iv
INTRODUCCION.
En la actualidad uno de los métodos mas usados en cuanto a la perforación de pozos
petroleros, es la perforación rotaria, este método de perforación fue utilizado por primera vez
en 1901, en el campo de Spindletop, cerca de Beaumont, Texas, descubierto por el capitán
Anthony F. Lucas, pionero de la industria como explorador y sobresaliente ingeniero de
minas y de petróleos.
Este nuevo método de perforación trajo innovaciones que difieren radicalmente del
sistema de perforación a percusión, que por tantos años había servido a la industria. El
nuevo equipo de perforación fue recibido con cierto recelo por las viejas cuadrillas de
perforación a percusión. Pero a la larga se impuso y, hasta hoy, no obstante, los adelantos
en sus componentes y nuevas técnicas de perforación, el principio básico de su
funcionamiento es el mismo.
El taller mecánico de perforación, unidad operativa Reforma Chiapas, realiza el
mantenimiento preventivo a componentes de la planta de fuerza motriz, el sistema de izaje, y
el sistema rotario.
El presente proyecto es un manual de mantenimiento que servirá al trabajador como
una guía practica del mantenimiento a componentes críticos (CC) del sistema de izaje y el
sistema rotario.
El mantenimiento es indispensable e imprescindible para aumentar la vida útil de los
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
2
CAPITULO 1
Justificación.
El departamento de mantenimiento a equipos unidad operativa Reforma Chiapas, necesita
de un manual practico para trabajadores de nuevo ingreso que estén interesados en saber
de las actividades que se desarrollan en el taller.
El departamento esta preocupado y quiere tener personas con conocimientos y técnicas de
trabajo adecuados, para aumentar en cierta medida la eficiencia de la realización del trabajo.
Aunado a esto, el departamento se ha dado cuenta de la necesidad de un manual de
procedimientos de mantenimiento preventivo y/o correctivo a componentes críticos de
sistema de izaje y rotación, debido a que han encontrado la elaboración de los trabajos en
taller, inadecuados y poco eficientes, respecto a la cantidad de personal que esta a cargo del
mantenimiento de un elemento ó componente en particular, ósea que el personal que
conforman los grupos de especialistas y ayudantes no se encuentran bien capacitados para
realizar las actividades que se presentan en el taller, especialmente personal “transitorio”, a
manera de ejemplo, si una grupo esta conformada por un especialista y dos ayudantes, y
uno de los ayudantes es personal con poca experiencia, la productividad y/o rendimiento
serán de aproximadamente un 75 ó incluso 85% esto provocara que el trabajo que se este
realizando se demore y se atrasen trabajos posteriores.
Un individuo capacitado, se desempeña mejor en el área de trabajo, que la persona que
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
3
Objetivos.
Los objetivos son una linealizacion que me orientaran y/o guiaran en toda la elaboración del
proyecto, los objetivos generales me ayudaran como guías globales, dé a donde se quiere
llegar, y los específicos serán guías mas intrínsecas que realizare en el transcurso de mi
estancia en la empresa y estas darán forma al proyecto.
Objetivos generales
Desarrollar un manual de mantenimiento a componentes críticos de sistemas de izaje y rotación para equipos de perforación, que sea práctico y fácil de
entender para el trabajador.
Disminuir costos de producción y de mantenimiento a la empresa.
Reducción del tiempo ocioso de los trabajadores.
Objetivos específicos.
Recabar información de las especificaciones técnicas de los componentes y su mantenimiento.
Estructurar los pasos de los procedimientos que se realizan.
Recabación de información y experiencias de los trabajadores que se añadirán al manual con el apartado de información extra.
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CAPITULO 2
Caracterización del área de trabajo.
Reforma es una de las localidades más al norte del estado de Chiapas, cerca de la frontera
con Tabasco. Dentro del municipio se localiza la zona industrial que abarca una gran
extensión de terreno; se localiza en dirección sureste con la calle Joaquín Miguel Gutiérrez y
al noroeste con el libramiento No 1, Dentro de la zona industrial se localiza el departamento
de mantenimiento a equipo (Figura 2.1).
Figura 2.1 Localización del departamento de mantenimiento a equipo, Reforma Chiapas, PEMEX EXPLORACION Y PRODUCCION.
El taller de mantenimiento a equipos de perforación, unidad operativa Reforma Chiapas, se
divide en dos áreas principales que son el taller de combustión interna, y el taller de
mecánica de piso, en éste se da mantenimiento a componentes de sistemas de izaje y
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Figura 2.2. Área de bodega.
Figura 2.4. Área de Mecánica de Piso
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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En el departamento de mantenimiento a equipos de perforación, unidad operativa reforma, laboran aproximadamente 40
persona incluyendo secretarias, y personal de aseo. A continuación se presenta un organigrama, en donde se visualizan
claramente la cadena de mando dentro del departamento.
Esp ec ialista C. I (1 )
Jefe de departamento
Jefe de taller mecánico
Mecánica de piso
Encargado de taller mecánico
Mecánica de Combustión
Interna
Mayordomo C.I. (2)
Mayordomo C.I. (1) Mayordomo M.P. (1) Mayordomo M.P (2)
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Problemas a resolver con su respectiva priorización.
Problemas Descripción y Resolución de problemas.
1.- Dificultad para entablar una
conversación con los trabajadores,
cuando se trataba de aportar
conocimientos y técnicas de trabajo.
Este fue uno de los problemas que se me
presento al inicio, aunque todos los trabajadores
fueron amables al principio, no todos me dieron
la confianza para preguntar información acerca
de los procedimientos, se resolvió al convivir con
ellos, y demostrando mi interés en el trabajo.
2.- Retraso del Equipo de Protección
Personal (EPP).
El retraso del equipo de protección personal me
quito semanas valiosas, que se pudieron
aprovechar en la recabación de más información
práctica y experiencias de los trabajadores.
3.- Equivocación del Área de trabajo Al ingresar al área me asignaron al área de
combustión interna ya que se necesitaba
personal para avanzar con las actividades, en
esta área estuve aproximadamente tres
semanas que fueron aprovechadas, ya que se
aprendió parte del mantenimiento que se les da
a los motores E.M.D. que utiliza perforación
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Alcances y limitaciones.
Alcance:
A lo que se quiere llegar con la elaboración de este proyecto, es obtener un manual
de mantenimiento que contengan procedimientos adecuados para el trabajador de nuevo
ingreso, con el cual se pueda guiar y pueda aprender más rápidamente de lo que seria
aprenderlo por experiencia propia. La capacitación del personal se refleja en la mejor
realización del trabajo de mantenimiento y en menor tiempo, en la reducción del tiempo
ocioso del trabajador, así como también un mejor control en la elaboración de Ordenes de
Trabajo y del análisis de seguridad en el trabajo (AST).
Limitación
La industria de la perforación hoy en día, se encuentra en un cambio constante,
surgen nuevas adaptaciones a los diferentes componentes de perforación y este cambio
afecta su mantenimiento, esto quiere decir que mientras nos esforcemos por hacer un
manual con procedimientos actuales que utilicen y apliquen los trabajadores, estos
procedimientos sufrirán cambios considerables en lapsos de tiempo de entre 5 y 10 años, por
lo tanto, es imprescindible la actualización de los manuales cuando llegue el momento
adecuado. Sin embargo, los procedimientos quedaran como guías que podrán aceptar
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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CAPITULO 3
Fundamento teórico
Los componentes del taladro de perforación rotaria son:
• La planta de fuerza motriz.
• El sistema de izaje.
• El sistema rotatorio.
• La sarta de perforación.
• El sistema de circulación de fluidos de perforación.
Para tener una idea del método de perforación rotaria y componentes del taladro de
perforación se presenta el la Figura 3.1, su respectiva disposición e interrelación de
componentes. (Se marca en color rojo los *CC del sistema de izaje y rotación).
La principal función del taladro es hacer hoyo, lo más económicamente posible.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Componentes del taladro de perforación rotaria.
1. Cilindros para aire 2. Impiderreventones 3. Base para la pata 4. Brida del cabezal 5. Engranajes de transmisión 6. Cruceta de acoplamiento 7. Cornisa (poleas fijas) 8. Cabria o torre
9. Refuerzo diagonal (travesaño) 10. Piso de la torre
11. Pata de la cabria 12. Malacate
13. Motores (diesel, gas, eléctricos) 14. Caballete
15. Travesaño (horizontal) 16. Conexión acodada 17. Guardacadena
18. Guardatransmisión (de la colisa) 19. Guardatransmisión (de las bombas) 20. Freno hidráulico
21. Junta kelly
22. Tubería de colmado (fluido de perforación)
23. Tuberías de descarga (bombas del fluido de perforación) 24. Cable de perforación (enlaza malacate-cornisa-bloque viajero) 25. Hoyo de encaje (para tubos de perforación)
26. Batidores fijos, fluido de perforación 27. Batidor giratorio, fluido de perforación 28. Múltiple de la tubería del fluido de perforación 29. Tolva (para mezclar fluido de perforación) 30. Canal del descarga, fluido de perforación 31. Tubería de descarga, fluido de perforación 32. Conexiones entre tanques del fluido de perforación 33. Piso de la subestructura de motores
34. Hoyo de descanso (kelly) 35. Gancho polea viajera
36. Manguera del fluido de perforación (empalme junta rotatoria-subiente) 37. Cadena de seguridad de la manguera del fluido de perforación 38. Mesa Rotaria
39. Encuelladero
40. Tanque de asentamiento del fluido de perforación 41. Cernidor vibratorio de ripio y fluido de perforación 42. Bombas del fluido de perforación
43. Subiente (tubería para mandar fluido de perforación al hoyo) 44. Escalera
45. Subestructura de la cabría 46. Subestructura del malacate 47. Subestructura de la rampa
48. Tubería de succión de fluido de perforación 49. Tanque para succionar fluido de perforación 50. Cámara de amortiguación (fluido de perforación) 51. Junta giratoria (swivel)
52. Asa de la junta giratoria 53. Bloque viajero
54. Tubería para suministro de agua.
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El malacate
Ubicado entre las dos patas traseras de la cabria o torre, sirve de centro de
distribución de potencia para el sistema de izaje y el sistema rotatorio. Su funcionamiento
está a cargo del perforador, quien es el jefe inmediato de la cuadrilla de perforación.
Figura 3.2. Malacate
El malacate consiste del carrete principal, de diámetro y longitud proporcionales según el
modelo y especificaciones generales. El carrete sirve para devanar y mantener arrollados
cientos de metros de cable de perforación. Por medio de adecuadas cadenas de transmisión,
acoplamientos, embragues y mandos, la potencia que le transmite la planta de fuerza motriz
puede ser aplicada al carrete principal o a los ejes que accionan los carretes auxiliares,
utilizados para enroscar y desenroscar el cable de perforación y las de revestimiento o para
manejar tubos, herramientas pesadas u otros implementos que sean necesarios llevar al piso
del taladro. De igual manera, la fuerza motriz puede ser dirigida y aplicada a la rotación de la
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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El malacate se constituye de: El carrete, el sistema de freno, la transmisión y los
cabrestantes.
Carrete: esta instalado dentro del malacate y transmite el torque requerido para levantar y frenar. Este también almacena el cable de perforación requerido para mover el motón viajero
a lo largo del mástil.
Cabrestantes: Es un eje con una cabeza de levantamiento a ambos lados del malacate y tienen dos funciones principales. Es usado para ajustar, desajustar las conexiones de la
sarta de perforación. También es usado como un medio de levantamiento para equipo
pesado sobre el piso de trabajo.
Figura 3.3. Cabrestantes
Sistema de frenos: Los malacates generalmente tienen dos sistemas de freno; las bandas de
freno sobre el tambor y el freno auxiliar. Los frenos auxiliares son utilizados solamente
cuando se esta viajando hacia abajo. Estos son utilizados para prevenir el quemado de las
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Figura 3.4. Freno electromagnético (MACGO).
Corona ó cornisa.
En la parte superior de la torre de perforación ó cabria se dispone de una base en la
cual se instala el conjunto de poleas fijas, estas cambian la dirección del cable de
perforación, del malacate al conjunto viajero. Estas poleas soportan a algunos componentes
del sistema rotario como la unión giratoria, la junta Kelly además de la sarta de perforación.
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Bloque viajero.
El cable de perforación pasa por la corona y el bloque viajero éste cuenta con un
polipasto por el que pasa el cable, así también tiene un gancho donde se sujeta la asa del la
unión giratoria (Swivel).
Figura 3.6. Bloque viajero.
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Unión giratoria (Swivel)
La unión giratoria tiene tres puntos importantes de contacto con tres de los sistemas
componentes el taladro, por medio de su asa, cuelga del gancho del bloque viajero. Por
medio del su tubo conector encorvado, que se ubica en la parte superior, se une a la
manguera del fluido de perforación, y por medio del tubo conector que se proyecta en su
base se enrosca a la junta Kelly.
Esta unión giratoria es de importancia debido a que puede conectar dos partes y una
de estas partes puede girar libremente, para este caso la parte que gira libremente es la de
su base, la que se une a la junta Kelly.
Figura 3.8. Unión giratoria
Mesa Rotaria o colisa.
La colisa va instalada en el centro del piso de la cabria. Descansa sobre una base
muy fuerte, constituida por vigas de acero que conforman el armazón del piso, reforzado con
puntales adicionales (patín).
La colisa tiene dos funciones principales: impartir el movimiento rotatorio a la sarta de
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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seguir ahondando el hoyo, o sostener el peso de la sarta cuando sea necesario para
desenroscar toda la sarta en parejas o triples para sacarla toda del hoyo. Además, la colisa
tiene que aguantar cargas muy pesadas durante la metida de la sarta de revestimiento en el
hoyo.
Figura 3.9. Mesa Rotaria.
Figura 3.10. Mesa Rotaria acoplada a una caja de transmisión.
Caja de transmisión.
La caja de transmisión se encuentra montada en el mismo patín de la mesa rotaria, se
encuentra localizado entre el motor de corriente directa de 1000 HP y la rotaria.
La caja de transmisión maneja dos velocidades estas son alta y baja, la velocidad alta se
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permitan, y la baja se utiliza cuando en la perforación se esta pasando por una etapa
compuesta por muchas rocas y por lo tanto difícil de perforar, en cualquiera de los casos se
busca cuidar la broca de perforación.
Figura 3.11. Caja de transmisión.
Tipos de Mantenimiento.
Tradicionalmente, se han distinguido 5 tipos de mantenimiento, que se diferencian entre sí
por el carácter de las tareas que incluyen:
• Mantenimiento Correctivo: Es el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los distintos equipos y que son comunicados al departamento de
mantenimiento por los usuarios de los mismos.
• Mantenimiento Preventivo: Es el mantenimiento que tiene por misión mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando las intervención de sus puntos
vulnerables en el momento más oportuno. Suele tener un carácter sistemático, es decir, se
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• Mantenimiento Predictivo: Es el que persigue conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de
determinadas variables, representativas de tal estado y operatividad. Para aplicar este
mantenimiento, es necesario identificar variables físicas (temperatura, vibración, consumo de
energía, etc.) cuya variación sea indicativa de problemas que puedan estar apareciendo en
el equipo. Es el tipo de mantenimiento más tecnológico, pues requiere de medios técnicos
avanzados, y en ocasiones, de fuertes conocimientos matemáticos, físicos y/o técnicos.
• Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): Es el conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar
los equipos a intervalos programados, bien antes de que aparezca algún fallo ó bien cuando
la confiabilidad del equipo ha disminuido apreciablemente de manera que resulta arriesgado
hacer previsiones sobre su capacidad productiva. Dicha revisión consiste en dejar el equipo
a Cero horas de funcionamiento, es decir, como si el equipo fuera nuevo. En estas revisiones
se sustituyen o se reparan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar,
con gran probabilidad un tiempo de buen funcionamiento fijado de antemano.
• Mantenimiento En Uso: es el mantenimiento básico de un equipo realizado por los
usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos,
inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es
necesario una gran formación, sino tal solo un entrenamiento breve. Este tipo de
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CAPITULO 4
Procedimientos y descripción de las actividades realizadas.
Procedimiento de mantenimiento al malacate principal marca IDECO, modelo
E-2100 de los equipos de perforación de pozos.
Generalmente cuando el equipo llega al taller de mantenimiento, el quipo llega por
mantenimiento menor y/o mayor. Por ende aquí se deja un procedimiento práctico de las
actividades que se realizan.
Descripción de las actividades (Mantenimiento Menor).
1.- Antes de comenzar con el procedimiento que acá se describe se debe realizar el servicio
quincenal de lubricación.
2.- Revisan que no se encuentren obstruidas las líneas, mangueras y conexiones de
lubricación, engrasan si es necesario, usando herramienta manual del mecánico (grasera) y
grasa.
3.- Revisan y comprueban el funcionamiento del sistema neumático, realizando las
siguientes actividades:
3.1.- Verifican fugas de aire en líneas y conexiones, localizadas en el embrague (clutch) de
alta, embrague (clutch) de baja y múltiple (manifold) de entrada general, y se eliminan las
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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3.2.- Verifican el estado físico, la abertura y cierre de las válvulas de bloqueo durante su
operación, se corrigen si es necesario, con herramienta manual.
3.3.- Realizan la revisión de las fugas de aire en las válvulas de purga de los tanques de
almacenamiento y corrigen si es necesario.
3.4.- Verifican la operación y calibración de la válvula de seguridad de acuerdo al rango de
presión de operación del tanque de almacenamiento, corrigen si es necesario.
3.5.- Revisan la operación del filtro lubricador, reponen el nivel de aceite de acuerdo a la
bayoneta y drenan el agua si es necesario.
3.6.- Verifican que no exista desgaste por fricción en las cadenas.
3.7.- Se aseguran que en la revisión de las cadenas no exista óxido rojo “Fe2 O3“ ó una
decoloración azul de la cadena en las áreas que tengan contacto entre sí, ya que esto indica
una lubricación inadecuada ó un calentamiento excesivo.
3.8.-Verifican con herramienta manual del mecánico que no exista desalineamiento angular y
desalineamiento paralelo por desplazamiento en las cadenas.
Descripción de actividades (Mantenimiento Mayor).
Antes de comenzar con el procedimiento que a continuación se describe se debe realizar el
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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1.- Con el equipo fuera de operación, miden con una escuadra y un vernier (pie de rey) en
cuatro puntos y de manera proporcional la profundidad de desgaste del tambor principal,
registran y promedian los valores obtenidos, y reemplazan si el valor promediado excede de
16 mm (5/8”).
2.- Con la unidad fuera de servicio, revisan y calibran las balatas del tambor principal,
reportan el desgaste ó cristalización de las balatas y el estado físico del cincho, utilizando
herramienta manual del mecánico.
3.- Con la unidad fuera de servicio, realizan la calibración a 3.17 mm (1/8”) en las carretillas
de ajuste del cincho de las balatas, revisan ó ajustan el tensor del cincho si es necesario,
utilizando herramienta manual del mecánico.
4.- Con la unidad fuera de operación retiran la tolva y comprueban la alineación de las bridas
y el acoplamiento del freno auxiliar, así como la horquilla y collarín, reportan cualquier
anomalía.
5.- Con la unidad fuera de operación, utilizando herramienta manual del mecánico revisan el
sistema de frenado realizando las siguientes actividades:
5.1.- Retiran la tolva protectora del embrague.
5.2.- Revisan que se encuentre en buenas condiciones el embrague neumático.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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5.4.- Revisan las condiciones de la zapata, reportan las anomalías.
5.5.- Instalan la tolva protectora.
5.6.- Revisan que no se encuentre calzada la válvula piloto.
5.7.- Se aseguran que la válvula de relevo se encuentre en buenas condiciones de
operación.
5.8.- Lavan con desengrasante biodegradable todas las piezas mencionadas anteriormente.
6.- Con la unidad fuera de operación, revisan los acoplamientos de motores de C.D.,
reportan la condición en que se encuentren.
7.- Con la unidad fuera de operación, revisar los valeros de carga del carrete principal
mediante el siguiente procedimiento:
7.1.- En la parte inferior de tambor de alta del carrete principal colocar un gato hidráulico.
7.2.- Levantar poco a poco el tambor del carrete.
7.3.- En la parte superior del tambor de alta del carrete principal, colocar un dial, para medir
las milésimas, si tiene más de 0.016 ‘’ el balero deberá cambiarse.
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Procedimiento de mantenimiento a la corona para mástil de los equipos de
perforación de pozos.
La corona para mástil llega al taller mecánico para mantenimiento de lubricación y limpieza
de guías del cable.
1.- Efectúan engrase de los baleros antes y después de cada viaje.
2.- Verifican con herramienta manual del mecánico, el alojamiento de los baleros entre las
caras de las poleas.
3.-Limpiar la grasa pegada de las guías del cable.
4.- Con herramienta manual del mecánico, verifican el buen estado de las guías del cable.
5.- Con herramienta manual del mecánico, verifican el adecuado alojamiento del cable.
6.- Verifican visualmente las condiciones físicas que guarda la mesa de agua por posibles
golpes.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Procedimiento de mantenimiento al bloque viajero de los equipos de
perforación de pozos.
El boque viajero, cuenta con unas series de poleas o polipastos (se le conoce como polea
viajera) y un gancho que sujeta el asa de la unión giratoria (swivel).
Procedimiento de Mantenimiento a la polea viajera.
1.- Efectúan el engrase de los baleros antes y después de cada viaje.
2.-Verifican visualmente que los pernos de sujeción y las tolvas se encuentren en buen
estado.
3.- Inspeccionan visualmente y verifican el diámetro entre poleas, utilizando herramienta
manual del mecánico.
4.- Con herramienta manual del mecánico, verifican el ajuste entre las poleas.
Procedimiento de Mantenimiento al gancho.
1.- Con herramienta manual del mecánico, Inspeccionan y verifican visualmente que el nivel
y condición del aceite sea el adecuado.
2.- Con herramienta manual del mecánico, Inspeccionan y verifican amortiguación del
resorte.
3.- Inspeccionan y verifican visualmente el seguro posicionador.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Procedimiento de mantenimiento a la unión giratoria (swivel) de los equipos de
perforación de pozos.
Este procedimiento es aplicable a todas las Uniones Giratorias (SWIVEL):
Marca: NATIONAL OIL-WELL, Modelos: P-400, P-500, P-650 y P-750
Marca: IDECO Modelo: TL-400 y TL-500
Marca: EMSCO Modelo: LB-650,
Mantenimiento de Lubricación.
1.- Utilizando el inyector y grasa multiuso base litio, lubrican los pasadores del asa y el área
de desgaste de la garganta del asa ó cuello de ganso.
2.- Con el inyector de grasa, lubrican los sellos de aceite y el cojinete superior, usando grasa
multiuso base litio.
3.- Engrasan el conjunto de empaquetadura del tubo de lavado, usando inyector y grasa
multiuso base litio.
4.- Verifican el nivel del lubricante en reposo, con la varilla de medir apretada a mano y
reponen el lubricante faltante AGMA-EP (Extrema presión) para engranajes con inhibidor de
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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5.- Observan visualmente si el aceite esta contaminado por presencia de agua, lodo ó
partículas sólidas, si es así se procede a efectuar el cambio.
Mantenimiento Menor.
1.- Revisan si la conexión de alivio (lado opuesto de la conexión de engrase) esta dañada o
atascada, utilizando herramienta manual de mecánico.
2.- Drenan el aceite, lavan el depósito y agregan aceite nuevo lubricante AGMA-EP (extrema
presión) para engranajes con inhibidor de corrosión, para que el aceite fluya mejor, cámbielo
mientras esté caliente.
3.- Examinan visualmente los magnetos del tapón de drenaje (las partículas de metal pueden
indicar excesivo desgaste de los cojinetes).
4.- Inspeccionan y verifican el apriete de fiadores (retenedores), con herramienta manual del
mecánico.
5.- Con herramienta manual, verifican apriete de la caja de los retenes y aplican grasa
multiuso No. 3.
6.- Examinan la conexión de alivio de presión para asegurarse de que funcione y que no esté
dañada ni obstruida.
7.- Efectúan la limpieza de la unión giratoria con manguera para agua y cepillo de plástico.
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8.1.- En el asa ó cuello de ganso.8.2.- En el anillo “O” de la conexión roscada del cuello de ganso.
8.3.- En el apoyo del cuello de ganso del cuerpo de la unión giratoria.
8.4.- En los insertos del caucho (hule) del apoyo del amortiguador del enlace del elevador.
8.5.- En la camisa, incluso la ranura de alivio de esfuerzos de las roscas de la caja (rosca
Hembra) del vástago.
Mantenimiento Mayor.
1.- Revisan con herramienta manual del mecánico las empaquetaduras, los sellos de aceite,
uniflex y cambian las piezas dañadas en caso de requerirse.
2.- Verifican con herramienta manual del mecánico y el extractor de rodamientos las
condiciones del rodamiento, reportan cualquier daño observado, y proceden a cambiarlo si
esta en malas condiciones de uso.
3.- Con herramienta manual del mecánico, remueven el oxido y protegen contra la corrosión,
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Procedimiento de mantenimiento a la mesa rotaria de los equipos de
perforación de pozos.
Cuando la mesa rotaria llega al taller, antes de desarmar y/o desmontar se verifican
algunos claros, estos son el juego longitudinal de la flecha cardan que se encuentra entre
0.005’’– 0.010’’ el juego radial que debe encontrarse entre los mismos valores, así como
también el juego entre engranes.
Juego entre engranes
Los dientes de los engranes deberán tener un mínimo de 1/8’’ de juego entre la parte alta del
diente en el piñón y la raíz del diente en el engrane.
El claro entre dientes no se puede medir fácilmente, pero será automáticamente ajustado a
la distancia correcta si el juego (backlash) entre engranes se ajusta adecuadamente.
Para asegurar una operación continua y amplia clara que permitan desgaste, es preferible
tener un juego que varíe entre 0.035’’ y 0.050’’ en todas las rotarias, poniendo el seguro a la
mesa y moviendo suavemente la Catarina hacia adelante y hacia atrás se determina el
juego.
ENSAMBLE DE LA MESA ROTARIA.
DESMONTE DEL RODAMIENTO PRINCIPAL.
Para cambiar o verificar este rodamiento, es necesario desmontar la mesa de la base.
1. Levante la guarda de la mesa quitando los tornillos localizados en los extremos de la
tapa.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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3. Quite las tuercas de tope elástico que une el anillo de sujeción a la base.
4. Separe la mesa de la base, es mejor asegurar el buje maestro en la mesa y después
colocar las dos agarraderas en el buje con cuello de fijación al block y el gancho.
5. Coloque la mesa con la parte superior hacia abajo y sobre el piso, quite los tornillos
que amarran el anillo soporte de la mesa y quite el anillo soporte. Observe las lainas.
6. Quite la pista inferior, quite las bolas inferiores y el espaciador, quite la pista
intermedia, quite las bolas superiores y el espaciador.
7. Quite el anillo de sujeción.
8. Puede quitarse la pista superior usando 3 cuñas uniformemente distribuidas,
colocadas entre la mesa y la pista, Si es necesario caliente ligeramente la pista.
MONTAJE DEL RODAMIENTO PRINCIPAL.
1. Siga en forma inversa el procedimiento dado para el desmontar el rodamiento, instale
la pista superior, anillo de sujeción, bolas superiores y espaciador, pista intermedia
bolas inferiores, y espaciador, pista inferior y anillo de soporte.
2. Coloque únicamente 4 tornillos en el anillo de soporte, el ensamble deberá tener un
juego de 0.002” a 0.006”. Este se puede ajustar con lainas colocadas entre la mesa y
el anillo de soporte de rodamiento.
3. Coloque los tornillos faltantes en el anillo de soporte, excepto aquellos que sostienen
el anillo de lodo inferior.
4. De vuelta a la mesa en la base con la parte plana del anillo de sujeción en el engrane
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
30
CAPITULO 5
Resultados.
“Manual de mantenimiento preventivo a componentes
críticos de sistema de izaje y rotación en equipos de
perforación, dirigido al personal del taller de
mantenimiento”
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
31
CAPITULO I. MESA ROTARIA
1.1 PRINCIPALES CARACTERISTICAS.
La mesa rotaria es un mecanismo que trasmite un movimiento giratorio a la tubería de
perforación, para que a su vez la tubería trasmita este movimiento a la barrena que se
localiza en el extremo inferior de la tubería. La transmisión de ese movimiento giratorio se
completa por la acción de la flecha de perforación (kelly) y el buje de la flecha (kelly
Bushing). La mesa rotaria tiene dos funciones principales que son: hacer girar la sarta de
perforación y soportar el peso de la tubería de perforación o de revestimiento.
El movimiento de la mesa rotaria se origina en un motor de corriente directa de 1000 H.P.,
que se acopla a una caja de transmisión y esta a su vez se acopla a la rotaria, tal como se
ilustra en la figura 1.1.
Figura 1.1
Motor de C.D.
Caja de Transmisión.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
32
1.1 ENSAMBLE DE LA MESA ROTARIA.
1.2.1. DESMONTE DEL RODAMIENTO PRINCIPAL.
Para cambiar o verificar este rodamiento, es necesario desmontar la mesa de la base.
9. Levante la guarda de la mesa quitando los tornillos localizados en los extremos de la
tapa.
10. Quite el anillo inferior de lodo (4 pernos únicamente).
11. Quite las tuercas de tope elástico que une el anillo de sujeción a la base.
12. Separe la mesa de la base, es mejor asegurar el buje maestro en la mesa y después
colocar las dos agarraderas en el buje con cuello de fijación al block y el gancho.
13. Coloque la mesa con la parte superior hacia abajo y sobre el piso, quite los tornillos
que amarran el anillo soporte de la mesa y quite el anillo soporte. Observe las lainas.
14. Quite la pista inferior, quite las bolas inferiores y el espaciador, quite la pista
intermedia, quite las bolas superiores y el espaciador.
15. Quite el anillo de sujeción.
16. Puede quitarse la pista superior usando 3 cuñas uniformemente distribuidas,
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
33
Figura 1.2
1.2.2 MONTAJE DEL RODAMIENTO PRINCIPAL.
5. Siga en forma inversa el procedimiento dado para el desmontar el rodamiento, instale
la pista superior, anillo de sujeción, bolas superiores y espaciador, pista intermedia
bolas inferiores, y espaciador, pista inferior y anillo de soporte.
6. Coloque únicamente 4 tornillos en el anillo de soporte, el ensamble deberá tener un
juego de 0.002” a 0.006”. Este se puede ajustar con lainas colocadas entre la mesa y
el anillo de soporte de rodamiento.
7. Coloque los tornillos faltantes en el anillo de soporte, excepto aquellos que sostienen
el anillo de lodo inferior.
8. De vuelta a la mesa en la base con la parte plana del anillo de sujeción en el engrane
piñón.
Pista superior
Bolas inferiores
Pista inferior
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Figura 1.3. Base de la mesa rotaria.
Cuando la mesa rotaria llega al taller, antes de desarmar y/o desmontar se verifican
algunos claros, estos son el juego longitudinal de la flecha cardan que se encuentra entre
0.005’’– 0.010’’ el juego radial que debe encontrarse entre los mismos valores, así como
también el juego entre engranes.
Juego entre engranes
Los dientes de los engranes deberán tener un mínimo de 1/8’’ de juego entre la parte alta del
diente en el piñón y la raíz del diente en el engrane.
El claro entre dientes no se puede medir fácilmente, pero será automáticamente ajustado a
la distancia correcta si el juego (backlash) entre engranes se ajusta adecuadamente.
Para asegurar una operación continua y amplia clara que permitan desgaste, es preferible
tener un juego que varíe entre 0.035’’ y 0.050’’ en todas las rotarias, poniendo el seguro a la
mesa y moviendo suavemente la Catarina hacia adelante y hacia atrás se determina el
juego.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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CAPITULO II. CAJA DE TRANSMICIÓN
2.1 CAMBIO DE VELOCIDAD.
Los cambios de velocidad deben efectuarse cuando la transmisión esta completamente
parada, para evitar el desgaste y/o rompimiento de los dientes de los engranes deslizantes
y/o fijos.
El mantenimiento preventivo y la revisión frecuente son esenciales para que la caja de
transmisión de el rendimiento máximo al mínimo de fallas y suspensión del equipo.
2.2 INSPECCIÓN.
Revise el nivel de aceite en el Carter. Si nota presencia de impurezas, agua etc. Cambie el
aceite. Para una caja de transmisión marca IDECO modelo C2 la cantidad de aceite es de
67.5 L aproximadamente o que es lo mismo 17.82 gal.
El aceite deberá de cambiarse cada 500 hrs. o cada 3 meses.
Verificar que no existan fugas, corrija si se puede.
Verificar si existe desgaste en los elementos, para esto se tendrá que quitar el aceite,
posteriormente se quita la tapa de verificación.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
36
2.3 ALINEACION DE LA CAJA DE TRANSMISIÓN.
La caja de transmisión debe de alinearse tanto con la mesa rotaria como con el motor de
C.D. la buena alineación evitara vibraciones altas e incremento en la carga de los baleros.
Aun cuando el acoplamiento se haga por coples flexibles.
Se puede presentar desalineamiento angular y axial.
Desalineamiento angular: El desalineamiento angular no debe de pasar de 0.010” de lectura
total del indicador.
Desalineamiento axial: la lectura total no debe de para de 0.010” de la lectura total del
indicador.
Con el fin de obtener una alineación apropiada deben seguirse los pasos que se dan a
continuación:
1. Con la punta de un indicador de carátula apoyada sobre el árbol, verificar si los dos
árboles están verdaderamente rectos o no.
2. Deben instalarse los acoplamientos en los árboles, en seguida verificar respecto a la
uniformidad de su diámetro y en relación con lo plano de su cara. Un acoplamiento con la
perforación central excéntrica siempre funcionara en condiciones desalineadas y tendrá una
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
37
3. Con árboles próximos entre sí y para velocidades moderadas el método de alinear dos
máquinas utilizando una regla y calibradores de espesor resulta satisfactorio.
4. El mejor procedimiento de alineación conocidos como los métodos de los indicadores
invertidos, requiere dos lecturas: Una con un indicador de carátula sujeta a una de los
árboles y su punta sobre el otro, y la segunda lectura con el indicador invertido. Con este
método sólo deben utilizarse indicadores ligeros, pequeños y de carátula, y un brazo soporte
robusto en vez de una base magnética.
Cuando uno de los coples en más grande que el otro, se realiza el siguiente procedimiento:
Se miden el diámetro de los dos coples y se seca la diferencia, esta diferencia se divide en 4
y con ayuda del vernier se mide la profundidad de esta fracción de la diferencia de
diámetros, en cuatro puntos importantes del cople. Viendo el cople de forma transversal
estos puntos generalmente son arriba, abajo, izquierda y derecha. Asegurándose que la
medida de esta fracción se encuentre en estos puntos. Esta es una forma práctica de
medición cuando no se cuenta con un indicador de carátula.
2.4 REPARACION DE LA CAJA DE TRANSMISION.
1. Se retira aceite de caja de transmisión (67.5 L aprox).
2. Se quita tapa de verificación de engranes.
3. Si se encuentra presencia de desgaste y no cumple con las especificaciones, se
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
38
Generalmente se realiza la inspección visual para apreciar la cantidad de desgaste,
también se procese a tocar los engranes y apreciar el filo que se generó por el desgaste
excesivo.
4. Si el desgaste es mínimo, se procede a limpiar y a verificar retenes de aceite en
chumaceras.
5. Tanto para la limpieza y cambio del tren de engranes, se debe de retirar todo el
conjunto. Para esto se quitan sincronizadores y barras de sincronizadores.
6. Una vez echo el cambio y/o limpieza del tren de engranes se procederá a instalarlo
nuevamente, previamente a la instalación, se limpio la caja o Carter.
7. Se instala nuevamente las barras y se calibran sincronizadores.
8. Se coloca tapa de inspección, con respectiva junta de Garlock y Silicon si lo requiere.
Figura 2.1 Partes principales de la caja de transmisión.
Barra de sincronizadores.
Engranaje deslizante Sincronizadores
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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CAPITULO III. MALACATE PRINCIPAL.
3.1 CARACTERISTICAS Y OPERACIÓN.
Es la unidad de potencia más importante de un equipo por lo que su selección requiere de un
análisis cuidadoso al adquirir los equipos o al utilizarlos en un programa especifico. Los
malacates han tenido algunos cambios, pero sus funciones son las mismas. Es parte del
sistema de izaje en el que se puede aumentar o disminuir la capacidad de carga, a través de
un cable enrollado sobre un carrete.
En el taller de mantenimiento a equipos, unidad operativa reforma, generalmente llegan a
mantenimiento mayor malacates de la marca IDECO modelos: E-2100, pero existen en
operación los modelos:
Continental Emsco, modelos: C-3000, C2 Tipo II, Electro Hoist II; IDECO, modelos: Super
7-11, 2100- ES, H-1200; National, modelos: T45, 80B, 110-UE, 1320, DE Y 1625-DE.
CAPACIDAD DE IZAJE DE MALACATE CM-IDECO 2100 (EN TONS)
EMBRAGUE TRANSMICION 8 LINEAS 10 LINEAS 12 LINEAS
BAJA BAJA 258 306 357
ALTA 213 252 293
ALTA BAJA 117 139 162
ALTA 84 99 115
Tabla 3.1 Usa cable de 1-3/8’’, el carrete principal tiene 31’’ por 57-1/2’’ de ancho.
CAPACIDAD DE IZAJE DE MALACATE CM-IDECO 2100 (EN TONS)
EMBRAGUE TRANSMICION 8 LINEAS 10 LINEAS 12 LINEAS
BAJA BAJA 400 488 587
ALTA 249 304 538
ALTA BAJA 159 193 227
ALTA 98 120 141
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Figura 3.1 Carrete principal (malacate IDECO E-2100)
3.1.1 OPERACIÓN.
Todos los malacates cuentan con una transmisión donde se efectúan los cambios para
cubrir los diferentes requerimientos de velocidad, así como también el cambio de rotación.
Para esto, cuenta con dos flechas paralelas, una de entrada (Input Shaft) y la otra de salida
(output Shaft).La primera flecha (Input Shaft) recibe el movimiento directamente de los
motores por medio de cadenas y catarínas y la transmiten a la segunda flecha (output Shaft)
donde a su vez también por medio de catarinas y cadenas, transmitan el movimiento al
carrete principal, al carrete de sondeo, cabrestantes etc. Estas catarinas y cadenas van
lubricadas por aceite a presión, proveniente de una bomba de engranajes o lóbulos movida
por cadena desde la flecha de entrada que toma el aceite del fondo del Carter del malacate a
través de un filtro y lo envía por tubería y por medio de toberas, llega con suficiente presión
(< 40 psi) a catarinas, cadenas y rodamientos.
Los embragues de fricción que se usan en los malacates en su gran mayoría son neumáticos
tipo “CB” o “VC.
Tambores del carrete
principal.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
41
Estos embragues son controlados por e perforador desde su consola por medio de válvulas
neumáticas ajustables, es decir que pueden variar la presión según las necesidades.
Embrague tipo CB: Par transmisible hasta 131,000 Nm. Los elementos CB son utilizados en
la industria en general para la transmisión de potencia.
Embrague tipo VC: Par transmisible hasta 1,567,000 Nm. Los elementos VC están diseñados
y construidos para aplicaciones severas de embragaje y frenado en equipos de servicio
pesado.
3.2 CAMBIO DE BALATAS DE FRENO PRINCIPAL Y EMBRAGUES.
Los equipos modernos utilizan el principio de freno “auto energizado”. Este tipo de freno es
llamado auto energizado, debido a que una pequeña cantidad de fuerza aplicada sobre la
palanca produce una presión sobre las balatas hacia el tambor varias veces mayor.
Este tipo de freno opera eficientemente en una sola dirección, ose cuando el bloque va hacia
abajo. Cuando el bloque va hacia arriba es más difícil detenerla y no es recomendable
frenar bruscamente pues ocasionaría una serie de daños a la estructura.
Las bandas de frenos hacen contacto generalmente con más de ¾ de la circunferencia y es
una regla de diseño tratar de aumentar el ángulo de contacto entre el tambor y las balatas;
mientras mayor es el ángulo de agarre de los frenos, mayor es su capacidad de frenado, por
ejemplo: un freno que tenga 330° de contacto, tenga cerca del 50 % mas la capacidad que
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
42
Los cinchos son sacados, cuando el malacate llega a mantenimiento para la verificación de
los tambores, y balatas en los cinchos.
Los cinchos deben de quitarse con especial cuidado para no deformarlos, cuando estos
fueron retirados se colocan en un área plana y se amarran los extremos, para evitar su
deformación y su forma. Posteriormente se verifica el estado de balatas, demasiada fricción
producirá una cristalización en la superficie de contacto de las balatas, esto se apreciaría
visualmente con superficie de contacto muy liso y con ligero brillo figura 3.2
Figura 3.2 balatas cristalizadas.
El calor generado en los frenos deberá disiparse rápidamente o éste ocasionara poca
capacidad de frenado, y acortara la vida de las balatas y los tambores. Para esto se utiliza el
sistema de enfriamiento que circula agua a través de los tambores, si el agua no se
acondiciona en la entrada al tambor, se genera incrustaciones de oxido o sales que actúan
como un aislante térmico.
Las balatas van atornilladas a la banda con tornillos de latón avellanados, de manera que no
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
43
El freno mecánico no tiene la suficiente capacidad para soportar todas las cargas que hay
que manejar en la perforación de un pozo; para esto existe un sistema de freno auxiliar, en la
actualidad el más utilizado es el freno electromagnético.
Las balatas van atornilladas a la banda con tornillos de latón avellanados, de manera que no
estén en contacto con la superficie de fricción del tambor.
Al frente del malacate las bandas están sujetas con pernos o pasadores, a un balancín o
barra igualadora, conectando cada banda en ambos extremos, anclada al bastidor del
malacate mediante un perno central. Este igualador funciona para asegurar que, cuando se
aplica la palanca de freno, las dos bandas reciben la misma tensión durante el frenado. Al
colocar el balancín se debe de tener en cuenta que los dos extremos tengan la misma
distancia.
Figura 3.3 Balancín.
Perno Central
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
44
El ancho de la banda de frenado, la longitud, el tipo de balata, revestimiento y todos los
demás componentes, varían ampliamente en tamaño, tipo de trabajo y especificaciones en
general de acuerdo al malacate que se trate.
3.3 FRENO DE CORONA.
La corona cuenta con un sistema de protección. Cuando la polea viajera se acerca
peligrosamente a la corona de mástil, se activa la válvula toggle, esta válvula es calibrada
por el operario del malacate, en la calibración la válvula toggle puede desplazarse por todo el
riel, dependiendo de la distancia de seguridad entre la polea viajera y la corona. La válvula
toggle activa un actuador neumático que hace girar el eje del freno principal y frenar
inmediatamente el excedente de aire se dirige a la válvula versa, esta corta el aire que se
dirige a las válvulas de la alimentación de los embragues y demás funciones de movimiento.
Figura 3.4 Componentes del sistema de freno de corona.
Eje del freno principal.
Actuador
Válvula Toggle
Alimentación de
embrague.
Entrada de aire.
Válvula Versa.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
45
3.4 PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO.
Generalmente cuando el equipo llega al taller de mantenimiento, el quipo llega por
mantenimiento menor y/o mayor. Por ende aquí se deja un procedimiento práctico de las
actividades que se realizan.
Descripción de las actividades (Mantenimiento Menor).
1.- Antes de comenzar con el procedimiento que acá se describe se debe realizar el servicio
quincenal de lubricación.
2.- Revisan que no se encuentren obstruidas las líneas, mangueras y conexiones de
lubricación, engrasan si es necesario, usando herramienta manual del mecánico (grasera) y
grasa.
3.- Revisan y comprueban el funcionamiento del sistema neumático, realizando las
siguientes actividades:
3.1.- Verifican fugas de aire en líneas y conexiones, localizadas en el embrague (clutch) de
alta, embrague (clutch) de baja y múltiple (manifold) de entrada general, y se eliminan las
fugas si existen, usando herramienta manual.
3.2.- Verifican el estado físico, la abertura y cierre de las válvulas de bloqueo durante su
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
46
3.3.- Realizan la revisión de las fugas de aire en las válvulas de purga de los tanques de
almacenamiento y corrigen si es necesario.
3.4.- Verifican la operación y calibración de la válvula de seguridad de acuerdo al rango de
presión de operación del tanque de almacenamiento, corrigen si es necesario.
3.5.- Revisan la operación del filtro lubricador, reponen el nivel de aceite de acuerdo a la
bayoneta y drenan el agua si es necesario.
3.6.- Verifican que no exista desgaste por fricción en las cadenas.
3.7.- Se aseguran que en la revisión de las cadenas no exista óxido rojo “Fe2 O3“ ó una
decoloración azul de la cadena en las áreas que tengan contacto entre sí, ya que esto indica
una lubricación inadecuada ó un calentamiento excesivo.
3.8.-Verifican con herramienta manual del mecánico que no exista desalineamiento angular y
desalineamiento paralelo por desplazamiento en las cadenas.
Descripción de actividades (Mantenimiento Mayor).
Antes de comenzar con el procedimiento que a continuación se describe se debe realizar el
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
47
1.- Con el equipo fuera de operación, miden con una escuadra y un vernier (pie de rey) en
cuatro puntos y de manera proporcional la profundidad de desgaste del tambor principal,
registran y promedian los valores obtenidos, y reemplazan si el valor promediado excede de
7/8” (22.225 mm).
DESGASTE Y CONDICIONES DE TAMBORES. MALACATE:
MARCA Y MODELO
DIAMETRO ODRIGINAL DE TAMBORES
DESGASTE MAXIMO PERMISIBLE.
IDECO 2100-E 58 pulgadas (in) 7/8’’
NATIONAL 1625-DE 62 in ½’’
NATIONAL 1320-UE 54 in ½’’
NATIONAL 110-UE 50 in ½’’
EMSCO CE-3000 54 in 1’’
EMSCO E- HOIST II 54 in 11/16’’
EMSCO C-2 TIPO II 54 in 11/16’’
2.- Con la unidad fuera de servicio, revisan y calibran las balatas del tambor principal,
reportan el desgaste ó cristalización de las balatas y el estado físico del cincho, utilizando
herramienta manual del mecánico.
3.- Con la unidad fuera de servicio, realizan la calibración a 1/8” (3.17 mm) en las carretillas
de ajuste del cincho de las balatas, revisan ó ajustan el tensor del cincho si es necesario,
utilizando herramienta manual del mecánico.
4.- Con la unidad fuera de operación retiran la tolva y comprueban la alineación de las bridas
y el acoplamiento del freno auxiliar, así como la horquilla y collarín, reportan cualquier
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
48
5.- Con la unidad fuera de operación, utilizando herramienta manual del mecánico revisan el
sistema de frenado realizando las siguientes actividades:
5.1.- Retiran la tolva protectora del embrague.
5.2.- Revisan que se encuentre en buenas condiciones el embrague neumático.
5.3.- Verifican que no se encuentre dañada la cámara de aire.
5.4.- Revisan las condiciones de la zapata, reportar las anomalías.
5.5.- Instalan la tolva protectora.
5.6.- Revisan que no se encuentre calzada la válvula piloto.
5.7.- Se aseguran que la válvula de relevo se encuentre en buenas condiciones de
operación.
5.8.- Lavan con desengrasante biodegradable todas las piezas mencionadas anteriormente.
6.- Con la unidad fuera de operación, revisar los valeros de carga del carrete principal
mediante el siguiente procedimiento:
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
49
6.2.- Levantar poco a poco el tambor del carrete.6.3.- En la parte superior del tambor de alta del carrete principal, colocar un dial, para medir
las milésimas, si tiene más de 0.016’’ el balero deberá cambiarse.
6.4.- Realizar el mismo procedimiento para el balero de carga del lado de baja, claro radial (<
0.016’’)
3.5 PROCEDIMIENTO PARA REALIZACION DE CAMBIO DE BALATAS.
1.- Desarmar y quitar carretillas y tensores de los cinchos de las balatas.
2.- Quitar tornillos y pernos de anclaje de los cinchos de las balatas, en el balancín en la
parte inferior y superior de las articulaciones del freno principal.
3.- Con precaución levantar con cable Manila y grúa viajera cinchos y balatas, hacer
maniobra para quitarlos del tambor, una vez afuera colocarlos sobre una superficie plana y
amarrar los extremos de cada cincho para evitar su deformación.
4.- Verificación de desgaste y cristalización.
5.- Limpiar cinchos con key-agua para poder trabajar sobre ellos.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
50
7.- Las balatas van atornilladas a la banda con tornillos de latón avellanados, de manera que
no entren en contacto con la superficie de fricción del latón.
8.- Ya que están armados los dos cinchos con sus balatas nuevas, se procede a instalar,
haciendo la misma operación con las que fueron retirados.
9.- Una vez alzados y colgados se les quita el amarre en las puntas de cada cincho, para
meterlos con mucho cuidado para que no se deformen.
10.- Posteriormente se procede anclar con sus pernos y tornillos en el balancín y las
articulaciones los dos cinchos de freno.
11.- Una vez que se encuentran armados y anclados se procede a apretar los dos tornillos
de ajuste y apriete en el balancín se verifica que estén apretados hasta el fondo o sea hasta
el tope. De modo que los dos cinchos de freno están bien agarrados de los tambores de
freno.
12.- Posteriormente se procede a instalar las carretillas y tornillos con resorte tensor en la
parte superior de los cinchos para su calibración o la altura adecuada para la separación y
claro entre carretillas y cincho, este claro debe quedar a 1/8’’.
13.- Ya que están apretados hasta el fondo los dos tornillos de anclaje en el balancín se
procede a aflojarlos, una cara de cada tuerca en ambos lados y así sucesivamente hasta que
la parte inferior del balancín en los extremos tengan un claro o altura de ¼’’ en ambos lados
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
51
Componentes del sistema de elevación, rotación y potencia de la torre de perforación.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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CAPITULO IV. UNION GIRATORIA.
4.1 GENERALIDADES.
La unión giratoria tiene tres puntos importantes de contacto, con
tres de los sistemas componentes del taladro, por medio de su
asa, cuelga del gancho del bloque viajero. Por medio del su tubo
conector encorvado, que se ubica en la parte superior, se une a la
manguera del fluido de perforación, y por medio del tubo conector
que se proyecta en su base se enrosca a la junta Kelly.
Tiene como objetivo:
Sostener a la sarta de tubería de perforación.
Puede girar a más de 200 rpm
Soporta presiones hidráulicas de más de 21000 KPa (3000 lb/in2)
4.1 PROCEDIMEINTO DE MANTENIMIENTO
Este procedimiento es aplicable a todas las Uniones Giratorias (SWIVEL):
Marca: NATIONAL OIL-WELL, Modelos: P-400, P-500, P-650 y P-750
Marca: IDECO Modelo: TL-400 y TL-500
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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Mantenimiento de Lubricación.
1.- Utilizando el inyector y grasa multiuso base litio, lubrican los pasadores del asa y el área
de desgaste de la garganta del asa ó cuello de ganso.
2.- Con el inyector de grasa, lubrican los sellos de aceite y el cojinete superior, usando grasa
multiuso base litio.
3.- Engrasan el conjunto de empaquetadura del tubo de lavado, usando inyector y grasa
multiuso base litio.
4.- Verifican el nivel del lubricante en reposo, con la varilla de medir apretada a mano y
reponen el lubricante faltante AGMA-EP (Extrema presión) para engranajes con inhibidor de
corrosión, usando manta de cielo.
5.- Observan visualmente si el aceite esta contaminado por presencia de agua, lodo ó
partículas sólidas, si es así se procede a efectuar el cambio.
Mantenimiento Menor.
1.- Revisan si la conexión de alivio (lado opuesto de la conexión de engrase) esta dañada o
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
54
2.- Drenan el aceite, lavan el depósito y agregan aceite nuevo lubricante AGMA-EP (extrema
presión) para engranajes con inhibidor de corrosión, para que el aceite fluya mejor, cámbielo
mientras esté caliente.
3.- Examinan visualmente los magnetos del tapón de drenaje (las partículas de metal pueden
indicar excesivo desgaste de los cojinetes).
4.- Inspeccionan y verifican el apriete de fiadores (retenedores), con herramienta manual del
mecánico.
5.- Con herramienta manual, verifican apriete de la caja de los retenes y aplican grasa
multiuso No. 3.
6.- Examinan la conexión de alivio de presión para asegurarse de que funcione y que no esté
dañada ni obstruida.
7.- Efectúan la limpieza de la unión giratoria con manguera para agua y cepillo de plástico.
8.- Con herramienta manual del mecánico, examinan desgastes especialmente:
8.1.- En el asa ó cuello de ganso.
8.2.- En el anillo “O” de la conexión roscada del cuello de ganso.
8.3.- En el apoyo del cuello de ganso del cuerpo de la unión giratoria.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
55
8.5.- En la camisa, incluso la ranura de alivio de esfuerzos de las roscas de la caja (rosca
Hembra) del vástago.
Mantenimiento Mayor.
1.- Revisan con herramienta manual del mecánico las empaquetaduras, los sellos de aceite,
uniflex y cambian las piezas dañadas en caso de requerirse.
2.- Verifican con herramienta manual del mecánico y el extractor de rodamientos las
condiciones del rodamiento, reportan cualquier daño observado, y proceden a cambiarlo si
esta en malas condiciones de uso.
3.- Con herramienta manual del mecánico, remueven el oxido y protegen contra la corrosión,
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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CAPITULO V. CORONA.
En la parte superior de la torre de perforación ó cabria se dispone de una base en la
cual se instala el conjunto de poleas fijas, estas cambian la dirección del cable de
perforación, del malacate al conjunto viajero. Estas poleas soportan a algunos componentes
del sistema rotario como la unión giratoria, la junta Kelly además de la sarta de perforación.
Figura 5.1 Corona.
La corona cuenta con un conjunto de 6 poleas y una polea libre, cada polea lleva un balero
seccionado de rodillos cónicos como el que se muestra en la figura.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
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5.1 PROCEDIMEINTO DE MANTENIMIENTO EN CAMPO Y TALLER.
5.1.1 EN CAMPO.
1.- Efectúan engrase de los baleros antes y después de cada viaje.
2.- Verifican con herramienta manual del mecánico, el alojamiento de los baleros entre las
caras de las poleas.
3.-Limpiar la grasa pegada de las guías del cable.
4.- Con herramienta manual del mecánico, verifican el buen estado de las guías del cable.
5.- Con herramienta manual del mecánico, verifican el adecuado alojamiento del cable.
6.- Verifican visualmente las condiciones físicas que guarda la mesa de agua por posibles
golpes.
7.- Verifican visualmente el buen estado físico de las graseras.
5.1.2 EN TALLER.
1.- Orden de trabajo.
2.- Realización de AST (Análisis de seguridad en el trabajo).
3.- Limpieza general de mesa de agua, extracción de grasa pegada en líneas de cable.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
58
4.- Desanclar conjunto de poleas y polea libre.5.- Con ayuda de la grúa desmontar el conjunto de poleas y polea libre de la mesa de agua y
trasladarla a un lugar con piso firme para su revisión.
6.- Extracción de perno central de conjunto de poleas y perno central de la polea libre.
7.- Se manda a revisión perno de conjunto de poleas y/o perno de polea libre.
8.- Extracción de baleros de carga y retenes de grasa para inspección de los mismos e
inspección de pistas (se busca desgaste).
9.- El claro que deben de tener estos baleros es entre 0.006’’ y 0.012’’, si este claro no se
cumple los baleros deberán cambiarse.
10.- Si las pistas no entran ajustadas sobre el orificio de la polea, estos no realizan
adecuadamente su trabajo, ya que al momento de girar, el balero girará con todo el conjunto.
Por lo tanto, si esto sucede, los orificios de las poleas dañadas deberán rellenarse con
soldadura E7018 y ser maquinadas para alcanzar el diámetro y especificación adecuada.
Figura 5.3
11.- Una vez con el perno y polea listos, se engrasan baleros (grasa multilitio) y se arma
conjunto de poleas y polea libre. Figuras 5.4,5.5 y 5.6
12.- Se montan los dos conjuntos a la mesa de agua y se aseguran.
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
59
Figura 5.2 Figura 5.3
Figura 5.4 Figura 5.5
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
60
Tanto las poleas de la corona como las poleas del bloque viajero, se le debe de realizar la
medición de la ranura para corroborar si la polea cuenta con la especificación
correspondiente, en la siguiente figura se muestra la utilización del medidor de ranura.
|
Figura 5.7 Ilustración de medidas de la polea y uso del medidor de ranura.
Medidor
de ranura
Diámetro exterior Diámetro de paso Diámetro de rodamiento
Pedro Fabián Cruz Bermúdez
61
CAPITULO VI. BLOQUE VIAJERO.
6.1 VERIFICACION DE LAS POLEAS DEL BLOQUE.
La verificación de las poleas de la polea viajera (polipastos) se hace por observación
periódica en el movimiento del cable al deslizarse en la operación normal. Si en la
verificación se encuentra alguna falla determinada, esta en peligro la integridad de la
cuadrilla y el pozo.
6.2 LUBRICACION DE LA POLEA VIAJERA.
La lubricación de la polea viajera debe de efectuarse diariamente con el engrase de baleros
por el personal de la cuadrilla de operación buscando que se efectúe en la libranza de
acuerdo a las operaciones que se estén desarrollando.
6.3 PROCEDIMIENTO DE MANTENIMIENTO.
El boque viajero, cuenta con unas series de poleas o polipastos (se le conoce como poleas
viajeras) y un gancho que sujeta el asa de la unión giratoria (swivel).
