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Mejoras en Compresores de Gases Evaporados

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Academic year: 2021

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Mejoras en Compresores de Gases Evaporados

Presentado por: Josue Delgadillo

Supervisor de Mecanica en Energia Costa Azul

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Objetivo

Presentar las modificaciones efectuadas en los

Compresores de Gases Evaporados con la finalidad

de mejorar su desempeño, confiabilidad y reducir

los tiempos caídos causados por fallas mayores.

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Antecedentes

2008

• Instalación y puesta en marcha de compresor de gasoducto (C-6003)

• Existe la necesidad de realizar mantenimientos mayores frecuentes en el equipo y detección de polvo negro.

2014

• Instalación y puesta en marcha de un nuevo compresor de gasoducto (C-6004)

• Después de 9 meses de operación se ejecuta el mantenimiento preventivo, encontrándose daños mayores en los componentes internos y con presencia de polvo negro.

2015-2018

• Es iniciado el proceso de investigación, análisis y adecuación de los compresores para reducir las fallas en los equipos y mejorar su confiabilidad.

• Se tiene la sospecha de que el polvo negro es la causa principal de fallas en los compresores.

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Compresor de Gasoducto C-6003

• Compresor inicia operación en 2008 como único método para controlar los gases evaporados.

• Compresor opera a un flujo másico mayor al de su capacidad presentado problemas de alta temperatura en los cilindros de compresión y alta presión entre etapas.

• Falla en el cierre de válvulas de succión y descarga de los cilindros causado por la adhesión y abrasión de polvo negro.

• Hipótesis de que el polvo negro era causado por el desgaste de los anillos del pistón.

• Necesidad de quema de gas durante mantenimientos mayores al

compresor.

(5)

Compresor de Gasoducto C-6004

• Es iniciado el proceso de ingeniería para la instalación de un nuevo compresor con la capacidad suficiente para manejar el volumen de vapores generados.

• El compresor inicia su operación en el 2014 y presenta una falla mayor dentro de los cilindros pertenecientes a la primera etapa después de 9 meses de operación.

• Es iniciado el proceso de análisis para determinar la causa del polvo negro dentro del proceso.

• Nuevos cilindros son adquiridos y reemplazados en el compresor

presentando una nueva falla al mes de operación.

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Detección del Polvo Negro

(7)

Proceso de Investigación

• Black & Veatch fue contratada para auxiliar a ECA en un método para mitigar el polvo negro entrando dentro de los compresores de gases evaporados. La instalación de un filtro separador fue el resultado del estudio.

• La empresa Chemical Engineering Department of the Chemistry and Chemical Engineering Division at Southwest Research Institute fue contratada para efectuar un análisis sobre la causa raíz del polvo que fue desarrollado en 2 fases:

– Fase I: Analizar las propiedades físico-químicas del polvo y evaluar la procedencia, – Fase II: Determinar la causa raíz con soluciones

• Nuevos procesos de inspección fueron implementados para detectar el daño en los compresores en una etapa temprana y disminuir las fallas.

• Investigación de la factibilidad del cambio de materiales en los anillos de los pistones

de los compresores tanto con el fabricante de los compresores como con el fabricante

de los anillos.

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Proceso de Investigación

Investigación en la literatura con casos en la industria del Petróleo & Gas - Presencia de Fluoruros por aditivos o refrigerantes

- Surgimiento de solidos por reacción química (estancamiento)

Muestreo de múltiples puntos para laboratorio (composición y comportamiento)

Cromatografía de Gases

- Análisis del Gas Natural y evaluar el contenido de Acido Sulfhídrico (HS) y Agua (H2O) Espectrometría de Masas (GC-MS)

- Ácido hexadecanóico (C16) y ácido esteárico (C18)

Difracción por rayos X (XRD) (cristalografía)

- Nivel bajo de Oxido de Hierro y Sulfuro de Hierro

- Nivel alto de Hierro, Azufre, Aluminio y Flúor (Típicos en la industria, excepto el Flúor)

Fase I Fase I Fase I

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Mejoras Efectuadas

• Instalación de un filtro separador con capacidad de remoción de 99.97% @ 0.1 micrones en cada compresor

• Cambio de material en los anillos de desgaste de los pistones.

• Adición de rutinas de mediciones de diámetro interno de cilindros y monitoreo periódico de excentricidad del pistón.

• Cambio en el modo de operación de los compresores.

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Instalación de Filtros

Filtro con 6 elementos

filtrantes de 0.1 micrones

(eficiencia 99.97%)

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Cambio de Materiales

Anillos de desgaste de PPS/PTFE (Polisulfuro de Fenilo /Teflón).

Anillos de desgaste de

PTFE/Poliamida (Teflón/Poliamida)).

(12)

Rutinas de Inspección

Medición de Excentricidad

(13)

Rutinas de Inspección

Medición de

Diámetro

de Cilindro

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Modos de Operación

Vapores de GN (~ 8,500 m3/hr)

Compresores BOG hasta 150%

Compresor C-6003

Compresores BOG 175- 200%

Compresor C-6004

Compresores BOG 200-300%

C-6003 &

C-6004

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Conclusiones

• El polvo negro es una factor que influye en la falla de los compresores.

• La mejora en el manejo de la capacidades de los compresores permite trabajar los equipos de manera más eficiente y e incrementa la confiabilidad de los equipos.

• El cambio de material en los anillos de desgaste tuvo una impacto benéfico directo en el desempeño de los compresores.

• Los mantenimientos preventivos son ejecutados de manera trimestral y anual en los compresores. La medición de la excentricidad permite directamente identificar desgaste en los cilindros y programar su reemplazo, disminuyendo los tiempos caídos en los equipos.

• La frecuencia en la realización de mantenimientos correctivos ha disminuido.

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(17)

Por su Atención GRACIAS

“Quien no Aprende de los errores del

pasado, esta destinado a repetirlos”

Referencias

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