y lubricación suficiente, los cilindros mecanizados en el bloque rara
vez necesitan reparaciones o sustitución.
Dado el grosor de las paredes de los cilindros mecanizados en el bloque, al
rectificar podemos sobredimensionar el diámetro del cilindro hasta 1/8 pulg
máximo al preparar el cilindro para recuperar la dimensión original. Normalmente,
no recomendamos utilizar pistones y segmentos sobredimensionados.
Camisas postizas
La culata impide el movimiento de las camisas postizas porque presiona las
pestañas de las camisas. Las camisas postizas no interfieren con el diámetro del
cilindro y podemos retirarlas fácilmente al desmontar la culata. Para extraer
camisas del bloque hay que mover a brazo el grupo de modo que el extremo del
vástago del pistón empuje contra un taco de madera en las lumbreras de la válvula
de la camisa. Una vez que la camisa sobresale una distancia suficiente para que
el personal pueda sujetar la pestaña de la camisa, retirar el conjunto de pistón y
vástago. A continuación, podemos extraer manualmente la camisa.
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Al montar una camisa postiza, hay que renovar las juntas tóricas, segmentos
intermedios y juntas de estanqueidad de las pestañas de la camisa. Utilizar juntas
de estanqueidad originales para cada pestaña dado que, al utilizar materiales y
tamaños inadecuados, la pestaña puede sufrir desperfectos.
Deslizar la junta de estanqueidad interior de la pestaña sobre el diámetro exterior
de la camisa antes de montar los aros intermedios y juntas tóricas en la camisa.
Introducir la camisa en el bloque del cilindro pero con cuidado para que el orificio
del aceite de la camisa quede alineado con el orificio del aceite del bloque del
cilindro. Montar de nuevo la culata y apretar las tuercas de la culata según el par
de apriete especificado.
Camisas fijadas por contracción
El ajuste por interferencia entre el diámetro exterior de la camisa y el diámetro
interior del cilindro sujeta en posición las camisas montadas por contracción que
carecen de pestañas ranuras para juntas tóricas.
Para extraer del bloque del compresor una camisa montada por contracción hay
que colocar el bloque centrado en un torno de plato horizontal y cortar parte de la
camisa. Generalmente, la camisa se rompe debido a los esfuerzos del ajuste por
interferencia, si reducimos bastante el grosor de la pared de la camisa.
Precaución. Queda prohibido calentar el cuerpo del compresor para retirar la
camisa, porque podemos deformar o pandear el bloque del compresor.
Para montar una camisa nueva, calentar el bloque en un horno a 350°F durante 3
horas. Colocar el bloque del cilindro sobre un extremo y adoptar las medidas
necesarias para colocar la camisa dentro del bloque en la misma posición que
ocupaba la original. Introducir la camisa dentro del bloque caliente inmediatamente
(en unos segundos) antes de que la camisa se caliente debido al contacto y la
radiación del bloque caliente del cilindro. Podemos enfriar la camisa con hielo seco
para disponer de más tiempo para montarla. Si enfriamos la camisa para
contraerla, debemos tener cuidado de la escarcha que puede agarrotar la camisa
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al montarla. Después de montar la camisa nueva y una vez frio el cuerpo del
cilindro, taladrar los orificios de lubricación en la camisa utilizándolos orificios del
cuerpo del cilindro como guías.
Si no disponemos de los medios necesarios para calentar el cuerpo del cilindro,
podemos utilizar una prensa hidráulica para montar la camisa pero adoptando las
precauciones necesarias para evitar que sufran desperfectos las superficies en
contacto.
Pistones del compresor
La construcción y materiales del pistón varían considerablemente según la clase
del compresor. Generalmente, para diámetros y velocidades bajas se utilizan
pistones de hierro colado mientras que en cilindros de mayor diámetro y para
velocidades altas se utilizan pistones de aluminio.
La separación entre el pistón y las culatas se ajustara según el procedimiento de
puesta en marcha indicado.
Segmentos del pistón del compresor
Colocar por separado los segmentos del pistón dentro del cilindro para comprobar
si la separación entre los extremos de cada segmento es adecuada. Si la
separación es demasiado pequeña, los extremos del segmento quedaran a tope al
calentarse el segmento debido a las temperaturas de funcionamiento y producirán
un desgaste excesivo tanto del segmento como del cilindro. Si la separación es
demasiado grande permitirá el escape de gases entre el pistón y la pared del
cilindro que barrera el lubricante que protege las paredes del cilindro.
También debemos verificar la holgura lateral entre el segmento y la ranura del
pistón y comprobar que el segmento se mueve sin dificultad y sin excesiva holgura
lateral. Limpiar los segmentos y ranuras para eliminar la suciedad o carbonilla
acumulada durante el funcionamiento anterior del equipo. Si la holgura resulta
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excesiva, el segmento tiende a ladearse en la ranura y produce desgaste mientras
que, si está muy apretado, puede agarrotarse y no produce un cierre estanco.
La separación entre los extremos y la holgura lateral de los pistones y segmentos
nuevos varía según el material y diámetro del segmento:
MICARTA
DIAMETRO HOLGURA ENTRE
EXTREMOS HOLGURA LATERAL
3 pulg a 6 1/4 pulg.
7 pulgs. a 11 pulgs.
12 pulgs. a 17 pulgs.
18 pulgs. a 20 pulgs.
1/8 a 3/16
3/16 a 1/4
1/4 a 5/16
5/16 a 3/8
Aproximad. 0,015
Aproximad. 0,015
Aproximad. 0,015
Aproximad. 0,015
TEFLON
Separación mínima en el extremo
Separación máxima en el extremo
Holgura lateral mínima
Holgura lateral máxima
=0,014 pulg. por pulg. de diámetro
=0,015 pulg. por pulg. de diámetro
=0,020 pulg. por pulg. de anchura de ranura pero nunca menos de 0,008 pulgs.
=mínimo más 0,005 pulgs.
Si las aristas exteriores de los segmentos son cortantes, hay que suavizarlas con
una lima fina para evitar que raspen el lubricante de las paredes del cilindro.
Comprobar si las aristas de los segmentos quedan redondeadas para garantizar el
mínimo desgaste al funcionar el equipo. Además, verificar si podemos empujar
hacia abajo los segmentos, por debajo del diámetro del pistón, en todos sus
puntos.
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Lubricar con aceite limpio abundante los segmentos y ranuras de los segmentos
antes de introducir el pistón en el cilindro. Escalonar entre si los espacios que
separan los extremos de los segmentos del pistón. [9]
Vástagos del pistón del compresor.
Los pistones llevan vástagos cromados de aleación de acero aleado de gran
resistencia. Si el gas es corrosivo, se utilizan materiales o revestimientos
especiales. Para evitar desperfectos en los segmentos rascadores del aceite o
aros de las empaquetaduras, el acabado del vástago no debe presentar rozaduras
ni golpes.
Enroscar el vástago del pistón en la cruceta e inmovilizarlo mediante los tornillos
de sujeción, según sea necesario, para evitar que las roscas sufran desperfectos.
Para montar el vástago del pistón, utilizar un manguito deslizado por el vástago del
pistón, desde el extremo del cigüeñal, para evitar que las roscas del vástago
produzcan desperfectos en la empaquetadura colectora del aceite o en la
empaquetadura de presión.
Empaquetadura de presión del compresor.
Durante el rodaje inicial hay que adoptar precauciones especiales para proteger la
empaquetadura de presión del vástago del pistón del compresor. Recomendamos
duplicar el caudal suministrado normalmente por la bomba de lubricación de la
empaquetadura mientras el grupo funciona sin presión en el cilindro del compresor
durante 30 minutos.
Si no conseguimos una comunicación estanca adecuada durante el rodaje,
muchos usuarios han utilizado con éxito Time Saver Numero 80 fino preparado
según sigue: mezclar el polvo con aceite lubricante para obtener una pasta fluida.
Aplicar con una brocha pequeña en el semicírculo superior del vástago mientras
funciona el equipo a velocidad reducida. En condiciones normales, podemos
continuar este lapidado mientras no observemos recalentamiento. Consideramos
más conveniente aplicar la pasta poco tiempo y repetir el procedimiento con la
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frecuencia que sea necesaria. Al terminar el lapidado, lavar el vástago con un
chorro de 1/16 pulg de aceite lubricante limpio aplicado sobre el vástago fuera de
la carcasa. Si el lapidado no produce resultados, nos indica que el defecto no se
debe al contacto o ajuste del vástago. No hay que desmontar la empaquetadura
después de lapidarla ni lavarla, si la empaquetadura produce un cierre estanco
adecuado.
Programar inspecciones periódicas para detectar cualquier deficiencia de la
empaquetadura antes de que surjan desperfectos importantes. No debemos
manipular la empaquetadura mientras no surjan fugas. Sin embargo, la utilización
continua de una empaquetadura que presenta fugas puede originar desperfectos
en el vástago del pistón. Revisar la superficie del vástago del pistón para descubrir
defectos como rayado o escalones. Si el vástago no está en buen estado, hay que
reparar el acabado o sustituirlo.
Normalmente, Ajax suministra los compresores con segmentos de MICARTA para
la empaquetadura o segmentos de Teflón, para utilizar en los cilindros de una u
otra clase.
A. Segmentos de empaquetadura Micarta -Los segmento de Micarta se
utilizan normalmente en los pares de segmentos radiales/tangenciales. Los
segmentos de corte radial miran hacia, el costado de presión y tapan las
trayectorias de las fugas de los segmentos de corte tangencial.
B. Segmentos de empaquetadura de Teflon -Utilizados más a menudo en
pares de segmento de teflón/metal. El segmento de teflón dirigido hacia la
presión mientras que el segmento de metal sirve de refuerzo del segmento
de teflón para evitar que la presión expulse el segmento de teflón del
alojamiento entre el vástago y la empaquetadura.
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Válvulas del compresor
Todos los compresores Ajax utilizan válvulas de plato anular. Algunas válvulas
utilizan platos anulares separados para tapar cada lumbrera del asiento y se
denominan “válvulas de plato anular individual". Otras válvulas llevan los platos
anulares adosados para crear un solo plato y se denominan "válvulas de plato con
lumbreras". Siempre, los platos o aros producen un cierre hermético en contacto
con las superficies perfectamente lisas del asiento. El cuerpo de la válvula aloja
los muelles que sujetan el plato anular o aros contra el asiento.
Desmontar la válvula periódicamente para su revisión y limpieza. Examinar los
platos anulares de la válvula para localizar grietas, muescas, desgaste y
deformación y, si encontramos algún defecto, sustituir el plato anular de la válvula
así como los muelles. Los platos anulares nuevos van acabados por ambas caras
de modo que podemos utilizar al principio cualquier cara indistintamente. Al utilizar
de nuevo los platos anulares, hay que montarlos en la válvula en la misma
posición que ocupaban. Queda prohibido dar la vuelta a los platos dado que la
protección y los muelles eliminan la superficie lisa del lado del plato de la válvula
en el costado de la protección.
Examinar las superficies de asiento de las juntas de estanqueidad de las válvulas
así como el cuerpo del cilindro. No se utilizaran, si las superficies aparecen
rayadas, rozadas o sucias.
Al montar las válvulas en el compresor, utilizar un destornillador para separar cada
plato del asiento en distintos puntos alrededor del plato para separarlo en toda la
periferia. Al montar la válvula en el cilindro del compresor extremar las
precauciones para evitar el montaje de válvulas de aspiración en las lumbreras de
descarga o viceversa.
Compruebe el recorrido del gas y recuerde que la válvula se abre en la misma
dirección del caudal del gas. Utilice un destornillador para comprobar el caudal de
gas por cada válvula antes de instalarla en el cilindro.
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Para obtener el rendimiento máximo del cilindro del compresor, hay que limpiar y
apretar debidamente las válvulas de admisión y descarga. Revisar las válvulas
periódicamente. La experiencia nos indicara con qué frecuencia debemos
limpiarlas según las condiciones de funcionamiento.
Si hay que limpiar las válvulas con frecuencia, podemos atribuir la causa a una de
las razones siguientes:
A. Demasiado aceite o grado del aceite inadecuado que deposita carbonilla en
las válvulas y en el cilindro del compresor. Utilizar aceites de buena calidad
y solo en cantidad suficiente para lubricar los cilindros.
B. Temperatura elevada del gas debido generalmente a fugas en las válvulas
según explicamos al describir los cilindros del compresor. Preparar o
sustituir las válvulas que permiten fugas. Comprobar también si el caudal
del agua de circulación es inadecuado.
C. Suciedad en la admisión del gas. Para solucionarlo, basta con instalar un
filtro en la tubería de admisión.
La parte inferior de cada cilindro lleva la caja de válvula con tornillos de sujeción
para evitar que la tapa de la válvula y su junta de estanqueidad se caigan al
montarlas.
Apretar todas las tuercas de la tapa de la válvula con la mano antes de apretarlas
con la llave. Utilizar una llave dinamométrica para apretar las tuercas en puntos
diagonalmente opuestos poco a poco para que la tapa quede apoyada por igual
sobre la junta de estanqueidad de la tapa de la válvula.
LUBRICACIÓN DEL CILINDRO DEL COMPRESOR Y
EMPAQUETADURA DE PRESION.
Precaución: lea atentamente estas instrucciones antes de comprar el lubricante.
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Especificaciones del aceite
Aceite lubricante para los cilindros del compresor y empaquetadura de presión del
vástago del pistón:
Para comprimir aire o gases secos y limpios como gas natural, helio, hidrogeno,
nitrógeno con temperaturas en la salida de hasta 350°F (149°C), los aceites
minerales puros refinados de disolventes de alta calidad generalmente
proporcionan la lubricación necesaria.
Los compresores alternativos empleados para comprimir aire a menudo acumulan
carbonilla que interfiere con el funcionamiento de la válvula de descarga. Muchas
veces podemos resolver esta dificultad utilizando los denominados aceites
naftenicos o aceites de viscosidad reducida que producen relativamente menos
carbonilla o carbonilla más blanda que la producida por los aceites que contienen
más parafinas o muy viscosos.
En ciertos casos, si los hidrocarburos ligeros o el agua arrastrada pueden lavar o
eliminar la película del aceite de las superficies lubricadas, recomendamos aceites
preparados (ósea, aceites petrolíferos que contienen, además, aceites grasos de
origen animal, vegetal o sintético). En la mayoría de los casos, las mezclas del 3
al 5% resultan adecuadas. [9]
Nota: Para utilizar aceites distintos en los cilindros de impulsión y en los cilindros
compresores, hay que utilizar bombas de lubricación y depósitos de dos
compartimentos.
La tabla siguiente muestra la viscosidad recomendada del aceite según las
presiones de los cilindros:
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Presión del cilindro lbs/pulg2
manométricas Viscosidad S.U.S. 210°F
0 -1000
1000-1500
1500 -2000
2000 -3500
3500 o mas
55-75
75 -95
95 -115
115 -150
150 mínima
AJAX no puede realmente analizar todos los lubricantes que ofrece hoy el
comercio. Además, los compresores realizan distintos trabajos o comprimen gases
variados; por lo tanto, estas normas se incluyen solamente como orientación.
Queda prohibido utilizar aceites que contienen aceite de colza, al trabajar con
gases ácidos, por ejemplo, SH2, para evitar la formación de depósitos gomosos.
Cantidades necesarias para lubricar el cilindro:
Dadas las grandes variaciones en las condiciones reales de funcionamiento
debido a la limpieza del gas, humedad del gas, hasta la clase del gas comprimido,
resulta virtualmente imposible especificar las cantidades de lubricante que
necesitan los cilindros del compresor. Sin embargo, para comprimir gases limpios
y secos, según indican las "especificaciones del aceite", en general, bastaran las
reglas siguientes para proporcionar una lubricación abundante después del rodaje
inicial:
A. El volumen real de lubricante viene expresado generalmente en pintas por
día. Dado que la superficie sufre el rozamiento de un movimiento
alternativo, bastara una cantidad de aceite equivalente a media pinta por
día por un millón de pies cuadrados de área barrida más un "factor de
presión". Para calcularlo, utilice la fórmula siguiente:
(31,4 x diámetro interior del cilindro x carrera x RPM) + (333 x presión de la
descarga)
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El resultado de esta fórmula proporciona un factor que representa la
cantidad relativa de lubricante que necesita cada cilindro. Para transformar
este factor de lubricación en pintas/día/cilindro, correr la coma decimal seis
(6) puestos a la izquierda. Si corremos la coma decimal solo cinco (5)
puestos a la izquierda obtenemos la cantidad expresada en gotas/minuto
aproximadamente.
B. Dado que la lubricación del cilindro utiliza casi siempre una bomba de
lubricación con mirilla que permite observar visualmente las carreras de la
bomba y las gotas de lubricante por minuto suministradas a cada cilindro
resulta conveniente expresar las "pintas/día" en "gotas/minuto".
Aproximadamente, una pinta/día equivale a 10 gotas/minuto, o sea, 14.400
gotas por pinta teniendo en cuenta además que las gotas tienen
aproximadamente 5/32 pulg de diámetro de tamaño promedio en la mayoría
de las bombas de lubricación provistas de mirillas de alimentación que
funcionan por gravedad o vacío.
Las bombas de lubricación que utilizan mirillas de alimentación llenas de
glicerina, 1 pinta/día equivale a entre 3 y 4 gotas o goteo por minuto del
alambre.
C. Al poner en marcha por primera vez los compresores, y especialmente si la
humedad ambiente es elevada y/o el gas húmedo, debemos duplicar
aproximadamente las dosis anteriores durante las primeras horas de
funcionamiento y luego reducirlas hasta niveles adecuados de lubricación.
D. Aunque resulta siempre menos costoso poner en marcha el equipo con
exceso de lubricación en vez de sustituir o reparar cilindros, segmentos,
empaquetaduras de vástagos o vástagos rayados, tampoco resulta
conveniente ni económico mantener esa lubricación continuamente. El
exceso de lubricación puede originar un arrastre excesivo de aceite a las
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tuberías del aire, instrumentos y hasta a los productos finales además de
producir un exceso de carbonilla y gomas en las válvulas y
empaquetaduras del vástago. Por lo tanto, transcurridas las primeras horas
de lubricación y al observar que la lubricación es más que suficiente, reducir
la dosis por etapas de dos a tres gotas por minuto hasta conseguir la
película de aceite adecuada según indica el párrafo siguiente.
E. Al parar el compresor y retirar una o dos de las válvulas, podemos revisar el
interior del cilindro para comprobar si la lubricación es adecuada. El exceso
de aceite produce una lubricación excesiva y charcos de aceite pequeños
acumulados en los puntos bajos del cilindro, que nos indica la necesidad de
reducir las dosis de lubricación. Por otra parte, si la superficie esta seca y
no presenta una película de aceite, hay que aumentar la dosis. La prueba
aceptada en general para comprobar si la lubricación es adecuada consiste
en secar las superficies de rozamiento con tres o cuatro capas de papel de
seda o papel de cigarrillos antes de retirar la válvula y después de una
parada total. Una mancha amarilla o zona aceitosa transparente en la
primera y segunda hoja del papel de seda nos indica que la lubricación es
adecuada. Ajustar las dosis de lubricación en más o en menos según los
resultados de esta prueba. Si el aceite presenta algún color gris, negro o
bronceado nos indica que hay abrasión, rozamiento o alguna deficiencia
que debemos investigar antes de la puesta en marcha.
F. Para verificar si la lubricación es adecuada en algunos compresores de aire
que lubrican la empaquetadura del vástago por el aceite arrastrado desde
los cilindros del compresor, basta con hacer la prueba del papel de seda en
la superficie del vástago en la abertura de la pieza espaciadora. La dosis de
lubricante calculada según la fórmula del párrafo "A" resultan suficientes
para este montaje de cilindros y empaquetadura pero, en general, la dosis
definitiva de lubricación dependerá de la posibilidad de mantener una
película de aceite adecuada en la superficie del vástago más que en la
superficie del cilindro. Sin embargo, dado que varían las utilizaciones y
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tamaños de los cilindros, debemos revisar periódicamente dichas
superficies para calcular que superficie tiene prioridad para decidir la dosis
definitiva de lubricación.
Resumiendo lo dicho anteriormente:
1. Elegir cuidadosamente el lubricante según la utilización específica que sea
más importante.
2. Examinar periódicamente el cilindro y vástago para verificar si la dosis de
lubricación es adecuada.
3. La lubricación excesiva durante periodos prolongados es tan nociva como
la falta de lubricación. El exceso de aceite en el primer caso producirá
acumulaciones grandes de carbonilla mientras que en el segundo caso
origina rozaduras y rayado.
Calculo de la cantidad de lubricante que necesita la empaquetadura
Dado que en muchos casos las empaquetaduras a presión de los vástagos tienen
uno o más puntos de lubricación suministrados por bombas individuales del mismo
conjunto de lubricación que alimenta los cilindros, podemos aceptar como válidas
las instrucciones referentes a las cantidades necesarias para lubricar el cilindro.
Sin embargo, podemos calcular que 3/4 de pinta por día por millón de pies
cuadrados de superficie barrida más un "factor de presión" ofrece un margen de
seguridad para lubricar el vástago con aceite al comprimir gases secos y limpios.
Podemos expresar esta norma según sigue:
(47 x diámetro del vástago x carrera x RPM) + (75 x presión de descarga)
La solución de esta fórmula ofrece un factor que representa la cantidad relativa de
lubricante que necesita cada vástago. Para convertir este factor de lubricación en
pintas/día/vástago, correr la coma decimal seis (6) puestos a la izquierda. Si
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corremos la coma decimal solo cinco (5) puestos a la izquierda, obtenemos la
cantidad aproximada de gotas/minuto.
Las normas de "cantidades para lubricar el cilindro" valen para calcular las
gotas/minuto. Dosis de arranque y dosis definitivas de lubricación.
Lubricantes ignífugos
Para lubricar vástagos y cilindros, en compresores utilizados para comprimir aire y
en ciertas actividades, se utilizan lubricantes sintéticos o ignífugos por ejemplo,
Pydraul AC, Fyrquel (antes Ceilulube) y Hought, Safe. La experiencia, hasta la
fecha, indica que estos lubricantes dan buen resultado, si el compresor está
debidamente preparado. Elegimos cuidadosamente el lubricante y utilizamos una
cantidad adecuada. [9]
La preparación inicial de la maquina es muy importante porque necesitamos juntas
de estanqueidad, retenes, juntas tóricas y pinturas que sean compatibles con el
lubricante. Consultar con el fabricante del lubricante para averiguar cuáles son los
materiales compatibles". Al utilizar lubricantes sintéticos, recomendamos el rodaje
de los cilindros con un aceite mineral denso (SAE-60 o superior) durante 150
horas por lo menos o hasta que los cilindros tengan un aspecto vidriado. Después
del rodaje. Podemos utilizar lubricantes sintéticos del grado conveniente. Dado
que los lubricantes sintéticos pueden variar en densidad respecto de los
lubricantes derivados de hidrocarburos, hay que aumentar en 1 1/2 a 2 veces las
dosis fijadas sobre empaquetaduras a presión de cilindros y vástagos durante el
periodo inicial. Sin embargo, generalmente la prueba del papel de seda basta para
indicar si la película superficial es adecuada y así decidir si podemos reducir la
dosis de lubricación transcurridos las primeras horas de funcionamiento.
Cuando no podemos efectuar el rodaje inicial del compresor con aceite mineral y
hay que utilizar lubricantes sintéticos, debemos tener en cuenta que existe el
riesgo de rayar el cilindro. Para evitar rozaduras, la limpieza absoluta de la tubería
de aspiración es indispensable dado que el grosor de la película de lubricante
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sintético generalmente es inferior a la de los aceites minerales. Además, resulta
conveniente utilizar lubricantes sintéticos de la mayor viscosidad posible dentro del
margen y emplear la dosis de lubricación más alta posible durante la primeras 100
o 150 horas. Emplear una dosis inicial de lubricación entre 1 1/2 Y 2 veces
superior a las fijadas.
A veces, el equipo tiene que arrancar y efectuar el rodaje en condiciones de
temperatura ambiente baja y, en tal caso, generalmente, hay que utilizar
calefactores en la bomba de lubricación para calentar el lubricante a fin de que
fluya debidamente porque, generalmente, la viscosidad de los lubricantes
sintéticos es superior a la de los lubricantes derivados de hidrocarburos.
Si decidimos pasar de un lubricante derivado de hidrocarburos a un lubricante
sintético y la maquina ha trabajado durante cierto tiempo con lubricantes del
primer tipo, resulta conveniente elegir un lubricante ignifugo que sea compatible
con la mayoría de los materiales utilizados normalmente en el grupo. Los
lubricantes del tipo Ore-lube son adecuados pero, si no utilizamos un lubricante
completamente compatible, probablemente hay que sustituir las juntas de
estanqueidad, retenes estanco, juntas tóricas y pinturas dado que el lubricante
utilizado quizás ataque estos componentes. Al cambiar estos componentes resulta
conveniente revisar los componentes internos del cilindro y eliminar la carbonilla
depositada en las válvulas, etc. Para evitar que el lubricante que vamos a utilizar
desprenda la carbonilla.
Dado que el comercio ofrece actualmente distintos lubricantes sintéticos resulta
conveniente conseguir toda la información posible sobre los lubricantes
específicos que vamos a utilizar antes de elegir los materiales de construcción y
las condiciones de puesta en marcha y dosis de funcionamiento normal. Por
ejemplo. Los lubricantes del Flurosilicona comienzan a utilizarse en compresores y
las dosis de este lubricante sintético pueden ser tan bajas como una (1) pinta por
mes; por lo tanto, se insiste en la necesidad de consultar con el fabricante del
lubricante antes de utilizar un lubricante nuevo sintético que desconocemos.
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Comentarios adicionales e informacion general
Las instrucciones sobre compresores a menudo utilizan las expresiones "Sin
lubricación” "Lubricación normal “, “Semi-lubricación” ”Mini-lubricación". A
continuacion describimos someramente cada una de estas expresiones:
"Sin lubricación" abarca los cilindros de compresores construidos de modo que
ni el cilindro ni la empaquetadura de presión del vástago necesita lubricación. A
veces la construcción impide totalmente que por accidente algún lubricante llegue
hasta la empaquetadura de presión del vástago o el cilindro. Las superficies
estancas y sometidas a rozamiento de los segmentos del pistón y aros de la
empaquetadura utilizan materiales adecuados revestidos de teflón que posee
características autolubricantes elegidas especialmente según las condiciones de
trabajo en cada caso. El pistón lleva segmentos intermedios o bandas del mismo
material para evitar el contacto a hueso con las paredes del cilindro.
"Lubricación normal" corresponde generalmente a los segmentos metálicos de
pistón y aros de la empaquetadura que necesitan una película de aceite para
evitar el contacto a hueso en las zonas de cierre estanco y rozamiento.
Anteriormente se señalaron la dosis normal de lubricación suministrada a los
cilindros y vástagos. Sin embargo, la cantidad que puede bastar en un caso quizás
sea excesiva o insuficiente en otro. Además, puede ocurrir que construcciones que
no necesitan lubricación como hemos indicado anteriormente lleven los cilindros y
la empaquetadura lubricados normalmente aunque las superficies de los cierres
estancos y rozamientos sean de teflón. Sin embargo, la lubricación normal en este
caso sería inferior a la lubricación normal para el mismo trabajo pero empleando
segmentos metálicos.
La "Semi-lubricación" se considera generalmente como la mitad de la dosis de
lubricación normal. A veces, podemos conseguirlo mediante lubricantes
especiales. También puede lograrse empleando segmentos de pistón y aros de
empaquetadura de teflón sin segmentos intermedios en los pistones.
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Por “Mini-lubricación" entendemos la utilización de una cantidad determinada de
aceite equivalente a 1/4 aproximadamente de la dosis normal de lubricante
indicada anteriormente. En casos especiales, podemos conseguirlo a veces
mediante la utilización de lubricantes raros como los de Flurosilicona porque en
este caso la dosis de lubricación puede ser hasta inferior a 1 pinta por mes al
utilizar materiales metálicos para cierres estanco y superficies de rozamiento. Sin
embargo, la construcción usual de los cilindros para mini-lubricación lleva
segmentos intermedios de cierre estanco de teflón en el pistón y aros de teflón en
la empaquetadura de presión del vástago. O sea, la misma construcción que para
"sin lubricación" salvo que los cilindros y empaquetaduras llevan puntos de
lubricación. En este caso y al lubricar debidamente las superficies, obtenemos vida
útil prolongada de segmentos y empaquetaduras con poco o ningún degaste del
vástago o cilindro. (Por supuesto, siempre que el gas no contenga suciedad ni
partículas abrasivas finas que atacan las superficies sea cual fuere la construcción
o lubricante utilizado).
Para la mini-lubricación, la viscosidad de lubricante debe ser inferior a la de los
lubricantes normales. Se recomiendan las siguientes:
Viscosidad a 100°F Viscosidad a 210°F
130 a 160 SSU 40 a 45 SSU
(Estos valores de la viscosidad equivalen al aceite con peso SAE 5 y 10).
Generalmente, un aceite puro nafténico da mejor resultado que uno parafinico; sin
embargo, el lubricante debe adaptarse siempre a las condiciones específicas.
Los aros de teflón pueden utilizar lubricantes de viscosidad superior a las citadas.
Además, los cilindros preparados para mini-lubricación a veces pueden funcionar
sin lubricación si todos los parámetros se ajustan a las condiciones de las piezas
de teflón.
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Una advertencia sobre la mini-lubricación: la lubricación demasiado reducida
puede originar depósitos de gomas y desgaste elevado que es más peligroso que
la falta de lubricación. Algunas mini-lubricaciones necesitan tanto lubricante como
la cantidad normal utilizada en otros casos mientras que otras mini-lubricaciones
pueden trabajar perfectamente con dosis bajas de lubricación.
La "lubricación accidental" indica que algún aceite llega hasta la empaquetadura
y/o cilindros en cantidades desconocidas y sin regular.
La "lubricación mínima" es la cantidad de aceite que llega a la empaquetadura y
cilindros en cantidades reguladas que según los cálculos es la mínima necesaria
para la vida adecuada de las piezas que producen rozamientos.
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Los programas adecuados de mantenimiento preventivo pueden agregar años de
funcionamiento sin averías con el mínimo de costo. Este mantenimiento en primer
lugar exige cumplir rigurosamente las instrucciones para una explotación
adecuada. Al utilizar motocompresores Ajax, las instrucciones siguientes
permitirán conseguir las prestaciones y economías máximas.
La limpieza es indispensable durante la explotación y mantenimiento del equipo.
Utilizar siempre aire limpio. Agua limpia exenta de minerales que formen
incrustaciones y lubricantes limpios siempre.
Al poner en marcha un motor frio. Dejarlo funcionar al ralentí hasta que se calienta
antes de someterlo a carga. Antes de arrancar, recomendamos lubricar siempre
las paredes del cilindro utilizando los grupos de lavado manual para lubricar el
pistón en varias posiciones. [14]
Comprobar que el sistema del agua de refrigeración este lleno y funciona
debidamente antes de arrancar. Comprobar que los empalmes de agua están bien
apretados.
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De ningún modo dejar que penetre una cantidad grande de agua fría
repentinamente en el cilindro de un motor caliente.
A temperaturas bajo cero, vaciar y agregar anticongelante a todas las piezas que
contienen agua que pueden sufrir bajas temperaturas. Mezclar siempre el
anticongelante con el agua en un recipiente limpio antes de agregarlo al sistema
de refrigeración.
Comprobar que el cárter contiene aceite suficiente y que la bomba de lubricación
inyecta lubricante antes de arrancar.
Adoptar todas las precauciones necesarias para evitar la entrada de agua en el
sistema de lubricación.
Queda prohibido superar la velocidad nominal de funcionamiento normal.
Investigar inmediatamente la causa de los ruidos o golpeteo anormal. Localizar la
causa en vez de ensayar ajustes.
Guía para implantar un programa de mantenimiento preventivo [14]
DIARIAMENTE
Comprobar el nivel del aceite en la bomba de lubricación para verificar que el
aceite del tanque de reserva mantiene el nivel adecuado porque la válvula del
flotador en el compartimento de la bomba de lubricación funciona debidamente.
Observar por las mirillas el chorro de lubricación para comprobar que cada bomba
funciona debidamente.
Comprobar el nivel del aceite en el cárter. AI agregar aceite. Rellenar únicamente
hasta la marca del nivel del aceite mientras funciona el grupo. Si agregamos
demasiado aceite, vaciar hasta dejarlo en la marca de funcionamiento. Si el aceite
supera esa marca, no solo desperdiciamos aceite sino que además podemos
provocar el agarrotamiento de los segmentos, exceso de carbonilla en las
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lumbreras, desgaste rápido de segmentos y cilindros, perdida de potencia y fugas
del aceite por los ejes y juntas de estanqueidad.
SEMANAL
Comprobar la presión del gas combustible y ajustarla, si fuera necesario. Después
de ajustar la presión del combustible, para que el grupo funcione normalmente,
solo tendremos que ajustarlo de nuevo si las cargas varían de forma apreciable.
Revisar las bujías y mantener el entrehierro adecuado.
Al utilizar un sistema de encendido mediante descarga de condensador (Altronic),
ajustar el entrehierro de la bujía en 0,030 pulgs.
Nota: Dado que el sistema del encendido por descarga del condensador aumenta
mucho la vida útil de las bujías. Resulta dudosa la conveniencia de utilizar
electrodos de platino en las bujías.
Vaciar el fluido acumulado en el tanque del gas combustible.
Revisar el nivel del agua en el radiador o enfriador.
MENSUAL
Revisar los elementos del filtro, limpiarlos o sustituirlos si fuera necesario.
Revisar los filtros de aire después de tormentas tropicales, huracanes o vientos del
norte, par evitar la excesiva acumulación de arena y polvo.
Revisar el nivel del agua en el sistema de refrigeración.
Purgar la cámara de barrido para eliminar el aceite lubricante acumulado ya
usado.
Queda prohibido vaciar el grupo con el motor en funcionamiento.
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CADA SEIS MESES
Probar todos los dispositivos de seguridad para verificar que el ajuste y
funcionamiento del grupo es adecuado. Revisar y sustituir las bujías si fuera
necesario.
Revisar y apretar todas las tuercas, pernos y tornillos que están al descubierto.
Revisar y limpiar las válvulas del compresor; sustituir las piezas gastadas rotas.
ANUALMENTE
Sustituir las bujías y cables. Revisar el alternador en un taller autorizado. Revisar
el regulador y sustituir las piezas gastadas. Limpiar y revisar las bombas de
lubricación y sustituir las piezas gastadas. Limpiar las tapas de respiradero en el
cárter. Limpiar cuidadosamente el radiador y comprobar que no hay fugas. Revisar
y sustituir las correas gastadas de accionamiento del ventilador del sistema de
refrigeración.
Vaciar y lavar el cárter.
Desmontar la culata. Revisar las lumbreras de aspiración y escape y eliminar la
carbonilla depositada en las lumbreras. Revisar la empaquetadura de presión del
vástago del pistón del compresor.
CADA DOS AÑOS
Revisar y, si fuera necesario, sustituir los segmentos gastados del pistón y limpiar
cuidadosamente el pistón y ranuras de segmentos.
Revisar, y si fuera necesario, sustituir los cojinetes de la muñequilla del cigüeñal.
Revisar y, si fuera necesario, sustituir el cojinete del bulón de la cruceta.
Revisar los tubos del enfriador y eliminar la suciedad acumulada.
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DIARIAMENTE 1. Comprobar el nivel del aceite en la bomba de lubricación para verificar
que el aceite del tanque de reserva mantiene el nivel adecuado.
2. Observar por las mirillas el chorro de lubricación para comprobar que
cada bomba funciona debidamente.
3. Comprobar el nivel del aceite en el cárter.
SEMANAL 1. Comprobar la presión del gas combustible y ajustarla, si fuera
necesario.
2. Al utilizar un sistema de encendido mediante descarga de
condensador (Altronic), ajustar el entrehierro de la bujía en 0,030 pulgs.
3. Vaciar el fluido acumulado en el tanque del gas combustible.
4. Revisar el nivel del agua en el radiador o enfriador.
MENSUAL 1. Revisar los elementos del filtro, limpiarlos o sustituirlos si fuera
necesario.
2. Revisar los filtros de aire después de tormentas.
3. Revisar el nivel del agua en el sistema de refrigeración.
4. Purgar la cámara de barrido para eliminar el aceite lubricante
acumulado ya usado
CADA SEIS MESES 1. Probar todos los dispositivos de seguridad para verificar que el ajuste y
funcionamiento del grupo es adecuado. Revisar y sustituir las bujías si
fuera necesario.
2. Revisar y apretar todas las tuercas, pernos y tornillos que están al
descubierto.
3. Revisar y limpiar las válvulas del compresor; sustituir las piezas
gastadas rotas.
ANUALMENTE 1. Sustituir las bujías y cables.
2. Revisar el alternador en un taller autorizado.
3. Revisar el regulador y sustituir las piezas gastadas (metales).
4. Limpiar y revisar las bombas de lubricación y sustituir las piezas
gastadas.
5. Limpiar las tapas de respiradero en el cárter.
6. Limpiar cuidadosamente el radiador y comprobar que no hay fugas.
7. Revisar y sustituir las correas gastadas del accionamiento del
ventilador del sistema de refrigeración.
8. Vaciar y lavar el cárter.
9. Desmontar la culata y realizarle prueba de liquidos penetrantes.
10. Revisar las lumbreras de aspiración y escape y eliminar la carbonilla
depositada en las lumbreras.
11. Revisar la empaquetadura de presión del vástago del pistón del
compresor.
CADA DOS AÑOS 1. Revisar y, si fuera necesario, sustituir los segmentos gastados del
pistón y limpiar cuidadosamente
2. el pistón y ranuras de segmentos.
3. Revisar, y si fuera necesario, sustituir los cojinetes de la muñequilla del
cigüeñal.
4. Revisar y, si fuera necesario, sustituir el cojinete del bulón de la
cruceta.
5. Revisar los tubos del enfriador y eliminar la suciedad acumulada.
GUÍA PARA IMPLANTAR UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO.
NOTA: Seria una excelente practica si las actividades señaladas en el mantenimiento preventivo de
cada 2 años se realizaran cada año si es posible para tener el equipo en optimas condiciones.
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7.6 DIAGNOSTICO Y REPARACION DE AVERIAS.
DEFICIENCIA CAUSA POSIBLE DE LA DEFICIENCIA
Encendido.
a. Examinar el entrehierro de la bujia.
b. Revisar el encendido altronic.
c. Verificar la distribucion.
d. Comprobar si la bujia del encendido funciona mal.
El interruptor de parada total conecta a tierra el encendido.
Falta de compresion.
Regulador de gas defectuoso.
Longitud inadecuada del varillaje de mando conectado con
la valvula de estrangulacion que no abre la valvula de
estrangulacion cuando el regulador exige mas gas.
Presión del gas combustible demasiado alta o baja.
Obstruccion en la tuberia del combustible a presión
conectada con el tanque.
Tanque volumetrico lleno de fluido.
Aire en el sistema hidraulico.
Caudal del regulador interrumpido o paso demasiado
pequeño del orificio.
Valvula(s) de aguja de la derivacion (bypass) abierta.
Valvula(s) de inyeccion mal ajustada.
Depurador de aire obturado.
Caudal de aire limitado.
Fluido hidraulico inadecuado en el sistema de la inyeccion.
Valvula de lengüeta rota en la valvula de la retencion de aire.
Junta de estanqueidad ciega entre la brida del escape y el
cilindro que no se desmonto durante el montaje.
1.-El motor no
enciende.
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DEFICIENCIA CAUSA POSIBLE DE LA DEFICIENCIA
Bolsa de aire en la bomba de lubricacion.
Obstrucciones en las valvulas de retencion que comunica
con el cilindro.
Valvulas de retencion defectuosas en la bomba de
lubricacion.
La bomba de lubricacion no contiene aceite.
Averia en el accionamiento de la bomba de lubricacion.
Cedazos obstruidos en la aspiracion de la bomba de
lubricacion.
Nivel del aceite demasiado elevado.
Empaquetaduras de la caja del prensaestopas gastadas.
Vastagos del piston rayados.
Filtro de aire obturado.
Si tanto la bomba de lubricacion como el cárter van
conectados a un suministro único de aceite auxiliar,
comprobar que el consumo excesivo del aceite no se debe
al exceso de aceite que para por la bomba de lubricacion.
Entrehierro inadecuado en las bujias.
Tanque volumétrico del gas demasiado pequeño.
Regulador de gas defectuoso.
Regulador agarrotado.
Válvula de estrangulacion agarrotada o tropieza con
retenciones.
Conexión gastada en el varillaje de mando del regulador.
Sobrecarga.
El aceite utilizado en el cilindro es demasiado ligero y se
quema.
Presion del gas combustible demasiado elevada.
Combustible húmedo.
Distribucion demasiado avanzada.
Filtro del aire obstruido.
2.-La bomba de
lubricacion no
funciona.
3.-Consumo
excesivo de aceite
del carter.
4.-Funcionamiento
irregular o
embalamiento
5.- Explosiones en
falso o el motor
pica.
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DEFICIENCIA CAUSA POSIBLE DE LA DEFICIENCIA
Obstruccion del caudal del aire en el depurador de aire.
Presion del gas combustible demasiado elevada.
Combustible húmedo.
Mezcla de aire-combustible demasiado elevada.
Valvula(s) de inyeccion demasiado cerrada.
Distribucion mal ajustada.
Cojinetes de la muñequilla del cigúeñal o cojinete del bulón
de la cruceta flojos.
Carga excesiva.
Agarrotamiento en pistones o segmentos debido a
lubricacion inadecuada.
Lubricacion inadecuada.
Cojinetes calientes.
Lumbreras obstruidas por la carbonilla
Combustible insuficiente en el sistema.
Bobina de encendido defectuosa.
Sobrecarga.
Presión del combustible demasiado baja.
Mezcla de aire-combustible inadecuada.
El varillaje de mando de la valvula de estrangulación mal
ajustado.
Válvula de inyeccion demasiado abierta.
Bombona columétrica y/o regulador de la tuberia del
combustible y orificio del regulador mal dimensionados.Pérdida de compresión debido a segmentos gastados o
agarrotados.
Distribucion mal ajustada.
Lumbreras obstruidas por la carbonilla.
Tamaño longitud mal calculado de la tuberia de escape.
Depurador de aire obstruido.
Silenciador demasiado pequeño o lleno de carbonilla
7.- El motor pierde
velocidad (pero
enciende
normalmente)
6.- Golpeteo del
motor.
8.- El motor no
arrastra la carga.
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DEFICIENCIA CAUSA POSIBLE DE LA DEFICIENCIA
Sobrecarga.
Longitud de la tubería del escape mal calculada.
Filtro de aire obstruido.
Lumbreras de los silenciadores o del escape obstruidas.
Restricciones en el conducto del aire que pasa por el
enfriador.
El aire caliente circula de nuevo por el enfriador.
Distribucion mal ajustada.
Enfriador obstruido.
Acumulación excesiva de carbonilla en lumbrera y
segmentos.
El gas combustible arrastra liquidos.
El gas combustible arrastra liquidos.
La bomba de lubricacion suministra dosis de aceite
demasiado elevadas.
Fugas de aceite desde el cárter por la caja de
prensaestopas del vastago del piston.
Aceite demasiado denso o demasiado viejo.
El aceite contiene agua.
Nivel bajo del aceite del cárter.
Separación insuficiente del cojinete despues de una
inspeccion o reparacion.
Presión del gas demasiado alta.
Mezcla demasiado rica.
Acumulacion excesiva de carbonilla.
El aceite de la bomba de lubricacion demasiado ligero.
Distribucion mal ajustada.
Alternador de repuesto de modelo inadecuado.
Acumulacion excesiva de carbonilla en las lumbreras.
Presión del gas combustible demasiado alta.
10.- Acumulacion
excesiva de
carbonilla en
lumbreras de
segmentos.
9.- Calentamiento
excesivo.
11.- Cojinete de la
muñequilla del
Cigüeñal o cojinete
liso del cigüeñal
calientes.
12.- Piston del
motor quemado.
13.- Petardeo
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DEFICIENCIA CAUSA POSIBLE DE LA DEFICIENCIA
Entrehierro excesivo de bujia.
Depurador de aire obstruido.
Encendido defectuoso.
Sobrecarga.
Perdida de presión del gas combustible.
Regulador agarrotado.
Interruptor de seguridad conecta a tierra el encendido.
Cable de bujia roto.
Válvulas de lengüeta rotas en las válvulas de retención del
aire.
Válvulas de inyección mal ajustadas.
Bujias sucias o problemas del encendido.
Carbonilla en las lumbreras.
Fluido hidráulico inadecuado.
Vástago de la válvula de inyección sin lubricar.
Asiento flojo de la válvula de inyección.
Vástago de la válvula de inyección sin lubricar.
Presión del gas combustible demasiado alta.
Combustible insuficiente.
Regulador demasiado pequeño o que carece del orificio
aforador adecuado.
Muelle del regulador indebido.
Tanque volumétrico demasiado pequeño o caida de presión
demasiado grande entre el tanque y la válvula de
estrangulacion del motor.
Exceso de combustible.
El aceite utilizado tiene una temperatura de inflacion
demasiado baja.
Silenciador obstruido.
Sobrecarga.
Regulador del gas combustible averiado (membrana
perforada)
18.- Para arrastrar
la carga nominal
necesita presión
del combustible
superior a la
recomendada.
19.- Silenciador al
rojo vivo.
15.- Desequilibrio.
14.- Parada de
Motor.
16.- Los cilindros
se desequilibran.
17.- La válvula de
inyeccion
permanece abierta.
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CUADRO PARA DIAGNOSTICAR AVERIAS.
*Válvulas de admisión.
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Para describir esta tabla no hay mejor forma que con un ejemplo real:
El día 3 de agosto del 2011 a las 7:20 pm el operador del motocompresor
identificado con el tag: CIA-2SP de la estación de compresión de gas SAN
PABLO, escuchó un golpeteo en el equipo y procedió a pararlo para evitar algún
incidente, para el análisis de la avería se ocupó el cuadro anterior. El técnico se
posicionó en la parte superior en el listado de deficiencias y encontró lo siguiente:
“GOLPETEO DEL COMPRESOR”, después ubicó en esa columna el número 1
que es la causa más frecuente por lo que existe tal deficiencia y observó el primer
motivo: “LUBRICACIÓN INADECUADA EN EL ENGRANAJE”, Se procedió a
revisar el sistema de lubricación y no se encontró ninguna anomalía
posteriormente siguió con la segunda causa más relevante “HOLGURA
INSUFICIENTE EN LA CULATA”, se realizaron las pruebas pertinentes y se
descartó la causa, y así ocurrió hasta llegar a la causa número 4 “TUERCA DEL
VASTAGO DEL PISTON FLOJA”, la cual evidentemente era la falla y se procedió
a apretar la tuerca a 1350 lbs/ft. Y de esta forma se puso en marcha el equipo a
las 4:25 pm del día 4 de agosto. [15]
Entonces podemos resumir que para detectar las causas de averías primero
necesitamos identificar la deficiencia en la parte superior, posteriormente ya
sabiendo cual es la columna de la deficiencia observamos las causas guiándonos
con los números los cuales indican de manera ascendente cuales son las
principales causas de dicha avería.
Después de todo el análisis técnico es necesario tener un control en bases
de datos de cada uno de los equipos. A continuación se mostrara la forma en
que PEMEX documenta su información.
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7.7 REPORTES DE OPERACIÓN DIARIOS Y SEGUIMIENTO MENSUAL.
Diariamente los operadores envían las horas de operación que tuvo la maquina el
día anterior, el día laboral para PEMEX empieza a las 5:00 hrs y termina a las 5:00
hrs del día siguiente. [11]
El reporte de operación indica el nombre de la máquina, la presión de succión,
descarga, el volumen de gas comprimido, las horas de operación y si el equipo
paro indica a qué hora paro y el motivo del paro. En la Fig. 7.23 mostramos un
ejemplar de un reporte diario.
Fig. 7.23 Reporte diario de operación
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Esta información adquirida diariamente del reporte diario es anexada a otra base
de datos que es la mensual la cual podemos observar a continuación. Esta base
está hecha en Excel, el formato es el que se presenta a continuación en la Fig.
7.24 [12]
Fig. 7.24 Seguimiento mensual de horas de operación.
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7.8 REPORTE DE PAROS.
De igual manera derivado de los reportes diarios de las cada estación se puede
llevar a cabo un reporte de paros, que se carga día con día y al final de cada mes
se analiza para saber cuáles son los problemas más frecuentes en cada uno de
los meses, es reportado la hora de salida de operación de la máquina, la hora de
entrada de operación, las horas hombre que se emplearon, el sistema y
subsistemas por los que fallo y lo que no puede faltar LA CANTIDAD DE GAS
DIFERIDO POR DICHO PARO. Ver Fig. 7.25
Al final de mes esta información alimenta un diagrama de Pareto dentro de la
misma base de datos con los que podemos ver los pocos vitales y muchos
triviales.
Los pocos vitales son aquellas averías que aun siendo 2 o 3 son las que generan
la mayor cantidad de paros y los muchos triviales son aquellos de los cuales hay
una amplia variedad pero que no causan tantos paros. En otras palabras si en un
motocompresor existen 15 tipos de averías pero la falta de lubricación y la alta
presión de descarga son las que generan el 80 % de los paros a estas se les
llamara los pocos vitales mientras que a las otras 13 tipos de averías se les
llamara las muchas triviales.
La importancia que nos brinda este estudio es que al final de cada mes podremos
saber cuál es la causa de la mayoría de los paros y de esta forma tratar primero
de resolver las averías que exigen una pronta solución, sin perder el tiempo en
resolver cosas que impactan menos en el estadístico de operación de equipos.
Posteriormente derivado de esta base de datos se pueden obtener los
indicadores de desempeño tanto de los equipos cada uno en particular como de
todo el activo es decir todas las maquinas en general.
El tener toda esta información es de vital importancia para una empresa como
PEMEX en el cual una hora de paro produce una perdida en la producción. [13]
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Fig. 7.25 Reporte de paros de todas las motocompresores del activo.
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7.9 INDICADORES DE GESTIÓN DE CALIDAD.
PEMEX al igual que cualquier otra empresa cuenta con sus políticas y principios
de PROTECION AMBIENTAL como también de CONFIABILIDAD OPERACIONAL
y a partir de esos se fundamentan los indicadores de calidad que a su vez se
dividen en: INDICADORES DE DESEMPEÑO E INDICADORES DE GESTIÓN
MANTENIMIENTO. [16]
7.10 POLITICA Y PRINCIPIOS DE SEGURIDAD, SALUD Y PROTECCIÓN
AMBIENTAL
P o l í t i c a
Petróleos Mexicanos es una empresa que se distingue por el
esfuerzo y el compromiso de sus trabajadores con la Seguridad, la
Salud en el trabajo y la Protección Ambiental.
P r i n c i p i o s
La Seguridad, Salud en el trabajo y Protección Ambiental son valores
de la más alta prioridad para la producción, el transporte, las ventas,
la calidad y los costos.
Todos los incidentes y lesiones se pueden prevenir.
La Seguridad, Salud en el trabajo y Protección Ambiental son
responsabilidad de todos y condición de empleo.
En Petróleos Mexicanos, nos comprometemos a continuar con la
protección y el mejoramiento del medio ambiente en beneficio de la
comunidad.
Los trabajadores petroleros estamos convencidos de que la
Seguridad, Salud en el trabajo y Protección Ambiental son en
beneficio propio y nos motivan a participar en este esfuerzo.
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7.11 POLITICA Y PRINCIPIOS DE SEGURIDAD Y CONFIABILIDAD
OPERACIONAL
P o l í t i c a
En Pemex Exploración y Producción estamos comprometidos en
producir hidrocarburos, con la calidad, cantidad y oportunidad
requeridas por nuestros clientes, a través de la mejora continua de
la confiabilidad de los activos, de los procesos y de la gente; con una
administración efectiva de los riesgos y la rentabilidad del negocio
P r i n c i p i o s
Mejoramos la confiabilidad operacional de nuestros sistemas
productivos, mediante la sinergia de Equipos de Trabajo
organizados, motivados y comprometidos.
Fomentamos la motivación y el orgullo de nuestro personal, a través
de su capacitación y entrenamiento, proporcionando los recursos
necesarios para el desempeño de sus funciones.
Nos comprometemos a operar la infraestructura y los procesos de
PEP de acuerdo al contexto operacional y procedimientos
establecidos.
Diseñamos, Construimos y Operamos Instalaciones y Ductos
seguros que consideran de manera fundamental características que
permiten el mantenimiento integral y de sus componentes.
Mejoramos la confiabilidad de nuestros activos, mediante la
optimización de planes de mantenimiento y la eliminación
metodológica y sistemática de las causas raíz de sus fallas.
Mejoramos de manera continua nuestra gestión, documentando,
analizando y mejorando nuestros procesos.
Impulsamos el registro y la administración de la información en
nuestro sistema computarizado institucional, para que toda la
organización esté informada y cuente con bases para la toma
efectiva de decisiones.
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7.12 TABLA DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL
Este tablero nos muestra en los cuartiles la cantidad o porcentaje de cada uno de
los indicadores siendo el primer cuartel la optimización ideal que se requiere y el
cuarto la condición que se debe evitar.
Indicadores
1er 2do 3er 4to
Negocio
Costo de Mantenimiento / Valor de Reemplazo de Activos, % 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 >3.5
Costo de Producción por Unidad de Salida
Instalaciones - Equipo
Disponibilidad Mecánica, % >97 95-97 80-95 <80
Utilización de activos con respecto a su capacidad, % >89 80-89 70-79 <70
Índice de Paros No Programados, % <=1.0 1.0 - 2.0 2.0 - 3.0 > 3.0
Planeación y Programación
Trabajo Planeado / Trabajos Totales, % >85 75-85 65-75 <65
Backlog, semanas 3 - 4 4 - 6 6 - 8 >8
Cumplimiento de Programas, % >90 75-90 60-75 <60
Trabajo de emergencia, % <10 10-20 20-30 >30
Tiempo extraordinario, % <5 05 - 10 10 - 20 >20
Operación Segura
Cumplimiento de Programas de Producción, % >95 90 - 95 75 - 90 <75
Índice de Energía Consumida, % <100 100 - 120 120 - 140 >140
Equipos críticos operando fuera de rangos operacionales, % < 5 05 - 10 10 - 15 >15
Sistemas de Control fuera de servicio, número 0 1 – 3 3 – 5 >5
Mantenimiento Preventivo y Predictivo
Mantenimiento Preventivo-Predictivo / Mantenimiento Total, % 60 40-60 20-40 <20
Análisis de Fallas completos (ACR), % >95 80-95 60-80 <60
Cumplimiento de mantenimiento preventivo y predictivo, % >95 90 - 95 75 - 90 <75
Efectividad de Programas de Confiabilidad
Tiempo Medio Entre Fallas
Tiempo Medio Para Reparar
Fallas detectadas previas a la falla, % >95 80 - 95 50 - 80 <50
Nivel de Vibraciones promedio, pulgadas/segundo ~0.08 0.08-0.12 0.12-0.15 >0.15
Fallas por lubricación / Fallas totales, % 0 <5 05 - 20 >20
Varía de acuerdo al Tipo de Equipo
Cuartiles
Varía de acuerdo a la Unidad de Producción
Varía de acuerdo al Tipo de Equipo
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7.13 INDICADORES DE DESEMPEÑO
CONFIABILIDAD
Es la probabilidad de que una instalación/equipo/ducto pueda ejecutar su función
libre de fallas, bajo ciertas condiciones de operación durante un periodo
determinado. La meta en los equipos motocompresores es tener >94 % y se
calcula de la siguiente manera:
Confiabilidad= (1- IPNP) x 100
TIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS (MTBF)
Es el tiempo promedio de operación durante el cual todas las partes de un
componente se desarrollan dentro de sus límites especificados, durante un
intervalo de medición bajo condiciones establecidas. La meta en los equipos
motocompresores es tener cuando menos 620 hrs entre fallas y se calcula de la
siguiente manera:
MTBF= Horas totales de operación / Número total de fallas.
TIEMPO MEDIO PARA REPARAR (MTTR)
El tiempo promedio para reparar o restablecer la función de un equipo en un
tiempo establecido, bajo un contexto operacional determinado. La meta en los
equipos motocompresores es tener cuando mucho 30 hrs en tiempo de
reparación y se calcula de la siguiente manera:
MTTR= Horas de reparación / número de reparaciones
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UPTIME
Es la capacidad de una Instalación/sistema/equipo para operar a su Máxima Tasa
Demostrada (MTD) generando productos de calidad y con seguridad durante un
período de tiempo. La meta en los equipos motocompresores es tener >85% y se
calcula de la siguiente manera:
Uptime =
Tiempo Operativo Valioso (hrs)
x 100 Tiempo Operativo Valioso (hrs) + Tiempo
de pérdidas (hrs)
DISPONIBILIDAD MECÁNICA
Representa el porcentaje de tiempo que el equipo quedó a disponibilidad del área
de Operación, para desempeñar su función en un periodo de análisis. La meta en
los equipos motocompresores es tener >95% y se calcula de la siguiente manera:
DM =
N Horas de operación por equipo + horas
disponibles
x 100
i=1
N
Horas del periodo de análisis
i=1
ÍNDICE DE PAROS NO PROGRAMADOS (IPNP)
Es el porcentaje del tiempo que el equipo incurrió en paros no programados
durante el periodo de análisis, causados por fallas inherentes al equipo. La meta
en los equipos motocompresores es tener >6% y se calcula de la siguiente
manera:
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IPNP =
Horas totales de paros no programados
x 100
Horas del periodo de análisis
7.14 INDICADORES DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO
CUMPLIMIENTO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO (CMMP)
Es el porcentaje de trabajos realizados contra los trabajos programados de
órdenes de mantenimiento preventivo en un periodo determinado. La meta en los
equipos motocompresores es tener >95% y se calcula de la siguiente manera:
CMMP =
Órdenes de Trabajo de mantenimiento
preventivo realizadas x 100
Órdenes de Trabajo de mantenimiento
preventivo programadas
CUMPLIMIENTO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO (CMMPd)
Es el porcentaje de trabajos realizados contra los trabajos programados de
órdenes de mantenimiento predictivo en un periodo determinado. La meta en los
equipos motocompresores es tener >95% y se calcula de la siguiente manera:
CMMPd =
Órdenes de Trabajo de mantenimiento
predictivo realizadas x 100
Órdenes de Trabajo de mantenimiento
predictivo programadas
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ESFUERZO DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO (ESMP)
Es el porcentaje del tiempo que el personal de mantenimiento estuvo involucrado
en actividades de mantenimiento preventivo comparado contra el total del tiempo
de mantenimiento. La meta en los equipos motocompresores es tener <30% y se
calcula de la siguiente manera:
ESMP =
n Horas Hombre reales de
mantenimiento preventivo
* 100
i=1
n Horas Hombre reales de
mantenimiento
i=1
ESFUERZO DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO (ESMPd)
Es el porcentaje del tiempo que el personal de mantenimiento estuvo involucrado
en actividades de mantenimiento predictivo comparado contra el total del tiempo
de mantenimiento. La meta en los equipos motocompresores es tener >60% y se
calcula de la siguiente manera:
ESMPd =
n Horas Hombre reales de
mantenimiento predictivo
* 100
i=1
n Horas Hombre reales de
mantenimiento
i=1
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ESFUERZO DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO (ESMC)
Es el porcentaje del tiempo que el personal de mantenimiento estuvo involucrado
en actividades de mantenimiento correctivo comparado contra el total del tiempo
de mantenimiento. La meta en los equipos motocompresores es tener <10% y se
calcula de la siguiente manera:
ESMC =
n Horas Hombre reales de
mantenimiento correctivo
* 100
i=1
n Horas Hombre reales de
mantenimiento
i=1
EFICIENCIA EN LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO (EFGM)
Es la relación entre las horas-hombre de trabajo de mantenimiento preventivo y
predictivos programadas en las órdenes de mantenimiento y las horas-hombre
reales reportadas de mantenimiento preventivo y predictivos en un periodo de
análisis. La meta en los equipos motocompresores es tener >85% y se calcula de
la siguiente manera:
EFMG =
n Ordenes programadas de órdenes de
trabajo realizadas
* 100
i=1
n Ordenes reales de órdenes de trabajo
realizadas
i=1
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RETRABAJOS (BACKLOG)
El Backlog permite conocer el tiempo necesario para ejecutar los trabajos de
mantenimiento rezagados. La meta es de 4 a 6 semanas cuando mucho y la
formula es la siguiente:
BACK=
n Horas hombre estimadas en trabajos
rezagados.
i=1
(Horas hombre disponibles nominales
diarias) *7
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8. CONCLUSIÓN
El mantenimiento representa un arma importante en seguridad laboral, ya que un
gran porcentaje de accidentes son causados por desperfectos en los equipos que
pueden ser prevenidos. También el mantener las áreas y ambientes de trabajo con
adecuado orden, limpieza, iluminación, etc. es parte del mantenimiento preventivo
de los sitios de trabajo.
El mantenimiento no solo debe ser realizado por el departamento de MEDySA. El
operador debe ser concientizado a mantener en buenas condiciones los equipos,
herramienta, maquinarias, esto permitirá mayor responsabilidad del mismo y
prevenir de accidentes.
La evaluación del mantenimiento debe entenderse como un proceso continuo que
comienza con satisfacer los objetivos de la capacitación. Lo ideal es evaluar los
programas desde el principio, durante, al final y una vez más después de que se
haya realizado el mantenimiento.
El impacto deseado con el mantenimiento es optimizar en forma económica la
utilización y disponibilidad de los equipos e instalaciones de los servicios. La
medición del grado en que un mantenimiento ha contribuido a mejorar alguna de
estas situaciones resulta bastante difícil debido a que existe muchos factores
externos, que también influyen en el resultado final, tales como edad de los
equipos, presupuestos, calidad de la energía que se suministra, etc.
Es por todo esto y más que para hacer una correcta implantación de
mantenimiento es necesario tener una guía donde apoyarse, para la correcta
ejecución del mantenimiento y esta compilación de datos da como resultado eso:
una guía conceptual de lo que es un mantenimiento y al mismo tiempo es un
manual práctico para la realización del mantenimiento preventivo de equipos
motocompresores, auxilia en la detección de causas posibles de averías lo cual es
una gran ventaja ya que deja ver cuáles son los principales problemas que hay
analizar en el equipo, gracias al cuadro para diagnosticar averías.(Pag.119)
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También es práctico para la persona que está empezando a conocer los reportes
diarios, mensuales y registro de paros de equipo. Los cuales son la base para
poder calcular los indicadores de calidad, es decir, indicadores desempeño y de
gestión de mantenimiento con los que podemos determinar el rendimiento
económico que nos genera cada equipo.
Cabe mencionar que esta obra está documentada en datos reales pertenecientes
al Activo Integral Veracruz, y no pretende en ninguna manera ser la única regla
para el mantenimiento de los equipos motocompresores Ajax, pero si ser una
buena referencia para apoyarse en la ejecución de este, puesto que se recabo
información del propio Activo donde se realizo dicho recopilación.
Y pretende ser de ayuda para la pronta detección de causas de averías lo que por
ende produce paros en la producción, puesto que muchos de los datos aquí
recopilados han sido parte de la experiencia de años de trabajo tanto de
ingenieros como de técnicos.
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9. BIBLIOGRAFÍA.
1. http://www.pemex.gob.mx/
2. http://es.wikipedia.org/wiki/Mantenimiento_productivo_total
3. http://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_Pareto
4. http://www.buenastareas.com/ensayos/Ingenieria-Del-
Mantenimiento/545166.html
5. http://mygindustrial.com/4.html
6. http://www.monografias.com/trabajos16/mantenimiento-
industrial/mantenimiento-industrial.shtml
7. Mantenimiento industrial, Edwin Orlando Neto Chusin. Macas-
Ecuador.Marzo, 2008
8. Apuntes Seminario Planeación y Mantenimiento, Escuela Politécnica
Nacional, Ecuador, 2004
9. Manual de manejo y mantenimiento compresores con motor de gas
horizontal Ajax
10. Manual de partes compresores con motor de gas horizontal Ajax
11. Base de datos de reportes diarios de MEDySA
12. Base de datos de seguimiento mensual de operación.
13. Base de datos de reporte de paros.
14. PAM 2010 Y PAM 2011 (Programas Anuales de Mantenimiento)
15. Análisis Causa Raíz por Paro de Unidad CIA-2SP por Ruido (Anormal) y
Vibración en el Compresor de Segundo Paso (Estación de Recolección y
Compresión San Pablo), 3 de agosto de 2011
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16. Indicadores de mantenimiento, Abril 2011